دلفد: بزرگترین وب سایت خودرو ایران
جست و جو در دلفد
انتخاب شهر
انتخاب شهر
نمایندگی ها و فروشندگان
لوازم و قطعات وسیله نقلیه
مجله دلفد
لیست برندهای شرکت خودروسازی

پیشنهاد های شگفت انگیز دلفد

منتخب سردبیر
تایمینگ سوپاپ چه نقشی در خودرو دارد؟

تایمینگ سوپاپ چه نقشی در خودرو دارد؟

مهسا حاتمیان مطالعه: 12:50 1 ماه قبل بازدید: 54

در این راهنما از سایت دلفد در مورد تایمینگ سوپاپ به ارائه نکات مفیدی می پردازیم. یکی از مهمترین سیستم های موتور خودرو، سوپاپ های ورودی و خروجی سیلندر می باشند که باز و بسته شدن به موقع آن ها به افزایش بازده موتور کمک شایانی می کند. سیستم تایمینگ سوپاپ از قطعات و اجزای مختلفی تشکیل شده است که در ادامه به شرح آن ها می پردازیم، با ما همراه باشید.

تایمینگ سوپاپ چیست؟

زمان بندی دقیق باز و بسته شدن سوپاپ های ورودی و خروجی موتور را تایمینگ سوپاپ می گویند که اینکار برای اینکه میزان پر شدن سیلندر از سوخت و هوا، انجام احتراق در لحظه درست و خالی شدن کامل سیلندر از دود به طور صحیح انجام شود، لازم و ضروری است. برای عملکرد صحیح تایمینگ، روی چرخ دنده میل بادامک و میل لنگ علامت گذاری می کنند تا هنگام نصب تسمه تایم به میزان تایمینگ سوپاپ ها دقت شود. برای اینکه درک درستی از عملکرد این سیستم داشته باشید اجازه دهید که ابتدا مکانیسم موتور را به طور خلاصه شرح دهیم.

موتور خودرو چگونه کار می کند و سوپاپ ها چه زمانی باز و بسته می شوند؟

موتور خودرو چهار زمانه طی چهار مرحله (مکش، تراکم، انفجار، تخلیه) عمل خود را انجام می دهد.

مرحله مکش:

زمانی که پیستون در بالاترین نقطه یا نقطه مرگ در محفظه سیلندر قرار دارد، سوپاپ های ورودی در حالی که پیستون به سمت پایین در حال حرکت است، باز می شوند. در اینجا سوخت و هوا به داخل سیلندر مکیده شده که به این مرحله مکش می گویند.

مرحله تراکم:

زمانی که پیستون به پایین ترین نقطه در سیلندر رسید، سوپاپ های ورودی بسته شده و مخلوط سوخت و هوا درون محفظه محبوس می شوند سپس پیستون به سمت بالا حرکت می کند و مخلوط سوخت و هوا فشرده و متراکم می شود که به این مرحله تراکم می گویند.

مرحله انفجار:

زمانی که پیستون به بالاترین نقطه ممکن در سیلندر رسید، شمع جرقه زده و انفجار حاصله از مخلوط سوخت و هوا سبب به پایین راندن پیستون با نیروی زیادی خواهد شد، به این مرحله احتراق یا تولید قدرت و نیرو می گویند.

مرحله تخلیه:

در این مرحله بعد از رسیدن پیستون به پایین ترین نقطه ممکن، سوپاپ خروجی باز شده و بر اثر بالا آمدن مجدد پیستون، گازهای حاصل از احتراق تخلیه و وارد اگزوز می شوند که به این مرحله تخلیه می گویند.

در تمامی مراحل، زمان باز و بسته شدن سوپاپ ورودی و خروجی برای استفاده بهینه از سوخت و بازده بالای موتور بسیار حائز اهمیت است.

