موتور های 8 سوپاپ با 16 سوپاپ خودرو چه فرقی دارند؟
پیشرانه بعنون قلب تپبنده و تامین کننده نیروی محرک خودرو محسوب می گردد که از قطعات بیشمار تشکیل شده است اما شما بعنوان یک فرد عادی و غیر تخصصی شاید بیش از هر چیز در زمان خرید خودرو نام سوپاپ را زیاد شنیده باشید . این امر زمانی بیشتر نمود می باید که فروشند یا کارخانه تولید کننده خودرو بر روی تعداد بیشتر سوپاپ های بکار گرفته شده در موتور خودرو مانور تبلغیاتی می دهد بعنوان مثال در بنر های تبلغاتی خودروهای وطنی یا غیر وطنی عنوان شده که خودروی مذکور از موتور 16 سوپاپه بهره می برد .حال سئوالی که مطرح می شود این است که تعداد بیشتر سوپاپ ها چه مزایایی دارد و چه تفاوتی بین یک موتور چهار سیلندر 8 سوپاپه با موتور 4 سیلندر 16 سوپاپه است . در ادامه با ما همراه باشید.
سوپاپ خودرو و وظایف آن
خودروهای امروزی دارای موتور احتراقی بوده و با استفاده از نیروی انفجار سوخت در سیلندرها، فعالیت می کنند. این موتورها برای انجام صحیح احتراق و انتقال نیروی ناشی از آن به قطعات محرکه ماشین، از بخش های متعددی تشکیل شده اند. سوپاپ خودرو (Car Soupape) یکی از این بخش هاست که همچون دریچه ای برای ورود و خروج هوا در سیلندر عمل می کند. به عبارت دیگر سوپاپ موظف است ورود هوا به داخل سیلندر و خروج دود از آن را تحت کنترل بگیرد. هوای ورودی از طریق سوپاپ به داخل سیلندر، لازمه احتراق یافتن سوخت است. دود خروجی نیز ناشی از انفجار سوخت درون سیلندر بوده و خروج آن به انجام احتراق بعدی درون محفظه کمک می کند.
دومین وظیفه سوپاپ ماشین، ایجاد فضایی ایزوله درون سیلندر برای احتراق کامل سوخت است. زیرا صورت گرفتن احتراق درون سیلندرها نیازمند فضایی غیرقابل نفوذ می باشد.اینجاست که سوپاپ با تنظیم درست زمان باز و بسته شدن، شرایط ایزوله را برای احتراق درون سیلندر ایجاد می نماید.محل نصب سوپاپ در خودروهای امروزی، بر اساس نوع موتور، روی سرسیلندر یا بلوک سیلندر می باشد. گاهی نیز سوپاپ درون سیلندر یا سرسیلندر قرار می گیرد.
انواع سوپاپ ها
- سوپاپ هوا: از لحاظ اندازه مقداری بزرگتر از سوپاپ دود است و در دمای پایین تری کار می کند.
- 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
سوپاپ های متداول امروزی معمولا از نوع سوپاپ قارچی شکل یا پایه دار می باشند. این سوپاپ ها شامل یک ساقه (که به مشابه ساقه قارچ است) و یک سه تخت و پهن (که مشابه کلاهک قارچ) می باشند. همچنین سه سوپاپ دارای یک لبه مورب است که وجه نامیده می شود. 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 شده اند. فنر سوپاپ موجب می گردد 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 سوپاپ های هوا گاهی از زاویه 30 درجه نیز استفاده می شود.
تفاوت موتور های 8 سوپاپ با 16 سوپاپ در چیست ؟
واژه سوپاپ خودرو از زبان فرانسوی Soupape وارد زبان ما شده است به در معنای فارسی می توانیم از آن به عنوان دریچه یاد کنیم . هر چند که در لغت نامه فرهنگ معین ، سوپاپ اینگونه تعریف شده است ( پولکی که روی دهانه دریچه های سر سیلندر قرار گرفته و دریچه ها را سد می کند ) سوپاپ های وظیفه ورود مخلوط بنزین و هوا و خروج دود ناشی از احتراق را بر عهده دارند .
