Powerteam-TR

www.powerteamtr.info

Nis
27

Supaplar & Supap Mekanizmaları

Posted by admin

1. SUPAP MEKANİZMALARI YAPISI

Dört zamanlı bir motor, emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz stroklarına sahiptir. Ancak supap çalışması için sadece iki stroka gerek vardır (emme ve egzoz strokları). Bu yüzden supap mekanizması tek bir motor çevrimini tamamlamak için krank milinin her iki turunda eksantrik mili bir tur dönerek emme ve egzoz supaplarını çalıştıracak tarzda tasarlanmıştır. Krank mili zamanlama dişlisi krank milinin bir ucuna bağlanmıştır ve eksantrik mili zamanlama dişlisi egzoz eksantrik milinin ucuna tutturulmuştur. Egzoz eksantrik mili triger (zamanlama ) kayışı üzerinden krank mili tarafından tahrik alır. Emme eksantrik mili, emme ve egzoz eksantrik milleri arasındaki dişlilerden tahrik alır. Eksantrik mili zamanlama dişlisinin diş sayısı krank mili zamanlama dişlisinin diş sayısının iki katıdır. ( Böylece eksantrik mili, krank milinin her iki turunda bir tur döner.)

SUPAP ÇALIŞMASI

Krank mili döndüğü zaman, triger kayışı vasıtasıyla eksantrik milinin dönmesine neden olur. Bazı motorlarda eksantrik mili dişliler vasıtası ile döndürülür. Eksantrik mili dönerken, kamlar supap fincanlarını aşağı doğru iterek supapları açarlar. Eksantrik mili dönüşe devem ederken supap yayları supapları kapatırlar. Eksantrik mili, krank milinin her iki tur dönmesinde bir tur dönerek supapların bir kez açılıp kapanmasını sağlar.


2. KAM MİLİ

Kam mili süpabları çalıştırır Krank milinden hareket alır ve krank milinin yarı hızında döner. Kam milini çalıştırmak için , zamanlama dişlileri.,zamanlama zincirleri yada zamanlama kayışları kullanılır. Kam milleri ya çelikten ya siyah dökme demirden veya sifero grafit dökme demirden imal edilirler.

ÇEŞİTLERİ:

  • Sivri kam
  • Dik profili olan kam
  • Arka yüz
  • Ön yüz

SİVRİ KAMLAR: süpabı ancakyavaşça açıp kaparlar süpab yalnızca kısa bir süre için tam olarak açık kalır.

DİK PROFİLİ OLAN KAMLAR: Süpabı daha hızlı açıp kaparlar ve daha uzun süre tam açık pozisyonda kalırlar aynı zamanda daha fazla zorlamaya maruz kalırlar.


3. SUPAP TAHRİK YÖNTEMLERİ

Eksantrik ve kam mili tarafından zamanlama dişlisi, zamanlama zinciri ve triger kayışı gibi çeşitli yöntemler ile tahrik edilirler.

  • Zamanlama dişli tip
  • Zamanlama zincirli tip
  • Triger kayışlı tip

ZAMANLAMA DİŞLİ TİP

Bu yöntem eksantrik milinin silindir bloğu içinde yer aldığı üstten supaplı tip motorların supap mekanizmasında uygulanır. Zamanlama dişlisi zincirli tipe nazaran daha fazla seslidir.

ZAMANLAMA ZİNCİRLİ TİP

Bu yöntem eksantrik milinin silindir kapağı üzerinde bulunduğu üstten eksantrikli tip motorlarda uygulanır. Eksantrik mili, zamanlama dişlisi yerine bir zamanlama zinciri ve zincir dişliler tarafından tahrik edilir. Zamanlama dişlisi ve zincir dişliler yağ ile yağlanırlar.
Zincir gerginliği zincir gereci ile ayarlanır. Zincir titreşimi, zincir titreşim damperi ile sönümlenir. Zincir tahrikli eksantrik, dişli tahrikli tipe nazaran daha sessizdir ve son günlerde daha popüler hale gelmektedir.