نحوه عملکرد تایمینگ سوپاپ

اجزای تایمینگ سوپاپ

سوپاپ

سوپاپ ورودی در ابتدای مرحله مکش باز شده و سوخت و هوا را وارد محفظه سیلندر می کند و در انتهای مرحله مکش بسته می شود.
سوپاپ خروجی در ابتدای مرحله تخلیه باز شده و دود حاصل از احتراق سوخت و هوا خارج می کند و در انتهای این مرحله بسته می شود.

سوپاپ ها هنگام مونتاژ روی سرسیلندر باید توسط قطعه ای مهار شوند تا در حالت عادی بسته باشند، برای اینکار از صفحه دایره ای فلزی استفاده می کنند، بین صفحه فلزی و سطح سرسیلندر نیز فنر منعطف قرارمی دهند در این صورت نیروی فنر، دائما سوپاپ را به سمت بالا می کشد، در واقع نیروی فنر به صفحه دایره ای فلزی متصل به انتهای سوپاپ وارد شده و در نتیجه سوپاپ به سمت بالا کشیده می شود، این امر سبب بسته شدن سوپاپ در حالت عادی خواهد شد.
برای باز شدن سوپاپ باید به انتهای آن فشار آورد که این فشار از طریق بادامک انجام می شود. بادامک باید نیروی لازم جهت غلبه کردن به فشار فنر را دارا می باشد تا از این طریق به باز شدن سوپاپ کمک کند.

بادامک

بادامک یک فلز طرح دار است که با چرخیدن با زاویه مثلا 45 درجه خلاف عقربه های ساعت، سبب ایجاد نیرو و باز شدن سوپاپ می شود، بادامک ها در این سیستم باعث حرکت رو به جلو سوپاپ ها می شوند.

میل بادامک

بادامک ها باید به یک میله وصل شوند که این میله به نام میل بادامک شناخته می شود. میل بادامک نیروی لازم برای گردش خود را از تسمه تایم دریافت می کند، تسمه تایم نیروی دورانی میل لنگ را به میل بادامک انتقال می دهد. در خودروها معمولا از دو میل بادامک برای سوپاپ های ورودی و خروجی استفاده می کنند.

تسمه تایم و پولی ها

تسمه تایم توسط چرخ دنده (پولی) که در انتهای میل لنگ است، سبب چرخش چرخ دنده (پولی) میل بادامک می شود. چرخ هدایت کننده تسمه تایم جهت هدایت بهتر آن برای جلوگیری از در رفتن تسمه می باشد. تسمه سفت کن نیز جهت تنظیم کشش و سفت یا شل بودن تسمه تایم است.

نکته: در برخی خودروها برای عمر بیشتر تسمه تایم، ممکن است از زنجیر تایم استفاده کنند.

انواع تایمینگ سوپاپ

انواع تایمینگ سوپاپ

روش دنده تایمینگ

در این روش یک چرخ دنده در انتهای میل لنگ، یکی در انتهای میل بادامک و یکی دیگر بین این دو قرار می گیرد. ارتباط بین میل لنگ و میل بادامک توسط چرخ دنده وسطی انجام می گیرد.

شیوه زنجیر تایمینگ

در این شیوه از مکانیزم چرخ و زنجیر برای ارتباط میل لنگ و میل بادامک انجام می شود. مکانیزم زنجیر چرخ که از خورشیدی و زنجیر تشکیل شده است سبب اتصال دو محور دوار می شود. خورشیدی اول ابتدای میل لنگ و خورشیدی دوم ابتدای میل بادامک نصب شده و با زنجیر به هم متصل می شوند.

روش تسمه تایمینگ

در این روش از مکانیزم چرخ و تسمه برای ارتباط میل لنگ و میل بادامک استفاده می شود. تسمه بین دو چرخ که پولی نام دارد، بین میل بادامک و میل لنگ قرار می گیرد.

