Cylinder head adalah bagian dari mesin otomotif yang terletak di atas blok silinder dan memiliki fungsi untuk menutup dan membuka saluran-saluran gas pada ruang bakar.
Secara struktural, cylinder head terdiri dari beberapa bagian seperti intake port, exhaust port, spark plug, valve, camshaft, dan valve spring. Intake port dan exhaust port digunakan sebagai jalur masuk dan keluar udara pada ruang bakar, sedangkan spark plug berfungsi sebagai pembangkit api yang menghasilkan ledakan untuk membakar bensin.
Valve, camshaft, dan valve spring merupakan bagian yang berfungsi untuk mengatur proses pembukaan dan penutupan saluran gas pada ruang bakar. Keseluruhan struktur cylinder head harus dirancang dengan baik dan presisi untuk memastikan mesin otomotif dapat beroperasi dengan baik dan menghasilkan tenaga maksimal.
Perbedaan cylinder head mesin bensin dan diesel solar
Cylinder head pada mesin bensin dan mesin diesel solar memiliki perbedaan yang cukup mencolok. Cylinder head pada mesin bensin dilengkapi dengan intake port dan exhaust port yang lebih besar untuk memfasilitasi aliran udara yang lebih banyak.
Selain itu, mesin bensin dilengkapi dengan spark plug yang berfungsi untuk membakar campuran udara dan bahan bakar.
Sementara itu, pada cylinder head mesin diesel solar, kebutuhan aliran udara lebih rendah sehingga intake port dan exhaust port lebih kecil. Cylinder head pada mesin diesel solar memiliki valve spring yang lebih kuat karena tekanan yang lebih tinggi pada mesin tersebut.
Selain itu, mesin diesel solar tidak menggunakan spark plug, melainkan menggunakan udara bertekanan tinggi lalu disemprot dengan solar melalui injektor.
Dari perbedaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa cylinder head mesin bensin dan mesin diesel solar memiliki perbedaan pada ukuran intake port, exhaust port, penggunaan spark plug, penggunaan injector solar, serta kekuatan valve spring.
Komponen dan fungsi pada komponen cylinder head mesin diesel.
1. Intake port
adalah saluran yang digunakan untuk menghisap udara bersih menuju ruang bakar. Fungsi dari intake port ini sangat penting, karena semakin banyak udara bersih yang masuk ke ruang bakar maka semakin baik pula kinerja mesinnya.
Oleh karena itu, ukuran dan posisi intake port sangat berpengaruh terhadap performa mesin. Secara umum, intake port pada mesin diesel lebih besar dan lebih banyak daripada mesin bensin. Contoh pemakaian intake port yang terkenal adalah pada mesin diesel Toyota Hilux.
2. Exhaust port
adalah saluran yang digunakan untuk membuang gas hasil pembakaran menuju knalpot. Fungsi dari exhaust port ini sangat penting, karena semakin lancar pembuangan gas hasil pembakaran maka semakin rendah pula emisi gas buang yang dihasilkan.
Oleh karena itu, ukuran dan posisi exhaust port sangat berpengaruh terhadap emisi gas buang dan performa mesin. Contoh pemakaian exhaust port yang terkenal adalah pada mesin diesel Isuzu Panther.
3. Injektor nozzle
Berada diantara valve intake dan exhaust terhubung oleh ruang bakar. Berfungsi menginjeksikan bahan bakar menjadi seperti kabut.
Cara kerja injektor yaitu mempersempit jalur bahan bakar sehingga bahan bakar menjadi termampatkan kemudian disemburkan kearah ruang bakar bertemu dengan udara bertemperatur tinggi, terjadilah proses pembakaran.
4. Valve
adalah komponen yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran intake dan exhaust port di cylinder head. Fungsi dari valve ini sangat penting, karena semakin baik valve bekerja maka semakin lancar juga aliran udara dan gas buang di ruang bakar.
Oleh karena itu, material dan ketahanan valve sangat berpengaruh terhadap performa mesin. Contoh pemakaian valve yang terkenal adalah pada mesin diesel Mitsubishi Triton.
