فیلرگیری و روش های فیلرگیری
فیلر گیری
فیلر گیری یکی از مهمترين و ضروری ترین عملی است که تعمیر کار باید این عمل (فیلرزدن )را انجام دهد.
هر جسمی بر اثر حرارت منبسط شده و بر طول و قطر و حجمش افزوده می شود قطعاتی که در موتور بکار رفته اند در مقابل حرارت انبساط پیدا می کنند که در هنگام طراحی موتور با محاسبه این مقدار انبساط را بخوبی جبران می کنند یکی از سیستمهای که انبساط در انها محسوس بوده و برای کار موتور تاثیر بسزایی دارد سیستم حرکت سوپاپها می باشد که کارخانه سازنده با توجه به جنس و حجم و ضریب انبساط قطعات مقداری فاصله بین انها در نظر گرفته است تا در هنگام انبساط این فاصله پر شود و کار باز و بسته شدن سوپاپها مختل نگردد درصورت عدم وجود این لقی قطعات در برابر گرما منبسط شده وچون میدان حرکتی در جهت طولی ندارند به هم فشار اورده باعث سائیدگی, تاب برداشتن و خرابی قطعات می گردند مقدار این لقی توسط کارخانجات سازنده اندازه گیری و اعلام شده و انرا با فیلر اندازه و تنظیم می کنند.همچنین فیلر سوپاپ ها در آوانس و ریتارد صحیح سوپاپ ها نقش بسزایی دارد.
باید توجه کرد که برخی از خودروهای تولیدی امروزه به دلیل استفاده از تنظیم کننده های هیدرولیکی(استکان تایپت) دیگر نیازی به فیلر گیری ندارند.
نکات لازم برای فیلر گیری موتور
1- شناخت سوپاپها برای فیلر گیری
2- مقدار لقی و فاصله مجازی که باید برای سوپاپها با فیلر میزان کنیم بدست اورده باشیم
3- این مقدار لقی بسته به دستور کارخانه باید در حالت سرد یا گرم برای فیلر گیری موتور ماشین ضروری است
4- شناخت احتراق سیلندر های مورد نظر برای فیلر گیری از راههای مختلف
5– اماده کردن فیلر با شناخت نوع ماشین و تبدیل فیلر در صورت نیاز
برای انجام فیلرگیری باید با مفهوم تایم گیری و قیچی آشنا بود که در ادامه به بحث آنها خواهیم پرداخت.
قیچی سوپاپهای موتور
قیچی سوپاپ ها در کار موتور تاثیر زیادی دارد برای اینکه یک سیلندر در حالت تنفس قرار گیرد لازم است سوپاپ هوای ان شروع به باز شدن کند وقتی که پیستون از نقطه مرگ بالا بطرف نقطه مرگ پایین حرکت می کند و سوپاپ هوا باز است و در حالت تخلیه که پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف نقطه مرگ بالا حرکت می کند سوپاپ دود باز است تا دود از داخل سیلندر تخلیه شود در قسمت تایمینگ سوپاپها سوپاپ هوا چند درجه مانده که پیستون به نقطه مرگ بالا برسد باز می شود که این نوع باز شدن را اوانس سوپاپ هوا می نامیم زمانی که میل لنگ را می چرخانیم ابتدا سوپاپ دود باز شده تا در زمان تخلیه دود تخلیه شود و سپس سوپاپ دود شروع به بسته شدن کرده و در انتهای بسته شدن سوپاپ دود سوپاپ هوا شروع به باز شدن می کند این حالت یعنی اخر بسته شدن سوپاپ دود و اول باز شدن سوپاپ هوا را قیچی سوپاپ (اله کلنگی) یا بالانس می گویند باز و بسته شدن سوپاپ را می توان از روی فنر یا حالات اسبک و در موتورهای میل سوپاپ رو از شکل بادامک میل سوپاپ تشخیص داد برای فیلرگیری صحیح باید زمان سوپاپ ها و فاصله اسبک یا تایپت را با هم میزان کرد که تایمینگ سوپاپها در انها تاثیر نداشته باشد و با توجه به دیاگرام سوپاپ متوجه می شویم زمانی که پیستون در حالت احتراق است تایمینگ سوپاپ ها در ان هیچ گونه تاثیری ندارد پس بهترین حالت برای فیلر گیری زمانی است که یک سیلندر در اول حالت احتراق باشد و پیستون در نقطه مرگ بالا باشد در مجموع دانستن قیچی سوپاپها برای یک تعمیر کار ضروری می باشد.
نحوه صحیح تایمینگ و فیلرگیری سوپاپ ها
به جهت افزايش راندمان حجمي بايد عملكرد مكانيزم سوپاپ را بهينه سازي نمود. از نقطه نظر تئوري هر كدام از مراحل عملكردي موتور چهار زمانه به ميزان 180 درجه از گردش ميل لنگ مي باشد ، ولی از نقطه نظر عملی به جهت افزايش راندمان حجمي ، بهتر است كه مدت زمان فرآيندهاي مكش و تخليه افزايش يابد ، در اين صورت دود بهتر تخليه شده و عمل مكش سوخت و هوا به درون سيلندر نيز مطلوبتر انجام مي شود.
