سوپاپ

سوپاپها

 باز بسته شدن سوپاپ دود

عکس از سایت marinediesels.info

موتورهای دیزل چهارزمانه دریایی بعنوان موتور اصلی سیستم رانش و بعنوان ژنراتور تولید کننده برق بکار می رود.این موتورها دارای چند سوپاپ هوا و دود است که بر روی سرسیلندر نصب می شود.در مورد موتورهای سرعت متوسط یطور معمول دو سوپاپ دود و سوپاپ هوا برای هر سیلندر دارند.دلیل چنین طراحی میتواند به قرار زیر باشد:

  • سطح باز شدن سوپاپ باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا دود حاصل از احتراق بتواند به راحتی خارج شود.اگر این سطح خیلی کوچک باشد در مرحله هوای کافی به داخل سیلندر وارد نمیشود و در مرحله خروج گازهای احتراق دود بدرستی از سیلندر خارج نمیشوند.
  • سر سیلندر باید سوپاپ دود و هوا را در خود جای دهد و همانند موتورهای دوزمانه ممکن نیست که یه سوپاپ بزرگ در مرکز وجود داشته باشد.
  • اگر سوپاپ خیلی بزرگ باشد آنگاه استحکام سرسیلندر کاهش میابد.
  • نگه داشتن درجه حرارت سوپاپ دود در محدوده مناسب بسیار اهمیت دارد .اگر سوپاپ دود کوچک باشد خنک کردن آن نیز بسیار راحتتر است.
  • کوچک بودن قطعات متحرک و فنرها باعث کاهش اینرسی قطعات میشود و بار وارد شده بر موتور کاهش و قدرت موتور افزایش میابد
  • یک طراحی متقارن برای سرسیلندر حاصل میشود که استحکام آنرا افزایش میدهد.

سوپاپ دود همراه قفس

سوپاپ دود در شرایط سختی قرار دارد و نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد.برای راحت تر کردن تعمیر و نگهداری در بعضی از طراحی ها قفس جدا برای سوپاپ دود وجود دارد.این طراحی سبب میشود که برای تعویض سوپاپ دیگر نیازی به خارج کردن سرسیلندر ندارد.این قفس دارای فضای خنک کاری است که به سرسیلندر متصل است.

قفس از فولاد ساخته شده است.seat  از آلیاژ فولاد و مولبدینیوم مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است که کاملا صیقل داده شده است.سوپاپ دود نیز ممکن است از مواد مشابه ساخته شده باشد.آلیاژ نیمونیک نیز برای آن استفاده میشود.

سوپاپ هوا معمولا در شرایط سخت قرار ندارند.و نیازی نیست که همانند سوپاپ دود دارای قفس جداگانه باشد.

دو سایز مختلف فنر برای بسته شدن سوپاپها بکار میرود.دلیل بکارگیری دو سایز فنر اینست که که اگر یکی از آنها دچار شکست شود دیگری مانع از افتادن فنر به داخل سیلندر شود.دو فنر دارای مشخصات ارتعاشی مختلفی هستند که رزونانس را کاهش میدهد.

سوپاپهای دود طراحی میشوند تا در زمان کار بچرخند.دلیل این کار اینست که از گسترش ناهمگون درجه حرارت بر روی سطح سوپاپ جلوگیری میشود و باعث میشود که سوپاپها دچار خمیدگی نشوند و نهایتا مانع از نشتی دود میشود.لذا از جمع شدن کربن و رسوب بر روی سطوح سوپاپ و نشیمنگاه آن جلوگیری میکند و باعث بهتر بسته شدن سوپاپ میشود.برای چرخیدن سوپاپ معمولا از روش مکانیکی استفاده میشود.دو نوع روش rotocap  و یا turnomat  استفاده میشود.چرخنده های بالدار و بلبرینگ دار برای سوپاپهای موتورهای دوزمانه بکار میرود اما در این روش بلبرینگ بین حامل فنر و پوسته قرار دارد.

سوخته شدن سوپاپ دود

سوپاپ دود سوخته

 

زمانیکه سوپاپ دود بدرستی روی نشیمنگاه خود ننشیند گازهای حاصل از احتراق با فشار از سطح سوپاپ و نشیمنگاه در مرحله قدرت خارج میشود.و باعث میشود که درجه حرارت سطح سوپاپ و نشیمنگاه بالا رود و روی مواد تشکیل دهنده تاثیر میگذارد و آنها را صدمه میزند.سرعت و شتاب گازهای خروجی باعث خورده شدن سطح میشود و اجازه میدهد تا گاز بیشتری نشت کند.درجه حرارت سوپاپ در این حالت افزایش میابد و باعث سوخته شدن و صدمه بیشتر میشود.اولین نشانه  سوخته شدن سوپاپ افزایش درجه حرارت گاز خروجی که به سرعت افزایش میابد و قدرت را کم میکند.

ذرات وانادیوم موجود درون سوخت در دمای ۵۴۰ درجه سانتیگراد بر روی سطح سوپاپ رسوب کرده و باعث بیشتر شدن نشتی گاز میشود.خنک کاری موثر و بکار گیری مواد مناسب نظیر آلیاژ نمونیک از چنین حادثه ای جلوگیری میکند.

سیستم اسبک سوپاپ

yoke

yoke

master and slave

master and slave

در بیشتر موتورهای چهارزمانه سرعت متوسط از اسبک یا پوش راد برای باز و بسته کردن سوپاپ در زمان مناسب استفاده میشود.اسبک تمام سیلندها با بادامکها کار میکند که زمان مناسب برای باز و بسته شدن بصورت مکانیکی متناسب با چرخش میل لنگ انجام میشود.حرکت بادامکها با پوش راد به اسبکها منتقل میشود و باعث باز و بسته شدن سوپاپها میشود.بدلیل آنکه دو سوپاپ دود و دو سوپاپ هوا بر روی هر سرسیلندر نصب شده است سیستم اسبکها باید هر دو سوپاپ را همزمان و با هم باز کند.روشهایی مختلف در مورد این سیستمها وجود دارد که یوک ( yoke)و master slave  از آن جمه اند.

سیتم هیدرولیکی بجای پوش راد در بعضی از موتورهای سولزر بکار برده شده است که قادر میسازد تنظیم تایمینگ برای بسته شدن سوپاپها راحت و بخوبی انجام شود.

لقی تاپت اسبکها

تاپت

لقی تاپت به فاصله بین بالای میله سوپاپ و اسبکها گفته میشود.این فاصله و لقی باید وجود داشته باشد تا از بسته شدن صحیح سوپاپ زمانیکه در شرایط کاری گرم و منبسط میشود مطمئن شد.لقی معمولا با توجه به دستور سازنده انجام میگیرد ولی بطور عادی اینگونه است که موتور باید در شرایط سرد باشد و بادامک در حالیکه در نقطه اوج نیست پوش راد را لمس کند.در واقع پیستون سیلندر مورد نظر باید در نقطه مرگ بالا باشد.

اگر این لقی خیلی کم باشد باعث میشود که سوپاپ بدرستی  بسته نشود زمانیکه دمای آن به شرایط کاری نزدیک میشود.همچنین سوپاپ زود باز و دیر بسته میشود.

اگر لقی زیاد باشد سوپاپ دیر باز و زود بسته میشود.




پاسخ دهید

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

[uniplace_links]