1. وظیفه شیر این است که نیروی رانش بادامک را به میله فشار یا میل سوپاپ منتقل می کند، میله فشار یا شیر را فشار می دهد تا بر نیروی فنر سوپاپ غلبه کند و حرکت کند و در عین حال نیروی جانبی اعمال شده را تحمل کند. توسط میل بادامک هنگام چرخش. محل نصب آن سوراخ راهنما است که در قسمت مربوطه بلوک سیلندر یا سرسیلندر سوراخ شده است و معمولاً از چدن آلیاژی نیکل کروم یا چدن آلیاژی با شوک سرد ساخته می شود.
شیرآلات را میتوان به سه نوع تقسیم کرد: شیرهای معمولی، شیرآلات هیدرولیک و بازوی غلتکی.
1) شيرهاي معمولي شيرهاي معمولي داراي سه شكل هستند: شيرهاي قارچي شكل، شيرهاي بشكه اي و تپت هاي غلتكي. تیپ های قارچی شکل و بشکه ای توخالی هستند که می توانند وزن خود را کاهش دهند. شیرهای غلتکی تماس خطی دارند و غلتک می تواند آزادانه بچرخد که می تواند سایش را کاهش دهد. تپت های معمولی همگی ساختارهای سفت و سختی هستند و نمی توانند به طور خودکار فاصله سوپاپ را از بین ببرند. بنابراین، موتورهایی که از شیرهای معمولی استفاده می کنند باید فاصله سوپاپ را تنظیم کنند.
2) ویژگی های شیرآلات هیدرولیک. بزرگترین مزیت شیرهای هیدرولیک نسبت به شیرهای معمولی این است که می توانند فاصله سوپاپ موتور را بدون تنظیم فاصله سوپاپ از بین ببرند. در عین حال، شیرهای هیدرولیک نیز می توانند صدای انتقال مکانیزم سوپاپ موتور را کاهش دهند.
3) ساختار شیرهای هیدرولیک. بدنه تپت توسط درپوش بالایی و سیلندر به صورت یک تکه جوش داده می شود و می تواند در سوراخ بدنه سرسیلندر به بالا و پایین حرکت کند. سوراخ داخلی و دایره بیرونی آستین به خوبی آسیاب شده است. دایره بیرونی با سوراخ راهنما در شیر و سوراخ داخلی با پیستون مطابقت دارد. هر دو می توانند نسبت به یکدیگر حرکت کنند. یک فنر جبرانی در پایین بدنه سیلندر هیدرولیک تعبیه شده است تا شیر توپی را در برابر نشیمنگاه سوپاپ پیستون فشار دهد. همچنین می تواند سطح بالای شیر و سطح بادامک را در تماس نزدیک نگه دارد تا فاصله سوپاپ را از بین ببرد. هنگامی که شیر توپی سوراخ میانی پیستون را می بندد، شیر را می توان به دو محفظه روغن تقسیم کرد، محفظه روغن فشار پایین بالا و محفظه روغن فشار بالا پایین. هنگامی که دریچه توپ باز می شود، یک محفظه عبوری تشکیل می شود.
2. عملکرد میله فشار این است که نیروی رانش منتقل شده از میل بادامک را از طریق شیر به بازوی راکر در قطار سوپاپ شیر بالای سر و میل بادامک پایینی منتقل می کند. میله فشار خم شدنی ترین و باریک ترین قسمت در قطار سوپاپ است. ساختار کلی آن شامل سه قسمت است: یک سر توپ مقعر بالایی، یک سر توپ محدب پایینی و یک میله توخالی. میله فشار معمولاً از لوله فولادی بدون درز سرد ساخته می شود و برخی از آنها از آلومینیوم سخت ساخته می شوند. میله فشار جامد فولادی به طور کلی با پشتیبانی کروی به یک کل تبدیل می شود و سپس تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد. دو سر میله فشار جامد آلومینیومی سخت مجهز به تکیه گاه های فولادی است و انتهای بالایی و پایینی با بدنه میله به صورت یک تکه ساخته می شوند. سر توپ و بدنه میله اولی به طور کلی آهنگری شده اند و دو سر دومی با بدنه میله به هم جوش داده شده و فشرده می شوند. اگرچه تفاوت های خاصی در شکل ساختاری وجود دارد، اما الزامات برای میله فشار یکسان است، یعنی وزن سبک و استحکام بالا. به طور کلی، برای اطمینان از تطابق صحیح میله فشار با بازوی راکر و شیر، یک اتصال کروی مقعر فولادی در انتهای بالایی میله فشار جوش داده می شود تا با سر توپ پیچ تنظیم بازوی راکر مطابقت داشته باشد. یک اتصال کروی در انتهای پایینی جوش داده شده و در نشیمنگاه بلبرینگ مقعر شمشیر نگه داشته می شود.