از اينرو با بهينه سازي پروفيل بادامك هاي ميل بادامك مدت زمان باز بودن سوپاپ های هوا و دود را زيادتر نموده و باعث افزايش راندمان حجمي موتور مي گردد . براي تشريح عمل زمان بندي يا تايمينگ سوپاپ ها مطابق شكل از چهار دايرة متحد المركز که بیان کنندة دایرة گردش میل لنگ است ، استفاده مي گردد. دايره ها از بيرون به سمت داخل نشان دهنده مقدار درجة اختصاص يافته برحسب گردش ميل لنگ به فرآيندهاي مكش ، تراكم ، احتراق و تخليه مي باشد.
نمودار تايمينگ سوپاپ

با توجه به شكل فوق چنانچه دايره مکش كه متعلق به زمان مكش است را به عنوان دايره گردش ميل لنگ در نظر بگيريم. بالاترين نقطه آن مبین TDC و پايين ترين نقطه آن معرف BDC مي باشد . با توجه به شكل ملاحظه مي گردد كه سوپاپ هوا 21 درجه قبل از TDC بازشده ( آوانس سوپاپ هوا ) و تا 51 درجه بعد از BDC (ريتارد سوپاپ هوا ) همچنان باز مي باشد ، از اينرو مدت باز بودن سوپاپ هوا و درنتيجه زمان مكش 252 درجه مي شود (دایره مکش).
(21آوانس سوپاپ هوا)+(180 فاصله نقطه مرگ بالا تا نقطه مرگ پایین)+ (51ریتارد سوپاپ هوا)=252
لازم به توضيح است كه آوانس و ريتارد سوپاپ هوا به دلايل ذيل ضروري است :
1-جبران حركت تدريجي در باز و بسته شدن سوپاپ هوا تا رسيدن به باز يا بسته شدن نهايي
2-درهنگام بازشدن سوپاپ هوا ، سوخت و هواي درون ماني فولد تقريباً ساكن بوده ، بنابراين با آوانس سوپاپ هوا زمان لازم برای جبران اينرسي ناشی از سکون تقریبی مخلوط سوخت و هوای درون مانی فولد نيز در نظر گرفته مي شود .
3-بعد از باز شدن سوپاپ هوا ، سوخت و هوا داراي انرژي جنبشي بوده ، بنابراين در هنگام بسته شدن سوپاپ هوا حتي بعد از BDC كه پيستون به سمت بالا حركت مي كند به دليل انرژي جنبشي سيال ، هنوز مقداري سوخت و هوا تمایل به ورود به سيلندر داشته و با ورود به سیلندر راندمان حجمي را افزايش مي دهند.
با توجه به شكل فوق 51 درجه بعد از BDC و بسته شدن سوپاپ هوا ، تراكم آغاز مي گردد و تا زمان جرقه زدن شمع فرآيند تراكم ادامه مي يابد ، حال با فرض اين كه جرقه شمع دقيقاً در TDC صورت مي گيرد ، مدت فرآيند تراكم برحسب گردش ميل لنگ 129 درجه خواهد بود (دایره تراکم)
129=(51ریتارد سوپاپ هوا)_(180 فاصله نقطه مرگ بالا تا نقطه مرگ پایین)
به محض ايجاد جرقه ، فرآيند احتراق شروع مي شود.(دایره احتراق) از آنجايي كه در قسمت هاي انتهايی زمان احتراق ، فشار احتراق زيادي وجود ندارد تا پيستون را به سمت پايين حركت دهد ، از اين رو بهتر است چند درجه قبل از BDC سوپاپ دود باز شود تا عمل تخليه بهتر انجام شود .
با توجه به شكل فوق با در نظر گرفتن 57 درجه به عنوان آوانس سوپاپ دود ، اين سوپاپ 57 درجه قبل از BDC باز مي شود ، از اينرو مدت فرآيند احتراق 123 درجه از گردش ميل لنگ مي باشد.
123=(57 آوانس سوپاپ دود)-(180 فاصله نقطه مرگ بالا تا نقطه مرگ پایین)
از طرفي 15 درجه هم به عنوان ريتارد سوپاپ دود درنظر گرفته مي شود ، چرا كه به دليل انرژي جنبشي دود در پايان زمان تخليه و شروع زمان مكش ، با توجه به اينكه جهت حركت پیستون به سمت پايين است ولي دود تمايل به خارج شدن از سيلندر را داشته و از اين رو تخليه دود بهتر صورت مي گيرد. درنتيجه با توجه به شكل مدت فرآيند تخليه 252 درجه خواهد بود.(دایره تخلیه)
(15 ریتارد سوپاپ دود)+(180 فاصله نقطه مرگ بالا تا نقطه مرگ پایین)+(57 آوانس سوپاپ دود)=252
توجه : در پايان زمان تخليه ، سوپاپ دود درحال بسته شدن مي باشد ، در حاليكه زمان مكش درحال شروع بوده و سوپاپ هوا درحال باز بودن ، چنين حركتي از سوپاپ هاي يك سيلندر كه سوپاپ دود درحال بسته شدن و سوپاپ هوا درحال باز شدن باشد را قيچي سوپاپ ها مي گويند .
