آشنایی با عملکرد شاتون خودرو + علائم شاتون زدن ماشین

مواردی وجود دارد که نام برخی از قطعات خودرو به طور کلی شناخته نمی شود. با این حال، عدم شناسایی آنها دلیل بی اهمیت بودن آنها نیست.

در عوض، آنها می توانند عملکرد بسیار خوبی در وسیله نقلیه داشته باشند، و از آنجایی که راننده و صاحبان خودرو از آنها بی خبرند، احتمالاً از اقدامات احتیاطی مناسب برای محافظت از آنها در برابر آسیب احتمالی و جلوگیری از تخریب یا گم شدن آنها غفلت می کنند.

از جمله این قطعات میله اتصال یا همان شاتون است که با وجود اندازه کوچک آن برای عملکرد موتور خودرو بسیار مهم است و خرابی آن می تواند منجر به آسیب های جدی به خودرو وارد کند.

به منظور کمک به شما برای توجه بیشتر به کارهای مورد نیاز برای حفظ سلامت آن و جلوگیری از آسیب به شاتون و عناصر مرتبط، سعی داریم شما را با این جزء کوچک اما حیاتی آشنا کنیم و تا بتوانید مانع از آسیب رسیدن به شاتون خودرو خود شوید.

شاتون چیست و چه کاربردی دارد؟

یکی از قطعات موتور خودرو که ارتباط بین میل لنگ و پیستون را ایجاد می کند شاتون است. میله اتصال حرکت عمودی پیستون – جلو و عقب – را در طول این اتصال به یک حرکت چرخشی یا دورانی تبدیل می کند.

علاوه بر این، انرژی مورد نیاز برای بالا بردن پیستون و فشرده سازی ترکیب سوخت و هوا در داخل محفظه احتراق را منتقل خواهد کرد. میل لنگ نیروی مورد نیاز برای حرکت پیستون را به میله اتصال می دهد.

این بدان معنی است که شاتون وظیفه انتقال نیرو از پیستون به میل لنگ و برعکس را بر عهده خواهد داشت. علاوه بر این، در طول انتقال، این نیرو را به صورت چرخشی یا عمودی تبدیل می نماید.

شاتون با کمک گرفتن از بلبرینگ، نیروی چرخشی را به نیروی عمودی و یا عکس ان تبدیل خواهد کرد.

برای ساخت شاتون از چه موادی استفاده می شود؟

برای داشتن مقاومت لازم در برابر حرارت موتور و ضربه های ناشی از حرکات در حین کار، شاتون باید سبک و مقاوم باشد. معمولاً برای رسیدن به این مقاممت از فولاد در ساخت آن استفاده می شود.

در واقع، علت اصلی شکستگی شاتون، ضربات ناشی از احتراق و نیروی انتقال یافته به میل لنگ است. در نتیجه، شاتون باید به اندازه کافی قوی باشد تا بتواند هم این ضربات و هم دمای بالای داخل سیلندر را تحمل کند.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]

شاتون باید طوری قرار گیرد که علاوه بر جلوگیری از ترک خوردن یا شکستگی در زمانی که پیستون تحت فشار است، به هیچ وجه مورد خم شدن یا اعوجاج قرار نگیرد.

میله های اتصال فولادی هنوز نسبت به انواع جدید ترجیح داده می شوند، حتی اگر گهگاه از آلومینیوم ساخته شوند. به منظور به حداکثر رساندن استحکام آن، شاتون با استفاده از فرآیند ریخته گری در کارگاه های آهنگری تولید می گردند.

ساختار شاتون و قطعات تشکیل دهنده آن

شاتون میله ای با دو سر بزرگ و ریز در دو طرف آن قرار دارد. به گونه ای طراحی شده است که تا حد امکان سبک باشد، اما همچنین قوی و بادوام است.

به دلیل استحکامی که دارد، می تواند فشارهای پیستون و کشش ها وارد شده را تحمل کند. این قطعه فشرده، سبک و محکم از قسمت های زیر تشکیل شده است:

سری کوچک یا همان یاتاقان سبک

این جزء همواره یکپارچه است و همیشه به صورت یک تکه ساخته می شود. گژن پین سر کوچک شاتون را به پیستون که در تماس با آن است متصل می کند.

این سر کوچک یک یاتاقان ایجاد می کند که سپس با یک بوش پر خواهد شد. این بوش مسی یا برنجی از فرسودگی سطح داخلی یاتاقان شاتون کوچک جلوگیری می کند زیرا همیشه با گژن پین در تماس است.

این قطعه در ابتدا توسط ضربات پیستون همیشه نقش اصلی دارد.

بدنه یا ساق آن

بدنه که یک تکه با نیمه بالایی بلبرینگ بزرگتر است، بخشی از شاتون است که بین دو سر آن قرار دارد. این به صورت ریخته گری با سر کوچکتر یا یاتاقان کوچکتر ساخته می شود.

ناگفته نماند که اگر بلبرینگ بزرگتر نیز از یک تکه ساخته شود، برای کل آن ضروری خواهد بود. یاتاقان کوچک ضربه و نیروی پیستون را به بدنه منتقل می کند و سپس از طریق آن به بلبرینگ بزرگ می رسد.

سر بزرگ (یاتاقان بزرگ)

این قطعه که عنصر متحرک شاتون نیز می باشد در دو نوع وجود دارد و از طریق میل لنگ به آن متصل می شود.

