مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
آشنایی با نقش شاتون خودرو و علائم شاتون زدن + اجزای آن
گاهی برخی قطعات در خودرو چندان شناخته شده نیستند و اسم آن ها را به ندرت می شنویم . اما این ناشناخته بودن دلیل بر اهمیت کم آن ها نیست . بلکه ممکن است نقش بسیار پر رنگی را در خودرو ایفا کنند و ناشناخته بودن و ناآشنا بودن شان برای راننده و مالکان خودرو تنها باعث می شود موارد لازم جهت حفظ آن ها از آسیب های احتمالی را رعایت نکرده و از عوامل تخریب و استهلاک شان پیشگیری نکنند . یکی از این قطعات شاتون است که با وجود کوچک بودن ، نقش مهمی در موتور خودرو ایفا می کند و خرابی آن می تواند مشکلات فراوانی را ایجاد کند .
شاتون چیست و چه وظیفه ای دارد ؟
شاتون یکی از اجزای موتور خودرو است که ارتباط میل لنگ و پیستون را برقرار می کند . شاتون ضمن برقراری این ارتباط حرکت عمودی ( رفت و برگشتی ) پیستون را به حرکت چرخشی یا دورانی تبدیل می کند . همچنین انرژی لازم برای حرکت پیستون به سمت بالا را جهت ایجاد تراکم بین مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق ، به آن منتقل می کند . شاتون نیروی لازم به منظور حرکت دادن پیستون را از میل لنگ دریافت می کند . بنابراین شاتون وظیفه انتقال نیرو بین میل لنگ و پیستون و بالعکس را بر عهده دارد . علاوه بر اینکه این نیرو را ضمن انتقال به حالت چرخشی یا عمودی تبدیل می کند . شاتون عمل تبدیل نیروی چرخشی به عمودی و بالعکس را به کمک یاتاقان انجام می دهد .
ساختار و اجزای شاتون
شاتون میله ای است که دو سر بزرگ و کوچک در دو طرف دارد . با وجود سخت و مقاوم بودن تا حد امکان سبک ساخته می شود . استحکام آن منجر به مقاومتش در برابر فشارهای پیستون و کشش‌های آن هنگام رفت و برگشت می‌شود . قسمت‌های مختلف این قطعه کوچک ، سبک و مستحکم به این قرار است :
1- سر کوچک ( یاتاقان کوچک )
این بخش همواره یک تکه ساخته می شود و با بدنه یا ساق نیز یکپارچه است . سر کوچک شاتون با پیستون در تماس است و از طریق گژن پین به آن وصل می شود . این سر کوچک تشکیل یک یاتاقان می دهد و در داخل آن یک بوش قرار داده می شود . این بوش که از جنس مس یا برنج است همواره در تماس با گژن پین است و مانع از سایش سطح داخلی یاتاقان کوچک شاتون می شود . ضربات پیستون ابتدا با این بخش برخورد می کند .
2- بدنه یا ساق
قسمت بین دو سر شاتون را بدنه می گویند که به شکل ریخته گری با سر کوچک تر یا یاتاقان کوچک به صورت یکپارچه طراحی می شود و با قسمت بالایی یاتاقان بزرگتر نیز یک تکه است . البته اگر یاتاقان بزرگتر نیز فرمی یک تکه داشته باشد با کل آن یک پارچه ساخته می شود . ضربات و نیروی پیستون پس از یاتاقان کوچک به بدنه منتقل و از طریق آن به یاتاقان بزرگ می رسد .
3- سر بزرگ ( یاتاقان بزرگ )
این قسمت که بخش متحرک شاتون نیز هست در دو نوع ساخته می شود و از طریق لنگ میل لنگ به آن متصل می شود . حرکت این یاتاقان منجر به چرخش لنگ و انتقال حرکت عمودی پیستون به میل لنگ و تبدیل آن به حرکت چرخشی ، جهت به حرکت در آمدن چرخ ها می شود . در داخل این یاتاقان نیز برای جلوگیری از سایش سطح داخلی آن با لنگ از بوش استفاده می شود .
شاتون از چه جنسی ساخته می شود ؟
شاتون باید مقاوم و سبک باشد بنابراین معمولا آن را از فولاد می سازند تا مقاومت لازم را در برابر حرارت موجود در موتور و ضربات ناشی از حرکت های حین کار را داشته باشد . در واقع ضربات ناشی از احتراق و انتقال نیروی آن به میل لنگ از عوامل اصلی شکستن شاتون است . بنابراین شاتون باید استحکام لازم برای مقاومت در برابر این ضربات را داشته باشد و در عین حال حرارت بالای موجود در فضای سیلندر را تحمل کند . شاتون باید به گونه ای باشد که علاوه بر نشکستن و ترک برنداشتن تحت فشار های پیستون دچار هیچ گونه خمیدگی نیز نشود . گاهی شاتون را از جنس آلومینیوم می سازند اما با این وجود شاتون های فولادی همچنان به انواع جدید ارجعیت دارند . شاتون با روش ریخته گری فورجینگ ساخته می شود تا مقاومت و استحکام آن تا حد امکان بالا رود .
