سوپاپ و نحوه ی کارکرد آن

سوپاپ در اصطلاح فرانسوی Soupape و‏ در واژه به معنای دریچه و یکی از قطعات قارچی شکل موتور می باشد که روی سیلندر و درون سر سیلندر موتور قرار می‌ گیرد و ورود هوا و خروج به ترتیب هوای ورودی و دود خروجی را کنترل می نماید . در کل میتوان گفت هر چیزی که ورود و خروج چیز دیگری را کنترل نماید یک سوپاپ محسوب می گردد . به طور مثال درب های ورودی و...

سوپاپ در اصطلاح فرانسوی Soupape و‏ در واژه به معنای دریچه و یکی از قطعات قارچی شکل موتور می باشد که روی سیلندر و درون سر سیلندر موتور قرار می‌ گیرد و ورود هوا و خروج به ترتیب هوای ورودی و دود خروجی را کنترل می نماید . در کل میتوان گفت هر چیزی که ورود و خروج چیز دیگری را کنترل نماید یک سوپاپ محسوب می گردد . به طور مثال درب های ورودی و...

سبد خرید خالی است

تازه وارد هستید؟

برای تکمیل فرآیند خرید خود ثبت نام کنید

حریم خصوصی و شرایط و قوانین استفاده از سرویس های وبسایت کار کالا را مطالعه نموده و با کلیه موارد آن کاملا موافقم

عضو سایت هستید؟

برای تکمیل فرآیند خرید خود وارد شوید

کلمه عبور خود را فراموش کرده اید؟ کلیک کنید

- ویژه سفارش های کمتر از دویست هزار تومان (هزینه پانزده هزار تومان)

سوپاپ و نحوه ی کارکرد آن

دوشنبه ۱۹ آذر ۱۳۹۷ | 11:20 |  بازدید

سوپاپ و نحوه عملکرد آن

سوپاپ در اصطلاح فرانسوی Soupape و‏ در واژه به معنای دریچه و یکی از قطعات قارچی شکل موتور می باشد که روی سیلندر و درون سر سیلندر موتور قرار می‌ گیرد و ورود هوا و خروج به ترتیب هوای ورودی و دود خروجی را کنترل می نماید . در کل میتوان گفت هر چیزی که ورود و خروج چیز دیگری را کنترل نماید یک سوپاپ محسوب می گردد . به طور مثال درب های ورودی و خروجی در فروشگاه های بزرگ که هر کدام محل خاص دارند را می توانیم به این مورد نسبت دهیم

 


ریشه کلمه سوپاپ فرانسوی می باشد و در اصطلاح به معنی دریچه است. در فرهنگ معین سوپاپ نیز چنین تعریف شده‌است : « پولکی که روی دهانه دریچه‌های سر سیلندر قرار گرفته و دریچه‌ها را سد می‌کند ».

انواع سوپاپ در اتومبیل ها به ترتیب زیر می باشند

سوپاپ و یا سوپاپ های ورودی یا هوا و یا بنزین

سوپاپ و یا سوپاپ های خروجی یا دود و یا اگزوز

سوپاپ‌های رایج امروزی در اغلب موارد از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایه‌ دار هستند . این سوپاپ‌ها شامل یک ساقه ( که به مشابه ساقه قارچ می باشد ) و بخش کفی سوپاپ که مثل قسمت بالایی قارچ بوده و این قسمت در محفظه احتراق قرار گرفته و بالا ترین فشار و درجه حرارت را تحمل می کند . همچنین محل قرار گرفتن سوپاپ که در سرسیلندر و یا خود سیلندر قرار دارد هم دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است ، نشیمنگاه سوپاپ دارای یک لبه مورب می باشد . این لبه که با نام وجه سوپاپ هم شناخته می شود ، شیب خاصی در طراحی و ساخت آن به کار رفته است که بر حسب نوع موتور مورد استفاده ، سوپاپ دارای زاویه نشیمنگاه خاص مورد استفاده قرار می گیرد . در ته دیگر سوپاپ یعنی بر روی ساقه آن یک یا در بعضی اوقات دو فنر قوی قرار دارد که به واسطه ی یک نگهدارنده و دو عدد خار به ته سوپاپ محکم شده ‌اند ( این نکته را به خاطر داشته باشید این 2 خار به وسیله هیچ موردی محافظت نمی شوند و فقط در بخش ته سوپاپ قرار دارند ) . فنر سوپاپ موجب می گردد تا وجه سوپاپ بر روی نشیمنگاه سوپاپ محکم نگه داشته شود و به این ترتیب از هر نوع نشتی در زمان های تراکم و قدرت جلوگیری شود . زاویه متداول برای وجه و نشیمنگاه سوپاپ ۴۵ درجه می باشد . ولی برای سوپاپ‌های هوا گاهی از زاویه ۳۰ درجه هم استفاده می ‌شود