TRİGER KAYIŞLI TİP

Eksantrik bir zamanlama zinciri yerine iç kısmına diş açılmış bir kayış ile tahrik edilir. Kayış, zincirli tipten de daha sessizdir ve yağlanmaya ve­ya gerdirme aparatına ihtiyacı yoktur. Ek olarak, diğer tiplere nazaran kayış daha hafiftir. Bu sebeplerden dolayı, bu yöntem en çok kullanılandır. Triger kayışı fiber-glass ile güçlendirilmiş kauçuktan (lastik) yapılmıştır. Gerilme dayanımı çok yüksektir ve ısı değişimlerinde çok az bir esneme yapar.


4. SUPAPLAR VE SUPAP YUVALARI

  1. Kanal
  2. Supap tırnağı
  3. Supap kafası
  4. Supap oturma yüzeyi
  5. Zırhlama
  6. Supap sapı

SUPAPLARIN GÖREVİ

Gazların hareketi sırasında gaz portlarını açma , sıkıştırma ve güç zamanlarında ise sıkı sıkıya kapatmaktır. Supaplar çok şiddetli termal yüklemelere maruz kalır. Özellikle egsos supabı daha fazla ısınır Yüksek mekanik yüklemelerden dolayı supap yüzeyine ve supap sapının uç kısmına özellikle sert metal alaşımlar konulmuştur. Bu kaplamaya zırhlama denir.
SUPAP YUVALARI

Doğrudan silindir kapağına açılabilir (metal döküm kapaklarda) ya da geçme supap yuvaları silindir kapağına sıkı geçme olarak takılır. (Alüminyum alaşımlı silindir kapaklarında)

  1. Supap yuvası oturma yüzeyi
  2. Geçme supap yuvası (Baga)

GÖREVİ

Dört zamanlı içten yanmalı dizel motorlarında, emme zamanında, açılan bir delikten hava silindirlere dolar. Aynı şekilde egzoz zamanında, ikinci bir delikten yanmış gazlar dışarı atılır. Bu deliklere supap portları denir.

  • OHC: Üstten eksantrikli supap düzeneği.
  • SOHC: Eksantrik sayısı bir tane olan üstten eksantrikli supap düzeneği.
  • DOHC: Eksantrik sayısı bir tane olan üstten eksantrikli supap düzeneği.

Silindirler açılan bu delikleri açıp kapayan ve belli bir süre açık tutan, motor elemanlarına supap denir.

Her silindir için, bir emme ve bir egzoz supabı bulunmaktadır. Bununla beraber bazı büyük motorlarda silindirlere daha çok karışım alabilmek ve yanmış gazları da kolayca atabilmek için, bir silindirde 2 emme ve 2 egzoz supabı bulunabilir.

YAPISI

Supapların büyük bir bölümü 45 derecelik bir açıyla torna edilmiştir. Bunlar diskleri ile aynı düzlemde bulunan ve kendilerine uyan bir yuvaya sahiptir. Bu durum özellikle ağır işletme şartlarında çalışan egzoz supapları için iyi bir görev yapmaya yardım eder. Bazı emme supapları, daha büyük açma yüzeyi elde edebilmek için yaklaşık olarak 30?’ lik bir açıda yapılırlar. 45 ? ‘den küçük açılı egzoz supapları disk kenarlarının çok ince olmasına ve dolayısıyla kızgın gazların aşındırıcı ve paslandırıcı etkilerinin çoğaltılmasına sebep olurlar. Yüksek devirli dizel motorların bazılarında sodyumla soğutulan egzoz supapları kullanılır.

Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi sodyum, supap sapı içindeki bir oyuğa yerleştirilmiştir. Supabın açılıp kapanma hareketi sırasında sapın oyuğunda bulunan sodyum, supap diskinden aldığı ısıyı, supap yuvası çevresinde dolaştırılan su veya uçak motorlarında olduğu gibi havaya iletmektedir.

Sağ şekilde yağ ile soğutulan bir supap görülmektedir. Soğutucu yağ, supaba üst tarafından girmekte ve diskteki soğutma hücrelerine iletilmektedir. Giriş borusunun dışındaki bir başka borudan ısınmış olarak supap dışına atılmaktadır.


