כאשר אנו מתניעים את המכונית איננו מודעים לרוב לתהליכים המכניים המרובים שצריכים להתרחש כדי שהמנוע יפעל. אלה ניתנים הודות לשיתוף פעולה ועבודה משותפת של אינספור חלקים וחלקים נעים הפועלים בצורה מסונכרנת. אחד המרכיבים הללו הוא שסתומי מנוע כי בלעדיהם לא ניתן יהיה להשיג את האנרגיה הדרושה ממנוע.
מהם השסתומים של המנוע?
השסתומים של מנוע הם אלמנטים מתכתיים המאפשרים כניסה ל תאי בעירה של תערובת הדלק-אוויר ויציאת הגזים ממנה שנוצר מהפיצוץ שלו. ללא אלמנטים מכאניים אלה, פעולת המנוע תהיה בלתי אפשרית שכן תנועתו חיונית לאנרגיה הדרושה להנעת הגלגלים שייווצרו.
מבחינה מבנית, שסתום מורכב מא חלק ארוך הנקרא שקע או זנבו של השסתום (בדרך כלל גזע) וחלק עליון נוסף הנקרא ראש (צלחת או ראש שסתום). לייצורו, נעשה שימוש בחומרים סגסוגים מכיוון שהם חייבים לעמוד בטמפרטורות גבוהות במחזור הפעולה שלהם (עד 1000 מעלות צלזיוס).
מה התפקיד האמיתי של השסתומים במנוע?
הפונקציה בפועל היא מאוד בסיסית ופשוטה. הם אחראים על לנהל את צריכת הדלק והאוויר (תערובת דלק-אוויר) לצילינדר. לאחר פיצוץ התערובת על ידי ה דחיסת בוכנה הם אלו שמאפשרים את יציאת הגזים הנובעים מהפיצוץ הזה.
היכן במנוע נמצאים השסתומים?
באופן טכני ממוקמים על ראש הצילינדר (הידוע בכינויו קַת). החלק הרחב (ראש השסתום) מונח על המכסה המתאים בצורה מושלמת כדי לאטום כראוי את הצילינדר. החלק התחתון או המוט ממוקם בתוך המדריך, ומגביל את עצמו להשלמת תנועת הפתיחה והסגירה לפי הוראת גַל פִּקוֹת והמעיינות.
האם כל שסתומי המנוע זהים?
לא התשובה היא לא. שסתום היניקה (שם נכנסת התערובת) גדול יותר משסתום הפליטה (שם יוצאים הגזים). הסיבה לגודל השונה הזה נובעת מהתנאים שבהם מתרחשות היניקה והפליטה. הלחץ בו נכנסת התערובת דומה לזה שקיים באטמוספירה, ולכן גודלה גדול יותר על מנת להעדיף את התהליך.
להיפך, כאשר התערובת כבר התפוצצה, הגזים נמצאים בלחץ גבוה יותר, ולכן אין צורך שגודלם יהיה כה גדול. בנוסף, גם יש הבדל בחומרים איתם הם מיוצרים. שסתום היניקה עומד בפני כ-200 מעלות צלזיוס ושסתום הפליטה כ-700 מעלות צלזיוס, כך שמרכיביו עמידים יותר מאלה של הראשון.
לבסוף, כדי להבחין נכון בין סוג אחד של שסתום מהאחר, אנחנו רק צריכים תסתכל על גודל הראש שלך וצורתו. אנחנו יודעים שללואיניקה יש ראש גדול יותר אבל הוא שטוח גם בצד הקדמי, אולם לאלו האגזוזים, בנוסף לראש קטן יותר, יש צורה חרוטית יותר בצד הקדמי.
מה קורה אם שסתום פגום?
אם שסתום מתקלקל, הדבר הראשון שיקרה הוא שהפיצוץ או הוצאת הגזים לא יתבצעו בצורה נכונה. זאת בשל העובדה שבאי הנחת השסתום היטב על מכסה המנוע, הגזים ידלפו ולכן יתרחש דחיסה וחוסר איזון תרמי, שיגרמו לתקלה גדולה.
הבעיה העיקרית איתה נאלצים להתמודד השסתומים היא הקירור המועט או ללא הקירור שלהם, כי אם המנוע משומן היטב אין חשש לכשל. לפתרון תקלה מסוג זה יש עלות משתנה, שכן היא תהיה תלויה כיצד נכשלו ובנזק שנגרם במנוע. עלות היחידה של שסתום נמוכה מאוד, מכיוון שהייצור שלו זול, עם זאת, הנתון הסופי ישתנה בהתאם לסוג השסתום ולבעיה שזוהתה.
בקיצור
שסתומים הם אלמנטים שיש להם את הפונקציה הפשוטה של סגירה ופתיחה של תעלות כניסה ופליטות של גזים, בעלי תפקיד עיקרי בבעירה של תערובת אוויר-דלק.
נכון לעכשיו, השסתומים המקובלים ביותר הם מה שנקרא "צלחת", בשל שלהם צורת צלחת הפוכה בחלק החיוני שלו, כלומר זה שפותח וסוגר את התעלות.
ממרכז אותו מתחיל מה שנקרא "ספייק", א שלוחה גלילית שמניעה את השסתום, למרות העדה ה"בלתי פורמלית" של התקשרות ראש לצלחת השסתום, ו קולה לספייק
הם מיוצרים יצוקים ומעובדים בפלדות מיוחדות, כי מה שמחפשים הוא לעמוד בטמפרטורות גבוהות שהגזים מגיעים אליהם במהלך פעולתם.
הבדלים בין שסתומי פליטה ושסתומי יניקה
לאס הפרשי חום בין פליטה לכניסה לאפשר שימוש בסגסוגות מיוחדות בשסתומי הפליטה (העומדים בפני 1000 מעלות צלזיוס)
בנוסף להיותם די זולים לייצור, שסתומים אלה מאפשרים אזור הליכה קטן, פחות חיכוך וצורה מתאימה ל זרימת גז נכונה.
החיסרון היחיד שיש להם הוא מעט או ללא קירור מה הם מציגים.
תמונות – Henri Bergius, Mirko Junge, lw5315us
תודה על המידע
מה קורה אם שסתום היניקה של אופנוע חוזר למעט בנזין?
תרומה מעולה, תודה.