سوپاپ دود و هوا موتور لودر چینی ZL50

بسیار عالی. به سراغ یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین لودرهای چینی در بازار ایران و جهان، یعنی **لودر ZL50** می‌رویم. این لودرها به دلیل استحکام، سادگی تعمیرات و قیمت مناسب، بسیار محبوب هستند. موتورهای مورد استفاده در این لودرها معمولاً از برندهای معتبر چینی مانند **Weichai (معمولاً مدل WD615 یا WP6)، Yuchai یا Cummins (مدل‌های تولید چین)** هستند.

تحلیل ما بر اساس موتور **Weichai WD615** خواهد بود که یکی از متداول‌ترین پیشرانه‌ها برای این لودر است. مفاهیم کلی برای سایر موتورها نیز صادق است.

—سوپاپ دود و هوا موتور لودر چینی ZL50

### **تحلیل جامع سوپاپ‌های دود و هوا در موتور لودر چینی ZL50 (موتور Weichai WD615)**

سوپاپ‌ها (Valves) قلب تپنده بخش تنفسی موتور هستند. وظیفه آن‌ها باز و بسته کردن دقیق و زمان‌بندی شده مجاری ورودی هوا (Intake) و خروجی دود (Exhaust) در سرسیلندر است. عملکرد صحیح آن‌ها برای دستیابی به حداکثر قدرت، راندمان و طول عمر موتور حیاتی است.

#### **۱. مشخصات فنی و تفاوت‌های ساختاری**

سوپاپ‌های دود و هوا، با اینکه عملکرد مشابهی دارند، از نظر ساختاری و جنس مواد به دلیل شرایط کاری کاملاً متفاوت، با یکدیگر فرق می‌کنند.

**الف) سوپاپ هوا (Intake Valve):**

* **وظیفه:** اجازه ورود هوای تمیز و فشرده (از توربوشارژر) به داخل سیلندر را می‌دهد.
* **شرایط کاری:** با هوای نسبتاً خنک ورودی در تماس است. دمای کاری آن بسیار پایین‌تر از سوپاپ دود است.
* **مشخصات ظاهری و ساختاری:**
* **قطر بشقابک (Head Diameter):** **بزرگتر** از سوپاپ دود است. این طراحی به موتور اجازه می‌دهد تا در زمان کوتاه مکش، حداکثر حجم ممکن از هوا را به داخل سیلندر بکشد و “تنفس” بهتری داشته باشد که مستقیماً به افزایش قدرت منجر می‌شود.
* **جنس مواد:** معمولاً از فولاد آلیاژی کروم-سیلیکون (Chrome-Silicon Steel) یا آلیاژهای مشابه ساخته می‌شود که مقاومت خوبی در برابر سایش دارند اما نیاز به تحمل دمای فوق‌العاده بالا را ندارند.
* **رنگ:** پس از کارکرد، معمولاً رنگ روشن‌تر یا کمی دوده کربنی خشک و روشن دارد.سوپاپ دود و هوا موتور لودر چینی ZL50

**ب) سوپاپ دود (Exhaust Valve):**

* **وظیفه:** اجازه خروج گازهای بسیار داغ حاصل از احتراق (دود) از سیلندر به سمت منیفولد دود و توربوشارژر را می‌دهد.
* **شرایط کاری:** در معرض دمای جهنمی گازهای خروجی (تا $800-900$ درجه سانتی‌گراد) قرار دارد. این شرایط سخت‌ترین محیط کاری برای یک قطعه متحرک در موتور است.
* **مشخصات ظاهری و ساختاری:**
* **قطر بشقابک (Head Diameter):** **کوچکتر** از سوپاپ هوا است. زیرا گازهای داغ خروجی تحت فشار بالای پیستون هستند و برای خروج نیاز به سطح مقطع به بزرگی سوپاپ هوا ندارند.
* **جنس مواد:** از سوپرآلیاژهای بسیار پیشرفته و مقاوم به حرارت ساخته می‌شود. معمولاً از **فولاد نیکل-کروم (مانند Nimonic)** یا آلیاژهایی با پوشش **استلایت (Stellite)** روی سطح سیت (Seat) و گاهی ساقه‌های توخالی پر شده با **سدیم (Sodium-Filled Stems)** استفاده می‌شود. سدیم در دمای بالا ذوب شده و با حرکت رفت و برگشتی سوپاپ، حرارت را از بشقابک داغ به سمت گاید خنک‌تر منتقل می‌کند.
* **رنگ:** پس از کارکرد، به دلیل تماس با دود، رنگی کاملاً تیره، سیاه و سوخته دارد.

#### **۲. فرآیند عملکرد در سیکل موتور**

سوپاپ‌ها توسط یک مکانیزم دقیق شامل **میل‌سوپاپ (Camshaft)، تایپیت (Tappet)، میل‌تایپیت (Pushrod) و اسبک (Rocker Arm)** باز و بسته می‌شوند.