نحوه عملکرد تایمینگ سوپاپ

تایمینگ سوپاپ با تنظیم زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها سبب افزایش بازده حجمی می شود، به عبارتی در مرحله مکش سبب وارد شدن سوخت بیشتر به سیلندر و در مرحله تخلیه سبب خارج شدن دود بیشتر خواهد شد. تنظیم تایمینگ سوپاپ با کمک تنظیم حرکت میل سوپاپ نسبت به میل لنگ انجام می گیرد.

آوانس ورودی یا هوا چیست؟

آوانس ورودی هوا یعنی کمی قبل از زمان مکش سوپاپ هوا باز شده و سوخت وارد سیلندر شود.

ریتارد ورودی یا هوا چیست؟

ریتارد ورودی هوا یعنی سوپاپ کمی بعد از حرکت پیستون از پایین به سمت بالا بسته شود تا باز هم مدت زمان ورود هوا به سیلندر افزایش یابد.

نکته: میزان درجه آوانس و ریتارد در هر سوپاپ با نوع خودرو تعیین می شود.

آوانس خروجی یا دود چیست؟

آوانس خروجی یا دود باعث شده تا زمان بیشتری برای تخلیه دود وجود داشته باشد.

ریتارد خروجی یا دود چیست؟

ریتارد خروجی دود به تخلیه کامل دود کمک می کند و به جهت باز بودن بیشتر، دود به طور کامل از سیلندر خارج می شود.

اجزای تایمینگ سوپاپ

تفاوت تایمینگ سوپاپ ثابت و متغیر

در موتورهای احتراق داخلی پیستونی، تایمینگ سوپاپ به معنای زمان بندی دقیق باز و بسته شدن سوپاپ ها می باشد. در موتورهای چهار زمانه، زمان بندی سوپاپ به وسیله میل سوپاپ یا میل بادامک انجام می شود، با تغییر دادن میل بادامک یا به کمک قطعات جدید به نام (تایمینگ متغیر سوپاپ ) می توان درجه آن را برای حالت های مختلف موتور تنظیم کرد.

در تایمینگ سوپاپ ثابت در انتهای مرحله تخلیه، یک هم پوشانی (overlap) ایجاد می شود که در آن هر دو سوپاپ ورودی و تخلیه باز هستند، سوپاپ ورودی قبل از اینکه تمام دود از سیلندر خارج شود، باز شده و سرعت بالای دود هنگام تخلیه سبب مکش بیشتر از سوپاپ ورودی می شود.
در نظر داشته باشید که هم پوشانی سوپاپ ها برای خودروهای مسابقه که سرعت دور موتور آن ها بسیار بالا است حداکثر راندمان حجمی را ایجاد می کند اما خودروهای معمولی در دورهای خلاص که سرعت موتور 1000 دور در دقیقه است، هم پوشانی سوپاپ ها در کارکرد موتور اختلال ایجاد می کند، به همین دلیل از تایمینگ متغیر سوپاپ استفاده می شود که با تغییرات زاویه نسبی توان موتور در سرعت های بالا و پایین را به دست آورده و بهترین زمان بندی را اجرا کند.

نحوه صحیح تایمینگ سوپاپ

جهت افزایش راندمان حجمی باید عملکرد مکانیزم سوپاپ را بهینه سازی کرد. با توجه به اینکه زمان بندی عملکردهای موتور (مکش، تراکم، انفجار، تخلیه) به میزان 180 درجه از گردش میل لنگ تطابق دارد، لذا جهت افزایش راندمان حجمی بهتر است که زمان مرحله مکش و تخلیه بیشتر شود، در این صورت مکش سوخت و هوا به قدر کافی انجام شده و سیلندر پر می شود در عین حال عمل تخلیه دود نیز بهتر انجام خواهد شد.

