شاتون: بررسی تخصصی در قلب تپنده خودرو

hamrahyadak24hamrahyadak24
209 بازدید
بررسی تخصصی شاتون - همراه یدک 24

شاتون چیست؟

شاتون قطعه ای است که حرکت خطی پیستون را به حرکت دورانی در میل‌لنگ تبدیل می‌کند. این عمل با اتصال به پیستون و میل‌لنگ انجام می‌شود. این قطعه از یک طرف به پیستون متصل است و از طرف دیگر به میل‌لنگ وصل می‌شود. این قطعه به صورت دو تکه می‌باشد که با پیچ های مخصوص شاتون به یکدیگر بسته می‌شوند. به طور کلی این قطعه دارای دو سر و یک ساقه است. سر سمت بزرگتر آن با یاتاقان به میل‌لنگ و سر سمت کوچکتر آن به گژن پین پیستون متصل می‌شود.

عملکرد شاتون

همانطور که گفته شده حرکت رفت و برگشتی پیستون از طریق شاتون به حرکت دورانی یا چرخشی میل‌لنگ تبدیل می‌شود. این عمل از طریق انتقال نیروی حاصل انفجار سوخت در محفظه احتراق -که به پیستون وارد می‌شود- انجام می‌گیرد. به این صورت که با احتراق سوخت در سیلندر نیرویی رو به پایین به پیستون وارد می‌شود. این نیرو از طریق شاتون به میل لنگ منتقل شده و باعث حرکت دورانی آن می‌شود. با حرکت همه شاتون ها این عمل تکمیل شده و در نهایت منجر به کارکرد موتور و حرکت خودرو می‌شود.

جنس شاتون

جنس شاتون - همراه یدک 24

شاتون در عین حال که باید سبک باشد، باید از مقاومت بالایی در برابر نیروهای وارده داشته باشد. به دلیل انفجار سوخت و حرکت سریع پیستون ها، نیروهای بسیار بالایی بر آن وارد می‌شود. اگر این قطعه مقاومت کافی را در برابر تنش های حاصل از این نیروها را نداشته باشد، دچار خمش می‌شود و به اجزای دیگر موتور نیز آسیب می‌زند. همچنین هر چقدر این قطعه سبک تر باشد لرزش کمتری تولید شده و ارتعاشات موتور کاهش می‌یابد.

 معمولا شاتون ها را از جنس فولاد می‌سازند که مقاومت کافی را داشته باشد. در واقع ضربات احتراق دلیل اصلی شکستن شاتون است. البته برای دور موتور های بالا شاتون هایی از جنس آلومینیوم نیز ساخته می‌شود. دلیل آن وزن کمتر آلومینیوم نسبت به فولاد است. اما آلومینیوم استحکام کمتری دارد و در برابر حرارت نیز ضعیف تر است. دلیل آن بیشتر بودن ضریب انتقال حرارت آلومینیوم نسبت به فولاد است. معمولا از فولاد 4340 و فولاد 5140 استفاده می‌شود.

یک نوع شاتون نیز وجود دارد که از جنس تیتانیوم ساخته می‌شود. تیتانیوم هم از آلومنیوم و هم از فولاد بهتر است زیرا هم وزن کمی دارد و هم مقاومت بالایی دارد.

روش تولید این قطعه نیز فورجینگ است که در ادامه به آن می‌پردازیم.

پیشنهاد ویژه همراه یدک 24 : شاتون نیسان بنزینی 

پیشنهاد ویژه

قیمت شاتون نیسان بنزینی

شاتون نیسان بنزینی

320,000 تومان

اصلی

موجود در انبار

فورج یا فورجینگ چیست؟

تولید شاتون به روش فورج

همانطور که گفته شد قطعه شاتون به روش فورج تولید می‌شود. فورج یک نوع روش آهنگری است که استحکام و خواص مکانیکی مطلوبی را برای قطعه ساخته شده به این رو فراهم می‌آورد.

آهنگری (Forging) کار بر فلز توسط پتک کاری یا پرس کاری و رسیدن به یک شکل دلخواه است. در این فرآیند نیروهای بزرگی بر قطعه وارد می‌شود و لوازم این عمل ابه طور معمول بسیار سنگین هستند.