چرخ ها با چرخش میل لنگ که در اثر حرکت این بلبرینگ ایجاد می شود به حرکت در می آیند. حرکت عمودی پیستون به میل لنگ منتقل شده و باعث چرخش آن خواهد شد.

در داخل این یاتاقان از یک بوش برای جلوگیری از ساییدگی میل لنگ در سطح داخلی بلبرینگ استفاده شده است. دو نوع یاتاقان شاتون متحرک وجود دارد:

شاتون یاتاقان متحرک دو تکه: این نوع یاتقان شاتون توسط دو پیچ و مهره به هم متصل می شود.

در صورتی که این بلبرینگ به دو قسمت تقسیم شود، قسمت پایینی به عنوان درپوش گفته می شود و با استفاده از دو پیچ و مهره به قسمت بالاتر متصل خواهد شد.

بوش داخل بلبرینگ در این مورد نیز به عنوان دو نیم بوش در داخل آن استفاده می شود.

شاتون با یاتاقان متحرک یک تکه: هنگامی که یاتاقان متحرک به صورت یک تکه ساخته می شود، با بدنه و میله شاتون ادغام می گردد و طراحی یک تکه میل لنگ تغییر می کند.

زیرا بلبرینگ متحرک را نمی توان با پیچاندن دو جزء آن در زیر و روی میل لنگ روی میل لنگ سوار کرد و نحوه نصب بلبرینگ متحرک باید با میل لنگ هماهنگ باشد. بوش های این بلبرینگ ها به شکل غلتک یا بلبرینگ مینیاتوری نیز استفاده می شود.

روش های روانکاری برای انواع مختلف شاتون

بدنه شاتون وظیفه انتقال روغن به بلبرینگ شاتون را بر عهده دارد. بسته به طراحی شاتون، این کار را می توان به یکی از دو روش زیر تکمیل کرد.

1. روانکاری از طریق کانالی که طول شاتون قرار دارد

به این ترتیب کل ساختمان شاتون مجهز به یک کانال روغن است که این بخش از آن برای انتقال روغن از سوراخ بزرگ یاتاقان به یاتاقان کوچک و یا همان گژن پین استفاده می کند.

2. روانکاری از طریق سوراخ کناری شاتون

از طریق سوراخ های میل لنگ و شاتون، روغن وارد کانال روغن شاتون می گردد و سپس از طریق سوراخ روغن کاری به دیواره سیلندر پاشیده خواهد شد.

رینگ های روغن پیستون باعث شده روغن روی دیواره سیلندر وارد سوراخ گژن پین انگشتی و بوش آن شود و برای سهولت کارکرد این قطعات روغن کاری انجام می گردد.

چند نمونه شاتون در موتور های v شکل وجود دارد؟

در موتورهای خطی، میله های اتصال اغلب در یک پیکربندی واحد و با طرح های مشابه استفاده می شوند. علاوه بر این، معمولاً برای ساخت آنها از فولاد ریخته گری استفاده خواهد شد.

با این حال، در مقایسه با موتورهای خطی، موتورهای V شکل دارای فرم های شاتون متمایز هستند و علاوه بر انواع شاتون های مختلف، از انواع شاتون های اتصال دهنده نیز استفاده می کنند. ‏

مدل های موازی شکل

شاتون هر سیلندر دارای یک یاتاقان متحرک است و این نوع شاتون اغلب روی میل لنگ نصب می گردد.

ضربدری

این نوع دارای میله های اتصال است که از سیلندرهای که در روبه روی هم نصب شده اند، روی میل لنگ سوار می گردند.

تنها تفاوت این است که یاتاقان متحرک شاتون دوم روی میل لنگ بسته است و یاتاقان متحرک شاتون اول روی شاتون مخالف قرار دارد.

این نوع دارای انتهای شاتون اول است که مقدار آن کوچکتر از حد معمول و دو شاخه در انتهای شاتون دوم آن قرار گرفته است.

لولایی ها

در این نوع، شاتون با میله های اتصال دهنده در مقابل هم که از یکدیگر عبور کرده اند، روی میل لنگ نصب می شوند.

این کار اجازه می دهد تا یکی روی میل لنگ نصب شود و دیگری با استفاده از یک پین به بدنه شاتون اول متصل گردد.

ارتباط بین سرعت موتور و طول شاتون

قدرت و گشتاور موتور با طول و ارتفاع شاتون رابطه مستقیمی دارد. بنابراین، در حالی که افزایش طول شاتون باعث افزایش قدرت موتور می شود، سرعت موتور را نیز کاهش می دهد.

از آنجایی که شاتون کوتاه‌تر به دلیل طول کم تری که دارد، دورتر و سریع‌تر حرکت می‌کند، نیروی انفجاری را از پیستون به میل لنگ بیشتر منتقل خواهد کرد. با این حال، توان ارسالی کاهش می یابد و تلفات توان با این مقدار افزایش می یابد.

اکنون، شاتون های بلندتر نیاز به کورس کمتری دارند تا توان بیشتری را به میل لنگ در سریع ترین زمان انتقال دهند.

با این حال، از آنجایی که برای هر چرخش میل لنگ یک چرخش شاتون اتفاق می‌افتد، میله‌های اتصال طولانی‌تر باعث می‌شوند که میل لنگ کمتر بچرخد که باعث کاهش توان خروجی موتور می‌شود.

به طور طبیعی، طول شاتون باید با مشخصات موتور مطابقت داشته باشد. میله های اتصال کوتاه را نمی توان در موتورهایی با طول سیلندر بیشتر استفاده کرد و عکس این قضیه هم همینطور است.