میل سوپاپ و مکانیزم حرکتی آن

میل سوپاپ

مهم­ترین عامل محرک سوپاپ­های موتور میل سوپاپ یا میل بادامک است، جنس آن غالباً از چدن بوده و نواحی در معرض سایش مانند بادامک­ها و یاتاقان­ها از لایه چدن سفید که دارای سختی زیاد می­باشد و در فرآیند ریخته­گری ایجاد شده و سپس با عملیات ماشین کاری و سنگ زنی کامل می­شود. همچنین میل سوپاپ برخی از موتور ماشین­های گران قیمت، از فولاد آلیاژی با دقت بسیار بالا ساخته می شوند.

شکل میل سوپاپ و موقعیت نصب روی سرسیلندر را نشان می­دهد.

در بعضی از موتورها برای هر سیلندر بیش از ۲ سوپاپ وجود دارد (۲ سوپاپ ورودی و ۲ سوپاپ خروجی).

میل سوپاپ سوپاپ­های ورودی از خروجی مستقل بوده و باید توجه داشت که فرم قرارگرفتن بادامک­ها متفاوت است.

سوپاپی که مجرای ورودی سوخت را باز و یا می­بندد سوپاپ هوا و سوپاپی که مجرای دود را می­بندد سوپاپ دود نامیده می­شود. به طور کلی هر سیلندر دارای حداقل یک سوپاپ هوا و یک سوپاپ دود می­باشد. جنس سوپاپ ورودی معمولا از  فولاد کروم نیکل و یا فولاد کبالت و یا فلزات دیگر می­باشد در حالی که سوپاپ های  دود  از فلزاتی  ساخته می­شود که  در مقابل حرارت مقاومت زیادی داشته باشد مثل فولاد کروم و نیکل زیرا که حرارت بیشتری بر سوپاپ خروجی اثر می­گذارد.

ضمن اینکه:

چون سوپاپ‌های دود بیشتر در معرض سوختگی هستند چرا که بیش از سوپاپ‌های هوا داغ می‌شوند.

سوپاپ‌های هوا به‌ وسیله هوای ورودی و سوخت خنک می‌شوند.

بنابراین در دمای ۸۰۰ درجه فارنهایت کار می‌کنند. از طرف دیگر امکان خنک شدن سوپاپ‌های دود وجود ندارد.

سوپاپ‌های دود به‌ طور متوسط در دمای ۱۲۰۰ تا ۱۳۵۰ درجه فارنهایت کار می‌کنند.

همین عامل باعث آسیب‌پذیری بیشتر آنها از نظر سایش و سوختگی نسبت به سوپاپ‌های هوا می‌شود.

درجه حرارت بالاتر نیاز به آلیاژ مستحکم‌تر دارد، در نتیجه سوپاپ‌های دود را معمولا از فولاد ضد زنگ می‌سازند یا اینکه کلگی آنها را از فولاد ضد زنگ می‌سازند.

خنک شدن سوپاپ‌های هوا و دود به تماس فیزیکی آنها با سیت و گاید سوپاپ بستگی دارد.

حدود ۷۵ درصد از گرمای احتراق که از سوپاپ خارج می‌شود از سیت سوپاپ عبور می‌کند.

بنابراین تماس مناسب سیت برای پیشگیری از سوختن سوپاپ‌ها ضروری است. بقیه ۲۵ درصد گرمای ساق سوپاپ از طریق گایدها خارج می‌شود. هر چیزی که در خنک کردن سوپاپ و یا ایجاد گرمای بیش از حد در سوپاپ یا کلگی آن دخالت داشته باشد باعث از کار افتادن نابهنگام سوپاپ می‌شود.

شکل ۱ میل بادامک ورودی (هوا)   شکل ۲  میل بادامک خروجی (دود)

مکانیزم حرکتی میل سوپاپ (چرخ تسمه، چرخ زنجیر، چرخ دنده)

عامل به حرکت در آوردن میل سوپاپ­ها چرخ تسمه، چرخ زنجیر و یا چرخ دنده می­باشد. اکثر موتورهای موجود در کشور عموما از مکانیزم چرخ تسمه­ای استفاده می­نمایند.

مکانیزم چرخ زنجیری:

در برخی از موتور ماشین­ها که دارای قدرت، گشتاور و شتاب گیری بیشتری هستند از زنجیر و چرخ زنجیر جهت انتقال حرکت میل لنگ به میل سوپاپ­ها استفاده می شود، در این سیستم برای کنترل ارتعاش و خلاصی زنجیر از مکانیزم زنجیر سفت کن استفاده می­شود که عموما دارای تجهیزات هیدرولیکی و یا مکانیکی می­باشند.

مکانیزم چرخ دنده­ ای:

اگرچه در موتورهای قدیمی که فاصله میل سوپاپ از میل لنگ کم بود بعضا از چرخ دنده جهت انتقال حرکت استفاده می­شد، امروزه نیز در برخی از موتورهای پرشتاب جهت انتقال حرکت میل لنگ به میل سوپاپ بار دیگر از چرخ دنده استفاده شده است.