همه چیز در مورد سوپاپ
در این مقاله میخواهیم به تعریف سوپاپ ، آلیاژ به کار رفته ،خرابی ،ساختمان سوپاپ و کارایی آن در موتور های معمولی و دیزل بپردازیم. همه چیز در مورد سوپاپ
سوپاپ
فهرست مطالب
سوپاپ‌های موتور اجزای مکانیکی هستند که در موتورهای احتراق داخلی برای اجازه یا محدود کردن جریان سیال یا گاز به داخل و از محفظه‌های احتراق یا سیلندرها در حین کار موتور استفاده می‌شوند. از نظر عملکردی، عملکردی مشابه بسیاری از انواع دیگر دریچه‌ها دارند، زیرا جریان را مسدود یا عبور می‌دهند، با این حال، آنها یک دستگاه کاملاً مکانیکی هستند که با سایر اجزای موتور مانند بازوهای چرخان به منظور باز و بسته شدن به ترتیب صحیح و با زمان بندی صحیح
سوپاپ های موتور در بسیاری از انواع موتورهای احتراقی مشترک هستند، خواه سوختی مانند بنزین، گازوئیل، نفت سفید، گاز طبیعی (LNG) یا پروپان (LP) را تخلیه کنند. انواع موتورها بر اساس تعداد سیلندرها که محفظه های احتراق هستند که از احتراق سوخت نیرو تولید می کنند، متفاوت است. آنها همچنین بر اساس نوع عملکرد (2 چرخه یا 4 چرخه)، و با توجه به قرارگیری طراحی سوپاپ ها در داخل موتور [شیر سقفی (OHV)، بادامک سقفی (OHC)، یا شیر در بلوک (VIB)] متفاوت هستند.
انواع سوپاپ :
سوپاپ هوا :
از لحاظ اندازه مقداری بزرگتر از سوپاپ دود است و در دمای پایین‌تری کار میکند.
سوپاپ دود :
به علت تماس مداوم با احتراق یا گازها داغ ناشی از احتراق دمای بالاتری دارد. و البته از لحاظ اندازه هم کوچکتر است.
ساخمان سوپاپ :
سوپاپ‌های متداول امروزی معمولا از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایه‌دار می‌باشند. این سوپاپ‌ها شامل یک ساقه (که به مشابه ساقه قارچ است) و یک سر تخت و پهن (که مشابه کلاهک قارچ) می‌باشند. همچنین سر سوپاپ دارای یک لبه مورب است که وجه نامیده می‌شود. همچنین محل قراررگیری سوپاپ که در سرسیلندر و یا خود سیلندر قرار دارد نیز دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است.
مواد ساختمانی سوپاپ :
سوپاپ موتور یکی از مهم ترین و پر استرس ترین قسمت های موتور آی سی می باشد. آنها باید توانایی تحمل فشارهای شدید محفظه احتراق، دماهای شدید و تنش های مکرر مکانیکی و دینامیکی موتور را داشته باشند تا از عملکرد مطمئن موتور اطمینان حاصل کنند.
به دلیل دمای کار پایین، سوپاپ های ورودی معمولاً از موادی مانند فولاد تنگستن، نیکل یا کروم ساخته می شوند. سوپاپ اگزوز دما و فشار بیشتری را نسبت به سوپاپ ورودی تحمل می کند. بنابراین، آلیاژهای کبالت کروم، سیلیکون کروم یا نیکروم برای ساخت دریچه های اگزوز استفاده می شود.
سطوح سوپاپ در معرض دمای بالا را می توان با لحیم کاری یک آلیاژ کبالت کروم، Stellite، به سطح دریچه تقویت کرد.
تریبالوی، تیتانیوم و آلیاژهای فولاد زنگ نزن از دیگر موادی هستند که در ساخت سوپاپ های موتور استفاده می شوند.
همچنین می توان از پوشش ها و عملیات سطحی برای بهبود کیفیت مکانیکی و خواص سایش دریچه های موتور استفاده کرد.
