دليل اختلاف اندازه سوپاپ دود و هوا
به نظر مي آيد كه براي تخليه سريعتر و زودهنگام محفظه احتراق از گازهاي خروجي مي بايست سوپاپ دود بزرگتر از سوپاپ هوا باشد ولي در طراحي موتور و نظر مهندسان عكس اين استدلال است در این مقاله كوتاه می خواهیم دلیل کوچکتر بودن سوپاپ دود در سیلندر و در ادامه نيز خواهيم گفت كه چرا در برخي موتورهای موجود تعداد سوپاپ ها را فرد در نظر مي گيرند.
تهران الف : به نظر مي آيد كه براي تخليه سريعتر و زودهنگام محفظه احتراق از گازهاي خروجي مي بايست سوپاپ دود بزرگتر از سوپاپ هوا باشد ولي در طراحي موتور و نظر مهندسان عكس اين استدلال است در این مقاله كوتاه می خواهیم دلیل کوچکتر بودن سوپاپ دود در سیلندر و در ادامه نيز خواهيم گفت كه چرا در برخي موتورهای موجود تعداد سوپاپ ها را فرد در نظر مي گيرند.
ابتدا به بحث کوچکتر بودن سوپاپهای دود در موتور های مختلف می پردازیم.
سوپاپ دود و هوا که تنها مجرا های تنفس موتور هستند از مهمترین بخشهای هر سیلندر به حساب می آیند که با صدمه دیدن آنها به دلیل نشت هوا در زمان تراکم سیلندر موتور دچار افت چشمگیر قدرت و افزایش بسیار زیاد مصرف سوخت می شود.
در صورتی که سر سیلندر موتور اتومبیلی را که کار کرده است باز نمایید خواهید دید که در هر سیلندر سوپاپ هوا تقریباً تمیز است و سوپاپ دود به شدت کثیف و سياه شده و جرم زيادي روي آنرا پوشانده است.
دلیل این امر کاملاً مشخص است، از سوپاپ هوا هوای تمیز وارد می شود و از سوپاپ دود مواد حاصل از احتراق خارج می شوند که آلودگی های زیادی را همراه دارند، ضمناً هوای ورودی خنک و دود خروجی به شدت گرم است پس به همین دلیل سوپاپ دود به شدت تحت تأثیر تنشهای مختلف قرار دارد. به همین دلیل در صورتی که سوپاپ دود بزرگ طراحی شود به دلیل ضعیف شدن بدنه حرارت و آلودگی های مختلف به سرعت باعث تخریب این سوپاپ می گردند.
این مسئله تنها دلیل کوچکتر بودن سوپاپها در سیلندر ها نیست. دلیل دوم و قابل درک دیگر این است که هوا در هنگام ورود به سیلندر تنها با نیروی مکش موتور وارد می شود و این مسئله باعث کندی دم موتور نسبت به بازدم می شود، زیرا در زمان خروج دود، فشار سیلندر که به صورت یک پمپ عمل می کند و دود را خارج می کند به همراه اختلاف فشار بالای میان محفظه سیلندر و هوای بیرون باعث سرعت بالای خروج دود از سیلندر نسبت به ورود هوا می شود.
اما چرا در موتورهایی تعداد سوپاپها را فرد در نظر می گیرند؟
دلیل این امر این است که نظر سازندگان این موتورها اینگونه بوده که تعداد سوپاپ کمتر دود باعث افزایش سرعت گرم شدن موتور در ابتدای استارت می شود و موجب افزایش راندمان موتور در دمای پایین محیط می شود. البته مرسدس بنز که در اواخر دهه 90 و اوایل دهه اول قرن بیستم سازنده موتور های 3 سوپاپ در هر سیلندر بود کم کم به این نتیجه رسید که می تواند همین کار را با موتورهای 4 سوپاپ هم انجام دهد و در حال حاضر این موتورها در حال انقراض قرار دارند.
کمپانی فراری، آلفارومئو و آئودی هم که موتورهای 5 سوپاپ میزدند به دلیل دم بهتر این موتورها نسبت به 4 سوپاپه همچنان به تولید این موتورها ادامه می دهند. اما تکنولوژی این گونه موتورها بالاست و فقط در سیلندرهای بزرگ قابل استفاده است، زیرا این تعداد سوپاپ در هر سرسیلندری گنجانده نمی شوند. البته در گذشته کمپانی مازراتی یک موتور شش سوپاپ در هر سیلندر هم تولید نمود که به دلایل مختلف بعد از مدتی از خط تولید خارج شد و دیگر هم کسی سعی در تولید این نوع موتور نکرد.
به هر طریق در حال حاضر موتور های 4 سوپاپ با سوپاپهای دود کوچکتر فعلاً کارایی خود را اثبات نموده اند و تبدیل به موتورهای مورد استفاده در اکثر خودروها گردیده اند.
اما با تمام این تفاسیر در ایران مشاهده می شود که خودروهایی که به نام جدید و به روز وارد بازار می گردند همچنان از موتورهای دو سوپاپ برای هر سیلندر استفاده می نمایند كه به هيچ عنوان با تكنولوژي روز دنيا و فن آوري هاي امروزي همخواني ندارد، چراكه موتورهای مدرن با تعداد سوپاپ بالاتر به مراتب مصرف سوخت بهینه تری را نسبت به موتورهای قدیمی دارند.
