Desain single overhead cam (SOHC) mempunyai tempatnya masing-masing, namun jika Anda mengejar tenaga kuda, dual overhead camshafts (DOHC) adalah rajanya yang tak terbantahkan. Mereka tidak hanya menghasilkan lebih banyak kekuatan; mereka menjaga mesin tetap bernapas dengan efisien saat tachometer naik ke garis merah. Ini tergantung pada mekanika, fisika, dan trik cerdas yang digunakan beberapa produsen untuk meniru induksi paksa.
Untuk memahami mengapa DOHC menguasai dunia RPM tinggi, Anda harus melihat rangkaian katup. Pekerjaan camshaft sangat brutal. Ia memutar lobus—disebut kamera—yang secara fisik mendorong katup untuk membukanya. Pegas kemudian menutup katupnya. Siklus ini terjadi ribuan kali dalam satu menit. Jika proses ini tidak dioptimalkan, mesin akan tersedak karena knalpotnya sendiri atau kekurangan udara.
Keunggulan Empat Katup
Manfaat mekanis utama dari tata letak cam overhead ganda adalah kesederhanaan dalam pelaksanaan desain aliran tinggi. Dengan dua camshaft yang berada di atas kepala silinder, satu bank mengontrol katup masuk sementara bank lainnya menangani katup buang. Pemisahan ini membuatnya jauh lebih mudah untuk memasang empat katup per silinder dibandingkan dua katup tradisional.
Mengapa jumlah katup penting? Ini semua tentang luas permukaan.
Dengan empat katup, Anda dapat membuka total luas penampang yang lebih besar agar gas dapat mengalir. Semakin banyak udara yang masuk ke dalam silinder berarti semakin banyak bahan bakar yang dapat dibakar, sehingga menghasilkan keluaran tenaga yang lebih tinggi. Pada saat yang sama, evakuasi gas buang yang lebih mudah berarti mesin membuang lebih sedikit energi untuk memompa keluar gas buang. Pada kecepatan rendah, perbedaan ini mungkin dapat diabaikan. Namun, pada kecepatan mesin yang tinggi, mesin menggerakkan sejumlah besar udara. Pengaturan dua katup tidak dapat menggerakkan udara dengan cukup cepat untuk mempertahankan tenaga. Konfigurasi empat katup memastikan mesin bernafas dalam-dalam bahkan pada 7.000 RPM.
Pelari Intake yang Disetel: Tenaga Kuda Gratis
Beberapa pabrikan mengambil keuntungan dari empat katup selangkah lebih maju dengan memanfaatkan ruang ekstra untuk memasang saluran masuk terpisah untuk masing-masing dari dua katup masuk. Di sinilah teknik menjadi menarik.
Mereka biasanya merancang satu pelari yang lebar dan pendek untuk aliran udara mentah maksimum. Pelari lainnya disetel ke panjang tertentu. Inilah fisika yang berperan:
Saat katup masuk terbuka, udara mengalir masuk ke dalam silinder. Ketika katup menutup, kolom udara yang bergerak itu menabrak dinding dan berhenti. Itu tidak hilang begitu saja; itu menumpuk, menciptakan gelombang bertekanan tinggi yang bergerak kembali ke saluran masuk. Ketika gelombang ini mengenai pleno atau intake manifold, gelombang ini memantul kembali ke dalam tabung.
Jika runner dipotong dengan panjang yang tepat, gelombang tekanan tersebut kembali ke silinder tepat saat katup masuk terbuka untuk siklus berikutnya. Peningkatan tekanan ini memaksa lebih banyak campuran udara-bahan bakar masuk ke dalam ruangan. Hasilnya? Torsi dan tenaga lebih besar tanpa menambahkan turbocharger atau supercharger. Ini adalah induksi gratis yang efektif.
“Desain unik mesin DOHC memungkinkan empat katup per silinder dan intake runner yang disetel, keduanya secara signifikan meningkatkan kinerja RPM tinggi.”
Kombinasi peningkatan aliran udara dan penyetelan gelombang tekanan inilah yang menjadi alasan Anda melihat mesin DOHC di mobil sport dan sedan performa tinggi. Mereka direkayasa untuk berteriak. Rangkaian katup tetap stabil, aliran udara tetap efisien, dan mesin mengekstrak setiap potensi dari bahan bakar.
Ini bukan hanya tentang memiliki dua camshaft. Ini tentang apa yang diaktifkan oleh camshaft tersebut. Kemampuan memasang empat katup mengubah seluruh profil pernapasan mesin. Pelari yang disetel menambahkan lapisan kecanggihan yang mengubah asupan udara dasar menjadi sistem pengisian bahan bakar bertekanan.
Jadi, saat Anda mendengar putaran mesin tinggi dan terdengar tajam, kemungkinan besar unit DOHC memanfaatkan prinsip tersebut. Katup terbuka lebih lebar. Udara bergerak lebih cepat. Gelombang tekanan sejajar. Mesin menghasilkan tenaga.
