وظیفه شاتون چیست و چه کارایی دارد + اجزای اصلی موتور خودرو

وظیفه شاتون چیست و چه کارایی دارد + اجزای اصلی موتور خودرو

شاتون در حقیقت میله ای است که در موتور خودرو ها یا در پمپ های پیستونی ، وظیفه اتصال پیستون به میل لنگ را دارد. در بین این قطعه و میل لنگ موتور یک یاتاقان قرار دارد و منجر به تبدیل حرکت عمودی پیستون به حرکت دورانی آن می شود و گفتنی است در اکثر خودروهای درون سوز جنس شاتون از فولاد می باشد.

ساختار شاتون

همانطور که گفتیم این قطعه پیستون را به میل لنگ وصل می کند و همچنین در عین حال به اندازه کافی سخت و محکم هم می باشد و به همین دلیل این قطعه را با فولاد می سازند تا استحکام مورد نیاز را تامین نمایند. حقیقتا این استحکام بالا برای شاتون ضروری بوده تا ضربه های ناشی از احتراق را تحمل کند. درواقع نیرویی که در هنگام قدرت بر روی پیستون وارد می شود به کمک شاتون به میل لنگ منتقل می شود. به همین دلیل شکستن شاتون یکی از مهمترین و شایع ترین دلایل شکست موتور به شکل فاجعه آمیز می باشد.

این قطعه از دو سر و یک ساق تشکیل شده است و در صورتی که مقطع عرضی ساقه شاتون را در نظر بگیریم به مانند حرف انگلیسی I می باشد. به این صورت که در میانه فرو رفته است و در کناره ها برجسته می باشد. در حقیقت سرهای شاتون دارای اختلاف اندازه با یکدیگر می باشند به این شکل که این قطعه دارای یک سر کوچک در بالا و یک سر بزرگتر در پایین (محل اتصال این قطعه به میل لنگ) خود می باشد.

به طور معمول سر کوچکتر شاتون به صورت یکپارچه است و سر دیگر که بزرگتر است به صورت دو تکه تعبیه شده است و با کمک پیچ و مهمره به یکدیگر متصل می باشند. با این حال در برخی از موتورهای خودروها دو سر این قطعه به صورت یکپارچه می باشد که در آنها به منظور نصب و جداسازی شاتون، میل لنگ به شکل قطعات مجزا طراحی شده و به هم وصل می شوند.

همانطور که گفتیم این قطعه دو سر دارد که یکی کوچک و دیگری بزرگ است. سر کوچک ان در حققت تشکیل یک یاتاقان می دهد که انگشتی پیستون از داخل آن می گذرد که در داخل این یاتاقان معمولا قطعه ای به نام بوش قرار دارد که در معرض ساییده شدن سطح داخلی نصب می شود که از جنس مس یا برنج می باشد و همواره در تماس با پیچ پیستون است.

و اما سر دیگر شاتون یعنی سر بزرگ آن به مانند یک یاتاقان دو تکه می باشد و در عین حال متحرک می باشد به این معنی که لنگ میل لنگ در داخل این یاتاقان دارای چرخش است و لنگ میل لنگ را در بر می گیرد. همچنین گفتنی است نیمه بالایی این یاتاقان با ساقه شاتون به صورت یکپارچه ریخته گری می شود و بخش پایینی ان که به ان کپه یاتاقان می گویند، به کمک دو عدد پیچ و مهره به نیمه بالایی وصل می شود.

همچنین در داخل سر بزرگتر شاتون باید قطعه بوش قرار داده شود که دلیل ان این است که خود یاتاقان شاتون دو تکه می باشد، قطعه بوش خود به صورت دو نیم-بوش در درون نیمه بالایی و نیمه پایینی سر بزرگتر شاتون جای می گیرد. در واقع این قطعه(بوش) بین لنگ میل لنگ و سر بزرگتر شاتون جای می گیرد که هدف از استفاده از آن کاهش ساییدگی و کاهش فرسوده شدن بر اثر اصطکاک می باشد.

در موتورهای پیستونی ، خواه دوزمانه باشند، خواه چهارزمانه ، پیستون تنها در مرحله احتراق سوخت جهت حرکت خود انرژی دارد و در مراحل دیگر (از قبیل تنفس ، تراکم و تخلیه) می‌بایست به نحوی حرکت داده شود. برای تامین حرکت پیستون در زمانهای که احتراقی در سیلندر صورت نمی‌گیرد از میل لنگ استفاده می‌کنند.

البته اینکه خود میل لنگ حرکتش را از کجا می‌آورد، بدیهی است که حرکت میل لنگ نیز از احتراق سوخت است اما ساختمان و شکل کلی میل سنگ به گونه‌ای است که در موتورهای چند سیلندر در هر زمان توسط یکی از پیستونها تحت فشار قرار می‌گیرد و همواره دارای انرژی جنبشی است که با استفاده از این انرژی پیستونها دیگر را که در مراحلی نیز از مرحله احتراق هستند، به حرکت در می آورد. در موتورهای تک سیلندر نیز برای تامین حرکت پیستون در زمانهای غیر از زمان قدرت (زمان احتراق سوخت) از یک چرخ لنگر (فلایویل) که به میل لنگ متصل است استفاده می‌شود.