عوامل خرابی شاتون
یکی از اصلی ترین دلایل شکستن بلوک سیلندر ، ترک خوردن سیلندر و آسیب به آن ها شکستن شاتون است . پس بهتر است عواملی که می توانند منجر به شکستن یا خمیدگی شاتون می شوند شناخته و نسبت به آن ها دقت لازم را داشته باشیم
1- تنظیم نادرست شاتون:
یاتاقان متحرک شاتون که روی لنگ میل لنگ سوار می شود باید با دقت روی آن تنظیم شود تا حین حرکت برخوردی بین آن ها اتفاق نیفتد . در صورت تنظیم نبودن این دو ، آسیب دیدن هر یک محتمل است . همچنین مستهلک شدن پیچ و مهره مربوط به این اتصال نیز می تواند تنظیمات آن را برهم بزند . محل اتصال گژن پین و شاتون و تنظیم درست گژن پین نیز در عملکرد درست شاتون موثر است . اگر خار گژن پین به درستی در جای خود روی پیستون قرار نگیرد اتصال آن با شاتون نیز دچار مشکل شده و در عملکرد شاتون ایجاد اختلال می کند .
2- احتراق نامناسب:
در صورتی که خود‌سوزی ، احتراق زودرس یا احتراق غیرعادی در سیلندر و محفظه احتراق صورت بگیرد می تواند فشار وارده به پیستون و شاتون را از حالت عادی خارج کند . این اتفاقات که از تزریق ناصحیح سوخت به داخل سیلندر یا مشکلات سرسیلندر اتفاق می افتد پیستون را زودتر از زمان مشخص یا با فشار بیشتر به سمت پایین حرکت داده و شاتون را نیز تحت فشار قرار می دهند که ممکن است منجر به شکست یا خمیدگی شاتون شود .
3- کیفیت پایین شاتون:
اگر ساخت شاتون با دقت و توجه کافی صورت نگرفته و از کیفیت نهایی آن کاسته باشد شاتون تحت فشارهای ناشی از ضربات پیستون و میل لنگ به راحتی دچار خمیدگی یا شکست می شود .
4- روغن کاری نامناسب :
این مورد که تقریبا محتمل ترین عامل خرابی شاتون است در اثر تعویض دیرتر از موعد روغن موتور اتفاق می افتد و همچنین استفاده از روغن های نامرغوب که خاصیت روانکاری لازم را ندارند . همچنین خرابی پمپ روغن و سیستم روانکاری خودرو نیز می تواند در ایجاد این مشکل نقش داشته باشد .
5- استفاده از دنده معکوس در زمان نامناسب:
استفاده از دنده معکوس در سرعت های بالا و موقعیت ها نامناسب می تواند به شاتون آسیب جدی بزند . علاوه بر اینکه استفاده از دنده معکوس اصولا برای قطعات فنی خودرو مشکل ساز است .
6- نقص عملکرد پیستون:
در صورت ایجاد اصطکاک زیاد بین پیستون و سیلندر به هر دلیلی ممکن است ضربات پیستون به شاتون خارج کنترل و غیرعادی شود و به شاتون آسیب بزند .
7- فرسودگی یاتاقان متحرک :
اگر یاتاقان متحرک به دلیل کارکرد بالا و زمان طولانی مصرف مستهلک و فرسوده شود می تواند با ایجاد اصطکاک بین شاتون و میل لنگ ، کار شاتون را سخت و به آن آسیب بزند .
8- تصادفات شدید:
تصادف و ضربه شدید به کاپوت خودرو نیز از اصلی ترین دلایل شکستن و خرابی شاتون است .
دو نوع مختلف یاتاقان متحرک شاتون وجود دارد که شامل موارد زیر است :
1- شاتون با یاتاقان متحرک دو تکه :
تکه های این نوع یاتاقان شاتون به وسیله دو پیچ و مهره به هم وصل می شوند . در صورت دو تکه بودن این یاتاقان ، نیمه پایینی آن را کپه می نامند که با دو پیچ و مهره به نیمه بالایی متصل می شود . در این صورت بوش درون این یاتاقان نیز به صورت دو نیم بوش در داخل آن به کار می رود .
2- شاتون با یاتاقان متحرک یک تکه:
گاهی یاتاقان متحرک یک تکه طراحی می شود که در این صورت با بدنه و ساقه شاتون نیز یک پارچه است که در این صورت یک تکه بودن فرم طراحی میل لنگ نیز تغییراتی می کند . چرا که قرارگیری یاتاقان متحرک روی لنگ میل لنگ نیز با پیچ کردن دو تکه آن زیر و روی میل لنگ امکان پذیر نیست و باید نحوه سوار شدن یاتاقان متحرک با میل لنگ هماهنگ باشد . بوش این یاتاقان ها نیز به صورت غلتک های کوچک یا بلبرینگ درون آن کار گذاشته می شود .
