Sistem katup pada mesin terbagi menjadi dua tipe, yaitu SOHC dan DOHC. Ya, tentu kamu sudah tak asing dengan kedua tipe mesin tersebut karena memang umumnya kendaraan bermotor, baik mobil dan sepeda motor menggunakan tipe mesin SOHC dan DOHC. Lantas, apa sih perbedaan keduanya? Mana yang lebih baik?
Pengertian SOHC dan DOHC
SOHC merupakan kependekan dari Single Overhead Camshaft, sementara DOHC adalah singkatan dari Dual Overhead Camshaft. Perbedaan utama antara keduanya terletak pada jumlah camshaft yang digunakan dalam mesin. Pada SOHC, hanya terdapat satu overhead camshaft, sedangkan pada DOHC terdapat dua overhead camshaft.
Camshaf artinya batang silinder.
Camshaft, atau batang silinder yang berputar, memiliki peran krusial dalam mengatur gerakan katup-katup di dalam silinder mesin. Pada setiap putaran, cuping yang menonjol pada posisi yang berbeda akan mendorong katup masuk, memungkinkan udara di dalam silinder untuk mencampur dengan bahan bakar.
Setelah pencampuran udara dan bahan bakar, proses pembakaran berlangsung, diikuti oleh pembukaan katup buang yang memungkinkan gas hasil pembakaran dikeluarkan. Mesin mobil modern umumnya lebih banyak menggunakan konfigurasi DOHC yang memiliki dua overhead camshaft untuk meningkatkan kontrol dan kinerja mesin.
Perbedaan ini menandakan evolusi dalam desain mesin, dengan mesin DOHC menjadi pilihan umum dalam mobil modern berkat keunggulannya dalam mengoptimalkan proses pembakaran dan menghasilkan tenaga yang lebih besar.
Selain overhead camshaft (OHC), ada juga Overhead valve engine atau yang dikenal dengan sebutan OHV, atau dalam bahasa Indonesia disebut sebagai OSB. Namun, dalam artikel ini PajakMobil akan fokus pada overhead camshaft (OHC) yang terbagi menjadi dua desain atau dua konfigurasi, yaitu DOHC dan SOHC. SOHC (single overhead camshaft) yang ditemukan pada tahun 1902, sementara DOHC (dual overhead camshaft) ditemukan pada tahun 1911.
Cara Kerja Mesin SOHC
Kedua desain valve ini terus dikembangkan hingga saat ini karena dianggap masih memiliki potensi untuk peningkatan efisiensi penggunaan bahan bakar dan performa mesin. Sekarang, mari bahas terlebih dahulu mengenai SOHC. Sesuai dengan namanya (single), SOHC hanya menggunakan satu buah camshaft yang terhubung dengan crankshaft melalui timing chain atau timing belt. Camshaft ini berfungsi untuk mengendalikan rocker arm yang menghubungkan antara konsep dan valve (katup) masuk serta katup buang pada mesin.
Dibandingkan dengan konfigurasi DOHC, mesin SOHC standar yang belum mendapatkan upgrade memiliki jumlah komponen dan moving part yang lebih sedikit, terutama pada bagian valve dan handset. Hal ini menjadikan mesin SOHC memiliki biaya maintenance dan asemla yang lebih rendah. Dengan jumlah valve yang lebih sedikit dan lebih kecil, mesin SOHC dapat mencapai tingkat efisiensi penggunaan bahan bakar yang lebih baik, dibandingkan dengan mesin DOHC.
Selain itu, mesin SOHC memiliki bobot yang ringan dan torsi yang lebih baik pada RPM rendah, menjadikannya sangat cocok dipasangkan pada kendaraan daily drive. Namun, seperti yang kita tahu, SOHC standar hanya memiliki satu buah katup masuk dan satu buah katup buang. Hal ini menyebabkan suplai udara dan bahan bakar yang masuk tidak maksimal. Begitu juga dengan saluran buang karena hal ini, daya dan reff maksimal dari mesin SOHC standar tidak setinggi mesin dengan sistem katup DOHC.
Untuk menanggulangi hal ini, SOHC dikembangkan dengan cara memperbesar diameter katup dan juga saluran intake dan exhaust hingga mendekati lingkar luar dan juga diameter tengah pada combustion chamber. Sebagai sampel perbandingan, jika diameter silinder 50 mm pada mesin SOHC standar yang memiliki diameter katup masuk 18,71 mm dan tinggi bukaan 4,98 mm, maka didapatkan luas permukaan masuk 292,572 mm².
