میل سوپاپ چگونه کار میکند؟

میل سوپاپ ، قطعه ای در موتور های پیستونی چهار زمانه است که سوپاپ ها را باز وبسته می کند.

در واقع میل سوپاپ این کار را با استفاده از بادامک هایی که بر روی آن برای هر سیلندر تهیه شده انجام می دهد، پس میل سوپاپ شفتی است که بر روی آن دایره هایی غیر هم محور(بادامک) قرار دارد و جنس آن از فولاد است.

میل سوپاپ قدرت خود را به وسیله ی زنجیر ، تسمه و یا دنده از میل لنگ می گیرد و سرعت آن در موتور های چهار زمانه نصف سرعت موتور است.

 

همانطور که در شکل زیر می بینید:

بادامک قسمت اصلی میل سوپاپ است و فرآیند باز و بسته شدن سوپاپ ها عمدتاً توسط آن کنترل می شود. ساختار میل بادامک همانطور که در شکل  نشان داده شده است، عمدتاً مجهز به یک چرخ دنده مارپیچ یا یک چرخ دنده اطمینان از بادامک ورودی و خروجی هر سیلندر، ژورنال میل بادامک و اتصال درایو (مانند پمپ روغن) است.

موقعیت های متقابل بادامک ها روی میل بادامک به ترتیب احتراق مشخص شده است. ترتیب احتراق موتور را می توان بر اساس موقعیت نسبی بادامک ها و جهت چرخش میل بادامک قضاوت کرد. برای اطمینان از اینکه تزریق سوخت موتور دیزل به موقع قابل اطمینان است، میل بادامک و میل لنگ باید یک رابطه زمانبندی مشخص را حفظ کنند.

تنش تماسی زیادی بین بادامک و میل تایپیت وجود دارد و سرعت لغزش نسبی نیز بالا است و شرایط روانکاری ضعیف است. بنابراین، سطح کار بادامک به طور جدی تری ساییده می شود. میل بادامک ها معمولا از فولاد با کیفیت بالا ساخته می شوند.

در سال های اخیر از چدن آلیاژی و ریخته گری چدن داکتیل استفاده می شود. اکثر میل بادامک ها به صورت یک تکه ساخته می شوند، یعنی هر بادامک ورودی و خروجی، روی یک شفت ماشین کاری می شود.

– میل تایپیت

وظیفه  میل تایپیت  انتقال نیروی رانش بادامک به سوپاپ است. تایپیت از فولاد یا چدن ساخته شده است. به طور کلی به شکل استوانه ای توخالی ساخته می شود.

-علت و علائم خرابی میل سوپاپ :

علت خرابی میل سوپاپ معمولا نرسیدن روغن و یا نا مرغوب بودن آلیاژ آن است و علائم خرابی آن به شرح زیر است:

• موتور سخت گاز می خورد
• در اثر باز و بسته نشدن کامل سوپاپ ها ، صدای انفجار از مجرای هوای ورودی و مجرای خروجی گاز شنیده میشود.
• نیروی موتور کاهش پیدا کرده و احتمالا موتور با لرزش کار می کند.

-انواع میل سوپاپ یا میل بادامک

میل بادامک (Camshaft) در برخی موتورها در بالای سیلندر واقع است و در برخی دیگر در پایین موتور قرار گرفته است.  انواع میل سوپاپ را در ادامه معرفی و مورد بررسی و تحلیل قرار میدهیم.

• میل سوپاپ (Overhead Valve) OHV

این نوع میل سوپاپ که دیگر قدیمی به حساب می آید با چندین دهه پرمصرف سابقه ی درخشانی را در تاریخ برای خود ثبت کرده است. OHV به میل بادامکی گفته می شود که در پایین موتور قرار دارد و نیرو را از طریق میله های تایپیت به سوپاپ ها منتقل می کند.

موتورهای مجهز به این نوع میل بادامک ها نسبت به انواع دیگر، کوچک تر هستند و دوام بالاتری دارند. گفتنی است، در این نوع موتورها، تنظیم زمان بندی دقیق سوپاپ ها در سرعت های بالا، قدری مشکل است. نکته منفی دیگر این که در این نوع موتورها، نصب بیش از دو سوپاپ برای هر سیلندر غیر ممکن است.