5. SUPAP AYAR MEKANİZMASI

Bu tip supap ayar mekanizmalarında supap fincanı üzerindeki ayar şimleri değiştirilerek supap ayarı yapılır. Bu sistem sade ve dayanıklıdır.

Sistemde çok sayıda parça bulunmadığı için parçaların ısıya bağlı genleşmeleri daha az olacaktır. Bu sebepten dolayı üstten kam milli motorların supap boşluğu daha az bırakılabilmektedir. Bu sistemin performansını yükseltir. Yüksek devirlerde supapların açılıp kapanmaları daha düzenli olur ve daha sessiz çalışma sağlanmış olur.


6. TAPETLER

  1. Tapet
  2. Kam mili
  3. Tabet yuvası
  4. Şim

TAPETLERİN ANA GÖREVİ

Kamların kaldırma hareketini süpab saplarına iletmektir. motorun tipine bağlı olarak,hareketi süpablara doğrudan külbütör tuşları veyasüpab levyeleri aracılığı ile veya itici çubuk ve külbütör kolları aracılığı ile iletir.

MEKANİK TAPETLER

Mekanik tapetler asıl olarak kam ile süpab arasındaki hareketi iletmek için kullanılır. motorun tipine bağlı olarak başka parçalarda kullanılabilir. 1.8 TCI motorda kullanıldığı gibi fincan tip tapetlerde süpab boşluğunun ayarlanmasında kullanılan diğer bir yöntemdir. Kam mili ile tapet arsındaki boşluk farklı kalınlıklarda şimler takılarak değiştirilebilir.

Tapetler

Mekanik Tapetler

HİDROLİK TAPETLER

Normal fonksiyonlarına ilave olarak süpab boşluklarınıdaki değişiklikleride dengeleyen tapetlerdir. Isıl genleşme ve aşınma, süpablarda boyutsal değişikliklere neden olur. Hidrolik tapet sistemi motorun basınçlı yağ lama devresini kullanarak. Boyutsal değişikliklerden kaynaklanan boşluk değişimlerini dengeler. Bu yüzden süpab ayarı gerektirmez.

Çalışması: Tapet odası kanallar aracılığı ile motorun basınçlı yağlama devresine bağlıdır.tapette bulunan delikten yağ depoya buradan akar.kamın lobu tapetten uzaklaşırken. İtme elemanın üzerindeki yük kalkar ve itme elemanı yay tarfından yukarı itilir. Böylece tapet her zaman kamla temasta olur.itme elemanının yukarıya doğru hareketi, çalışma odasında bir vakum oluşturur. Bu işlem bilya valfini açar artık yağ depodan çalışma odasına geri akabilir.Kam tapeti aşağıya bastırdığında, itme elemanı da yük altında kalır ve sonuçta bilya valf kapanır.kapalı çalışma odasındaki yağ sıkıştırılamaz böylece tapet, katı bir bağlantı gibi hareket eder ve valf açılır.

  1. Depo
  2. İtme elemanı
  3. Tapet
  4. Çalışma odası
  5. Tapet odası
  6. Bilya valf
  7. Yay
  8. Kılavuz kolu
  9. Süpap keçesi
  10. Yağ girişi

NOT: Günümüzün birçok DOHC motor tiplerinde alüminyum alaşımı silindir kapağı kullanılmaktadır. Bu durumda silindir kapağının ısıl genleşme katsayısı supabın ısıl genleşme katsayısından daha fazla olduğu için motor ısındıkça supap boşluğu artar. Bu tip motorların supap boşluk ayarı motor soğuk iken yapılmalıdır. Supap ayarının motor soğuk iken mi yoksa sıcak iken mi yapılacağı motoruna göre değiştiği için aracın kataloguna bakılmalıdır.

OHV tipi çubuklu tip supap sistemlerinde ise motor ısındıkça supap boşluğu küçülür.Bu tiplerin ayan motor sıcak durumda iken yapılır.


