با وجود تمرکز صنایع و دولت‌ها بر توسعه خودروهای برقی، پیشرانه‌های درون‌سوز همچنان نقش اصلی را در صنعت خودرو ایفا می‌کنند، بنابراین همچنان یادگیری اجزای این پیشرانه‌ها برای علاقه‌مندان جذاب است. موتور احتراق داخلی از قطعات مختلفی تشکیل شده است که هرکدام از آن‌ها وظیفه خاصی را بر عهده دارند. یکی از این قطعه‌ها، انواع سوپاپ خودرو هستند.
سوپاپ‌های خودرو بخشی از قسمت درونی پیشرانه هستند که وظایف اصلی را در جریان فرآیند کاری چهار زمانه موتور بر عهده دارند. نقش سوپاپ‌ها در موتور خودرو بسیار جدی است و حتی با وجود تغییر شکل موتورهای درون‌سوز، وظیفه و نحوه کار انواع سوپاپ خودرو ثابت باقی‌مانده است. اگر تمایل دارید با این قطعه کلیدی بیشتر آشنا شوید، در ادامه متن با ما همراه باشید.
سوپاپ خودرو چیست؟
پیش از پرداختن به انواع سوپاپ خودرو، لازم است تا تعریفی از این قطعه ارائه دهیم. سوپاپ خودرو یک قطعه هاون شکل است که به عنوان بخشی از سرسیلندر خودرو شناخته می‌شود. البته برخی افراد نیز این قطعه را به قارچ تشبیه می‌کنند. سوپاپ‌ها وظیفه وارد کردن مخلوط سوخت و هوا به محفظه سیلندر و همچنین خارج کردن دودهای ناشی از احتراق را بر عهده دارند.
به طور معمول برای هر سیلندر، دو سوپاپ در نظر گرفته می‌شود. یکی از سوپاپ‌ها برای وارد کردن مخلوط سوخت و هوا کارایی دارد، در حالی که وظیفه سوپاپ دیگر خروج گازهای ناشی از احتراق است. در موتورهای پیشرفته‌تری که از اواخر قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفتند، چهار سوپاپ به ازای هر سیلندر در نظر گرفته شده است. به طور مثال پیشرانه 1.8 لیتری پژو 405 موسوم به XU7 از نوع چهار سیلندر و هشت سوپاپه است، در حالی که موتور مدرن‌تر خانواده پژو 206 موسوم به TU5، چهار سیلندر و شانزده سوپاپ دارد.
بیشتر بخوانید: شستشوی سوپاپ خودرو بدون باز کردن سرسیلندر
انواع سوپاپ خودرو
اگر قسمت قبل را با دقت مطالعه کرده باشید، اکنون می‌دانید که انواع سوپاپ خودرو به دو گروه تقسیم می‌شوند. گروه اول سوپاپ‌های ورودی هستند که مسئولیت تزریق مخلوط سوخت و هوا به درون محفظه سیلندر را بر عهده دارند. سوپاپ‌های ورودی در بیان عامیانه، با نام سوپاپ هوا نیز شناخته می‌شوند چرا که وظیفه آن‌ها تزریق هوای تازه به درون موتور است.
نوع دیگر انواع سوپاپ خودرو، سوپاپ خروجی است که تعمیرکاران آن را به نام سوپاپ دود می‌شناسند. همان‌طور که از نام این قطعه مشخص است، سوپاپ دود وظیفه تخلیه دود حاصل از احتراق را بر عهده دارد. سوپاپ‌های دود در مقایسه با سوپاپ‌های هوا کوچک‌تر هستند و این راه تشخیص آن‌ها است. در واقع اگر سرسیلندر یک پیشرانه درون‌سوز را باز کنید، درون هر سیلندر دو سوپاپ (در انواع پیشرفته‌تر چهار سوپاپ) می‌بینید. سوپاپ‌های بزرگ‌تر به عنوان سوپاپ هوا شناخته می‌شوند، در حالی که سوپاپ یا سوپاپ‌های کوچک‌تر از نوع خروجی یا سوپاپ دود هستند.
نحوه کار سوپاپ
پس از آشنایی با انواع سوپاپ خودرو، نوبت به آشنایی با نحوه کار این قطعه می‌رسد. برای تنظیم دوره زمانی باز و بسته شدن سوپاپ‌ها، از قطعه‌ای به نام میل بادامک یا میل سوپاپ استفاده می‌شود. این قطعه به شکل میله، پر از ناهمواری است که ناهمواری‌های آن وظیفه تنظیم حرکت سوپاپ‌ها را بر عهده دارند.
فرآیند کاری میل بادامک توسط قطعه دیگری به نام میل‌لنگ تنظیم می‌شود. میل‌لنگ با حرکت پیستون به بالا و پایین حرکت می‌کند و با حرکت میل‌لنگ، میل بادامک نیز به حرکت در می‌آید. این حرکت در طی فرآیند کاری چهار زمانه موتور درون‌سوز ادامه می‌یابد. در مورد موتورهای دیگر همچون پیشرانه‌های شش زمانه یا موتورهای چرخشی (وانکل)، این رویه به شکل دیگری صورت می‌پذیرد.