Jika diameter katup diperbesar hingga mendekati titik tengah, kita ambil contoh diameter valve menjadi 26,49 mm, maka jumlah luas permukaan masuk yang dihasilkan pada mesin SOHC ini menjadi 414.23 mm², artinya luas katup mendapatkan peningkatan sebesar 45,1%.
Pengembangan pada mesin SOHC pun terus dilakukan dengan memodifikasi bagian rocker arm menjadi bercabang. Ini memungkinkan konfigurasi SOHC dapat mengendalikan 4 katup pada setiap silindernya. Sebagai contoh, jika lebar setiap katup masuk bisa mencapai 20,51 mm, luas permukaan masuk yang dihasilkan dari penjumlahan adalah 320,719 mm² dikali 2 buah katup, menghasilkan total luas permukaan masuk hingga 641,438 mm².
Ini berarti ada peningkatan luas permukaan masuk sebesar 119,2% dibandingkan dengan mesin SOHC standar. Meskipun upgrade 4 katup ini dapat meningkatkan performa pada mesin SOHC, penggunaan rocker arm bercabang memiliki dampak negatif, seperti penurunan efisiensi penggunaan bahan bakar dan suara mesin yang lebih kasar.
Dalam ajang kompetisi, untuk menanggulangi dampak negatif tersebut, diciptakan teknologi variabel fax timing. Sebagai contoh, kita ambil VVA sebagai sample. Meskipun belum pernah dibahas secara mendalam, VVA berfungsi untuk mengatur tingginya atau durasi bukaan dari katup. Teknologi ini dapat menjadikan rocker arm katup memiliki tingkat daya maksimal pada putaran puncak dan torsi yang baik pada putaran bawah. Kelebihan lainnya adalah tingkat efisiensi penggunaan bahan bakar yang lebih baik.
Meskipun konfigurasi mesin 4 katup dapat diterapkan pada SOHC yang hanya menggunakan dua buah katup, semakin berkembangnya teknologi dan penggunaan moving part yang semakin banyak membuat mesin SOHC yang mendapatkan banyak penyempurnaan memiliki biaya produksi komponen yang tinggi, gaya asem yang tinggi, dan biaya maintenance yang lebih tinggi.
Cara Kerja Mesin DOHC
Sekarang kita beralih ke DOHC. Sesuai dengan namanya, DOHC menggunakan dua buah camshaft yang digerakkan oleh timing chain yang terhubung dengan crankshaft. Sama halnya dengan mesin SOHC, pada mesin DOHC standar, camshaft secara langsung menggerakkan katup atau rocker arm. Dengan penggunaan dua buah camshaft yang terhubung langsung dengan dua buah katup pada setiap websitenya, mesin DOHC dapat menyuplai lebih banyak udara dan bahan bakar ke dalam dapur pacu dibandingkan dengan mesin SOHC standar.
Mesin DOHC memiliki respon valve yang lebih baik, memberikan power yang lebih besar pada putaran menengah ke atas, dan reff maksimal yang lebih tinggi. Namun, efisiensi konsumsi BBM lebih rendah, dan kebutuhan daya yang lebih tinggi membuatnya memiliki akselerasi yang lebih lambat dibandingkan dengan mesin SOHC. Penerapan teknologi variabel fax timing, seperti VVA, dapat meningkatkan karakteristik performa mesin baik pada mesin 4 katup maupun 2 katup.
Kebutuhan daya yang lebih tinggi untuk menghasilkan siklus daya pada mesin DOHC menjadikan mayoritas mesin DOHC memiliki akselerasi yang lebih lambat dibandingkan dengan mesin dengan konfigurasi SOHC. Hal ini menjadi alasan mengapa mesin DOHC lebih banyak diaplikasikan pada kendaraan yang memiliki kapasitas mesin yang besar. Kendaraan-kendaraan ini dirancang untuk bekerja pada RPM tinggi.
Mesin DOHC, atau Double Overhead Camshaft, merupakan suatu tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan dua buah camshaft untuk mengendalikan katup-katup di dalam silinder. Cara kerja mesin DOHC dapat diuraikan sebagai berikut:
- Camshaft Ganda:
Mesin DOHC dilengkapi dengan dua buah camshaft yang ditempatkan di dalam kepala silinder, tepat di atas katup-katup. Masing-masing camshaft memiliki fungsi tertentu, satu untuk mengendalikan katup masuk dan satu untuk katup buang. Kedua camshaft ini dihubungkan dengan crankshaft melalui timing belt atau chain. - Timing Belt atau Chain:
Sama seperti pada mesin SOHC, timing belt atau chain pada mesin DOHC memastikan bahwa perputaran camshaft selalu sejalan dengan perputaran crankshaft. Hal ini memungkinkan pembukaan dan penutupan katup-katup terjadi pada waktu yang tepat selama siklus empat langkah mesin pembakaran dalam. - Katup-Katup:
Mesin DOHC umumnya memiliki konfigurasi lebih dari dua katup per silinder, yang dapat mencapai empat atau lebih. Katup-katup ini diatur oleh dua camshaft untuk mengontrol aliran udara dan bahan bakar ke dalam silinder serta pengeluaran gas buang dari silinder. - Siklus Empat Langkah:
Mesin DOHC mengikuti siklus empat langkah yang melibatkan hisap, kompresi, ledak, dan buang. Camshaft bekerja bersama katup-katup untuk memastikan langkah-langkah ini terjadi pada waktu yang tepat.- Hisap: Katup masuk dibuka untuk memungkinkan udara dan bahan bakar masuk ke dalam silinder saat piston bergerak turun.