7. SUPAP BOŞLUĞUNUN KONTROL VE AYARI

Motor ısındığı zaman silindir bloğu, silindir kapağı, supaplar itme çubuklan vs. genişler. Bu parçalar farklı malzemelerden yapıldıkları için genleşme miktarları da farklıdır. Bu yüzden motorun tipine uygun olarak soğukken yada sıcakken supap sapı ile külbütör kolu arasına veya kam ile supap fincanı arasına gerekli boşluk verilmelidir.

Ayar şimli tip bir motorda supap boşluğu aşağıdaki prosedüre göre kontrol edilir.

  1. Külbütör kapağı sökülür.
  2. Birinci silindir senteye getirilir.
  3. Şekilde görülen supapların boşlukları ölçülür.
  4. Krank mili dönüş yönünde bir tur döndürülür ve dördüncü silindir senteye getirilir
  5. Ayara gerek duyan supabın şimi sökülür.

KONTROL YÖNETİMİ: Küçük değerli sentil yaprağı şim ile kam’ın arasına gitiyor, büyük değerli sentil yaprağı ise girmiyorsa supap boşluğu istenen toleranslar arasındadır.


8. SUPAP YUVASI


9. ÇOK SUPAP TEKNOLOJİSİ


10. SUPAP DÜZENİ

  • Fincan tip tapetli üstten kam milli bir supap sisteminde daha az hareketli parça vardır.ve bu nedenle yüksek motor devirlerine uygundur.
  • Külbütör kolu ve itici çubuklu tasarımlar yandan kam milli motorlarda yaygındır. Hareketli
    parçaların çokluğu yüksek motor devirlerine uygun olmama sonucunu doğurur.

A) Fincan tip tapetler aracılığı ile doğrudan kumanda B) Külbütör kollu sistem


11. SUPAP AYARININ ÖNEMİ

Motorların çalışmaları sırasında; supap sapı ve supap hareket mekanizmasının diğer parçaları ve özellikle yanma odasına bakan supap diskleri aşırı bir şekilde ısınır. Sıcaklığın artması sonucu metal kısımlar genleşir, yani çok küçük bir miktar uzar. Bu nedenle supapların sapları da uzayacaktır. Oysa supap saplarının motor dışına doğru uzaması, külbütör nedeniyle mümkün değildir. Dolayısıyla supap silindir içine doğru açılır, yani çok küçük bir miktar da olsa supap açık kalır. Bunun kompresyonu zayıflatacağı, motorun ürettiği gücü azaltacağı ve dumanlı egzoza neden olacağı açıktır. Bu nedenle supap sapları ile külbütör arasında supap sapının ısı ile genleşmesini karşılayacak bir boşluğun bırakılması gerekir. Buna Supap Boşluğu denir.

Supap boşlukları motorun düzgün çalışması bakımından çok önemlidir. Çünkü, bu boşluğun büyük olması, motorun gürültülü çalışmasına, aşınmanın çok fazla olmasına ve supap zamanlamasının bozulmasına neden olmaktadır. Boşluğun çok küçük olması ise supabın yuvasına oturmamsı ve dolayısıyla sızdırmasına, yanma için gerekli kompresyonun oluşturulmaması ve supap yüzeylerinin yanmasına neden olur. Bu nedenlerle motorların tümü boşluğun supap mekanizmasının bir yerinden düzenlenmesine imkan verecek şekilde yapılırlar. Motorların büyük bir bölümünde ayarlama işi, külbütörün iki ucundan birine yerleştirilmiş bir ayar cıvatası ve bir kontra somun ile yapılır.



12. HİDROLİK SUPAP FİNCANLARI

UYARI: Sökülmüş fincanı dik durumda muhafaza ediniz. Aksi halde dışarıya yağ kaçağı olacaktır. Sistemde yeterince yağ kalmassa fincan içindeki hava nedeniyle gürültü meydana gelecektir.


ÇALIŞMASI

1- Supap Kapalı

2- Supap Açık


13. MAKAS DİŞLİ MEKENİZMASI


14. KÜLBÜTÖR KOLU VE MİLİ

Külbütör kolu külbütör miline tutturulmuştur. Külbütör kolu itici çubuk tarafından itildiği zaman külbütör mili üzerinde dönerek supabı açar. Külbütör kolu üzerinde supap ayarını kontrol eden bir vida ve emniyet somunu vardır.