پیشرانه به منظور تولید نیرو نیاز به هوا و سوخت دارد که حاصل انفجار مخلوط این دو در محفظه احتراق یا همان سیلندر تبدیل به انرژی جنبشی می گردد . از این رو باید در زمان مناسب مخلوط بنزین و هوا وارد سیلندر شود که این وظیفه ای بر عهده قطعه ای با نام سوپاپ گذاشته شده است . سوپاپ قطعه قارچی شکل است که از دو قسمت پولک و ساقه تشکیل می گردد . قسمت پولکی شکل سوپاپ در دهانه سیلندر و در دریچه ورود مخلوط هوا و بنزین تعبیه شده و جابجایی آن باعث خواهد شد که این مخلوط در زمان مناسب وارد سیلندر گردد و سپس بسته خواهد شد تا مانع تخلیه این مخلوط پیش از انفجار گردد . به سوپاپ ورودی هوا و بنزین اصطلاحا سوپاپ گاز گفته می شود .
اما نوع دومی از سوپاپ خودرو هم در پیشرانه وجود که از نظر ساختار شبیه به سوپاپ گاز است اما در وظیقه متفاوت عمل می کند . هنگامی که سیلندر به مراحله تراکم برسد با ایجاد جرقه ای توسط شمع موتور انفجار صورت می پذیرد و نتیجه این انفجار دود خواهد بود که باید سریعا از محفظه احتراق خالی شود تا دوباره مخلوط هوا و بنزین جایگزین آن شود . از این رو نوع دوم سوپاپ که اصطلاحا سوپاپ دود نامیده می شود پدیدار می گردد.در این هنگام سوپاپ دود باز شده و با فشار پیستون که در مرحله تخلیه قرار داد دود از محفظه احتراق خارج می گردد .جهت اطلاع کافی است بدانید سوپاپ ها توسط میل بادامک که به نحوی به میل لنگ خودرو متصل است باز و بسته می گردنند .
در گذشته نه چندان دور هر سیلندر موتور به یک سوپاپ گاز و یک سوپاپ دود مجهز بودند اما مهندسان همیشه در پی افزایش راندمان موتور در مقابل کاهش مصرف سوخت بوده اند از همین رو به این نکته پی بردند که هر چه میزان مکش هوا و بنزین سریع تر و بیشتر صورت پذیرد و همچنین تخلیه کاملی از دود انجام شود راندمان موتور افزایش خواهد یافت . در نتیجه این تفکر بود که تعداد سوپاپ ها افزایش یافت تا راه ورود و خروج بیشتر گردد .
امروز در خودروهای رایج هر سیلندر موتور به 2 سوپاپ گاز و 2 سوپاپ دود مجهز شده اند لذا ودر یک پیشرانه 4 سیلندر به جای 8 سوپاپ ، 16 سوپاپ بکار گرفته می شود و این تفاوت موتورهای 8 سوپاپه و 16 سوپاپه را رغم می زند . در اینگونه موتور از دو میل باداماک برای باز و بشته شدن سوپاپ ها استفاده می گردد . البته هر چه تعداد سیلندر بیشتر باشد این اعداد افزایش می باید . برای مثال موتور های 6 سیلندر امروزی به 24 سوپاپ مجهز شده اند . این نکته هم خالی از لطف نیست که موتورهای قدرتمند که در خودروهایی خاص استفاده می گردند از تعداد سوپاپ های بیشتری برای هر سیلندر بهره مند هستند که می توان به 3 سوپاپ بنزین در کنار 2 سوپاپ گاز اشاره کرد .
خصوصیات سوپاپ خوب
- یک سوپاپ خوب باید بتواند حرارت زیاد را تحمل کند و هادی خوبی برای انتقال حرارت خود به بدنه سرسیلندر باشد . در برخی از سوپاپ ها ساق سوپاپ را توخالی ساخته و داخل آنرا با سدیم پر می نمایند تا برای انتقال گرما به محل هایی که برای خنک کاری انتخاب گردیده اند ، مناسب باشند.
- حرارت زیاد نباید باعث سوختگی و ایجاد خوردگی در سوپاپ گردد.
- یک سوپاپ خوب باید در مقابل ضربات مقاوم باشد.
- 4. یک سوپاپ خوب باید در مقابل سائیدگی مقاومت نماید.