Supapă (motor)

O supapă este un organ al motorului, care deschide și închide orificiile canalelor gazelor spre sau din cilindru motor. Supapele sunt folosite la aproape toate motoarele cu ardere internă în patru timpi cu puține excepții, cum ar fi: motorul cu clapă (obturator).

Deschiderea supapei se face prin apăsarea în partea de sus al tijei acesteia. Închiderea se face prin apăsarea puterii arcului pe supapă, care este transmisă de arc pe talerul pentru fixarea arcului, fixat prin siguranțe pe tijă supapei.

Pentru că supapa se deschide spre camera de ardere al motorului, efectul de închidere al acesteia crește prin presiunea combustiei.

Materiale

Supapa este construită cu mare precizie din oțeluri aliate de înaltă calitate, rezistente la temperaturi ridicate, cît mai ușoare și care trebuie să reziste la forțe cît mai ridicate. De aceea la motoarele cu rotații mari, se folosesc aliaje de oțel dur de calitate, acoperite cu anticorozive de titan, wolfram, crom, etc.. Pentru motoarele cu solicitări termice mai mari, supapele pot fi executate cu cavități în tijă, umplute de exemplu cu sodiu, care are punctul de topire scăzut, pentru a transporta căldură de la taler la tijă. De asemenea și scaunul supapei, este executat din materiale din aliaje dure.

Procedeu de fabricație

Supapa, este format din talerul, care are rolul de a închide orificiul de admisie sau de evacuare în chiulasă cu partea tronconică al acestuia și care la suprafața de etanșare are unghiuri diferite (30° - 45°). Această parte tronconică se așază pe scaunul supapei în chiulasă. Talerul supapei are o formă parabolică spre tija supapei pentru a permite gazelor să treacă cu minimă rezistență pe lîngă aceasta. Talerul poate fi după felul supapei de mai multe forme spre exteriorul său: cu taler plan, taler concav, taler convex.

Tija supapei, are o formă de cilindru lung și subțire și este fix legată de taler. Aceasta are rolul de ghidare a mișcării supapei, culisând cu frecare ușoară, într-un locaș numit ghidul supapei, realizând astfel mișcarea axială în locașul său.

Talerul supapei de admisie are de obicei un diametru mai mare decât cel al supapei de evacuare, pentru că, în acest fel randamentul combustiei este mai mare.

Reglaj

1. arbore cu came
2. tachet hidraulic
3. arcul supapei
4. tija supapei
5. canal de gaze
6. talerul supapei
7. camera de ardere

Angrenaj la supape cu culbutori

În timpul funcționării motorului, materialele se încălzesc și se extind, tija supapei devenind mai lungă. Astfel, este posibil ca supapa să nu mai închidă complet și gazele calde încălzesc permanent supapa. Ne mai închizănd talerul, acesta nu se mai răcește suficient și prin urmare se produce arderea talerului la supapă.

Pentru a asigura o închidere completă a orificiului supapei, în conformitate cu toate condițiile de funcționare ale motorului, acesteia se acordă un anumit joc în mecanismul de distribuție al motorului.

Această distanță este redusă la ajungerea temperaturii maxime de funcționare a motorului, dar nu trebuie să fie zero. Un prea mare joc, la rândul lui, provoacă pierderi de randament, zgomot puternic și uzura supapei. Din aceste motive, constructorii stabilesc un joc de supapă între cîteva sutimi pînă la unele zecimi de milimetru, de cele mai multe ori raportate la motorul rece.

Jocul la supape care trebuie să fie între supapă și culbutori, când este acționat de acestea poate să fie cu reglaj mecanic sau hidraulic. Când supapa este acționată direct de axa cu came, jocul se reglează hidraulic.

Jocul cu reglaj mecanic, trebuie făcut periodic cu ajutorul unei lere de reglaj.
Jocurile cu reglaj hidraulic la supape se fac prin intermediul presiunii uleiului de la motor. Aceste jocuri se formează singure și nu mai este nevoie de reglaj, dar acești tacheți hidraulici pot fi uzați, ceea ce duce la un zgomot țăcănit al motorului.