Tapet Nedir? Hidrolik Tapet Nasıl Çalışır?

Tapet, diğer adıyla supap iticisi, eksantrik mili kamının oluşturduğu hareketin supap mekanizmasına iletilmesinde görev yapan önemli bir motor parçasıdır. Motorun supap mekanizması tasarımına göre tapet; hareketi doğrudan supaba, külbütör koluna veya itici çubuk üzerinden külbütör mekanizmasına aktarabilir. Supap sistemi ve çalışması konusunda bu parçaların birbiriyle ilişkisini ayrıntılı olarak inceleyebilirsiniz.

Görevi: Tapetlerin temel görevi, eksantrik mili kamlarının kaldırma hareketini supap mekanizmasına iletmektir. Motorun tasarımına bağlı olarak hareket; supaba doğrudan veya külbütör kolları, supap levyeleri ve itici çubuklar gibi ara elemanlar üzerinden aktarılabilir.

Fincan tipi tapet (supap iticisi), kam profilinin oluşturduğu hareketi doğrusal harekete dönüştürerek supabın açılıp kapanmasına yardımcı olur. Tapetler yüksek mekanik yüklere ve sürtünmeye maruz kaldığından çalışma yüzeylerinde aşınmaya dayanıklı malzeme ve yüzey işlemleri kullanılabilir.

Bazı fincan tipi tapet sistemlerinde kam ile tapet eksenleri arasında tasarıma bağlı küçük bir eksen kaçıklığı bulunabilir. Bu yapı tapetin çalışma sırasında kendi ekseni çevresinde dönmesine yardımcı olarak temas yüzeyindeki aşınmanın daha dengeli dağılmasını sağlayabilir. Supap mekanizmasının uygulamalı kontrolleri için Supap Sistemi İş ve İşlem Yaprakları konusunu inceleyebilirsiniz.

Mekanik Tapetler

Mekanik tapetler, eksantrik mili kamının hareketini supap mekanizmasına iletir. Bu sistemlerde supap mekanizmasının tasarımına bağlı olarak belirli bir supap boşluğunun bulunması gerekebilir. Motor çalıştıkça parçaların sıcaklıkları ve boyutları değiştiği için bu boşluk motor üreticisinin belirlediği değerlere göre kontrol edilmelidir.

Fincan tipi mekanik tapetlerde supap boşluğunu ayarlamak için kullanılan yöntemlerden biri farklı kalınlıklardaki şimlerin kullanılmasıdır. Uygun kalınlıktaki şim seçilerek eksantrik mili kamı ile tapet arasındaki supap boşluğu üreticinin belirlediği değere getirilir.

Şekil: Supap fincanının kama göre kaçıklığı

Hidrolik Tapet Nedir?

Hidrolik tapet, motor yağının basıncı ve kendi iç mekanizması yardımıyla supap mekanizmasında oluşabilecek çalışma boşluğunu otomatik olarak telafi eden supap mekanizması elemanıdır. Hidrolik tapet kullanılan uygun tasarımlarda mekanik sistemlerde olduğu gibi periyodik supap boşluğu ayarı yapılmasına genellikle ihtiyaç duyulmaz.

Hidrolik Tapetin Çalışması

OHC tipi motorlarda hidrolik tapet veya hidrolik destek elemanının konumu motorun supap mekanizması tasarımına göre değişebilir. Sistem; eksantrik mili ile külbütör arasında, külbütör ile supap arasında veya doğrudan kamın altında bulunabilir. Hidrolik tapetin çalışması için gerekli motor yağı, motorun yağlama sistemi içerisindeki yağ kanalları üzerinden tapete ulaştırılır.

Hidrolik tapetler, içlerindeki plancır, yay, yağ odası ve çek valf mekanizması yardımıyla supap mekanizmasındaki boşluğu otomatik olarak telafi eder. Böylece doğru çalışma şartlarında supap mekanizmasındaki vuruntu ve çalışma sesi azaltılabilir.

Şekil: Hidrolik tapetin çalışması

Hidrolik Tapet Çalışma Prensibi

Çalışma prensibi: Kamın kaldırma etkisi başlamadan önce tapetin içindeki yay, plancırı supap mekanizmasındaki boşluğu telafi edecek konuma doğru iter. Motor yağlama sisteminden gelen yağ, çek valf üzerinden tapetin yağ odasına girer.

Eksantrik mili kamı tapete veya ilgili supap mekanizması elemanına yük uyguladığında tapetin yüksek basınç odasındaki yağ basıncı yükselir. Yağın çok düşük sıkıştırılabilirliği ve çek valfin kapanması sayesinde tapet bu aşamada mekanik olarak daha rijit davranarak kam hareketinin supaba aktarılmasını sağlar.

Çalışma sırasında plancır ile gövde arasında çok küçük ve kontrollü bir yağ sızıntısı meydana gelebilir. Kamın yükü ortadan kalktığında yay plancırın konumunu yeniden düzenler, çek valf açılır ve gerekli yağ tekrar iç bölmeye alınır. Böylece sıcaklık değişimi ve parçaların çalışmasına bağlı olarak meydana gelebilecek boşluk değişimleri otomatik olarak telafi edilir.

Hidrolik tapetin sağlıklı çalışması motor yağının basıncı, temizliği ve uygun özellikte olmasıyla yakından ilişkilidir. Motor yağı seçimi hakkında ayrıntılı bilgi için Motor Yağları ve Özellikleri konusuna bakabilirsiniz.