- Kompresi: Katup masuk dan buang ditutup. Piston bergerak naik untuk menekan campuran udara dan bahan bakar yang sudah masuk.
- Ledak: Campuran udara dan bahan bakar yang terkompresi dinyalakan oleh busi, menyebabkan ledakan dan mendorong piston ke bawah.
- Buang: Katup buang dibuka, dan piston bergerak naik lagi untuk mengeluarkan gas buang dari silinder.
- Variabel Valve Timing (VVT):
Beberapa mesin DOHC dilengkapi dengan teknologi Variabel Valve Timing (VVT), yang memungkinkan penyesuaian waktu pembukaan dan penutupan katup secara otomatis. Hal ini meningkatkan efisiensi mesin pada berbagai kondisi penggunaan dan dapat mengoptimalkan performa serta konsumsi bahan bakar.
Mesin DOHC dikenal memiliki potensi untuk menghasilkan daya yang lebih tinggi dan reff maksimal yang lebih tinggi dibandingkan dengan mesin SOHC. Mesin ini umumnya digunakan pada kendaraan yang menargetkan performa tinggi dan seringkali ditemukan pada mobil sport atau kendaraan dengan kapasitas mesin besar. Meskipun lebih kompleks, mesin DOHC memberikan kendali yang lebih presisi terhadap katup-katup, yang berkontribusi pada kinerja yang lebih baik.
DOHC vs SOHC Menang Mana?
Pertanyaan mengenai apakah mesin SOHC atau DOHC lebih baik merupakan perdebatan yang kompleks, karena keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Pilihan antara SOHC (Single Overhead Camshaft) dan DOHC (Dual Overhead Camshaft) sangat tergantung pada kebutuhan dan preferensi pengguna.
Tabel Kekurangan dan Kelebihan SOHC dan DOHC
| Mesin SOHC | Mesin DOHC |
|---|---|
| Kepala silinder cuma punya satu noken as atau camshaft | Memiliki dua noken as atau camshaft di kepala silinder |
| Umumnya memiliki dua katup atau klep di masing-masing noken as, ada juga yang empat. | Tiap noken as memiliki dua katup, jadi total ada empat katup di masing-masing silinder. |
| Mantap di putaran mesin rendah, torsi besar. | Keisitimewaannya di putaran mesin tinggi, mengejar top speed. |
| Perawatan mesin lebih mudah (sedikit komponen) | Perawatan mesin lebih rumit (banyak komponen) |
| Konsumsi bahan bakar (BBM) lebih irit | Lebih boros bahan bakar |
| Mesin lebih ringan | Mesin lebih berat |
| Diklaim punya biaya perawatan lebih murah | Biaya perawatan cenderung mahal |
Mana yang lebih baik dari keduanya? Pada intinya bukan mencari mana yang lebih baik, melainkan apa yang kamu butuhkan.
Kesimpulannya, baik SOHC maupun DOHC memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, tergantung pada kebutuhan dan preferensi pengguna. Pilihan antara keduanya harus disesuaikan dengan perspektif masing-masing, baik untuk ajang kompetisi maupun penggunaan harian. Dalam memilih kendaraan, perlu diperhatikan biaya produksi, kebutuhan daya, efisiensi penggunaan bahan bakar, dan tingkat maintenance.
Bagi mereka yang menginginkan kendaraan sepeda motor harian yang efisien dan mudah digunakan, disarankan untuk memilih motor yang dilengkapi mesin SOHC. Sementara itu, bagi mereka yang mencari sepeda motor dengan karakter yang lebih agresif dan performa yang tangguh, disarankan untuk memilih motor yang menggunakan mesin DOHC. Mesin SOHC menawarkan efisiensi dalam penggunaan sehari-hari, sementara DOHC menonjol dalam performa dan karakter yang lebih agresif.
