Xupap, hay con goi la xupap hinh nam (tu tieng Phap: soupape, tieng Anh: poppet valve), la mot loai linh kien trong van thuong đuoc su dung đe kiem soat thoi gian va luu luong cua hon hop khi chay trong đong co.
Ung dung thuong gap nhat cua xupap la giup đong–mo cac cua nap va cua xa trong xi lanh đong co đot trong. Đa cac đong co hien đai co thiet ke su dung bon xupap tren moi xi lanh (hai xupap nap va hai xupap xa), hoac ba xupap tren moi xi lanh (hai xupap nap va mot xupap xa). Xupap lam viec trong đieu kien khac nghiet do bi va đap manh va tiep xuc voi nhiet đo–ap suat cao, đac biet la xupap xa. Do vay, xupap thuong đuoc lam bang thep hop kim chiu nhiet. Mot so xupap phi kim loai đuoc lam tu nhung vat lieu khac nhu Nylon, Polyamide-imide (Torlon), Polyetheretherketone (PEEK).
Xupap đuoc cho rang phat minh vao nam 1833 boi E.A.G. Young, nhan vien cong ty Đuong sat Newcastle va Frenchtown (Newcastle and Frenchtown Railroad Company). Young đuoc cap bang sang che nhung vu hoa hoan o Van phong Bang sang che vao nam 1836 đa pha huy tat ca cac ho so lien quan đen phat minh nay.


Nguyen ly hoat đong Ve co ban, xupap hinh nam khac voi van truot (slide valve) va van dao đong tinh tien (oscillating valve). Thay vi truot hoac chuyen đong tinh tien qua lai tren đe van đe mo cua nap–xa nhu hai loai van kia, xupap nang len tu đe xupap voi chuyen đong vuong goc voi mat phang cua cua nap–xa. Uu điem chinh cua xupap la no khong co chuyen đong tren đe xupap, do đo khong can phai boi tron.
Trong hau het cac truong hop, thuong co them mot "xupap can bang" trong van tac đong truc tiep (direct-acting valve). Nho vay, đe di chuyen đau xupap se can it luc tac đong hon vi cac luc đeu nguoc chieu nhau va co đo lon bang nhau. Cuon day đien tu chi phai chong lai luc lo xo xupap.
Xupap đuoc su dung trong nhieu quy trinh cong nghiep, tu kiem soat luu luong trong quy trinh san xuat sua đen cach ly khong khi vo trung trong nganh cong nghiep ban dan. Tuy nhien, chung đuoc biet đen nhieu nhat voi viec su dung trong đong co đot trong va đong co hoi nuoc.
Van Presta va van Schrader đuoc su dung tren lop khi nen la nhung vi du cua xupap. Van Presta khong co lo xo va dua vao chenh lech ap suat đe mo va đong khi lop đuoc bom cang.
Xupap cung đuoc su dung rong rai trong viec phong ngu loi tu tau ngam. Nhieu he thong su dung khi nen đe ban ngu loi ra khoi ong phong ngu loi; xupap giup thu hoi mot luong lon khong khi nay (cung voi mot luong đang ke nuoc bien) đe giam đam may bong bong gay ra co the lam lo vi tri cua tau ngam.


Cau tao Cau tao cua xupap gom ba phan chinh: đau, than, va đuoi.


= Đau xupap =
Đau xupap (tieng Anh: crown hoac valve head), con đuoc goi la đia xupap hoac nam xupap, co nhiem vu đong–mo cua nap–xa ben trong buong đot đong co đot trong. Tuy co hinh dang giong nhau, nhung đau xupap hut thuong co kich thuoc lon hon đau xupap xa.
Phan quan trong nhat cua đau xupap la mat tan (sealing face) đuoc mai goc vat nghieng α o canh ngoai đe đong kin be đo xupap trong than may hoac nap xi lanh. Đo lon cua goc vat mat tan α quyet đinh đen đac tinh dong khi đi qua cua xupap. Goc mat tan đuoc đo tu phuong ngang. Goc vat pho bien nhat la goc 45° do giup xupap co the tu đinh tam (vi tri vuong goc) khi đong, đong thoi giup tan xupap (valve seat) đong chat hon vao be đo xupap. Cac goc mat tan nho hon (30° hoac 40°) co the đuoc su dung o xupap xa nham tang kha nang truyen nhiet. Mot so mat tan xupap xa va xupap nap co goc vat nho tu 20 đen 40° nham giup dong khi đi qua go canh xupap de dang hon. Nhung goc vat nho nay cung giup giam mai mon, dan đen it đieu chinh co cau xupap đinh (OHV hoac OHC) hon. Thong thuong, xupap xa co α = 45°, con xupap nap thuong co α tu 30° đen 45°.
Đinh xupap (phan mat tiep xuc tren cung cua đau xupap) co nhieu hinh dang nhu phang, loi, lom, hoac co ranh nho o giua đe lap dung cu khi can mai ra xupap. Đau xupap dang loi giup xupap co đo cung cao hon nhung lai nang hon va be mat tiep xuc cua đau xupap se de bi tac đong boi nhiet đo; xupap dang nay chu yeu đuoc su dung cho xupap xa do giup giam vung chet khi xa khi chay, giup lam sach khi thai. Cac xupap dang lom co uu điem la giam khoi luong xupap, đong thoi giu nguyen hinh dang ngay ca khi chiu ung suat nhiet cao; đay la ly do tai sao chung thuong đuoc trang bi cho cac đong co xe hoi thi đau. Tuy nhien, đau xupap dang phang đuoc dung pho bien nhat do cau tao đon gian, de gia cong va co tiet dien chiu nhiet nho.


