سوپاپها و صندلیهای سوپاپ، یک جفت جزء حیاتی در سوپاپ موتور هستند (سیستمی که «تنفس» موتور را کنترل میکند. آنها با هم کار می کنند تا مسیرهای ورودی و خروجی را به طور دقیق در زمان های مناسب باز و بسته کنند. آنها را به عنوان "سوپاپ ها و چارچوب درهای آنها" موتور در نظر بگیرید.
به طور مشخص:
-
سوپاپ – از یک سر دیسکی شکل (که معمولاً «سر سوپاپ» یا «سر قارچ» نامیده می شود) و یک ساقه باریک تشکیل شده است. سر گذرگاه گاز را مهر و موم می کند یا باز می کند، در حالی که ساقه هدایت می کند و نیروی محرکه را منتقل می کند.
-
صندلی سوپاپ - یک قطعه فلزی حلقهای شکل است که مستقیماً در سر سیلندر (یا بلوک سیلندر) تعبیه شده است که به طور محکم با سطح مخروطی سر سوپاپ جفت میشود. این به عنوان "قاب درب" عمل می کند و یک سطح آب بندی دقیق و بادوام برای شیر فراهم می کند.
چگونه کار می کنند؟
هنگامی که میل بادامک بر روی بازوی چرخان یا شیر فشار میدهد، سوپاپ به سمت پایین رانده میشود و صندلی سوپاپ بلند میشود و راه ورودی/اگزوز باز میشود. هنگامی که میل بادامک میچرخد و فشار را آزاد میکند، سوپاپ تحت نیروی فنر قوی به سرعت به عقب برمیگردد و سر مخروطی خود را محکم روی صندلی سوپاپ فشار میدهد تا مسیر را ببندد. کیفیت آب بندی این سطح جفت کننده مستقیماً فشار سیلندر و توان خروجی موتور را تعیین می کند.
محیط عملیاتی خشن آنها
این جفت تحت شرایط بسیار سخت کار می کند:
-
گرمای شدید – دریچه خروجی در دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد مستقیماً در معرض گازهای احتراق قرار می گیرد.
-
ضربه با فرکانس بالا – با هزاران دور موتور در دقیقه، سوپاپها دهها بار در ثانیه باز و بسته میشوند و دائماً به صندلیهای سوپاپ ضربه میزنند.
-
سایش شدید - ضربه مداوم و جریان گاز با دمای بالا باعث سایش سریع سطوح تماس می شود.
مواد و نکات نگهداری
به دلیل این شرایط سخت، مواد مورد استفاده با دقت انتخاب می شوند:
-
سوپاپها – شیرهای ورودی معمولاً از فولاد مقاوم در برابر حرارت (مثلاً 40Cr) ساخته میشوند، در حالی که دریچههای خروجی باید از آلیاژهای پیشرفتهتر مقاوم در برابر حرارت (مانند فولاد سیلیکون کروم یا حتی آلیاژهای مبتنی بر نیکل) برای مقاومت در برابر خوردگی و سوختن در دمای بالا استفاده کنند.
-
صندلیهای سوپاپ – معمولاً از چدن آلیاژی، متالورژی پودر یا کاربید سیمانی ساخته میشوند که مقاومت در برابر سایش و هدایت حرارتی خوبی را ارائه میدهند.
در تعمیر و نگهداری معمولی، بازرسی دوره ای مخروطی آب بندی بین شیر و نشیمنگاه شیر ضروری است. اگر سوختن، حفره شدن یا تغییر شکل رخ دهد که باعث نشتی شود، موتور دچار افت توان، راه اندازی مشکل یا حتی برگشت معکوس ("ترک کردن") می شود. در چنین مواردی، نشیمنگاه سوپاپ معمولاً باید با یک ریمر مخصوص صاف شود، و سوپاپ باید روی صندلی بچسبد (زمین) شود تا مهر و موم محکم شود.