Katup masuk

Pada edisi kali ini kita akan berbicara tentang katup masuk dan keluar, namun sebelum masuk ke detail, kami akan menempatkan elemen-elemen ini dalam konteks untuk pemahaman yang lebih baik. Mesin membutuhkan sarana untuk mendistribusikan gas masuk dan keluar, untuk mengontrol dan memindahkannya melalui manifold ke intake manifold, ruang bakar, dan manifold buang. Hal ini dicapai melalui serangkaian mekanisme yang membentuk suatu sistem yang disebut distribusi.

Mesin pembakaran internal membutuhkan campuran bahan bakar-udara, yang ketika dibakar, menggerakkan mekanisme mesin. Di manifold, udara disaring dan dikirim ke intake manifold, dimana campuran bahan bakar diukur melalui sistem seperti karburator atau injeksi.

Campuran jadi memasuki ruang bakar, di mana gas ini terbakar dan, dengan demikian, mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Setelah proses selesai, produk pembakaran harus meninggalkan ruangan dan membiarkan siklus berulang. Untuk mengembangkan proses ini, mesin harus mengontrol masuk dan keluarnya gas di setiap silinder, hal ini dicapai dengan katup masuk dan keluar, yang akan bertanggung jawab untuk membuka dan menutup saluran pada waktu yang tepat.

SIKLUS MESIN

Pengoperasian mesin empat langkah terdiri dari empat tahap:

INPUT

Pada tahap ini, intake valve membuka untuk membiarkan udara dari luar yang menyebabkan piston turun, begitu juga dengan pergerakan connecting rod dan crankshaft.

KOMPRESI

Pada tahap ini, katup masuk dan keluar ditutup. Ketika poros engkol berputar, batang penghubung dan piston naik, ini memungkinkan udara yang disuntikkan ke tahap intake untuk meningkatkan tekanannya beberapa kali, pada akhir langkah kompresi, bahan bakar dan udara bertekanan tinggi disuntikkan.

KEKUATAN

Pada langkah tenaga, piston mulai turun saat campuran udara/bahan bakar yang dikompresi dinyalakan oleh busi, menyebabkan ledakan di dalam ruang bakar.

MELEPASKAN

Terakhir, pada tahap ini, poros engkol berputar ke kanan, sehingga menggerakkan batang penghubung sehingga piston dapat kembali ke atas saat katup buang terbuka, dan membiarkan gas hasil pembakaran keluar melaluinya.

APA ITU KATUP MASUK DAN KNALPOT?

Katup masuk dan keluar adalah elemen yang fungsinya untuk mengontrol aliran cairan atau gas; yang digunakan di saluran masuk dan buang mesin empat tak biasanya adalah katup duduk.

Apa peran katup ini? Katup adalah bagian presisi dari mesin dan melakukan empat tugas yang sangat penting dalam pengoperasian mesin:

• Menghalangi bagian aliran.
• Kontrol pertukaran gas.
• Silinder tertutup rapat.
• Pembuangan panas yang diserap dari pembakaran gas buang, memindahkannya ke sisipan dudukan katup dan pemandu katup. Pada suhu hingga 800ºC, setiap katup membuka dan menutup hingga 70 kali per detik dan menahan rata-rata 300 juta perubahan beban selama masa pakai mesin.

FUNGSI

KATUP MASUK

Katup masuk melakukan fungsi menghubungkan intake manifold ke silinder tergantung pada waktu distribusi. Biasanya, mereka hanya terbuat dari satu logam, baja dengan pengotor kromium dan silikon, yang memberikan ketahanan yang baik terhadap panas dan kerja. Area logam tertentu, seperti dudukan, batang, dan kepala, biasanya dikeraskan untuk mengurangi keausan. Pendinginan katup ini terjadi karena kontaknya dengan campuran bahan bakar-udara, yang sebagian besar menghilangkan suhunya, sebagai aturan, setelah kontak dengan batang, dan suhu operasinya mencapai 200-300°C.

KATUP BUANG

Katup buang selalu bersentuhan dengan gas buang pada suhu yang sangat tinggi, sehingga desainnya harus lebih kuat daripada katup masuk.

Panas yang terkumpul di katup dilepaskan melalui dudukannya sebesar 75%, tidak mengherankan jika mencapai suhu 800 ºC. Karena fungsinya yang unik, katup ini harus terbuat dari bahan yang berbeda, kepala dan batangnya biasanya terbuat dari baja paduan kromium dan magnesium, karena memiliki ketahanan oksidasi yang sangat baik dan sifat tahan suhu tinggi. Bagian atas batang biasanya terbuat dari silikon krom. Untuk konduktivitas termal, dibuat dasar berongga dan batang yang diisi dengan natrium, karena bahan ini berfungsi untuk mentransfer panas dengan cepat ke zona pendingin, mengurangi suhu dasar hingga 100ºС.

JENIS KATUP

KATUP MONOMETALIK

Diproduksi secara rasional dengan ekstrusi panas atau stamping.

KATUP BIMETALIK

Ini membuat kombinasi bahan yang sempurna untuk batang dan kepala.

KATUP BERONGGA

Teknologi ini digunakan di satu sisi untuk menurunkan berat badan, dan di sisi lain untuk pendinginan. Diisi dengan natrium (titik leleh 97,5ºC), ia dapat mentransfer panas dari kepala katup ke batang melalui efek pengadukan natrium cair, dan mencapai penurunan suhu 80º hingga 150ºC.