= Than xupap =
Than xupap (stem) la co dang hinh tru đac voi đuong kinh bang khoang 0,16 đen 0,25 so voi đuong kinh đau xupap, co nhiem vu dan huong va tan nhiet cho xupap. Trong qua trinh lam viec, than xupap chuyen đong tinh tien ben trong ong dan huong xupap. Trong qua trinh hoat đong, phan than xupap gan đau xupap co nhiet đo cao hon, lam de dan đen hien tuong bo ket xupap. Đe tranh hien tuong nay, phan than gan đau xupap nay đuoc gia cong voi đuong kinh nho hon hoac lam đuong kinh ong dan huong lon hon.
Đe dan nhiet tot, mot so xupap co than rong đe chua natri; luong natri chiem khoang 50%–60% the tich ben trong than xupap. Natri co nhiet đo nong chay o khoang 97,79 °C, se chay long khi xupap nong len trong qua trinh van hanh va giup truyen nhiet tu tan xupap đen than xupap va cuoi cung tan nhiet qua ong dan huong xupap. Hieu qua giam nhiet đo cua than xupap rong chua natri co the đat 80 °C đen 150 °C. Luu y rang sau khi su dung xong, loai xupap chua natri nay can đuoc xu ly can than đe tranh nguoi khac tiep xuc, vi natri khi tiep xuc voi khong khi rat de chay va co kha nang tu kich lua.


= Đuoi xupap =
Đuoi xupap la bo phan co ket cau gan đia giu lo xo xupap. Đuoi xupap co nhieu hinh dang thiet ke khac nhau tuy thuoc vao cach ghep đia lo xo xupap, nhu hinh con hoac ranh vong đe lap voi mong ham xupap (collet), hoac co lo đe lap chot ham (cotter pin). Đoi voi xupap đat trong co cau phoi khi truc cam dan đong truc tiep nhu OHV, đuoi xupap thuong co thiet ke ren đe gan đia lo xo.


