عملکرد و نقش سوپاپ در خودرو ؟

 سوپاپ یک کلمه فرانسوی (Soupape) است. معنی دقیق آن دریچه است. یکی از قطعات موتور که روی سیلندر موتور قرار می‌گیرد و ورود هوا و خروج دود را کنترل می‌کند. البته در مواردی به دریچه‌های موجود در تلمبه‌های آب نیز اطلاق می‌گردد.

انواع سوپاپ‌ها

• سوپاپ هوا: از لحاظ اندازه مقداری بزرگتر از سوپاپ دود است و در دمای پایین‌تری کار می‌کند.
• سوپاپ دود: به علت تماس مداوم با احتراق یا گازها ی داغ ناشی از احتراق، دمای بالاتری دارد. و البته از لحاظ اندازه هم کوچکتر است.

ساختمان سوپاپ

سوپاپ‌های متداول امروزی معمولا از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایه‌دار می‌باشند. این سوپاپ‌ها شامل یک ساقه (که به مشابه ساقه قارچ است) و یک سه تخت و پهن (که مشابه کلاهک قارچ) می‌باشند. همچنین سه سوپاپ دارای یک لبه مورب است که وجه نامیده می‌شود. همچنین محل قراررگیری سوپاپ که درسرسیلندر و یا خود سیلندر قرار دارد نیز دارای یک لبه به نام نشیمنگاه است.

در انتهای دیگر سوپاپ یعنی بر روی ساقه آن یک یا گاهاً دو فنر قوی قرار دارد که بوسیله یک نگهدارنده و دو عدد خار به انتهای سوپاپ محکم شده‌اند. فنر سوپاپ موجب می‌گردد تا وجه سوپاپ بر روی نشیمنگاه سوپاپ محکم نگهداشته شده و بدین ترتیب از هر گونه نشتی در زمانهای تراکم و قدرت جلوگیری شود. زاویه رایج برای وجه و نشیمنگاه سوپاپ 45 درجه است. اما برای سوپاپ‌های هوا گاهی از زاویه 30 درجه نیز استفاده می‌شود.

جنس سوپاپ ها :

جنس سوپاپ ورودی معمولا از  فولاد کروم نیکل و یا فولاد کبالت و یا فلزات دیگر می باشد در حالی که  سوپاپهای  دود  از فلزاتی  ساخته می شود که  در مقابل حرارت زیاد مقاومت داشته باشد مثل فولاد کروم و نیکل زیرا که حرارت بیشتری بر سوپاپ خروجی اثر می کند.

خصوصیات یک سوپاپ خوب

1 – یک سوپاپ خوب باید بتواند  حرارت زیاد را تحمل کند و هادی خوبی برای انتقال حرارت خود به بدنه سرسیلندر باشد.

2- حرارت زیاد نباید باعث  سوختگی و ایجاد خوردگی در سوپاپ گردد .

3-  در مقابل ضربات مقاوم باشد.

4-  در مقابل سائیدگی مقاومت نماید.

طرز کار سوپاپ

گفته شد که سوپاپ‌ها وظیفه دارند تا در زمانهای مناسب ابتدا هوا را وارد سیلندر سازند. پس از آن در مراحل متراکم و قدرت (احتراق سوخت) بسته بمانند و سپس در مرحله تخلیه، گازهای ناشی از احتراق را از سیلندر خارج کند.  اما این سوال مطرح می شود که چه قطعه ای کار تنظیم زمانی سوپاپ ها را به عهده دارد ؟

تنظیم  زمانبندی کار سوپاپ‌ها

محل زمانبندی و تنظیم زمانهای بازشدن یا بسته ماندن سوپاپ‌ها را قطعه‌ای به نام میل بادامک انجام می‌دهد. این میله با توجه به ساختار و شکل برجستگی‌های روی آن (بادامک‌ها) تعیین می‌کند که سوپاپ‌ها می‌بایست در چه زمانی باز شده و پس از آن بسته شوند. همچنین تعیین می‌کند که بسته ماندن سوپاپ‌ها می‌بایست تا کی ادامه پیدا کند. از آنجایی که حرکاتِ باز و بسته شدن سوپاپ‌ها می‌بایست با حرکات بالا و پایین رفتن پیستون در سیلندر، کاملاً هماهنگ باشد. برای تأمین کردن این هماهنگی در ساختمان موتورها، میل بادامک‌ها را در ارتباط ثابت و همیشگی با میل‌لنگ نگه می‌دارند.

از آنجا که میل‌لنگ تحت تأثیر حرکات بالا و پایین پیستون می‌چرخد از اینرو حرکت میل بادامک به خودی خود با حرکت پیستون هماهنگ می‌شود. این هماهنگی باعث می‌شود تا در لحظه پایین آمدن در ابتدای کورس خود، به منظور مکش هوا به داخل سیلندر میل بادامک سوپاپ هوا را باز کند. این کار تا زمانی ادامه می‌یابد که پیستون شروع به متراکم ساختن هوای ورودی کند در این زمان سوپاپ هوا و سوپاپ دود هر دو بسته شده‌اند. بسته بودن سوپاپ تا پایان مرحله قدرت ادامه پیدا می‌کند در این لحظه با شروع حرکت رو به بالای پیستون، سوپاپ دود هم باز شده و تا رسیدن پیستون به نقطه مرگ بالا باز می‌ماند. پس از آن سیکل (دور) جدیدی آغاز می‌شود.