Oprek Bagian Cylinder Head 4 Langkah

Motor penggerak utama kendaraan jenis apapun termasuk sepeda motor adalah engine. Tenaga gerak dihasilkan oleh kerja engine sesuai dengan jenisnya, yaitu motor bakar 4 tak atau  motor bakar 2 tak. 

Blok engine pada sepeda motor terdiri dari engine sebagai sumber penghasil tenaga penggerak, pemindah tenaga kopling (clutch) dan transmisi. Bagian yang menjadi perhatian utama periset umumnya adalah bagian engine, karena bagian ini merupakan penghasil dan penerus tenaga sepeda motor yang diriset. Pengembangan apa saja yang dapat dilakukan pada bagian engine akan dijelaskan satu per satu dibawah ini, agar periset   memiliki pengetahuan tambahan dalam meriset sepeda motor menjadi lebih bertenaga dan cepat. 

Sepeda motor 4 tak memiliki kepala silinder yang berfungsi sebagai ruang bakar (gbr. 10), sebagai dudukan cam shaft, dudukan valve in dan out, dudukan intake manifold dan dudukan saluran buang (muffler), serta sebagai dudukan dari busi (plug). Untuk engine bersilinder tunggal, umumnya bentuk kepala silindernya lebih sederhana dibandingkan dengan engine bersilinder lebih dari satu. Jumlah silinder maksimal yang pernah dibuat unutk sepeda motor adalah 4 (empat) baris (inline).

Kepala  silinder terdiri dari dua bagian, yaitu rumah (case) dan isinya. Rumah kepala silinder terdiri dari tutup timing chain, tutup penyetelan valve-valve dan rumah (case) utamanya sebagai dudukan dari beberapa komponen yang berhubungan dengan kerja engine, yaitu : cam shaft dan roda gigi timing chain beserta bearing-bearingnya, pelatuk (rocker arm) in dan out, valve-valve in dan out (gbr.11).

Bahan kepala silinder umumnya terbuat dari alumunium alloy, berbeda dengan timing chain, cam shaft dan bearingnya, rocker arm (pelatuk), valve-valve, pegas-pegas yang terbuat dari bahan yang mengandung besi dan baja campuran. Dudukan valve ada yang bahannya sama dengan bahan kepala silinder (langsung duduk pada kepala silinder dibagian ruang bakar sebagai dudukan valve in dan out) atau ada sebagian terbuat dari kuningan (bronze), sedangkan bahan yang terbuat dari karet sebagai penutup atau pencegah terjadinya kebocoran adalah valve seal dan seal tutup valve in/ out.

Perlakuan pada kepala silinder pada saat riset umumnya bergantung dan bersamaan dengan pekerjaan blok silinder, karena antara kepala silinder dan blok silinder merupakan satu rangkaian yang saling berhubungan. Umumnya perhitungan kapasitas engine diperoleh dari kedua bagian tersebut, yaitu jumlah volume ruang silinder diatas piston (bisa dikatakan volume langkah piston) dan volume ruang bakar. Volume ini pada kendaraan biasanya ditulis dengan satuan cc, misalnya sepeda motor X 110 cc atau 125 cc dan lain sebagainya.

Volume langkah dari piston dapat digunakan dengan rumus sebagai berikut :

V langkah adalah volume ruang silinder yang dihitung berdasarkan langkah piston dari TMB ke TMA atau sebaliknya, r dan d merupakan jari-jari dan diameter dari silinder, sedangkan t adalah panjang langkah piston dari TMB ke TMA (atau batas permukaan piston saat berada di TMB dan permukaan atas silinder). Sebagai contoh adalah apabila diameter piston yang digunakan dia. 54 mm, panjang langkahnya 48 mm, maka volumenya adalah 3.14 x 27² x 48 atau 0.785 x 54² x 48 sama dengan 109.874,88 mm³, kemudian dijadikan ke 109.874,88/1000 cm³ (cc) = 109,87 cm³ atau 109,87 cc.