همان طور که ذکر کردیم سوپاپ‌ها موظف هستند تا در زمان های مناسب اول هوا را وارد سیلندر کنند . بعد از آن در مراحل ترکم و قدرت ( احتراق و سوخت ) بسته بمانند و بعد در مرحله تخلیه گازهای ناشی از سوختن را از سیلندر خارج نماید . ولی مکانیزم این عمل باز و بسته کردن سوپاپ ها چطور ‌است و این تنظیم زمانی و همچنین نیروی محرکه سوپاپ‌ها از کجا تامین می شود؟ 

انجام زمان بندی صحیح و تنظیم زمان های بازشدن یا بسته ماندن سوپاپ‌ها را قطعه ‌ای به نام میل بادامک بر عهده دارد. این میله با توجه به ساختار و شکل برجستگی های روی آن که به آن ها بادامک هم می گویند این مهم را به انجام می رساند . علاوه بر آن تعیین می ‌کند که بسته ماندن سوپاپ‌ها باید تا چه زمانی ادامه داشته باشد. همان طور که در بالا گفتیم حرکات و باز و بسته شدن سوپاپ‌ها باید کاملاً هماهنگ با حرکات بالا و پایین رفتن پیستون در سیلندر باشد . به منظور فراهم کردن کردن این هماهنگی در ساختمان موتورها میل بادامک‌ها را در ارتباط ثابت و همیشگی با میل لنگ نگه می‌ دارند . در اصطلاح به این عمل تایم زنی موتور می گویند

 


از آن جایی که میل لنگ تحت تاثیر حرکات بالا و پایین پیستون می‌ چرخد از این رو حرکت میل بادامک به خودی خود با حرکت پیستون هماهنگ می ‌شود . این هماهنگی موجب می گردد تا در زمان پایین آمدن در اول کورس خود (اولین مرحله ای که در موتورهای چهار زمانه وجود دارد ) ، برای مکش هوا به داخل سیلندر میل بادامک سوپاپ هوا را باز نماید . این کار تا موقعی ادامه پیدا می کند که پیستون شروع به متراکم ساختن هوای ورودی کند در این زمان سوپاپ هوا و سوپاپ دود هر دو بسته می شوند . بسته بودن سوپاپ تا تمام شدن مرحله قدرت ادامه پیدا می‌ کند در این هنگام با شروع حرکت پیستون به سمت بالا سوپاپ دود هم باز می شود و تا رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا باز می‌ ماند . بعد از آن سیکل جدیدی شروع می ‌شود . البته این سیستم کامل نیست و در تمام موتورها زمان هایی با نام آوانس و ریتارد زمان بندی سوپاپ ها هم داریم و موقعی که به آن قیچی سوپاپ ( موقعی که هر دو سوپاپ دود و هوا باز باشند ) می گویند که در مطالب بعدی به توضیح کامل این موارد خواهیم پرداخت . فقط به این نکته اکتفا کنیم که باز بودن سوپاپ ها به زمانی که در بالا گفته شده است خلاصه نمی شود و مطلب بالا فقط برای آموزش و آشنایی کلی و نه دقیق و جزئی با این سیستم بوده است


یک سوپاپ خوب باید دارایچه ویژگی هایی باشد؟ ؟ ؟

1- یک سوپاپ خوب باید قادر باشد دمای بالا را به خوبی تحمل نماید و هادی خوبی برای انتقال حرارت خود به بدنه سرسیلندر باشد . در بعضی از سوپاپ ها ساق سوپاپ را توخالی ساخته و درون آن را با سدیم پر می کنند تا به منظور انتقال گرما به جا هایی که برای خنک کاری انتخاب شده اند ، مناسب باشند


2- دمای زیاد نباید موجب سوختگی و ایجاد خوردگی در سوپاپ شود

3- یک سوپاپ خوب باید در برابر ضربات مستحکم و دارای مقاومت بالایی باشد

4- یک سوپاپ خوب باید در برابر سائیدگی مقاومت کند

سیستم سوپاپ ایستاده یا ال ( L ) هد 

این متد جدید ترین متد سیستم سوپاپ بوده که کلیه سوپاپ های دود و گاز به صورت ایستاده در یک طرف بلوک سیلندر قرار داشته و به وسیله فرمان گرفتن میل سوپاپ کار می ‌کند . در این روش به دلیل کوچک شدن محفطه احتراق و فرم خاص آن پر شدن سیلندر ( منظور همان ورود بهتر گازها می باشد) بهتر انجام می گردد و راندمان حجمی موتور حتی به ۸۸درصد هم می ‌رسد در این روش ورود گاز و خروج دود به شکل (L) می باشد

 