Genellikle silindir kapağı üzerinde bulunan külbütör düzeninde külbütör mili yeterli sayıda külbütör desteği ve motorun supap sayısı kadar külbütör manivelası ile bu manivelaların supaplarla karışmasını sağlayan yay veya ara parçaları vardır.

Külbütör mili çelik alaşımdan yapılmış, içi boşaltılmış ve iki başına özel tapalar takılmış düz bir mildir. Mil üzerinde motorun supap sayısına uygun külbütör manivelası muyluları vardır. Mil yüzeyi özel ısı işlemi ile sertleştirilmiştir. Külbütör milinin ön tarafında yağ giriş deliği ve sonunda ise yağ dönüş deliği bulunur. Ayrıca her külbütör manivelası içinde ayrı birer yağ deliği bulunur.

Külbütör mili külbütör destek yatakları ile silindir kapağındaki yerine bağlanır.Külbütör manivelaları eski sistemlerde dökme demir veya çelik dökümden yapılan manivelaların supapları tam karşılayabilmesi için değişik eğimlerle yapılmışlardır.


15. SUPAP İTİCİLERİ

GÖREVİ

Üstten basmalı supap tipi motorlarda ince çubuktan ibaret olan itici çubuk supap fincanını külbütör koluna bağlar. Supap fincanının eksantrik milinden aldığı hareketi külbütör koluna iletir.

Kam mili ile supap mekanizması arasında bulunan supap iticileri, kam hareketini supaba iletir. Motorlarda supap tertip tarzına göre çeşitli tipte supap iticileri kullanılmaktadır.

YAPISI

Supap itecekleri genellikle içleri dolu, dairesel kesitli krom nikelli çelik çubuktan yapılmıştır. Kam mili ile temas eden yüzey, gövde ve itici çubuğun oturduğu iç kısım sertleştirilmiştir.

Motorun supap tertip tarzı nasıl olursa olsun supap iticileri, üst karterde bulunan itici yuvalarına takılır ve kam mili ile doğrudan temas halindedir.

HİDROLİK SUPAP İTİCİLERİ

Hidrolik supap iticileri aşağıdaki üç önemli neden ile bugünkü modern otomobillerde tercih edilmektedir.

  • Hidrolik supap iticileri, supapların daha sessiz çalışmasını sağlar.
  • Motorun rolantide daha düzgün çalışmasını sağlar.
  • Hidrolik supap iticileri supapların ömrünü arttırır.

Hidrolik supap iticilerinin yapıları nedeniyle, supap sapı ile supap iticisi arasında mekanik iticili motorlarda olduğu gibi muayyen bir boşluk yoktur. İtici motor soğukta olsa daima supap sapı ile temas etmektedir. Bunu itici bünyesindeki mekanizma yağla sağlamaktadır. Böyle olunca özellikle motor çalışırken supap sapı supap iticisiyle devamlı temas halinde olduğu için, motor çalışırken parçaların birbirine çarparak ses yapması söz konusu olamaz. Bu nedenle hidrolik iticiler supapların daha sessiz çalışmasını sağlar.

Mekanik iticili motorlarda; rolanti devirlerinde egzoz gazı ile taze karışımın karışmasına neden olduklarından motor rolantide aksak çalışmaktadır.

Hidrolik iticili motorlarda; kam sessizleştirme sahaları dar ve supap bindirme zamanları da daha kısa olduğu için egzoz gazı ile taze karışımın karışması söz konusu olmadığından motor rolantide daha düzgün ve tatlı çalışmaktadır


16. SUPAP YAYLARI

GÖREVİ

Supap yayları kam mili vasıtasıyla açılan supapları kapatırlar. Bununla beraber supap iticilerinin, supapların itici supapları ve külbütör manivelalarının kam hareketini izlemesini sağlar. Supap yayları motorun bütün devirlerinde supapların kam hareketini tam takip edebilecek kadar yeterli basınca sahip olmalı, fakat supapları, supap yuvalarını ve diğer supap mekanizması parçalarını aşındıracak kadar da yüksek basınçlı olmamalıdır.

