سوپاپ خودرو
سوپاپ به معنی دریچه است که به عنوان یکی از قطعات موتور خودرو شناخته شده است مدل آن قارچی شکل است و وظیفه کنترل ورود و خروج هوا و سوخت و دود را بر عهده دارد. همچنین به قطعه ای گفته میشود که برای باز و بسته شدن، دارای نظم خاصی هستند. در واقع سوپاپ خودرو به هر چیزی که ورود و خروج چیزی را کنترل کنند اطلاق میشود. سوپاپ در خودرو روی سرسیلندر قرار می‌گیرد و ورود و خروج هوا را کنترل می‌کند موتور های احتراقی باید با سوزاندن سوخت در داخل سیلندر نیرو را برای حرکت خودرو تولید کنند.
سپس هر موتور برای سوختن باید اکسیژن را از محیط بیرون دریافت کند و سپس دود حاصل را خارج نماید. تولید نیرو در موتور خودرو به این صورت است که گاز وارد شده باید به قدری متراکم شود و بعد از انفجار انرژی جنبشی ایجاد شده باعث حرکت پیستون ها شود و محیط این عملیات مشخص است که باید کاملا بسته باشد. پس سوپاپ ها بهترین وسیله برای این عمل هستند تا در زمان مناسب ارتباط با بیرون را قطع و وصل کنند.
نقش سوپاپ
سوپاپ‌ها از یک ساقه که شبیهه ساقه قارچ و بخش کفی سوپاپ است، بهره می‌برند. بخش کفی در محفظه احتراق قرار گرفته و بیشترین فشار و درجه حرارت را متحمل میشود. به همین دلیل باید از نظر متالوژی جنسی مقاوم در برابر حرارت و فرسودگی داشته باشد.
محل قرارگیری سوپاپ در سرسیلندر و یا خود سیلندر از یک لبه به نام نشیمنگاه یا سیت (Seat) است. نشیمنگاه سوپاپ دارای یک لبه مورب است. این لبه که با نام وجه سوپاپ نیز شناخته میشود شیب خاصی در طراحی و ساخت دارد. بر حسب نوع موتور خودرو از سوپاپ‌های دارای زاویه نشیمنگاه خاص استفاده میشود.
روی ساقه سوپاپ معمولا دو فنر قوی قرار دارد که به وسیله یک نگهدارنده و دو عدد خار به انتهای سوپاپ محکم شده‌اند. نقش فنر سوپاپ این است که وجه سوپاپ روی نشیمنگاه آن را محکم نگه دارد. بر این اساس فنر سوپاپ از هر گونه نشتی در زمان‌های تراکم جلوگیری می‌کند.
وظایف سوپاپ
سوپاپ ها بر حسب نوع موتور روی سرسیلندر یا بلوک سیلندر قرار می‌گیرند. گاهی سوپاپ ها درون سیلندر یا سرسیلندر هستند.
۱. ضریب حرارتی بالا دارد و قادر به تحمل حرارت بالا می باشد. و به خوبی حرارت خود را به بدنه سرسیلندر انتقال می دهد.
۲. حرارت زیاد منجر به سوختگی و یا ایجاد خوردگی در آن نمی‌شود.
۳. بسیار در برابر ضربات مقاومت بالایی دارد.
۴. یک سوپاپ خوب به سرعت دچار ساییدگی نمی‌شود.
انواع سوپاپ
_ سوپاپ هوا: برای ورود هوا به کار می رود.
_ سوپاپ دود: برای خروجی دود است و به علت در تماس بودن با گاز های داغ دمای بیشتری نسبت به سوپاپ هوا دارند. و به دلیل حساسیت کمترش در مورد عایق‌بندی، سایز آن کوچکتر است.
_ سوپاپ های چرخشی: این سوپاپ‌ها دارای بخش مخصوصی هستند که سوپاپ را همزمان با حرکت بالا و پایین به چرخش در می‌آورند، این چرخش مانع از تشکیل رسوبات در سیت و گاید میشود.
_ سوپاپ سدیمی: این مدل سوپاپ ها توخالی هستند و داخل آن با نمک فلز سدیم پر میشود که دارای نقطه ذوب پایینی است. این ماده در اثر حرارت سوپاپ ذوب شده و با کار کردن سوپاپ، داخل آن بالا و پایین می‌رود و گرمای سیت را به گاید منتقل می‌کند.
انواع سیستم سوپاپ موتور خودرو
1) سوپاپ ایستاده دو ردیفه یا T HEAD
2) سوپاپ ایستاده یا L HEAD
3) سوپاپ ترکیبی یا F HEAD
4) سیستم سوپاپ معلق یا I HEAD
جنس سوپاپ ماشین
محل و نوع کار سوپاپ ها حاکی از آن است که این قطعات در مقابل حرارات زیادی قرار می‌گیرند و همچنین با سرعت زیادی کار می‌کنند. بنابراین در معرض فشار و فرسودگی قابل ملاحظه‌ای قرار دارند. در این بین سوپاپ خروجی یا سوپاپ دود که با گازهای ناشی از احتراق و تقریبا شعله مداوم در تماس است، حرارت بالاتری از سوپاپ ورودی یا هوا تحمل می‌کند.
به طوری که در مواقع کار موتور با دور بالا، ممکن است این سوپاپ ماشین به رنگ قرمز تیره شود. بنابراین سوپاپ ماشین باید مقاومت لازم در مقابل شکستگی، زنگ زدگی، تاب برداشتن و فرسودگی سریع، داشته باشد. پس این نوع سوپاپ معمولا از آلیاژهای مخصوص فولاد با مقادیر نسبتا زیاد کروم، نیکل و سلنیوم ساخته میشود. شرایط سوپاپ های هوا بسیار خنک‌تر از سوپاپ های دود است بنابراین کمتر در معرض سوختن، زنگ زدن و فرسودگی قرار دارند. آن‌ها را عموما از آلیاژ فولاد کبالت می‌سازند.
علائم خرابی سوپاپ‌ها
– سوختن سوپاپ در اثر تنظیم نبودن نسبت هوا و سوخت.
– پاره شدن تسمه‌تایم می‌تواند کج شدن سوپاپ‌ها را به دنبال داشته باشد.
– سیستم خنک کننده سیلندر بیش از حد داغ شود. در این مواقع ممکن است سیت سوپاپ در اثر حرارت بیش از حد از جای خود بیرون آمده و خراب شود.
– گاهی نیز خرابی گاید سوپاپ، ایجاد صدایی شبیه به خشک کار کردن موتور می‌کند (خرابی گاید سوپاپ به ندرت اتفاق می‌افتد و از دلایل آن می‌توان به نامرغوب بودن جنس، کارکرد زیاد موتور و یا خراب شدن سوپاپ اشاره کرد).