Untuk mengukur volume ruang bakar (combustion camber) umumnya menggunakan cairan yang diukur menggunakan gelas ukur. Setelah volume ruang bakar didapat, barulah volume engine bisa diketahui, sebagai berikut:

Untuk engine sepeda motor yang memiliki silinder lebih dari satu, V total tinggal dikali dengan jumlah silinder yang ada. Apabila kapasitas engine bersilinder 4 inline adalah 1000 cc, berarti kapasitas tiap silindernya adalah 250 cc.  

Volume langkah dari TMB ke TMA dan volume ruang bakar dibanding volume ruang bakar biasa disebut perbandingan kompresi. Perbandingan kompresi bisa juga dikatakan perbandingan volume campuran bahan bakar yang masuk pada langkah pemasukan,  dengan campuran bahan bakar dan udara yang ditekan pada saat langkah kompresi ke dalam ruang bakar. Perbandingan kompresi dapat dihitung dengan rumus dibawah ini :

Perbandingan Kompresi ini sangat menentukan besar kecilnya tenaga yang dihasilkan oleh engine sebagai dapur pacu sepeda motor. Semakin besar perbandingan kompresi, maka akan semakin besar tenaga yang dihasilkan oleh motor. Perbandingan kompresi biasa ditulis 12 : 1 atau 14 : 1, dimana 12 adalah jumlah volume langkah piston dan volume ruang bakar dan 1 adalah volume ruang bakar.

Seperti yang telah disebutkan diatas, bahwa perbandingan kompresi menentukan tenaga yang dihasilkan oleh motor, jelas perbandingan kompresi juga mempengaruhi temperatur hasil pembakaran dan besarnya tekan kompresi pada campuran bahan bakar dan udara. Perbandingan kompresi yang terlalu besar belum  tentu menghasilkan power out put  yang maksimal, tanpa dukungan dari sistim atau komponen-komponen lainnya. Untuk itu, perbandingan kompresi harus disesuaikan dengan tujuan dan target dari pengembangan sepeda motor. Misalnya adalah riset untuk sepeda motor drag, road race atau touring. Motor drag atau biasa disebut motor pacu jarak pendek yang hanya mengutamakan kecepatan sesaat atau spontan memerlukan perbandingan kompresi yang besar. Perbandingan kompresi untuk  sepeda motor road race atau touring lebih kecil dari perbandingan kompresi sepeda motor drag, namun lebih besar dari sepeda motor standar pabrikan.

Kepala silinder sangat menentukan power out put yang dihasilkan oleh engine, karena saluran pemasukan dan sistim kerja valve-valve (in dan out) mempengaruhi effektifitas campuran bahan bakar yang masuk dan effektifitas pembuangan gas buang hasil pembakaran. 

Hanya dengan melakukan modifikasi ringan pada kepala silinder dan tanpa penggantian komponen-komponennya, periset sudah dapat meningkatkan power out put sepeda motor standar pabrikan. Pengembangan sederhana pada kepala silinder ini adalah mengusahakan agar pemasukan bahan bakar dan udara dan pembuangan gas buang sisa pembakaran lebih effektif. Effektifitas pemasukan bahan bakar dan udara yang masuk dan effektifitas pengeluaran gas buang pada kepala silinder ditentukan oleh kualitas saluran masuk (inlet) dan saluran buang (outllet), serta durasi pembukaan valve in dan valve out nya. Dengan melakukan perubahan atau modifikasi pada saluran masuk dan saluran buang, serta durasi pembukaan dan penutupan valve in out sudah dapat mengembangkan power out engine menjadi lebih besar dari power out put pabrikan. Untuk lebih jelasnya, tentang pengembangan kepala silinder akan ditulis satu per satu pada penjelasan berikutnya secara praktis.

Pekerjaan modifikasi kepala silinder yang umum dilakukan oleh para periset untuk meningkatkan power out put sepeda motor.