در روش فورج، قطعه ی اولیه که لقمه نامیده می شود در بین دو نیمه‌ی قالب قرار می گیرد و نیروی  بسیار زیادی آرام و گاهی به صورت ضربه‌ای و ناگهانی به آن وارد می شود. به این ترتیب قطعه ی گداخته در داخل قالب، شکل و فرم داخل قالب را به خود می گیرد. فلز اضافی به حفره ی فلاش وارد می شود و از قطعه جدا می گردد. فرآیند فورجینگ اغلب به صورت گرم انجام می شود و هر فلزی میزان حرارت مشخصی برای فورج شدن دارد.

اجزای شاتون

اجزای شاتون - همراه یدک 24

شاتون ها میله هایی هستند که در قسمت انتهایی خود دو سر بزرگ و کوچک دارند. این دو سر با یاتاقان به میل لنگ و گژن پین متصل می‌شوند و اتصال را برقرار می‌کنند.

سر بزرگ یا یاتاقان بزرگ

این قسمت از دو تکه تشکیل می‌شود که یک قسمت آن با ساق یکپارچه است و قسمت دیگر که جدا است با پیچ بسته می‌شود. در این قسمت یاتاقان های متحرک میل لنگ بسته می‌شوند. حرکت این یاتاقان منجر به حرکت دورانی میل لنگ شده و در نهایت به چرخش چرخ ها می‌انجامد. در داخل این یاتاقان جهت جلوگیری از سایش از بوش استفاده می‌شود.

یاتاقان بزرگ همین طور که گفته شده از دو تکه ساخته می‌شود که به تکه پایینی آن کپه می‌گویند. کپه با پیچ و مهره به قسمت بالایی بسته می‌شود. در این حالت بوش های قرار گرفته در این قسمت نیز به صورت دو تکه با دو نیم بوش هستند.

اما گاهی پیش می‌آید که یاتاقان بزرگ شاتون را یکپارچه می‌سازند. در این حالت طراحی میل لنگ نیز تغییر می‌کند. در نوع دو تکه بستن یاتاقان و جا زدن بوش ها با پیچ و مهره صورت می‌گیرد. ولی در حالت یکپارچه این کار امکان پذیر نیست و باید جا زدن بوش ها و شاتون با فرم میل لنگ هماهنگ باشد.

سر کوچک یا یاتاقان کوچک

این قسمت به صورت یکپارچه با ساق شاتون ساخته می‌شود. در داخل این قسمت یک بوش – به طور معمول از جنس مس یا برنج – قرار می‌گیرد. گژن پین داخل بوش جای می‌گیرد و از این طریق شاتون به پیستون متصل شده و حرکت و نیرو را منتقل می‌کند.

ساق

به قسمت میانی شاتون بدنه یا ساق گفته می‌شود. این قسمت به صورت یکپارچه با یاتاقان کوچک و قسمت بالایی یاتاقان بزرگ ساخته می‌شود. البته اگر یاتاقان بزرگتر یک تکه باشد با تمام آن یکپارچه خواهد بود.

گرید وزنی

در قطعات متحرک موتور وزن و بالانس وزنی بسیار اهمیت دارد. این قطعات در داخل موتور با دور بالایی حرکت می‌کنند و اگر اختلاف وزنی در آنها زیاد باشد، از بالانسی خارج می‌شود و ارتعاش موتور زیاد می‌شود. این مسئله اگر بیش از حد باشد موتور ضربات شدیدی وارد می‌کند و آسیب می‌بیند.

 بنابراین نیاز است تا این قطعات در حین تولید از نظر وزنی کنترل شوند و با یک گرید بندی مخصوصی دسته بندی شوند. در قطعه شاتون این مسئله بسیار حساس است. در هر موتور چند شاتون وجود که با سرعت بالایی در حال حرکت هستند. اگر این قطعات با هم اختلاف وزنی زیادی داشته باشند موتور را نابالانس می‌کنند. حد این اختلاف وزن در موتور های مختلف متفاوت است. 

در حین تولید قطعه به دلایلی ممکن هر قطعه از نظر وزنی با دیگری متفاوت باشد. به همین خاطر در این زمان برای قطعات تولیدی که یک در محدوده وزنی هستند با شماره هایی گرید هایی را مشخص می‌کنند.

اگر بر روی قطعه این شماره گرید وجود نداشته باشد یعنی قطعه از نظر وزنی کنترل نشده و استاندارد نیست.

انواع شاتون

معمولی

در موتور های خطی به صورت موازی به طور معمولی روی میل لنگ بسته می‌شوند. هر کدام یاتاقان خود را دارد.