Contoh Mobil dengan Mesin SOHC
Beberapa kendaraan terkenal di pasaran menggunakan mesin SOHC (Single Overhead Camshaft), yang dikenal karena sederhananya dan kesederhanaan struktur komponennya. Berikut adalah contoh mobil yang dilengkapi dengan mesin SOHC: Honda City, Toyota Avanza, Nissan Grand Livina, Mitsubishi Xpander, Mobilio, BR-V, Jazz, HR-V dan Brio.
Contoh Mobil dengan Mesin DOHC
Sejumlah mobil terkemuka di pasaran menggunakan mesin DOHC (Dual Overhead Camshaft), yang dikenal karena kemampuannya memberikan kontrol presisi terhadap katup-katup dan meningkatkan performa mesin. Berikut adalah contoh beberapa mobil yang dilengkapi dengan mesin DOHC: Honda Civic Type R, Toyota Supra, BMW M3, Mazda MX-5 dan Audi RS3.
Akhir Kata
Untuk kesimpulan, kedua konfigurasi ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Keputusan memilih kendaraan yang sesuai dengan kebutuhan kita harus mempertimbangkan baik kelebihan maupun kekurangan tersebut. Bagi yang sering mengatakan bahwa SOHC bisa lebih baik atau DOHC bisa lebih baik, sebenarnya tidak salah. Dengan melakukan beberapa upgrade, dapat merubah karakteristik setiap kendaraan.
Namun, hal tersebut akan menjadikan keunggulan utama pada setiap konfigurasi katup menjadi berubah. Menyiakan potensi utama dari setiap konfigurasi karena pada dasarnya, menurut pandangan kami, kendaraan yang baik adalah kendaraan dengan biaya produksi yang serendah-rendahnya, namun dapat mengakomodasi atau memenuhi kebutuhan kita secara maksimal.
Baik untuk mereka yang bergerak pada ajang kompetisi atau untuk teman-teman yang mencari kendaraan untuk penggunaan harian dan hobi. Tentunya, dengan biaya produksi yang serendah-rendahnya serta penggunaan moving part yang diminimalisir sesuai kebutuhan dasar mesin dan juga customer, dapat meningkatkan durabilitas kendaraan dan tentunya meminimalisir kerusakan serta biaya maintenance. Jadi, inti kesimpulannya adalah, yang mana yang lebih baik antara SOHC dan DOHC, kawan-kawan bisa putuskan dari perspektif masing-masing.
Apa yang kamu butuhkan dan mana yang lebih cocok untuk kebutuhanmu maka itulah mesin yang lebih baik.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Mana yang lebih bagus: SOHC atau DOHC?
Pengaturan DOHC lebih dapat diandalkan dalam banyak hal. Ini memberikan timing katup yang lebih presisi dan menghasilkan kesesuaian katup yang lebih baik. Meskipun pengaturan SOHC dapat mencapai efisiensi tinggi dengan penyetelan yang tepat, hal yang sama dapat dicapai dengan pengaturan DOHC.
Apakah SOHC lebih hemat bahan bakar dibandingkan DOHC?
Secara umum, SOHC lebih hemat bahan bakar karena pengaturan katup yang lebih sederhana. Namun, praktik ramah lingkungan dapat meningkatkan efisiensi DOHC.
Apakah DOHC mengkonsumsi lebih banyak bahan bakar?
Mesin DOHC menawarkan lebih banyak tenaga tetapi kurang hemat bahan bakar karena peningkatan konsumsi bahan bakar untuk pengaturan waktu katup yang optimal.
Apa perbedaan mesin SOHC dan DOHC?
Mesin SOHC ( Single Overhead Cam ) memiliki satu camshaft yang mengoperasikan katup masuk dan katup buang, sedangkan mesin DOHC (Dual Overhead Cam) memiliki camshaft terpisah untuk katup masuk dan katup buang.
Mengapa DOHC lebih cepat dibandingkan SOHC?
Mesin DOHC memiliki aliran udara yang lebih baik, tenaga lebih besar, dan kecepatan lebih tinggi karena peningkatan pemasukan dan pelepasan campuran bahan bakar-udara. Ini menghasilkan tenaga kuda yang lebih besar, menjadikannya lebih cepat.
Apa perbedaan performa antara mesin SOHC dan DOHC?
Mesin DOHC cenderung menawarkan performa yang lebih baik, terutama pada RPM yang lebih tinggi, karena kontrol katupnya yang lebih baik. konfigurasinya dapat memberikan peningkatan tenaga, torsi, dan efisiensi mesin secara keseluruhan dibandingkan dengan mesin SOHC.