= Cac bo phan khac =
Ngoai xupap, nguoi ta con su dung them nhung chi tiet may khac nham ho tro hoac đam bao chuc nang cua xupap nhu be đo xupap, ong dan huong, lo xo, đem xupap.
Be đo xupap, hay con goi la đe xupap, la bo phan gan vao than may (co cau phoi khi xupap đat) hoac nap xi lanh (co cau phoi khi xupap treo). Be đo xupap co vai tro dan khi ra–vao buong đot xi lanh, đong thoi, la noi tiep xuc truc tiep voi xupap khi xupap đong. Mat cua be đo xupap thuong cung đuoc vat goc nghieng tuong ung voi goc cua mat tan α nham đam bao đo kin khit, tranh lot khi, trong qua trinh hoat đong cua đong co đot trong. Be đo xupap thuong đuoc lam bang vat lieu chiu mai mon va chiu va đap tot, đuoc lam bang chi tiet roi đe co the de dang thay the khi sua chua hoac bao duong.
Ong dan huong xupap, hay con goi la bac dan huong xupap, co nhiem vu giu vi tri xupap thang hang va dan huong giup xupap chuyen đong tinh tien thang trong than may hoac nap xi lanh. Ong dan huong co cau tao dang thanh tru rong, đat long ben ngoai than xupap; be mat trong ong dan huong đuoc mai nhan bong đe han che ma sat khi xupap chuyen đong. Cung nhu be đo xupap, ong dan huong la chi tiet roi đuoc gan vao than may hoac nap xi lanh đe de thay the. Khoang ho giua than xupap va ong dan huong rat nho; đoi voi xupap nap la khoang 0,038 đen 0,085 mm, con đoi voi xupap thai la khoang 0,06 đen 0,2 mm, ly do la tai trong nhiet o xupap thai lon hon xupap nap.
Lo xo xupap dung đe đong xupap trong cac ky nen va ky xa o đong co đot trong, giup tuan hoan qua trinh di chuyen cua xupap. Ngoai ra, lo xo xupap con co vai tro chiu tai trong thay đoi đot ngot va khu luc quan tinh cua xupap khi co cau phoi khi hoat đong. Lo xo co tinh đan hoi lon, khi ket hop voi cac bo phan khac trong co cau phoi khi hoat đong o van toc vong tua cao se tao ra dao đong cong huong, co the lam gay lo xo, gay hu hong thiet bi. Đe han che đieu nay, nguoi ta co the gan hai hoac ba lo xo co buoc xoan khac nhau tren cung mot xupap (thong thuong moi xupap co mot lo xo), hoac dung lo xo con, hoac gan cac chi tiet giam chan nhu coc truot hoac vanh giam rung. Lo xo xupap đuoc giu co đinh boi coc giu lo xo xupap hay con goi la đe lo xo.
Đem xupap la chi tiet gan trong than may hoac nap xi lanh. Đoi voi nap xi lanh bang hop kim nhom, đem xupap đuoc ep truc tiep vao nap xi lanh. Đem xupap co nhiem vu giup bit kin buong đot trong qua trinh di chuyen tinh tien cua xupap va tan nhiet cua qua trinh chay tu buong đot ra nap xi lanh.


Vat lieu Xupap lam viec trong moi truong chiu va đap manh, thuong xuyen tiep xuc voi ap suat va nhiet đo cao, đac biet la xupap xa vi nhiet đo cua khi chay ben trong buong đot co the len toi 900 °C, trong khi xupap nap đuoc lam mat bang khi moi (o ky nap) voi nhiet đo khoang gan 550 °C. Ngoai ra, luc quan tinh cung la yeu to tac đong đang ke len xupap; đau xupap co the tiep xuc voi be đo xupap gan 70 lan trong mot giay (tuong đuong 4.200 RPM), tham chi hon gap đoi o mot so đong co đanh lua (SI). Cuoi cung, xupap tiep xuc voi moi truong an mon tu xang, phu gia, chat boi tron hoac can chay tu qua trinh đot.
Đe chiu đuoc nhung đieu kien lam viec nay, xupap thuong đuoc lam bang thep hop kim chiu nhiet co chua thanh phan nhu silic, crom, mangan, niobi, molypden. Đe chong an mon hoa hoc, ben ngoai xupap đuoc ma hop kim coban. Trong mot so truong hop, than xupap chi can lam bang thep thong thuong —do khong phai tiep truc tiep voi đieu kien ung suat co–nhiet cao nhu đau xupap— sau đo hai phan đuoc han lai voi nhau. Xupap nap co the khong can co tinh chiu nhiet tot nhu xupap xa vi nhiet đo lam viec khong cao do đuoc lam mat bang khi moi. Ngoai ra, mot so xupap phi kim loai đuoc lam tu nhung vat lieu khac nhu Nylon, Polyamide-imide (Torlon), Polyetheretherketone (PEEK).
Cac bo phan khac cua xupap đuoc lam bang nhieu loai vat lieu khac nhau. Be đo xupap đuoc lam bang gang xam, gang trang, thep hop kim, hoac thep cung do chiu va đap lien tuc voi đau xupap. Ong dan huong xupap thuong đuoc lam bang gang hop kim, gang deo nhiet luyen (đoi voi đong co thong thuong), hoac đong thanh (đoi voi đong co van toc cao). Lo xo xupap thuong đuoc lam bang day thep hop kim đuoc luyen trong dau chua thanh phan silic, crom. Đem xupap trong đong co hien đai thuong đuoc lam bang gang xam hoac thep luyen nhiet.


Xem them Chu thich Tham khao Lien ket ngoai Đong co đot trong kieu pit tong – Thuat ngu ve cac bo phan va he thong – Phan 3: Xupap, truyen đong truc cam va co cau chap hanh TCVN 8273-3:2016. ISO 7967-3:2010
Poppet valve (mechanical device) tai Encyclopædia Britannica (tieng Anh)