احتمالاً نام میلسوپاپ یا arbre à cames (اصطلاح فرانسوی) به گوشتان خورده است. این قطعه، با وجود ظاهر ساده، یکی از حساسترین و تعیینکنندهترین اجزای موتورهای احتراق داخلی بهشمار میرود؛ قطعهای که زمانبندی تنفس موتور را کنترل میکند و مستقیماً بر قدرت، مصرف سوخت و آلایندگی اثر میگذارد.
در این مقاله، ابتدا بهصورت عمومی با عملکرد میلسوپاپ آشنا میشویم و سپس بهطور خاص به میلسوپاپ موتور TU3 پژو 206 میپردازیم.
میلسوپاپ چیست و چرا اهمیت دارد؟
میلسوپاپ یک شفت فولادی سختکاریشده است که روی آن برآمدگیهایی به نام بادامک (Cam Lobe) قرار دارد. هر بادامک برای باز کردن یک سوپاپ طراحی شده و وظیفه آن کنترل دقیق زمان، مقدار و مدت باز بودن سوپاپها است:
سوپاپ ورودی: ورود مخلوط هوا و سوخت به سیلندر
سوپاپ خروجی: خروج گازهای حاصل از احتراق
در موتورهای چهارزمانه، اگر این زمانبندی حتی اندکی بههم بخورد، احتراق ناقص، افت توان، افزایش مصرف سوخت و حتی آسیب مکانیکی رخ میدهد.
میلسوپاپ چگونه کار میکند؟ (توضیح ساده اما دقیق)
در یک موتور چهارزمانه:
میللنگ میچرخد.
حرکت میللنگ از طریق تسمه یا زنجیر تایم به میلسوپاپ منتقل میشود.
میلسوپاپ با نصف سرعت میللنگ میچرخد (دو دور میللنگ = یک دور میلسوپاپ).
بادامکها به اسبکها یا تایپتها فشار میآورند.
سوپاپ باز میشود و با نیروی فنر دوباره بسته میشود.
تمام این فرآیند در کسری از ثانیه و با دقتی در حد میکرون انجام میشود.
تأثیر شکل بادامکها بر رفتار موتور
طراحی بادامکها سه پارامتر اصلی را تعیین میکند:
ارتفاع باز شدن سوپاپ (Lift)
مدت زمان باز بودن (Duration)
زمان شروع و پایان باز شدن (Timing)
این عوامل مشخص میکنند موتور در دور پایین نرمتر کار کند یا در دور بالا قدرت بیشتری تولید کند. به همین دلیل، میلسوپاپ بخشی جداییناپذیر از شخصیت موتور است.
انواع آرایش میلسوپاپ در موتور
از نظر محل قرارگیری، میلسوپاپها به دو گروه اصلی تقسیم میشوند:
1. میلسوپاپ در سرسیلندر (OHC)
SOHC: یک میلسوپاپ در سرسیلندر
DOHC: دو میلسوپاپ در سرسیلندر
این طراحی دقت بالاتر، جرم کمتر قطعات متحرک و راندمان بهتر دارد.
2. میلسوپاپ در بلوک موتور
در موتورهای قدیمیتر رایج بود و با میلههای رابط حرکت سوپاپها را منتقل میکرد؛ امروزه تقریباً منسوخ شده است.
تاریخچه خانواده موتور TU
خانواده موتورهای TU (Tout Usage) در سال ۱۹۸۶ توسط گروه PSA معرفی شدند و جایگزین موتورهای قدیمی X شدند.
این موتورها ابتدا روی Citroën AX نصب شدند و سپس در طیف وسیعی از محصولات پژو از جمله Peugeot 206، 205، 106 و 306 بهکار رفتند.
تولید این خانواده تا سال ۲۰۱۴ ادامه داشت؛ بیش از ۱۵ میلیون دستگاه تولید شد که آن را به یکی از موفقترین موتورهای تاریخ پژو–سیتروئن تبدیل کرد.
میلسوپاپ در موتور TU3 پژو 206
موتور TU3 یک موتور ۴ سیلندر ۸ سوپاپه SOHC با حجم ۱۳۶۰ سیسی است که در پژو 206 تیپ 2 و 3 بهطور گسترده استفاده شده است.
در این موتور:
یک میلسوپاپ در سرسیلندر قرار دارد.
انتقال نیرو به سوپاپها از طریق اسبک (Rocker) انجام میشود.
طراحی بادامکها بر تعادل بین توان، مصرف سوخت و دوام تمرکز دارد.
توان خروجی این موتور حدود ۷۵ اسب بخار است؛ عددی که شاید بالا نباشد، اما با مصرف سوخت مناسب و استهلاک کم همراه شده و دلیل ماندگاری بالای TU3 در بازار ایران است.
نکات نگهداری مهم برای میلسوپاپ TU3
برای افزایش عمر میلسوپاپ و مجموعه سوپاپها:
تسمه تایم و کیت کامل (هرزگردها و سفتکن) را حداکثر هر ۶۰ هزار کیلومتر یا طبق شرایط کاری تعویض کنید.
از روغن موتور با کیفیت 10W-40 یا 5W-40 و تعویض منظم استفاده کنید؛ روغن نامناسب اولین عامل سایش بادامکهاست.
هرگونه صدای غیرعادی از سرسیلندر را جدی بگیرید؛ این صداها میتوانند نشانه سایش اسبک یا بادامک باشند.
جمعبندی
میلسوپاپ قلب زمانبندی موتور است. در موتور TU3، این قطعه نمونهای از مهندسی ساده، بادوام و منطقی دهه ۸۰ میلادی محسوب میشود؛ طراحیای که بدون پیچیدگیهای سیستمهای مدرن VVT، سالها عملکرد قابل اعتماد ارائه داده و هنوز هم روی میلیونها خودرو در حال کار است.