5. Camshaft
adalah komponen yang digunakan untuk menggerakkan valve di cylinder head. Fungsi dari camshaft ini sangat penting, karena semakin baik camshaft bekerja maka semakin lancar juga gerakan valve di ruang bakar.
Oleh karena itu, performa mesin sangat tergantung pada performa camshaft. Contoh pemakaian camshaft yang terkenal adalah pada mesin diesel Nissan Navara.
Struktur dari Cylinder Head
Konstruksi cylinder ada berbagai macam tergantung pada metode pembakaran.
Berikut berbagai struktur pembakaran pada cylinder head:
a. Direct injection type pre combustion type
Direct injection type pre combustion type adalah teknologi penyemprotan bahan bakar langsung ke dalam ruang pembakaran mesin dengan perlakuan awal pada udara.
Teknologi ini dapat meningkatkan efisiensi dan penghematan bahan bakar karena bahan bakar terbakar lebih optimal dan bersih, dan emisi yang dihasilkan lebih rendah.
Pre combustion type sendiri adalah jenis teknologi yang mengoptimalkan pembakaran sebelum bahan bakar dicampur dengan udara. Penerapan teknologi ini dapat meningkatkan performa mesin dan mengurangi emisi gas buang yang berbahaya.
Kedua teknologi ini merupakan inovasi penting dalam dunia otomotif modern untuk menjawab kebutuhan efisiensi bahan bakar, kebersihan udara, dan performa mesin yang lebih bertenaga.
b. Two valve system dan four valve system
Two valve system dan four valve system merupakan jenis sistem katup pada mesin dalam hal pengaturan pembakaran bahan bakar. Pada two valve system, mesin hanya memiliki dua katup yaitu satu untuk intake dan satu lagi untuk exhaust. Sedangkan pada four valve system, mesin memiliki empat katup yaitu dua untuk intake dan dua lagi untuk exhaust.
Keuntungan dari four valve system adalah peningkatan efisiensi pembakaran bahan bakar serta peningkatan performa mesin. Dengan adanya empat katup, proses pembakaran dapat terjadi dengan lebih optimal karena intake dan exhaust dapat dilakukan secara terpisah. Selain itu, adanya katup yang lebih banyak juga mengurangi emisi gas buang sehingga lebih ramah lingkungan.
Namun, kekurangan dari four valve system adalah harga yang lebih mahal karena proses produksinya lebih rumit dan membutuhkan material yang lebih berkualitas.
c. Sectional type dan solid type
Sectional type dan solid type merupakan jenis sistem katup pada mesin. Sectional type menggunakan katup yang terpisah-pisah dengan posisi yang didesain khusus untuk meningkatkan efisiensi pembakaran. Sedangkan solid type menggunakan katup yang solid atau tidak berpisah-pisah, hal ini membuat performa mesin menjadi lebih baik karena aliran udara dan bahan bakar bisa lebih terkontrol dengan baik.
Namun, pemilihan antara sectional type dan solid type tergantung pada kebutuhan penggunaan mesin tersebut. Jika ingin meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi emisi gas buang, maka sectional type dapat menjadi pilihan yang tepat. Namun, jika ingin meningkatkan performa mesin, solid type dapat menjadi pilihan yang lebih baik.
d. Injection nozzle type dan injection type
Injection nozzle type adalah jenis nozzle atau cetakan yang digunakan pada sistem injeksi bahan bakar. Terdiri dari beberapa jenis seperti sectional type dan solid type.
Sectional type memiliki bagian-bagian yang dapat dilepas dan mudah dibersihkan, sedangkan solid type terbuat dari bahan tunggal dan lebih kuat secara mekanis.
Sementara injection type merujuk pada metode atau teknologi penyemprotan bahan bakar ke dalam ruang bakar mesin. Ada dua jenis utama, yaitu direct injection dan pre combustion.
Direct injection menyemprotkan bahan bakar langsung ke dalam ruang bakar dengan tekanan tinggi, sementara pre combustion menyemprotkan bahan bakar ke dalam ruang prakompor (pre combustion chamber) sebelum akhirnya masuk ke ruang bakar untuk dapat menghasilkan efisiensi pembakaran yang lebih baik.