• میل سوپاپ (Single Overhead Camshaft )SOHC

میل سوپاپSOHC که بیشتر در موتورهای خطی وجود دارد به صورت ردیفی در بالای سیلندر قرار گرفته است

موتورهای خطی یک میل سوپاپ داشته و در هر سیلندر دو سوپاپ در نظر گرفته شده است. به دلیل دخالت مستقیم میل سوپاپ برای باز و بسته نمودن سوپاپ ها زمان بندی سوپاپ ها در سرعت های بالا نسبت به موتورهای (Overhead Valve )OHV بسیار دقیق تر است.

• میل سوپاپ (Double Overhead Camshaft )DOHC

موتورهای خطی دو میل سوپاپ DOHC دارند که در انواع V شکل آن ها این تعداد به ۴ میل سوپاپ افزایش می یابد.

میل سوپاپ های DOHC  به صورت جفتی و در بالای سیلندرها قرار گرفته اند. این بدان معنی است که در موتورهای مجهز به میل بادامک های DOHC، برای هر سیلندر چهار سوپاپ در نظر گرفته شده است؛ دو سوپاپ برای ورود هوا و سوخت و دو سوپاپ برای خروج گازهای حاصل از احتراق.

در این آرایش تزریق هوا بهتر صورت میپذیرد بنابراین با حجم موتور یکسان نسبت به سایر موتورها قدرت بیشتری تولید میشود.

–بادامک ها باید ویژگی های زیر را داشته باشند ؟

تغییر شکل ندادن بعد از کار کردن.

وقتی سوپاپها باز و بسته میشوند ضربه و لرزش ایجاد نکند.

-معایب موجود در میل سوپاپ

 باعث خوردگی بادامکها میشود که در این حالت تایمینگ سوپاپها نیز از حالت عادی خارج  می شوند.

بین  میل سوپاپ و یاتاقانهای ثابت آن لقی ایجاد میکند و این لقی در نهایت فشار روغن را کاهش می دهد. میزان این لقی بین ۰.۰۵  تا ۰.۱ میلیمتر است که میتوان با استفاده از میکرومتر داخلی اندازه گیری کرد. نکته مهم هنگام جاگذاری آن می باشد که باید به نحوه قرار گرفتن سوراخ روغن کاری دقت شود تا در جای درست قرار بگیرد.

اما موتورهایی که برای ارتباط حرکتی میل لنگ و میل سوپاپ به دو چرخ دنده به طور مستقیم احتیاج دارند تشخیص دادن لقی دو دنده همراه با دقت زیاد را میتوان بوسیله میکرومتر ساعتی انجام داد‌. به این شکل که باید میکرومتر ساعتی را توسط پایه ایی که به آن متصل است روی بلوک موتور وصل کنید و نوک ساعت را بر روی یکی از دنده های چرخ دنده بگذارید و  وقتی چرخ دنده دیگر حرکت کرد مقدار لقی دنده ها را بر اساس اینکه انحراف عقربه میکرومتر ساعتی چقدر است مشخص کنید.

برای اینکه بتوانید میزان لقی دو دنده را بسنجید باید تیغه فیلر را در محلی که دنده ها با آن ها تماس پیدا میکنند قرار دهید میزان مجاز لق بودن بین دو چرخ دنده میتواند بین ۰.۰۷ تا ۰.۱۲ میلیمتر باشد و اگر این میزان لقی بیش تر از حد تعیین شده باشد باید هر دو چرخ دنده را تعویض کنید.

برای موتورهایی که دارای زنجیر میباشند به دنبال استفاده زیاد باعث افزایش یافتن طول زنجیره میشود و باعث ساییده شدن چرخ دنده ها میشود. برای اینکه بتوانید تعیین کنید طول زنجیر افزایش یافته یا خیر میتوانید یک زنجیر نو تهیه کنید و طول اصلی را با زنجیر استفاده شده مقایسه کنید. در صورتی که زنجیر زیاد افزایش طول داشت باید زنجیر را تعویض نمود.

سپس باید به بررسی چرخ دنده ها پرداخت، در واقع اگر لقی بین دنده ها غیر مجاز باشد و زنجیر افزایش طول بیش از حد داشته باشد، باعث ایجاد اختلال در تایمینگ سوپاپ ها و ایجاد صداهای غیر عادی میشود.