در این حالت انرژی آزاد شده در مرحله قدرت در فلایویل ذخیره می‌شود و در زمانهای که انفجاری در سیلندر اتفاق نمی‌افتد آزاد می‌گردد. برای آنکه ارتباط میان میل لنگ و پیستونها برقرار گردد از شاتون یا دسته پیستون استفاده می‌شود.

البته شاتون در حالت عکس نیز عمل می‌کند. بدین معنا که زمانی که سوخت متراکم شده در اتاقک احتراق منفجر می‌شود. انرژی ذخیره شده در آن به یکباره آزاد می‌شود که باعث وارد آمدن یک ضربه به پیستون می‌گردد. که باعث پایین راندن پیستون می‌شود چنانچه بخواهیم که این حرکت پیستون را به میل لنگ منتقل کنیم. می‌بایست از شاتون استفاده کنیم.

شاتون قطعه‌ای است که پیستون را به میل لنگ متصل می‌کند. این قطعه تا حد امکان سبک ساخته می‌شود. ولی در عین حال به اندازه لازم سخت و محکم می‌باشد. برای تامین شرایط فوق معمولا شاتون را از جنس فولاد می‌سازند این استحکام برای شاتون ضروری است چرا که می‌بایست ضربات ناشی از احتراق ا تحمل کند (نیرویی که در زمان قدرت روی پیستون وارد می‌شود) بوسیله شاتون به میل لنگ منتقل می‌گردد.

اجزای شاتون

شاتون دارای دو سر و یک ساقه می‌باشد. چنانچه مقطع عرضی ساقه شاتون را در نظر بگیریم به شکل حرف (I) در زبان انگلیسی می‌باشد. یعنی در میان فرو رفته و در کناره‌ها برجسته می‌باشد (اگر از روبرو به یک تیر آهن که به حالت افقی قرار گرفته است نگاه کنید، می‌توانید بصورت تقریبی سطح مقطع ساقه شاتون را ببینید)

سرهای شاتون با یکدیگر اختلاف اندازه دارند، بدین شکل که شاتون دارای یک سر کوچک در بالا (جایی که به پیستون متصل می‌شود) و یک سر بزرگ در پایین (محل اتصال شاتون به میل سنگ) می‌باشد. سر کوچک شاتون به صورت یکپارچه است. لیکن سر بزرگ آن بصورت دو تکه ساخته می‌شود که با کمک پیچ و مهره به هم متصل می‌شوند.

سر کوچک شاتون تشکیل یک یاتاقان را می‌دهد که انگشتی پیستون از داخل آن می‌گذرد در داخل این یاتاقان معمولا یک (بوش به آستریهای قابل تعویض گفته می‌شود که در سطوح داخلی در معرض سایش نصب می‌شوند) از جنس مس یا برنج قرار می‌دهند که در تماس با پین پیستون می‌باشد.

سر بزرگ شاتون به شکل یک یاتاقان دو تکه است که متحرک نیز می‌باشد (یعنی لنگ میل لنگ در داخل این یاتاقان دارای چرخش می‌باشد) و لنگ میل لنگ را در بر می‌گیرد. نیمه بالایی این یاتاقان با ساقه شاتون به شکل یکپارچه ریخته گری می‌شود. و نیمه پایینی آن که کپه یاتاقان خوانده می‌شود بوسیله دو عدد پیچ و مهره به نیمه بالایی متصل می‌گردد.

در داخل سر بزرگ شاتون نیز می‌بایست بوش قرار داده می‌شود لیکن چون خود یاتاقان شاتون دو تکه است این بوش نیز به صورت دو عدد نیم بوش در داخل نیمه بالایی و نیمه پایینی سر بزرگ شاتون جاگذاری می‌شوند. این بوش بین لنگ میل لنگ و انتهای بزرگ شاتون قرار می‌گیرد. و هدف از استفاده از آن کاهش سایش و فرسودگی بر اثر اصطکاک است.

طرز کار شاتون

همانگونه که می‌دانید در موتورهای پیستونی حرکت ایجاد شده در اثر سوختن ماده سوختنی به شکل بالا و پایین رفتن پیستون می‌باشد. لیکن ما در استفاده از قدرت موتورها به توان چرخشی نیاز داریم. جهت تبدیل حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت چرخشی در موتور از شاتون و پس از آن از میل لنگ استفاده می‌شود.

شاتون زدن

قطعات اصلی موتور خودرو چیست؟

پیستون موتور : پیستون قطعه استوانه شکلی است که در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشت دارد و زمانهای موتو ر را به وجود می آورد ضمنا نیروهای تراکمی و انبساط ناشی از احتراق را تحمل می کند.

