اجزا و ساختمان موتورهای احتراق داخلی (بخش چهارم)

در این مقاله به بخش چهارم اجزا و ساختمان موتورهای احتراق داخلی می پردازیم.

سوپاپ های چرخشی:

برای جلوگیری از رسوب گرفتگی سطح خواب سوپاپ و پیدایش نقاط گرم در آن، طرحی به کار می رود که بر اساس آن سوپاپ در حین حرکت رفت و برگشتی خود حرکت چرخشی هم می کند. این گونه سوپاپ ها دارای زیر سوپاپی مخصوصی هستند که یا به صورت آزاد و یا به طرز اجبار، سوپاپ ها را می چرخانند.

در نوع گردش آزاد، هر بار که بادامک سوپاپ را بلند می کند، کلاهک بین تایپت و نگهدارنده فنر، سوپاپ را آزاد می کند و سوپاپ از نیروی فنر آزاد شده، می تواند به هر طرف که نیرو به آن وارد می شود، گردش کند.

در نوع گردش اجباری، هر بار که تایپت، سوپاپ را بلند می کند، نیروی تایپت به نقطه ای که دارای فنر و ساچمه است وارد می شود و چون ساچمه در سطح شیبدار حرکت می کند، نیروی عکس العمل قطعه نگهدارنده سوپاپ را می چرخاند و در نتیجه سوپاپ هم اجباراً حرکت چرخشی می کند رسوب روی سطح خواب سوپاپ در اثر نفوذ گرد و غبار جاده، کربن سوخت، روغن سوزی موتور و اکسید آهن به وجود می آید و در معرض گرمای موتور قرار گرفته، به صورت رسوب سخت در می آید.

گاهی در اثر گرمای زیاد، حفره هایی در سطوح نشست سیت و سوپاپ به وجود می آید. حفره ها به علّت تأثیر گازهای گرم اسیدی بر سوپاپ داغ به وجود آمده، به صورت کاربید آهن، سطوح خواب سوپاپ را می پوشانند.

کند بسته شدن سوپاپ (چسبندگی):

پس از نشتی سوپاپ، عیب مهم دیگر آن کند بسته شدن می باشد که نتیجه ای مشابه نشتی در سوپاپ باقی می گذارد. وقتی فنر سوپاپ ضعیف شود و یا بشکند، در سرعت های زیاد، سوپاپ آهسته بسته می شود.

علت دیگر دیر بسته شدن سوپاپ، چسبندگی آن است. چسبندگی سوپاپ در اثر وجود نیروی اصطکاک زیاد بین ساق سوپاپ و راهنمای آن ایجاد می شود. در موقع چسبنده بودن سوپاپ حرکت آن تابع فنر نیست و پس از عبور بادامک از زیر تایپت، سوپاپ به سرعت بسته نمی شود.

باید دانست که دیر بسته شدن سوپاپ گاز، موجب افت قدرت موتور می گردد زیرا مقداری از سوخت در هنگام تراکم به مانیفولد گاز بازگشت می کند.

دیر بسته شدن سوپاپ دود هم قدرت موتور را می کاهد، زیرا وقتی موتور مکش می کند هر دو سوپاپ باز است و مقداری دود به سیلندر مکیده می شود و از راندمان حجمی موتور کاسته می گردد.

به علاوه دیر بسته شدن سوپاپ دود، داغ شدن سوپاپ در اثر کم شدن فرصت انتقال حرارت سوپاپ به سیت آن می شود و موجب ترسیدن یا ترکیدن لبه بشقابک سوپاپ می گردد. در موتوری که سوپاپ آن چسبندگی دارد، دور آرام موتور به سختی تنظیم می شود و معمولاً شعلهٔ به مانیفولد گاز نفوذ می کند.

دلایل چسبندگی سوپاپ:

1- بیشترین چسبندگی سوپاپ گاز در اثر جمع شده رسوبات بنزین در قسمت های داخلی راهنمایی سوپاپ و روی ساق آن است. در بنزین، مواد صمغی معدنی وجود دارد که پس از احتراق، در ساق سوپاپ باقی می ماند و حالت چسبنده ای دارد. در بنزین انبار شده اثر چسبندگی صمغ، تشدید می شود.

2- در اطاقک سوپاپ، مقداری روغن وجود دارد که به راهنمای سوپاپ نفوذ کرده، روی ساق سوپاپ و سطوح داخلی راهنما را می پوشاند. در سوپاپ دود، به علّت بالا بودن درجه حرارت روغن می سوزد و کربن سختی روی سطوح ساق سوپاپ و راهنما را می پوشاند. در نتیجه، لقی بین آن را محدود نموده، موجب کندی حرکت سوپاپ می شود.

3- تشکیل رسوب کربن در راهنمای سوپاپی که دارای لقی مجاز است، به ندرت اتفاق می افتد. بنابراین وجود لقی زیاد باعث جذب روغن در راهنما می شود. البتّه روغن سوزی داشتن موتور هم کمک به نفوذ روغن به راهنمای سوپاپ می کند.

4- لقی خیلی کم بین سوپاپ و راهنما باعث چسبندگی می شود که این حالت در تعمیرات موتور به هنگام تعویض گیت و غلط برق زدن آن، به وجود می آید.

5- صاف نبودن ساق سوپاپ، باعث گیر کردن آن در گیت، کج شدن سوپاپ در اثر نشتی داشتن سیت، بالا رفتن گرما در سوپاپ و گاهی ذوب شدن سوپاپ می شود.

6- لقی کم بین تایپت و راهنمای آن و یا وجود صمغ و کربن بین آن دو، باعث سفت شدن تایپت در راهنما شده، فنر سوپاپ نمی تواند به سرعت سوپاپ را ببندد.

سوپاپ سدیمی:

گاهی سوپاپ ها را توخالی می سازند و در داخل آن نمک بعضی از فلزّات را که نقطه ذوب پایینی دارند قرار می دهند. معمولاً از فلز سدیم که دارای نقطه ذوب °C ٩٧ است استفاده می نمایند، و لذا این گونه سوپاپ ها را سدیمی می نامند.

سدیم در °C ٩٧ ذوب می شود و در اثر کار سوپاپ در محفظه آن بالا و پایین برده، گرمای سر سوپاپ دود را که داغ ترین موضع است می گیرد و به ساق سوپاپ می دهد.

به این ترتیب، گرمای سر سوپاپ به گیت آن هدایت گردیده، به آب خنک کاری منتقل می شود از این سوپاپ ها در موتورهای داغ (موتورهای تند گرد و مسابقه ای) استفاده می شود.

ادامه مطلب در بخش بعدی . . .