Jika ditanya apa yang membuat valve engine dapat terbuka dan tertutup maka jawabannya camshaft. Camshaft adalah peralatan yang digunakan pada engine berpiston guna mengatur bukaan valve. Terdiri dari batang silindrikal melintang sepanjang cam dari setiap valve berada. Valve akan terbuka karena dorongan cam atau dengan mekanisme tertentu lainnya.

Timing

Hal yang penting dalam hal ini sebenarnya adalah korelasi gerak rotasi camshafts dengan gerak rotasi crankshaft. Valve penting untuk mengatur masukan campuran fluida baik ketika intake atau exhaust sehingga harus membuka dan menutup di saat yang tepat saat piston bergerak. Untuk alasan ini, camshaft dan crankshaft dihubungkan baik dengan mekanisme roda gigi, sabuk (timing belt) atau rantai (timing chain). Pada desain-desain kendaraan tertentu, camshaft juga berperan dalam distribusi dan pompa oli mesin dan bahan bakar. Pada suatu sistem injeksi bahan bakar baru-baru ini, cams berperan juga pada fuel injector.

Pada two stroke engine, tiap valve terbuka setiap rotasi crankshaft. Camshaft berotasi dengan kecepatan yang sama dengan crankshaft. Sedangkan pada four stroke engine, valve terbuka dua kali setiap dua kali putaran crankshaft, satu kali pada saat intake dan yang lain saat exhaust. Dua rotasi penuh crankshaft untuk tiap putaran camshaft.

Letak Camshaft

Letak camshaft tergantung dari pengoperasiannya terhadap valve, secara langsung atau menggunakan mekanisme tambahan seperti batang pendorong dan rockers. Pada model operasi langsung membuka valve, camshaft berada di posisi atas dari silinder pembakaran. Pada gasoline engine saat ini, banyak digunakan sistem overhead cam. Beberapa engine menggunakan satu camshaft yang dihubungkan dan untuk menggerakkan intake valve dan exhaust valve, yang sering kita sebut SOHC (Single Overhead Cam). Sedang beberapa engine yang lain menggunakan dua camshaft, satu dihubungkan ke intake valve dan yang lain ke exhaust valve, yang kita sebut DOHC (Dual Overhead Cam).

Mekanisme

Lobe atau bagian yang menonjol dari camshaft memegang peranan penting dalam membuka dan menutupnya valve. Seiring pergerakan camshaft, lobe akan membuka dan menutup valve sesuai dengan pergerakan piston pada mekanisme intake dan exhaust yang diperlukan.

Mesin four stroke cycle. Pada keadaan “titik mati atas”, intake valve akan mulai membuka seiring keadaan piston yang bergerak ke bawah. Kemudian intake valve menutup saat piston sudah mencapai posisi paling bawah. Piston kembali bergerak ke atas dan terjadi “pematikan” yang membuat piston terdorong ke bawah. Pada “titik mati bawah” ini, exhaust valve mulai membuka seiring pergerakan piston ke atas dan menutup saat piston sudah kembali ke posisinya yang paling atas. Mekanisme inilah yang harus diatasi oleh pergerakan camshaft yang disesuaikan dengan rotasi crankshaft.

Semakin cepat mesin bekerja, semakin cepat pergerakan aliran fluida bahan bakar sedangkan kita menginginkan bahan bakar yang dimasukan ke dalam ruang pembakaran tetap banyak. Hal ini memerlukan waktu buka intake valve yang lebih lama. Untuk itu, kita memerlukan parameter valve lift atau angkatan katup dengan mendesain profil lobe pada camshaft.


154px-four_stroke_engine_diagram

Di atas komponen utama dari four stroke cycle, DOHC piston engine. (E) Exhaust camshaft, (I) Intake camshaft, (S) Spark plug, (V) Valves, (P) Piston, (R) Connecting rod, (C) Crankshaft,(W) Water jacket for coolant flow.

sohc

Single Overhead Camshaft

pushrod-camshaft

Pushrods camshaft

engine-cam1

Animasi Camshaft

dohc

Visualisasi nyata DOHC…. Tuh keliatan dua camshaft…….