سیستم راه اندازی سوپاپ :
برای راه اندازی و باز بسته کردن سوپاپ ها در موتور های مختلف و وابسته به نوع و ساختار آن موتور ها قطعات متفاوتی وجود دارد اما بطور کلی قطعات مورد نیاز برای باز و بسته شدن صحیح سوپاپ ها عبارتند از :
میل بادامک ، بالابر ، میله فشارنده ، انگشتی ، فنر ها و اسبک سوپاپ .
البته محل و ترتیب سوپاپ ها در وجود یا عدم وجود این قطعات موثر است .
زمان بندی کار سوپاپ ها :
محل زمان بندی و تنظیم زمان های باز شدن یا بسته ماندن سوپاپ ها را قطعه ای به نام میل بادامک انجم میدهد این میله با توجه به ساختار و شکل برجستگیهایی که دارد تعیین میکند که سوپاپ ها میبایست در چه زمانی باز و بسته شوند . همچنین تعیین میکند که بسته ماندن تا کی ادامه دارد .
خرابی سوپاپ :
خرابی سوپاپ به دلیل دمای بسیار بالای عملیاتی و همچنین رسوب لجن و روغن باقی مانده پس از سوختن روغن ایجاد می شود. به گفته لوید لوگنر ،خرابی سوپاپ در یک موتور گاز طبیعی ناشی از روانکاری نامناسب است که اجازه می دهد رسوبات باقی بماند. افزودنی ها و خاکستر سولفاته می توانند به این مشکل کمک کنند، اما می توانند مشکلات دیگری را نیز ایجاد کنند. او توصیه میکند برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مدل خاص موتور، با دستورالعمل‌های موتور مشورت کنید.
ساییدگی زودرس :
ساقه زیر دارای سایش ساینده است. این به دلیل مواد معیوب نیست، بلکه تنظیم نادرست است.
ایجاد کربن و شکست خوردگی :
تجمع کربن می تواند بسیار ساینده بر روی دریچه ها و اجزای سوپاپ باشد. باز هم، این شکست ناشی از محصولات معیوب نیست، بلکه ناشی از تجمع کربن در شرایط خارجی است.
لقی ساق سوپاپ :
در فاصله ی میان ساقه، سوپاپ ها و گایدهای آنها می بایست یک لقی مناسب وجود داشته باشد همانگونه که ذکر شد، لقی بیش از اندازه به روغن اجازه می دهد که به طرف پایین ساق سوپاپ، و به درون مجاری ورود هوا و خروجی دود جریان یابد و سبب افزایش مصرف روغن گردد .
سوپاپ در دیزل ژنراتور :
درایو دریچه دیزل ژنراتور عمدتاً از میل بادامک، چرخ دنده زمان بندی، گیره، میله فشار، بازوی راکر و شفت راکر تشکیل شده است. وظیفه سوپاپ باز و بسته کردن دریچه های ورودی و خروجی در زمان مشخص (زمان بندی گاز) و نظم (ترتیب احتراق) و اطمینان از درجه خاصی از باز شدن است.
تنظیم فاصله سر سوپاپ ورودی و خروجی هنگام مونتاژ موتور دیزل بسیار مهم است. پس از آن، سوپاپ باید بررسی شود و تنظیم مجدد در یک زمان منظم، معمولاً 25 روز پس از روشن شدن موتور دیزل صورت میگیرد. تنظیم نکردن فاصله مناسب سوپاپ باعث آسیب به موتور می شود، مانند مشکل داغ شدن و احتراق موتور دیزل است ممکن است به صورت دود سیاه نشان داده شود.
بنابراین نحوه تنظیم فضای سوپاپ موتور دیزل بسیار مهم است. ابتدا باید پوشش بازوی راکر را بردارید، با این حال، باید بسیار مراقب باشید تا به واشر زیر شیر آسیب نرسانید. دوم، استارت را بکشید تا پیستون روی نقطه مرگ بالای حرکت فشاری قرار گیرد. فضای سر اگزوز و دریچه ورودی را بررسی و تنظیم کنید. مهره قفل را باز کنید و از یک گیج برای تنظیم پیچ تنظیم سوپاپ استفاده کنید تا زمانی که در حالت عادی احساس می کنید کمی کشش را روی گیج حسگر احساس کنید. (فضا 0.15mm-0.2mm است.)
کارستان