شاتون موتور : شاتون موتور اهرمی است که به پیستون موتور و میل لنگ متصل بوده , باعث تبدیل شدن نیروی خطی پیستون به نیروی چرخشی میل لنگ می گردد.

سیلندر موتور : استوانه ای است تو خالی که از بالا به وسیله سرسیلندر مسدود شده و از طرف پایین با حرکت پیستون حجم آن مرتبا تغییر می کند.

میل لنگ موتور: میل لنگ یا محور موتور میله ای است که کار انجام شده در روی پیستون را به صورت گشتاور و دور دریافت نموده قدرت را به سیستم انتقال قدرت ارسال می کند

شمع موتور: وسیله ای است متشکل از دو الکترود و بدنه سرامیکی که بر اثر ولتاژ زیاد ایجاد شده و به وسیله کویل در زمان مناسب طراحی شده ایجاد جرقه می نماید و مخلوط متراکم شده سوخت را منفجر می کند.

سوپاپ موتور: قطعه فلزی است قارچی شکل که در روی دریچه های ورودی و خروجی سرسیلندر قرار گرفته است و در زمانهای کار موتور با باز و بسته شدن خود نقش متفاوتی را ایفا می کند.

سرسیلندرموتور: قطعه ای است که به عنوان درپوش در بالای بدنه سیلندر بسته می شود تا محفظه احتراق را به وجود اورد معمولا در روی سرسیلندر جای شمع و جای سوپاپ و غیره قرار دارد

راهنمای سوپاپ یا گیت موتور استوانه ای که سوپاپ در آن حرکت کرده , به علت داشتن لقی مجاز, حرکت سوپاپ را کنترل می کند.
مجاری اب موتور محفظه های عبور آب در اطراف سیلندر و سرسیلندر می باشد که آب در ان گردش کرده , گرمای بیش از اندازه موتور را به رادیاتور انتقال می دهد.

مانتیفولد موتور لوله های انتقال دهنده ای است که هوا را به موتور وارد یا دودهای حاصل از احتراق را به فضای آزاد هدایت می کند.
تایپیت موتور استوانه ای است که در زیر ساق سوپاپ و یا میل تایپیت قرار دارد و سوپاپ را از محل نشست خود بلند می کند و حرکت خود را از بادامک میل سوپاپ می گیرد.

میل سوپاپ موتور محوری است که حرکت خود را از میل لنگ می گیرد و دارای بادامکهای است که به تایپیت حرکت رفت و برگشتی میدهد به علاوه استوانه خارج از مرکزی دارد که پمپ بنزین را به کار می اندازد و نیز دارای دندانه محرک اویل پمپ و دلکو می باشد.

فلایویل یا چرخ طیار موتور قطعه نسبتا سنگینی است که به انتها میل لنگ بسته شده که جهت ذخیره انرژی تولید شده در موتور و بازپس دهی آن در زمان مورد نیاز به کار می رود.

بادامک موتور قطعه ای است بادام شکل که در روی محور میل سوپاپ ساخته شده و حرکت دورانی محور را به حرکت خطی قطعه دیگری که با آن درگیر است میسر می کند.

فنر سوپاپ موتور وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را می بندد.

اسبک موتور وسیله ای است که در موارد لزوم سوپاپ را باز می کند.

انژکتور موتور دستگاهی است که در آن سوخت موتور با نسبت معینی و در شرایط مختلف کارکرد موتور اماده پاشش بر سر پیستون می شود.

دلکو موتور دستگاهی است که برق فشار قوی را در زمان لازم بین شمعها تقسیم می کند.

فیلتر روغن موتور وسیله ای است که ناخالصیهای شناور در روغن را جذب می کند

پمپ روغن دستگاهی است که روغن را با فشار معین به قسمتهای محرک موتور می رساند.

موتور استارت دستگاه الکتریکی است که برای راه اندازی موتور به کار می رود.

میله اندازه گیر روغن موتور وسیله ای است که سطح روغن را در کارتل به وسیله آن مشاهده می کنند.

وایرهای فشار قوی در موتور وسایلی هستند که برق فشار قوی را از دلکو به سر شمعها می رسانند.

دینام موتور دستگاهی است که عملکرد شارژر باطری را دارد.

پمپ بنزین موتور دستگاهی است که بنزین را از باک به انژکتور انتقال می دهد.

ترموستات موتور دستگاهی است که در مدار خروجی آب موتور قرار گرفته , درجه حرارت اب موتور را کنترل و در حد معینی ثابت نگاه می دارد.

واتر پمپ موتور دستگاهی است که آب را بین موتور و رادیاتور به گردش در می آورد

پروانه موتور قطعه ای است که هوای محیط خارج را از لابلای پره های رادیاتور مکیده , آب را خنک می کند.

منابع:دناروید/عظیم خودرو/اسمارت کار

گردآوری و بازنشر: مجله خودرو

بیشتر بخوانید:

دانلود آموزش تصویری تعمیر و تعویض میل لنگ و یاتاقان موتور ماشین