1. **مرحله مکش (Intake Stroke):** پیستون به سمت پایین حرکت می‌کند، بادامک میل‌سوپاپ، اسبک را فشار داده و **سوپاپ هوا** را باز می‌کند. هوای فشرده وارد سیلندر می‌شود. سوپاپ دود کاملاً بسته است.
2. **مرحله تراکم (Compression Stroke):** هر دو سوپاپ هوا و دود کاملاً بسته هستند. پیستون به سمت بالا حرکت کرده و هوا را متراکم می‌کند.
3. **مرحله احتراق (Power Stroke):** سوخت به داخل هوای داغ و متراکم پاشیده شده و انفجار رخ می‌دهد. هر دو سوپاپ همچنان کاملاً بسته باقی می‌مانند تا تمام نیروی انفجار به پیستون منتقل شود.
4. **مرحله تخلیه (Exhaust Stroke):** پیستون دوباره به سمت بالا حرکت می‌کند، بادامک میل‌سوپاپ، اسبک مربوطه را فشار داده و **سوپاپ دود** را باز می‌کند تا گازهای داغ از سیلندر خارج شوند. سوپاپ هوا کاملاً بسته است.سوپاپ دود و هوا موتور لودر چینی ZL50

#### **۳. علائم خرابی سوپاپ‌ها**

خرابی سوپاپ یکی از جدی‌ترین مشکلات موتور است.

* **کاهش کمپرس و افت شدید قدرت موتور:** شایع‌ترین علامت. اگر سوپاپ به درستی روی سیت (نشیمنگاه) خود ننشیند (به دلیل سوختگی، تاب برداشتن یا کربن گرفتن)، کمپرس از کنار آن نشت می‌کند. این مشکل معمولاً در یک یا دو سیلندر رخ می‌دهد و باعث “سه کار کردن” یا لرزش شدید موتور می‌شود.
* **صدای چق‌چق یا تیک‌تیک از سرسیلندر:** معمولاً به دلیل **خلاصی بیش از حد سوپاپ (فیلرگیری نامناسب)** است. این صدا ناشی از ضربه اسبک به سر ساق سوپاپ است.
* **دود آبی یا سفید از اگزوز:** اگر **گاید سوپاپ (Valve Guide)** یا **لاستیک ساق سوپاپ (Valve Stem Seal)** خراب شود، روغن موتور از فضای سرسیلندر به داخل گاید نشت کرده و از طریق مجاری دود یا هوا وارد محفظه احتراق شده و می‌سوزد.
* **بازگشت شعله به منیفولد هوا (Backfire):** اگر تایمینگ سوپاپ هوا به هم بخورد یا سوپاپ هوا در مرحله احتراق کاملاً بسته نشود، شعله انفجار به منیفولد هوا پس می‌زند.
* **گرم شدن بیش از حد منیفولد دود و توربوشارژر:** اگر سوپاپ دود به درستی بسته نشود، گازهای داغ به طور مداوم به سمت توربو جریان دارند و باعث داغ شدن بیش از حد آن می‌شوند.

#### **۴. عیب‌یابی و تنظیم (فیلرگیری)**

1. **تست کمپرس:** اولین و مهم‌ترین قدم برای تشخیص نشتی سوپاپ، **تست کمپرس سیلندر به سیلندر** است. سیلندری که کمپرس بسیار پایین‌تری نسبت به بقیه دارد، به احتمال زیاد مشکل سوپاپ یا رینگ پیستون دارد.
2. **تنظیم خلاصی سوپاپ (فیلرگیری – Valve Lash Adjustment):** یک امر تعمیر و نگهداری حیاتی است. خلاصی بین انتهای ساق سوپاپ و اسبک باید طبق دستورالعمل کارخانه سازنده موتور تنظیم شود.
* **چرا فیلرگیری مهم است؟** ساق سوپاپ در اثر گرما منبسط شده و بلندتر می‌شود. این خلاصی (Gap) برای جبران این افزایش طول است.
* **خلاصی کم (فیلر سفت):** با گرم شدن موتور، سوپاپ کاملاً بسته نمی‌شود و می‌سوزد.
* **خلاصی زیاد (فیلر شل):** باعث ایجاد سر و صدا، کاهش راندمان تنفسی و سایش مکانیزم سوپاپ می‌شود.
* **مقادیر فیلرگیری معمول برای موتور WD615:**
* **سوپاپ هوا (Intake):** حدود $0.30$ میلی‌متر
* **سوپاپ دود (Exhaust):** حدود $0.40$ میلی‌متر
* **نکته:** سوپاپ دود همیشه خلاصی بیشتری نیاز دارد چون بسیار داغ‌تر می‌شود و انبساط طولی بیشتری دارد. (این مقادیر باید حتماً از دفترچه راهنمای موتور مربوطه چک شوند).

**خلاصه:**
در لودر ZL50، سوپاپ هوا بزرگتر و برای ورود هوا طراحی شده، در حالی که سوپاپ دود کوچکتر و از آلیاژهای بسیار مقاوم به حرارت برای خروج گازهای داغ ساخته شده است. عملکرد نادرست آن‌ها منجر به افت شدید قدرت، دود کردن و آسیب جدی به موتور می‌شود. **فیلرگیری دقیق و منظم**، حیاتی‌ترین سرویس برای تضمین عملکرد صحیح و طول عمر این قطعات کلیدی است. هرگونه نشانه‌ای از کاهش کمپرس یا صدای غیرعادی از سرسیلندر باید فوراً بررسی شود.سوپاپ دود و هوا موتور لودر چینی ZL50