انواع شاتون از منظر روش های روغن کاری
وظیفه انتقال روغن به یاتاقان های شاتون بر عهده بدنه شاتون است . این وظیفه با توجه به نوع طراحی شاتون به دو روش زیر انجام می شود .
1- روغن کاری توسط مجرایی که سرتاسری در شاتون قرار گرفته است :
به این ترتیب که مسیری برای روغن در تمام سازه شاتون تعبیه می شود و این قطعه شاتون را از سوراخ یاتاقان بزرگش گرفته و به یاتاقان کوچک و بوش گژن پین می رساند .
2- روغن کاری از طریق سوراخی که در کناره شاتون قرار گرفته است :
به این ترتیب که روغن از طریق سوراخ میل لنگ و شاتون وارد مجرای روغن شاتون شده و سپس از سوراخ روغن کاری آن روی دیواره سیلندر پاشیده می شود . روغن روی دیواره سیلندر از طریق رینگ های روغن پیستون به سوراخ گژن پین و انگشتی و بوش آن رسیده و روغن کاری لازم جهت تسهیل عملکرد این قطعات صورت می گیرد .
انواع شاتون در موتورهای V شکل
شاتون ها در موتورهای خطی معمولا به شکلی واحد و طراحی هایی شبیه به هم به کار می روند . همچنین جنس آن ها معمولا از همان فولاد ریخته گری است . اما در موتورهای V شکل تفاوت هایی در فرم شاتون شاهد هستیم و اینکه علاوه بر متفاوت بودن شاتون در این موتورها با موتورهای خطی ، انواع مختلفی از شاتون در آن ها نیز به کار می رود.
1- شاتون موازی
این نوع شاتون به صورت معمولی ، بر روی لنگ میل لنگ بسته می شود و شاتون هر سیلندر یاتاقان متحرک خود را دارد .
2- شاتون ضربدری
در این نوع ، شاتون هایی که از سیلندرهای روبروی هم خارج می شوند روی میل لنگ سوار می گردند با این تفاوت که یاتاقان متحرک یکی روی شاتون روبرویی سوار می شود و یاتاقان متحرک شاتون دوم روی میل لنگ بسته می شود . در این نوع ، انتهای شاتون دوم دو شاخه است و انتهای شاتون اول نیز باریک تر از حالت عادی .
3- شاتون لولایی
در این مدل نیز شاتون های روبروی هم به واسطه یکدیگر روی میل لنگ سوار می شوند . به این ترتیب که یکی روی میل لنگ سوار می شود و دیگری به وسیله یک پین به بدنه شاتون اول متصل می شود .
شاتون زدن چیست؟
شاتون زدن را می توان یکی از عوامل گیریپاژ کردن موتور خودرو دانست که البته بدترین آن ها نیز است . شاتون زدن زمانی اتفاق می افتد که حجم روغن موجود در کارتل به کمتر حد مورد نیاز برسد یا روغن خاصیت روانکاری خود را به دلایل مختلف از دست داده باشد . در این حالت پیستون خشک کار کرده و حرارت آن بیش از حد بالا می رود . این حرارت بالا موجب انبساط بیشتر قطعات پیستون شده و در نتیجه گژن پین درون شاتون قفل می شود . فشار وارده از سوی پیستون که به سمت پایین حرکت می‌کند هم زمان با قفل کردن شاتون منجر به خم شدن یا شکستن آن می شود . اگر شاتون کاملا قفل شده باشد فشار آن را شکسته و به دیواره سیلندر ضربه وارد می کند . این ضربه منجر به ترک خوردن دیواره سیلندر می شود . در این صورت شاتون ، میل لنگ ، سیلندر و یاتاقان ها همه آسیب دیده و باید تعمیر و یا تعویض شوند . البته این حالت زمانی اتفاق می افتد که خودرو در سرعت بالا باشد و موتور با دور بالا در حال کار .
اگر سرعت و دور موتور پایین باشد احتمال باز شدن قفل شاتون و ادامه کارش وجود دارد ، هرچند سخت . در این حالت فشار ناشی از پیستون شاتون را خم کرده و شاتون خم شده حین حرکت با دیواره سیلندر برخورد کرده و صدای شدیدی همزمان با کار کردن موتور به گوش می رسد . در حالت اول خودرو کاملا از حرکت می ایستد و موتور قادر به ادامه کار نیست اما در حالت دوم توان و دور موتور افت شدیدی خواهند داشت و خودرو به سختی به حرکت خود ادامه خواهد داد .
بیشتر بدانید