قیچی سوپاپ موتور چیست؟

در ابتدای زمان مکش چون هر دو سوپاپ ها باز هستند، به این وضعیت قیچی کردن سوپاپ نیز می گویند که تاثیر زیادی در کار موتور دارد.
زمانی که میل لنگ دوران می کند، ابتدا سوپاپ دود باز شده تا دود در مرحله تخلیه از سیلندر خارج شود، سپس سوپاپ دود شروع به بسته شدن می کند و در انتهای بسته شدن آن، سوپاپ هوا شروع به باز شدن می کند، این حالت یعنی (بازشدن سوپاپ هوا در آخر بسته شدن سوپاپ دود) را قیچی سوپاپ می گویند. باز و بسته شدن سوپاپ ها از طریق میل بادامک یا از طریق فنر و حالات اسبک می توان تشخیص داد، یکی از کاربردهای قیچی سوپاپ ها در زمان فیلر گیری می باشد.

فیلر گیری چیست؟

به تنظیم میزان لقی مکانیسم سوپاپ ها را فیلرگیری می گویند که به دو دلیل زیر انجام می گیرد.

  • کنترل میزان انبساط و انقباض حرارتی سوپاپ ها
  • بهینه نمودن تایمینگ سوپاپ ها با ایجاد خلاصی استاندارد

فیلر گیری سوپاپ برای موتورهای چهار زمانه بسیار اهمیت دارد، در واقع باز و بسته شدن سوپاپ ها است که تاثیر بسزایی در کارکرد و توان موتور می گذارد. زیاد یا کم بودن خلاصی سوپاپ ها به ترتیب سبب دیرتر باز شدن و دیرتر بسته شدن سوپاپ می شود.

  • زیاد بودن خلاصی یا شل بودن سوپاپ نه تنها باعث کاهش راندمان موتور شده بلکه سروصدای زیادی نیز تولید می کند.
  • کم بودن خلاصی یا سفت بودن سوپاپ ها سبب شده تا مقداری از فشار حاصل از احتراق درون سیلندر به بیرون راه یابد، این امر سبب داغ کردن موتور در سربالایی ها می شود.
  • خلاصی نرمال سوپاپ سبب می شود تا سوپاپ ها هنگام بسته شدن در دور بالا کاملا در سر جای خود قرار بگیرند و از خروج فشار حاصل از احتراق به خارج از محفظه جلوگیری کند.

انبساط اجزای موتور به ویژه سوپاپ ها سبب به هم خوردن میزان خلاصی آن ها شده و در نتیجه راندمان موتور کاهش می یابد همچنین فیلر گیری سوپاپ به دلیل استفاده از آلیاژهای نامرغوب در نشیمن گاه سوپاپ مورد نیاز است. فیلر گیری با استفاده از یک وسیله فلزی به نام فیلر انجام می شود، روش و اندازه گیری فیلر گیری سوپاپ ها در پیشرانه های مختلف با هم متفاوت است.

تایمینگ متغیر سوپاپ (variable Valve Lift) یا VVL چیست؟

طول و مدت زمانی که سوپاپ ها باز و بسته می شوند، در دور خاص موتور حداکثر بازده را ایجاد می کند. سیستم سوپاپ بندی متغیر قادر است که در دورهای بالا و پایین، میزان باز و بسته شدن سوپاپ ها را با استفاده از نیروی الکترومغناطیسی، ECU و یک بازو ما بین فنرها انجام دهد.

نتیجه گیری از تایمینگ سوپاپ

در این راهنما از سایت دلفد درباره تایمینگ سوپاپ نکات مهمی را بیان کردیم. همان طور که گفته شد جهت عملکرد بهینه موتور و افزایش قدرت و توان موتور باید تایمینگ سوپاپ ها به درستی انجام شود. تایم گیری در خودروها براساس مکانیسم تایمینگ کمی متغیر است اما به طور کل روند تایم گیری تقریبا یکسان می باشد. تایمینگ صحیح سوپاپ ها باعث می شود تا چهار مرحله (مکش، تراکم، احتراق و تخلیه) در زمان درست و با بالاترین بازده حجمی انجام شود.

اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *