سوپاپ چیست ؟ نقش و اجزای تشکیل دهنده سوپاپ کدامند؟

در این مقاله می خواهیم درباره سوپاپ، انواع سوپاپ و اجزای تشکیل دهنده سوپاپ و همچنین راه های تشخیص عملکرد صحیح و خرابی سوپاپ بپردازیم.
اولین نکته باید بدانیم که سوپاپ چیست و چه کاربردی دارد؟

تولید قدرت در موتور به این شکل است که ابتدا گاز وارده متراکم می شود و بعد از آن انفجار، مولکول های گاز  به حرکت پیستون تبدیل می گردد و محیط سیلندر حتماً باید بسته باشد و هیچ ارتباطی با بیرون نداشته باشد؛ به همین دلیل از سوپاپ استفاده می شود که ارتباط بین سیلندر و محیط بیرون را قطع و وصل کند. در نتیجه سوپاپ یکی از دریچه های قارچی شکل قطعات موتور است که بر روی سرسیلندر گذاشته می شود و مخلوطی از هوا و سوخت را برای ورود و خروج دود کنترل می کند. انواع سوپاپ بسته به نوع و کارکرد آنها به دو آیتم سوپاپ های ورودی مانند (هوا و بنزین) و سوپاپ های خروجی (دود و اگزوز) تقسیم می گردد.

اما شاید این سئوال پیش آید که سوپاپ به چه شکلی هست؟ در این خصوص باید گفت اغلب سوپاپ ها شبیه قارچ هایی با کلاهک پهن و صاف هستند و شامل یک ساقه (شبیه ساقه قارچ) و یک لبه تخت و پهن (مثل کلاهک قارچ) می باشند.

در رابطه با نحوه عملکرد سوپاپ باید خاطرنشان کرد سوپاپ ها به وسیله فرمان گرفتن از میل سوپاپ، در لحظه ی معین بازشده و توسط فنر سوپاپ بسته می شوند.

برای اینکه درباره سوپاپ بیشتر بدانیم و با انواع آن و ساختار سوپاپ آشنا شویم و همچنین برای یافتن پاسخ سئوالاتی نظیر میل بادامک چیست؟ ساختمان سوپاپ به چه شکل است؟ مواد و ترکیبات استفاده شده در سوپاپ چه چیزهایی است؟ راه های تشخیص سوپاپ سالم و معیوب کدامند؟ و بسیاری مطالب دیگر، ادامه مقاله را بخوانید.

شرکت آتا تجارت سلوط | ایران کوماتسو 
واردکننده و تأمین کننده تمامی قطعات ماشین آلات راهسازی، عمرانی و معدنی 
نماینده رسمی و انحصاری آی تی آر ایتالیا در ایران

سوپاپ چیست؟

یکی از دریچه های قارچی شکل قطعات موتور است که بر روی سرسیلندر گذاشته می شود و مخلوطی از هوا و سوخت را برای ورود و خروج دود کنترل می کند. لذا کنترل ورود و خروج به وسیله هر چیزی را می توان یک سوپاپ نام برد. به طور مثال درب فروشگاه های بزرگ، عملکردی شبیه یک سوپاپ بزرگ را دارد، با این تفاوت که با ورود و خروج افراد باز و بسته می شود. سوپاپ از نظم خاصی برای باز و بسته شدن پیروی می کند.

انواع سوپاپ

1.سوپاپ های ورودی (هوا – بنزین)

2.سوپاپ های خروجی (دود – اگزوز)

-سوپاپ هوا: در دمای پایین تری کار می کند و بزرگتر از سوپاپ های خروجی است.

-سوپاپ دود: از لحاظ اندازه کوچکتر از سوپاپ های ورودی است و به دلیل احتراق و گازهای ناشی از احتراق، دمای بالایی دارد.

میل بادامک چیست؟

قطعه ای است که با زمانبندی و تنظیم آن، باز و بسته شدن سوپاپ  کنترل می شود. ساختار و شکل برجستگی های روی میل بادامک ها، زمان باز و بسته شدن سوپاپ و ماندن در حالت بسته را تعیین می کند و هماهنگی بالا و پایین رفتن پیستون، باز و بسته شدن سوپاپ را باعث می شود. میل بادامک همیشه در ارتباط با میل لنگ نگه داشته می شود و میل لنگ هم تحت تأثیر بالا و پایین رفتن پیستون می چرخد؛ به همین دلیل میل بادامک خودکار با پیستون تنظیم می گردد. هماهنگی این دو قطعه باعث باز شدن سوپاپ هوا و دود می شود، تا پایان مرحله قدرت سوپاپ بسته می ماند تا وقتی که حرکت رو به بالای پیستون سوپاپ دود هم بار شود و تا رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا باز می ماند و به همین صورت دوباره دور جدیدی آغاز می شود.

نکته: همانطور که می دانید موتورهای احتراقی تولید قدرت باید بتواند مواد سوختی را بسوزاند و این کار در سیلندر موتور انجام می شود.

چگونگی عمل سوختن

برای انجام سوختن به سه چیز نیاز است: ماده سوختنی، حرارت، اکسیژن

هر موتوری برای کارکردن باید با هوای بیرون در ارتباط باشد تا اکسیژن را دریافت کند و بعد از آن احتراق گازهای حاصل از احتراق را به هوا برگرداند.

تولید قدرت در موتور به این شکل است که ابتدا گاز وارده را متراکم می سازد و بعد از آن، انفجار مولکول های گاز را به حرکت پیستون تبدیل می کند و حتماً محیط سیلندر باید بسته باشد و هیچ ارتباطی با بیرون نداشته باشد. به همین دلیل از سوپاپ استفاده می شود تا ارتباط بین سیلندر و محیط بیرون را قطع و وصل کند.

ساختمان سوپاپ

سوپاپ ها امروزه معمولاً از نوع قارچی و پایه دار هستند. سوپاپ ها شامل یک ساقه (شبیه ساقه قارچ) و یک لبه تخت و پهن (مشابه کلاهک قارچ) می باشند. اگر سوپاپ دارای یک لبه ی مورب بود، نام آن وجه است. همچنین سوپاپ در سرسیلندر یا سیلندر نیز دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است. انتهای سوپاپ دو فنر قرار می گیرد که با یک نگهدارنده و دو خار به انتهای سوپاپ وصل می شود.

فنرسوپاپ:

فنرسوپاپ باعث می شود وجه سوپاپ بر روی نشیمنگاه سوپاپ محکم نگه داشته شده و از هرگونه نشتی در زمان های تراکم و قدرت جلوگیری کند.

نکته: زاویه وجه و نشیمنگاه سوپاپ 45 درجه است ولی برای سوپاپ های هوا گاهی از 30 درجه هم استفاده می شود.

مواد ساختمانی و ترکیبات سوپاپ

به دلیل آنکه سوپاپ در مقابل حرارت بالایی در معرض فشار و فرسودگی قرار دارد، به همین منظور از فولاد با آلیاژ مخصوص استفاده می شود تا کمتر در معرض سوختن و زنگ زدگی و فرسودگی قرار گیرد.

بررسی سوپاپ ها:

در مرحله اول، پخ زاویه سوپاپ ها و خلاصی آن درون گیت را بررسی می کنیم. سپس سرسیلندر را از لحاظ ترکیدگی -مخصوصاً مابین دو سوپاپ در محفظه ی احتراق- مورد بررسی قرار می دهیم و اگر مشکلی نداشت آنرا نصب می کنیم.

ساختار و نحوه عملکرد سوپاپ

سوپاپ ها به وسیله فرمان گرفتن از میل سوپاپ در لحظه ی معین بازشده و توسط فنر سوپاپ بسته می شوند. سوپاپ هایی که در خودروهای امروزی به کار گرفته می شوند اغلب قارچی هستند و در زاویه 30 تا 45 درجه در جای خود قرار می گیرند تا محفظه ی احتراق را کامل نمایند.

نکته: هرگاه قطر پخ سوپاپ دود 38 میلیمتر باشد، سوپاپ گاز 42 میلیمتر در نظر گرفته می شود.

دو روش برای فرماندهی سوپاپ ها:

1.سوپاپ های فرمان پایین: میل سوپاپ پایین سیلندر قرار دارد و برای باز و بسته شدن از واسطه هایی مانند پولک، تاپیت، میل تاپیت، اسبک و میل اسبک ها استفاده می شود.

2.سوپاپ های فرمان بالا: میل سوپاپ در قسمت بالای سرسیلندر قرار دارد و مستقیماً به واسطه ی اسبک اقدام به باز و بسته کردن سوپاپ می کند و به علت نداشتن واسطه، خلاصی سوپاپ و اسبک کمتر از فرمان پایین است.