پیشرفت‌های چشمگیر صنعت خودروسازی پس از جنگ جهانی دوم، موجب شد تا ساز و کار‌های مختلفی برای نحوه کار سوپاپ ابداع شود. خودروهای قدیمی متعلق به دهه 1950 و 1960 میلادی از سیستم OHV یا Over Head Valve بهره می‌بردند. در این سیستم سوپاپ‌ها روی سیلندر نصب می‌شدند و میل سوپاپ نیز درون بلوک سیلندر قرار می‌گرفت. به همین دلیل سر و صدا و همچنین لرزش زیادی هنگام فعالیت پیشرانه تولید می‌شد. از این رو پس از مدتی این مکانیزم اصلاح شد و رویه OHC یا Overhead camshaft جایگزین آن شد. پیشرانه نصب شده روی اکثر خودروهای بازار ایران از جمله پژو 405، سمند و پژو 206 از این رویه بهره می‌برند. در این رویه میل سوپاپ روی سرسیلندر منتقل شده و بنابراین به قطعات محرک کمتری برای پیش راندن خودرو نیاز است.
بیشتر بخوانید: آشنایی با قطعات خودرو
آشنایی با ساختمان سوپاپ
همان‌گونه که در مقدمه مطلب اشاره کردیم، سوپاپ‌ها به شکل قارچ یا هاون طراحی می‌شوند؛ بنابراین بخش عمده سوپاپ‌ها شامل یک میله است که ساقه سوپاپ نام دارد و در انتهای آن نیز کلاهک گرد و پهن را شاهد هستیم. لبه سوپاپ‌ها نیز طراحی منحصر به فردی دارند. این بخش شامل یک مخروط با سطح مقطع بزرگ و ارتفاع اندک است که به آرامی بر ضخامت آن افزوده می‌شود. بخش نهایی سوپاپ‌ها سطح آن هستند که نشیمن‌گاه سوپاپ نام دارد.
برای حرکت سوپاپ‌ها، از یک یا دو فنر استفاده می‌شود که درون ساقه سوپاپ جاسازی می‌شوند. این فنرها با انقباض و انبساط مکرر، باعث باز و بسته شدن سوپاپ‌ها مطابق جدول زمانی می‌شوند. برای اطمینان از بسته شدن کامل سوپاپ‌ها، دو عدد خار روی هرکدام از آن‌ها تعبیه شده است تا فنرها را سر جای خود نگه دارند؛ بنابراین هنگام باز و بسته شدن سوپاپ‌ها، این قطعات کاملا در جای خود قرار می‌گیرند و در اصطلاح لق نمی‌زنند. اگر مشکلی برای فنرها یا خارها پیش آید، سوپاپ‌ها دچار نشتی می‌شوند.
سخن نهایی
امیدواریم با مطالعه این مقاله، آشنایی نسبی با انواع سوپاپ خودرو، نحوه کارکرد آن و رویه‌های مرسوم استفاده از سوپاپ پیدا کرده باشید. بدیهی است که سوپاپ و نحوه فرآیند آن نیاز به توضیح گسترده دارد و بعید است بتوانیم این مطلب را در قالب یک متن کوتاه بیان کنیم. با این حال اطلاعات کافی از آن چه در مورد انواع سوپاپ خودرو لازم دارید را در این متن برای شما بیان کرده‌ایم. به یاد داشته باشید که با رانندگی منظم و به دور از هیجان، سلامت تمامی قطعات درونی موتور خودرو از جمله سوپاپ‌ها حفظ خواهد شد.
سوالات متداول
- خرابی سوپاپ چه نشانه‌هایی دارد؟
سوپاپ‌ها به دلایل مختلف همچون فرسایش یا ضربه ناشی از پاره شدن تسمه تایم ممکن است دچار مشکل شوند. بزرگ‌ترین نشانه خرابی سوپاپ، شنیده شدن صدای ناهنجار از موتور است. در این لحظات موتور خودرو قادر نیست به خوبی کار کند و در نتیجه یکی از سیلندرها را از دست خواهد داد؛ بنابراین صدای پیشرانه دچار تغییر می‌شود.
- آیا سوپاپ‌ها قابل تنظیم هستند؟
پاسخ این سوال مثبت است. سوپاپ‌ها همانند شمع خودرو قابلیت تنظیم دارند که به این کار فیلرگیری می‌گویند. عملیات فیلرگیری شامل تنظیم میزان سفتی هر سوپاپ و نحوه باز و بسته شدن آن است. سوپاپ در طول زمان نیاز به فیلرگیری دارند تا عملیات تزریق سوخت و هوا یا خروج دود به راحتی و خوبی صورت بگیرد. در صورتی که سوپاپ‌ها فیلرگیری نشوند، به مرور در عملکرد آن‌ها مشکل به وجود می‌آید که نتیجه مستقیم آن دشواری خروج دود از سیلندر و گرم شدن بیش از حد موتور خواهد بود.
- سوپاپ‌ها از چه موادی ساخته می‌شوند؟
سوپاپ‌ها در طول حیات خود با فشار و حرارت بسیار زیادی دست و پنجه نرم می‌کنند، به همین دلیل لازم است تا ساختار مقاومی داشته باشند. اکثر ساختار سوپاپ‌ها را آلیاژی از جنس نیکل و کروم تشکیل می‌دهد که مقادیری سیلیس نیز به آن اضافه شده است. با این حال ممکن است برخی سازندگان از افزودنی‌های بیشتر برای مقاوم کردن سوپاپ‌ها بهره ببرند.
دیدگاهتان را بنویسید