سیستم سوپاپ مختلط یا اف ( F ) هد 

در این روش سوپاپ گاز به صورت معلق و سوپاپ دود به صورت ایستاده قرار می ‌گیرد تا عمل پر شدن سیلندر به دلیل نزولی جریان سوخت کنترل شود. خروج دود و گاز به صورت (F) شکل می ‌باشد

 


سیستم سوپاپ معلق یا آی ( I ) هد 

در این روش هر دو سوپاپ گاز و دود در سر سیلندر قرار دارند و جهت خروج گاز و ورود دود در یک خط مستقیم به شکل (I) قرار دارند که راندمان حجمی موتور ۹۵ درصد می ‌باشد

 


سیستم سوپاپ ردیفه یا تی ( T ) هد 

این روش که در موتورهای قدیمی بکار رفته است و البته موتور اتومبیل های نظامی هم در بعضی از موارد از این سیستم استفاده می کنند ، شامل دو میل بادامک می باشد که با یکی سوپاپ دود و با یکی سوپاپ گاز باز و بسته می ‌شود . راندمان حجمی موتور در سیستم سوپاپ ردیفه به دلیل بد پر شدن سیلندر ۷۵ درصد می‌باشد و خروج و ورود سوخت به شکل (T) می‌ باشد

 



در اتومبیل های جدید ، اغلب از سیستم 4 سوپاپ برای هر سیلندر استفاده می شود . در این سیستم از تمامی محفظه احتراق به منظور جا گذاری سوپاپ ها استفاده می گردد و برای ورود و خروج هوا و دود ، از 2 سوپاپ استفاده می شود که در کل می توان گفت 4 سوپاپ می شود . البته در بعضی از ماشین ها 3 سوپاپ که به ترتیب 2 عدد برای ورود و یک عدد برای خروج و 5 سوپاپ که به ترتیب 3 عدد برای ورود و 2 عدد برای خروج نیز استفاده می گردد .

در این نوع موتور ها به جای استفاده از یک میل سوپاپ برای سرسیلندر ( ماشین هایی که آرایش به غیر از خطی داشته باشند ، دارای 2 سر سیلندر و حتی 3 سر سیلندر هم می باشند ) ، از 2 میل سوپاپ استفاده می گردد

 


سیستم VVTI این سیستم ها بطور کلی بر مبنای عملکرد متغیر سوپاپ ها ساخته و طراحی شده است وتوسط اتومبیل سازان گوناگون با نام های مختلفی خوانده می شود

در موتورهای احتراق داخلی بهینه سازی جریان هوا داخل و خارج هر محفظه احتراق کلید  بالا بردن هر عملکردی می باشد. قدرت و صرفه جویی سوخت ( بالا بردن بازدهی ) و دیگر پارامترهای اساسی همه و همه بستگی دارد به این که با چه روشی جریان هوای یک موتور داخل وخارج می شود

در موتورهای چهارزمانه یک سوپاپ (یا بسته به طراحی چند سوپاپ) به منظور داخل شدن وسوپاپی دیگر برای خارج شدن اختصاص داده می شود . این سوپاپ ها به واسطه ی چرخش میل بادامک در لحظه خاصی باز وبسته می  شوند بادامک ها را در موقعیت دقیقی نسبت به میل لنگ به واسطه ی تسمه زنجیر و دنده و ترکیبی از این دو قرار گرفته اند

برجستگی های ماشین کاری شده روی میل بادامک ها سوپاپ را در موقع معینی از سیکل کاری باز می نماید و برای زمان مشخصی باز نگه می دارد وبه همین ترتیب آن را در زمان مشخصی می بندد. راه های دیگری به منظور کارکرد سوپاپ ها وجود دارد که شامل طرح های سیستم های متغیر بادی و الکترونیکی می باشد ولی برای موتورهای با مصرف عمومی راه حلی ارزان و جامع مد نظر می باشد

به مدت چندین دهه موتورها یک ارتباط ثابتی میان  میل لنگ و بادامک ها داشتند که این به این معنا است که به عنوان مثال در یک سیلندر مشخص سوپاپ (های) ورودی دقیقا در یک نقطه مشخص از موقعیت پیستون باز می شد صرف نظر از اینکه موتور تند یا آرام کار می کند این سیستم ساده و با کارایی کم می باشد درتغییری که در این سیستم داده شد وسیستم های جدید به وجود آمد ، باز وبسته شدن سوپاپ ها در هر دور موتور و موقعیت دریچه گاز متفاوت می باشد

این سیستم که موجب این عمل می شود را ، سیستم متغیر باز و بسته شدن سوپاپ ها می نامند . در این سیستم مدت زمان ها یا به اصطلاح فنی زاوایای آوانس و ریتارد ، سوپاپ ها و همچنین زاویه باز شدن سوپاپ ها تغییر می کند

 


دیدگاه خود را بیان کنید