3. عملکرد بازوی راکر عمدتاً تغییر جهت انتقال نیرو است. بازوی راکر معادل ساختار اهرمی است که جهت نیروی میله فشار را تغییر می دهد و آن را به انتهای دم میل سوپاپ منتقل می کند تا دریچه باز شود. بالابر سوپاپ با استفاده از نسبت طول بازو در هر دو طرف (به نام نسبت بازوی راکر) تغییر می کند. بازوی تکان دهنده سوپاپ معمولاً در طول های نابرابر ساخته می شود، به طوری که بازوی سمت نزدیک به شیر 30٪ تا 50٪ بلندتر از بازوی سمت نزدیک به میله فشار است، به طوری که می توان بالابر سوپاپ بزرگتری به دست آورد.
بازوهای راکر را می توان به بازوهای راکر معمولی و بازوهای راکر بدون صدا تقسیم کرد.
1) بازوهای معمولی راکر که انتهای بازوی بلند آنها با انتهای دم دریچه با سطح کار قوسی شکل تماس می گیرد تا شیر را فشار دهد. سوراخ های پیچ در انتهای بازوی کوتاه برای نصب پیچ های تنظیم و مهره های قفل کننده برای تنظیم فاصله سوپاپ وجود دارد. سر توپ پیچ به صندلی توپ مقعر در بالای میله فشار متصل می شود. تنش تماسی این قطعه اتصال زیاد است و لغزش نسبی و سایش شدید وجود دارد، بنابراین اغلب آلیاژ سخت روی این قطعه جوش داده می شود. از آنجایی که بازوی انتهایی نزدیک به شیر طولانی است، فاصله حرکت و شتاب قطعات متحرک مانند میلههای فشار و شیرآلات را میتوان تحت یک بالابر سوپاپ کاهش داد و در نتیجه نیروی اینرسی را کاهش داد. معمولاً یک کانال روغن در بازوی راکر وجود دارد که به مرکز شفت بازوی راکر متصل است. روغن تحت فشار مرکز شفت بازوی راکر را پر می کند و از سوراخ روغن بازوی راکر خارج می شود تا قسمت هایی مانند شیر و انتهای میل سوپاپ را روان کند.
2) بازوی راکر بدون صدا. برخی از موتورهای خارجی از بازوهای بدون صدا استفاده می کنند. هدف اصلی حذف فاصله سوپاپ و کاهش نویز ناشی از ضربه است. ساختار اصلی حلقه محدب است. حلقه محدب از یک سر بازوی راکر به عنوان تکیه گاه استفاده می کند و بر روی وجه انتهایی میل سوپاپ قرار می گیرد. هنگامی که دریچه در وضعیت بسته قرار دارد، تحت عمل فنر، پیستون حلقه محدب را فشار می دهد تا به سمت بیرون حرکت کند و در نتیجه فاصله سوپاپ را از بین می برد. هنگامی که دریچه باز می شود، میله فشار به سمت بالا حرکت می کند تا بازوی راکر را فشار دهد و بازوی راکر از طریق حلقه محدب با سطح انتهایی میل سوپاپ در تماس بوده است، بنابراین فاصله سوپاپ از بین می رود.
3) مجموعه بازوی راکر عمدتاً شامل یک محور بازوی راکر، یک تکیه گاه محور بازوی راکر، یک بوش بازوی راکر، یک بازوی راکر، یک فنر محدود، یک پیچ بست، یک مهره قفل و یک پیچ تنظیم است.