Makaralı Tip Supap Mekanizması

Makaralı tip külbütör, kam ile temas eden bölümünde makara bulunan bir supap mekanizması elemanıdır. Makara kullanılması, uygun tasarımlarda kam ile takipçi arasındaki sürtünme kayıplarının azaltılmasına yardımcı olabilir. Külbütör aynı zamanda bir kaldıraç görevi görerek kam hareketinin supaba aktarılmasını sağlar.

Hidrolik destek elemanı, hidrolik tapete benzer şekilde supap mekanizmasındaki çalışma boşluğunu telafi eder ve makaralı külbütör için bir destek veya pivot noktası oluşturur.

Destek elemanı, makaralı tip külbütör için pivot görevi görür. Eksantrik mili kamı makaraya temas ederek külbütörün hareket etmesini sağlar ve bu hareket sonucunda supap açılır. Kam profili supabın açılma miktarı ve hareket karakteristiğinin belirlenmesinde önemli rol oynar.

Külbütör mekanizmasındaki kam temas noktası, pivot ve supap arasındaki geometrik oran sayesinde kam kaldırma miktarı ile supap kaldırma miktarı arasında belirli bir oran oluşturulabilir. Bu oran motor ve supap mekanizmasının tasarımına bağlıdır.

Hidrolik destek elemanı bir yağ devresiyle bağlantılıdır. Yapısında plancır/piston, gövde, yay, yağ odaları ve çek valf mekanizması bulunabilir. Küçük bir bilye ve yaydan oluşan çek valf, yağın hidrolik destek elemanı içerisindeki hareketinin kontrol edilmesine yardımcı olur.

Supap mekanizmasında boşluk oluştuğunda yay, plancırı boşluğu telafi edecek yönde hareket ettirir. Bu sırada yağ basıncındaki değişim çek valfin açılmasını sağlar ve gerekli yağ iç bölmeye alınır. Basınç dengelendiğinde çek valf kapanır.

Supabın açılması: Kam, kam makarasına temas ederek külbütöre yük uyguladığında hidrolik destek elemanındaki çek valf kapanır. Yağın çok düşük sıkıştırılabilirliği nedeniyle plancır yük altında kolayca geri hareket edemez. Böylece destek elemanı külbütör için gerekli desteği sağlar ve kam hareketi supaba aktarılarak supap açılır.

Hidrolik Supap İticilerinin Tercih Edilme Sebepleri

a) Supap mekanizmasındaki çalışma boşluğunu otomatik olarak telafi ederek çalışma sesinin azaltılmasına yardımcı olabilir.

b) Uygun çalışma şartlarında supap mekanizmasının daha kararlı çalışmasına katkıda bulunabilir.

c) Supap mekanizmasında yanlış boşluktan kaynaklanabilecek darbe ve aşınmaların azaltılmasına yardımcı olabilir.

Hidrolik tapetler motor tasarımına bağlı olarak farklı supap mekanizmalarıyla birlikte kullanılabilir. Eksantrik milinin supap zamanlamasındaki görevini incelemek için Eksantrik Mili Konum Sensörü konusundan elektronik kontrol tarafına ilişkin ek bilgi edinebilirsiniz. Supapların açılma ve kapanma zamanlarının motor çalışmasına etkisi için Supap Zaman Ayar Diyagramı konusuna da bakabilirsiniz.

Hidrolik Tapetlerin Arızalanması

Hidrolik tapet arızaları yalnızca tapetin kendisinden kaynaklanmayabilir. Supap mekanizmasındaki aşırı mekanik yükler, eksantrik mili aşınması, yetersiz yağlama, uygun olmayan motor yağı, kirlenmiş yağ kanalları veya düşük yağ basıncı hidrolik tapetlerin çalışmasını olumsuz etkileyebilir.

Tapet üzerinde aşırı aşınma görülmesi, supap mekanizmasının diğer parçalarının da kontrol edilmesini gerektirir. Çünkü eksantrik mili, tapet, külbütör, supap ve yağlama sistemi birbirleriyle bağlantılı olarak çalışır. Bir parçadaki hasar her zaman yalnızca o parçanın arızalı olduğu anlamına gelmez.

Tapetler aşırı mekanik yük, yetersiz yağlama veya temas yüzeylerindeki aşınma nedeniyle zarar görebilir. Kam ile tapet arasındaki temas yüzeyinde yeterli yağ filmi oluşamazsa sürtünme ve sıcaklık artar. Bunun sonucunda tapet yüzeyinde aşınma, çizilme veya yüzey hasarı meydana gelebilir.

Ayrıca yanlış özellikte veya aşırı kirlenmiş motor yağı, yağ kanallarındaki tıkanıklıklar ve motor yağ basıncındaki problemler hidrolik tapetin iç mekanizmasının doğru çalışmasını engelleyebilir. Bu nedenle hidrolik tapet arızası tespit edildiğinde yalnızca tapetin değiştirilmesi yerine motor yağlama sistemi, yağ basıncı, eksantrik mili ve supap mekanizmasının diğer parçaları da kontrol edilmelidir.

Supap sisteminin çalışma prensibi, supap boşlukları ve diğer mekanik elemanlar hakkında daha ayrıntılı bilgi için Supap Sistemi ve Çalışması konusunu inceleyebilirsiniz.

Tapet, hidrolik tapet, supap sistemi ve diğer motor teknolojileri hakkında hazırlanan teknik eğitim içeriklerine MotorDersi ana sayfasından ulaşabilirsiniz.