قسمت های مختلف (اجزای) سوپاپ:

1.دم سوپاپ

2.بدنه ی سوپاپ (ساق سوپاپ)

3.دامنه سوپاپ

4.پخ سوپاپ

5.لبه پخ (که در تعمیرات از ضخامت آن کاسته می شود)

نکته: سوپاپ نباید آب بندی پخ را از دست بدهد وگرنه منجر به انفجار ناقص می شود و سیلندر را از کار می اندازد.

سئوال مهم اینست که از کجا می توانیم متوجه شویم که سوپاپ سالم است یا معیوب؟

ابتدا از سالم بودن رینگ، پستون، سوخت، شمع، وایرها، پلاتین و فیوز مطلع شویم و خودرو را روشن کنیم و مراحل را انجام دهیم.

مرحله یک: وایر شمع ها را یکی یکی بیرون آورده و به لرزش موتور دقت کنید اگر موتور لرزش نداشت و بد کار نکرد، دلیل آن سیلندر است (شمع های سیلندر را مورد بررسی قرار دهید)

مرحله دو: اگر شمع های سیلندر سالم بود، آنرا فیلر می زنیم و با دستگاه کمپرس سنج، تست می کنیم؛ چنانچه کمپرس کمتر از حد مجاز باشد، داخل سیلندر را روغن می زنیم و مجدداً تست می کنیم.

مرحله سه: اگر کمپرس بالا رود به دلیل شکستن رینگ پیستون یا چسباندن رینگ می باشد و اگر با انجام مراحل درست نشد، سوپاپ سوخته است.

نکته: چنانچه سوپاپ دود بسوزد، کمپرسی به درون اگزوز می زند؛ ولی اگر سوپاپ هوا بسوزد، کمپرسی به درون کاربراتور می زند.

مرحله چهار: اگر موتور سوپاپ سوخته باشد، با عطسه زدن، ریپ زدن، گرم کردن، سه سیلندر کار کردن، پنج سیلندر کار کردن متوجه می شویم.

مرحله آخر: اگر سوپاپ سوخته را تشخیص دادیم، سرسیلندر را باز کرده و آن را تعویض می کنیم. لازم به ذکر است در محفظه ی احتراق حرارت گاهی به 1300 فارنهایت می رسد که اگر سوپاپ مکانیزمش عمل نکند، سوپاپ را می سوزاند.

سیت سوپاپ

محلی که پخ سوپاپ می نشیند را سیت سوپاپ می گویند*

دو مدل سیت وجود دارد: جداشدنی – ثابت

سوپاپ 30% حرارت خود را از طریق سیت ها به جریان آب پشت سیت انتقال می دهند. اگر سوپاپ در جای خود نباشد می سوزد، دیگر دلایل اختلاط آب و روغن در کانال آب ترکیدن سیت می باشد. بر اثر سوختن سوپاپ، سیت کارایی خود را از دست می دهد. زاویه های پخ سیت با سوپاپ برابر است و اگر پخ آن ناصاف شود، از کار می افتد.

گیت سوپاپ (گاید): گیت سوپاپ باعث می شود سوپاپ از حرکت رفت و برگشت منحرف شود و موجب در مرکز نشستن سوپاپ در جای خود می گردد و اصطلاحاً راهنمای ساق سوپاپ است.

نکته: اگر خلاصی بین ساق و گیت وجود داشت، باعث کج نشستن سوپاپ، فرار روغن از این ناحیه به محفظه ی احتراق و سوحتن روغن می شود.

گیت قابل تعویض:

در بعضی از خودروها به دلیل اور سایز بودن سوپاپ، گیت های آنان را باید تعمیر کرد.

لاستیک دم، گیت سوپاپ

آب بندی محفظه ی گیت از فرار روغن لاستیک دم سوپاپ جلوگیری می کند. جنس لاستیک نرم و انعطاف پذیر و مقاوم می باشد و دم سوپاپ قرار می گیرد. خرابی لاستیک دم سوپاپ باعث گشاد شدن گیت و بیرون آمدن دود آبی رنگ می شود و باید تعویض شود.

خار دم سوپاپ و فنر سوپاپ

سوپاپ حرکت رفت و برگشتی دارد. حرکت رفت توسط میل سوپاپ و برگشت توسط فنر انجام می شود. این با دو خار دو تیکه ای مخروطی نگه داشته می شود و اگر فنر سوپاپ ضعیف شود، سوپاپ دیر بر می گردد و باعث سوختن آن می شود و قدرت موتور را کاهش و موجب کار نکردن سیلندر می گردد.