با توجه به شكل فوق در مدت 21 درجه قبل ازTDC و 15 درجه بعد از TDC سوپاپ هاي دود و هوا در حال انجام عمل قيچي مي باشند ،بنابراين مدت زمان قيچي 36 درجه از گردش ميل لنگ مي باشد.
36=(15 ریتارد سوپاپ دود)+(57 آوانس سوپاپ دود)
يكي از كاربردهاي مهم قيچي سوپاپ ها ، استفاده ازآن به جهت فيلرگيري سوپاپ هاي موتور خودرو مي باشد.
تايم گيري سوپاپ ها
به جهت عملكرد مطلوب موتور خودرو و همچنين افزايش قدرت و كاهش مصرف سوخت ، همواره بايد از تايمينگ صحيح سوپاپ ها اطمينان حاصل نمود. روش تايم گيري در خودروهايي كه انتقال قدرت از ميل لنگ به ميل سوپاپ بوسيله زنجير و چرخ زنجير صورت گرفته اند ( مانند پيكان ) با منطبق كردن علائم مربوط به تايمينگ سوپاپ برروي چرخ زنجيرهاي ميل لنگ و ميل سوپاپ انجام مي شود.
شكل نحوه تايم گيري سوپاپ ها در موتورهاي مجهز به زنجير تايمر
1- علامت تايمينگ روي چرخ زنجير ميل لنگ
2- علامت تايمينگ روي چرخ زنجير ميل سوپاپ
در خودروهاي امروزي به دليل كاهش هزينه ساخت ، كاهش سر و صدا و غيره به جاي استفاده از زنجير و چرخ زنجير برای انتقال قدرت از ميل لنگ به ميل سوپاپ از تسمه تايم و چرخ تسمه استفاده مي گردد.
به طور مثال در خودرو پرايد از روند زيرجهت تعويض تسمه تايم يا تايم گیري مجدد استفاده مي شود:
1-علامت روي چرخ تسمه ميل لنگ را با علامت موجود برروي بدنه موتور مطابق شكل منطبق كنيد.
شكل منطبق كردن علامت روي چرخ تسمه ميل لنگ و علامت روي بدنة موتور
2-علائم موجود برروي چرخ تسمه ميل بادامك را با توجه به شكل با علائم موجود برروي بدنه موتور و درب سوپاپ ها منطبق نماييد.
شكل منطبق كردن علائم روي چرخ تسمة ميل بادامك و علائم روي بدنة موتور و درب سوپاپ ها
4-فنر و تسمه سفت كن را نصب كرده و با توجه به شكل تسمه سفت كن را تا انتها كشيده تا فنر كاملاً باز شده و بوسيله سفت كردن پيچ آن تسمه سفت كرده را تثبيت نماييد.
شكل نصب تسمه سفت كن
بادرنظر گرفتن جهت دوران موتور ( راست گرد ) و قرار دادن فلش هاي موجود برروي تسمه تايم در جهت راست گرد مطابق شكل تسمه تايمر را نصب كنيد.
شكل نصب تسمه تايم
پيچ تسمه سفت كن را شل نموده و ميل لنگ را چند دور بچرخانيد و از منطبق بودن علائم روي چرخ تسمه ها و علائم موجود برروي بدنه موتور و درپوش سوپاپ ها اطمينان حاصل كنيد . در صورت نياز شمع ها را بازكنيد تا موتور به راحتي دوران كند.
سپس تسمه سفت كن را در موقعيت خود سفت نماييد و سپس با خط كش ميزان انعطاف پذيري تسمه تايم را اندازه گيري کنید. این مقدار بايد بين 12 تا 13 ميلي متر باشد.
روند تايم گيري دراكثر خودروها يكسان مي باشد ، مثلا در موتور خودروهاي سمند ، 405 و پارس روند تايم گيري تقريبا همانند پرايد مي باشد با اين تفاوت كه به جهت افزايش دقت تايم گيري دو عدد سوراخ برروي چرخ تسمه هاي ميل بادامك و ميل لنگ قرار داده اند . در اين صورت ابتدا بوسيله پين مخصوصي كه در سوراخ چرخ تسمه ميل بادامك و سوراخ پشت آن كه برروي سرسيلندر قرار گرفته است ، ميل بادامك را تثبيت كرده و سپس با پيني ديگر كه در سوراخ چرخ تسمه يا پولي ميل لنگ و شيار پشت آن قرار مي گيرد ميل لنگ نيز ثابت كرده و سپس تسمه تايم را تعويض مي كنند.
در موتور 3TU خودرو پژو 206 تيپ 1 تا 3 روند مطابق فوق است با اين تفاوت كه عمل تثبيت كردن ميل لنگ با قرار دادن پيني در سوراخ موجود در بلوکة سیلندر و شيار واقع بر فلايويل انجام مي شود.