Pada tulisan sebelumnya dibahas mengenai katup atau klep. Kali ini dibahas tugas pegas katup adalah untuk mengembalikan katup ke posisi bebas setelah disundul oleh nok.
Makin tinggi putaran mesin, juga menimbulkan masalah pada per yang berbentuk spiral ini. Per harus bergerak lebih cepat. Padahal spiral yang dibuat dari logam ini mempunyai frekuensi harmonis. Jika melebihi batas kemampuannya, per akan patah. Komponen sekelilingnya ikut rontok dan mesin tidak bisa lagi bekerja.
Karena itulah, pada mesin mobil-mobil umum tertentu dengan putaran lebih tinggi atau karakteristik sport digunakan dua per. Di samping itu, karena komponen klep dibuat dari logam, saat panas ukurannya berubah. Kondisi ini menyebabkan, celah antara katup dengan pelatuknya berbeda dan mempengaruhi kerja mesin. Ini pula yang melahirkan katup hidraulik. Pada tipe ini, celah katup saat dingin dan panas sama karena diatur secara otomatis oleh tekanan oli mesin.
Kenyataannya, mesin yang menggunakan dua pegas juga belum cukup memenuhi keinginan para insinyur mesin, terutama mereka yang berkecimpung di arena balap. Pasalnya, di arena itu kapasitas mesin dibatasi. Dan mesin harus mampu mengerahkan tenaga sebesar mungkin agar mobil dikebut lebih kencang.
Sebagain contoh, mesin F1 yang berkapasitas 2.400 cc, mampu menghasilkan tenaga 850 hp. Putaran mesin mencapai 14.000 – 15.000 rpm, bahkan b issa melebihi antara 18.000 – 20.000 rpm. Penggunaan per katup mekanik atau hidraulik pada kondisi seperti itu tidak bisa diandalkan lagi.
Desmodromic
Maka lahirlah kreasi baru, yaitu Desmodromic (pada motor) dan katup pneumatik pada mesin F1 dan motogp (kini lagi dijajal Honda). Maklum, kedua sama-sama menggunakan mesin 4 lanngkah.
Desmodromic, saat ini digunakan pada Ducati, tidak lagi menggunakan pegas untuk mengembalikan katup ke posisi semula setelah disundul oleh nok. Tetapi menggunakan nok dan tuas untuk mendorong katup. Sistem ini dianggap lebih sederhana namun tetap saja punya keterbatasan karena bekerja secara mekanis.
Pneumatik
Dinilai lebih mumpuni namun rumit dan mahal harganya. Ini pula yang menyebabkan aplikasinya terbatas di arena balap. Pada klep pneumatik, tugas pegas digantikan oleh tabung berisi gas bertekanan tinggi. Prinsip kerjanya sama dengan sokbreker gas. Jenis gas yang digunakan sama, yaitu nitrogen.
Gas ini dipilih karena stabilitasnya tinggi terhadap pengaruh suhu. Meski begitu, karena suhu mesin sangat tinggi, tekanan bisa berubah secara drastis. Untuk mengatasinya, sistem dilengkapi dengan katup buang angin.
Kendati prinsipnya kerjanya sederhana, tidak menimbulkan keausan pada rangkaian lain dari klep. Pneumatik membutuhkan sil atau sekat yang sangat andal. Pasalnya tekanan sikruit pneumatik mencapai 2.500 psi (170 bar). Bila silnya jebol, tamat sudah riwayat mesin untuk berpacu dan ini sering terjadi di arena balap F1.
Katup pneumatik pertama kali digunakan oleh Renault pada mesin RVS-9. Waktu itu dipasang pada mobil Lotus yang digunakan Ayrton Sena pada wal musim balap 1986. Putaran mesin Renault waktu sudah mencapai 19.000 rpm.
Karena rumitnya sistem katup pneumatik dan masih tetap menggunakan nok atau kem (cam), sebenarnya para ahli mesin sudah menemukan sistem lain yaitu elektro hidraulik dan elektromagnetik. Ternyata, sampai saat ini belum bisa diandalkan. Karena itu, katup pneumatiklah yang dinilai saat ini sebagai top-nya.
Namun yang pasti, usaha para insinyur mesin tak pernah berhenti mendapatkan katup yang makin efisien kerjanya. Ini juga sesuai dengan tuntutan konversi energi dan lingkungan.
»» Baca selengkapnya...