Supaplar hareket mekanizması tarafından açılır. Bu arada, supap yayı tarafından sıkıştırıldığı için, yay kuvveti artar. Külbütörün supap sapı üzerindeki baskısı kalkınca daha önce sıkıştırılmış olan yay ilk durumuna döner ve böylece supap yuvasına oturtularak kapatılır.

Supap yaylarının görevleri başlıca şunlardır:

  • Supapların kapatılmasını sağlamak,
  • Supabın açılması sırasında supap hareket mekanizmasının ataletini karşılamak üzere yeterli kuvveti üretmek,
  • Supap hareket mekanizmasının sıçramasına engel olmak.

Böylece; oluşturulan yay kuvveti supabın yuvasında tutmaya yeter ve bu kuvvet supap açıldığında yayın sıkıştırılması nedeniyle daha da artar.

YAPISI

Supap yayları, dairesel kesitli çelik tellerden silindirsel helisel bir bobin biçiminde yapıldığı gibi, kare kesitli tellerden yapılmış supap yayları da kullanılmaktadır. Yapımlarının çok daha kolay oluşu nedeniyle, dairesel kesitli tellerden yapılmış supap yayları yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı motorlarda supapları denetlemek üzere küçük çaplı tellerden yapılan iki veya üç tane aynı merkezli yaylar kullanılmaktadır.


17. YAY DALGALANMASI:

Supap yaylarını etkileyen diğer bir etkende yayın titreşimidir. Bobin biçimindeki bir yayın herhangi bir ucuna ani olark bir kuvvet uygulanırsa; örneğin kamla çalıştırılan supap hareketi gibi yayın titreşimine neden olur. Doğal titreşim frekansında bu titreşim, yayın tüm helislerine aktarılır. Bu duruma rezonans adı verilir.

Normal çalışma sırasında, sıkıştırılan yayın helisleri birbirine dokunmaksızın yaklaşır ve tüm helislerin aralıkları birbirine eşittir. Oysa, yay dalgalanması sırasında, helislerin aralıkları sürekli olarak değişir ve bazıları birbirine dokunur. Bu olaya yay dalgalanması denir. Yay dalgalanması sırasında yayın faydalı kuvveti azalır ve yetersiz yay kuvveti nedeniyle supap hareket mekanizmasında sıçrama olayı meydana gelir. Yay dalgalanmasının diğer bir sonucu da yay kırılmasıdır.

Yay dalgalanmasını yok etmek için, yayın doğal titreşim frekansının mümkün olduğu kadar yüksek tutulması gerekir. Tek yayla yeterli titreşim frekansının oluşturulamadığı durumlarda; küçük yayların titreşim frekansları daha yüksek olduğu için, iç içe iki veya üç adet kullanılır.


18. YAY TUTUCULARI:

Yaylar, yay yuvası adı verilen kısma her iki ucundan taşıyıcı arasına yerleştirilirler. Alt yay yuvası, silindir kapağı veya supap kafesine yada silindir kapağı üzerinde bulunan bir yay taşıyıcısına çelik bir rondela ile bağlanır. Supabın üst bölümü ise, yay tutucuları ve supap sapındaki kanala uyacak biçimde ve çelikten yapılmış iki parçalı bir rondela ile yaya bağlanır.

Kimi motorlarda yay tutucusu, üst yuvada konik şekilli bir veya birkaç kanala uyacak ve yayı supap sapına bağlayacak veya kilitleyecek iki parçadan oluşmaktadır. Yay basıncı, bu parçaları yerinde tutmakta ve onu kilitlemeye yardım etmektedir.

SUPAP YAYLARI KONTROLLERİ :

  • Supap yaylarının uzunlukları birbiri ile kıyaslanır. Kısalmalar varsa makinede yay tansiyonu öçlülür. Gerilim uygun değilse değiştirilir.
  • Çatlak, kırık ve arızalı yaylar yenileri ile değiştirilir.

Add A Comment