ضربدری

این نوع  در موتورهای V شکل هواپیما ها و موتورهای V-twin وجود دارد. در این نوع که به آن FORK نیز می‌گویند دو شاتونی که در سیلندرهای رو به رویی هستند روی یک لنگ بسته می‌شوند. به این صورت که یک شاتون روی میل لنگ بسته می‌شود و سپس شاتون بعدی روی یاتاقان آن بسته می‌شود.

لولایی

در این نوع نیز دو شاتون به هم وصل می‌شوند. تفاوت آن در این است که اتصال آنها توسط پین مخصوصی انجام می‌شود.

تاثیر طول شاتون در دور موتور

دور موتور و گشتاور تولیدی آن با طول شاتون رابطه مستقیم دارد. این مسئله باعث شده است که در خودروهای مختلف و موتورهای متفاوت طول شاتون ها متفاوت باشد. این به طراحی موتور و کاربرد آن وابسته است. اگر طول این قطعه زیاد باشد دور موتور خودرو کمتر بوده و برعکس، اگر طول شاتونن کمتر باشد دور موتور زیاد شده و با سرعت بیشتری حرکت می‌کند. وقتی طول شاتون کم است نیروی ناشی از احتراق سریع از طریق پیستون و شاتون به میل لنگ منتقل شده و دور موتور را افزایش می‌دهد. یعنی اینکه با نیروی حاصل از انفجار در طول کورس کمتری منتقل می‌شود.

در طرف دیگر اما وقتی طول شاتون زیاد باشد دور موتور کمتر ولی قدرت موتور بیشتر است. طول زیاد باعث می‌شود تعداد رفت و برگشت کمتر باشد و قدرت انفجار با هدر رفت کمتری منتقل شود. این موضوع در شاتون های کوتاه برعکس است.

عملکرد روغن کاری

قطعات متحرک در خودرو همواره نیاز به روغن کاری دارند. به ویژه قطعاتی که سایش فلز با فلز را ایجاد می‌کنند. وظیفه روغن کاری یاتاقن ها را شاتون بر عهده دارد. روغن کاری شاتون و به ویژه قسمت یاتاقان های آن به دو صورت کلی انجام می‌گیرد.

  • روانکاری پاششی
  • روانکاری تحت فشار

روغنکاری پاششی:

روغن کاری پاششی یا اسپلش در انتهای بزرگ انجام می‌شود. به این صورت که روغن از مجرای روغن میل لنگ و شاتون وارد شده و از طریق سوراخی که در بدنه شاتون تعبیه شده است، به سمت بالا یعنی یاتاقان کوچک و گژن پین پاشیده می‌شود. در این نوع روغن کاری زمانی که شاتون به سمت پایین می‌رود روغن وارد مجاری روغن رفته و در هنگام بالا رفتن آن پاشیده می‌شود.

روغنکاری تحت فشار :

در روانکاری تحت فشار، انتهای شاتون دارای سوراخی در نزدیکی یاتاقان است و در آنجا فشار روغن برای روانکاری فرستاده می شود که به آن روانکاری فشاری می گوییم. به این صورت که روغن از مدار اصلی به کپه های روی میل لنگ وارد می‌شود. این روغن به صورت فیلم نازکی روی یاتاقان‌ها لایه‌ای را ایجاد می‌کند. با حرکت شاتون و فشار وارد شده به روغن، این روغن از طریق مسیر روغنی که در داخل شاتون تعبیه شده است به سمت بالا حرکت می‌کند. روغن از این مسیر به سمت یاتاقان کوچک و گژن پین با فشار حرکت کرده روغن را به انتهای شاتون می‌رساند.

 

علائم  و نشانه های خرابی شاتون

معمولا خرابی این قطعه ناگهانی بوده و در اکثر موارد نمی‌توان قبل از وقوع خرابی و شکست آن این مسئله را تشخیص داد. هنگامی که شاتون خراب شده باشد آسیب های جدی وارد می‌کند و ممکن است موتور از کار بیوفتد. اما در ادامه برخی موارد را توضیح می‌دهیم که با دانستن آنها می‌توان از خرابی این قطعه با خبر شد.

وجود صداهای غیر معمول در موتور:

در صورتی که صداهای عجیب و غیر عادی از موتور خودرو بیاید و این صداها در هنگام افزایش دور موتور افزایش یابد، می‌تواند نشانه‌ای از خرابی شاتون باشد. این مورد می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد که یکی از آنها خرابی این قطعه می‌تواند باشد. وجود این صداها بسیار مهم است و باید سریعا موتور بازبینی شود و به رفع آن پرداخت.

خشک کار کردن:

همانطور که گفته شده قطعات متحرک موتور باید به خوبی روغن کاری شوند و از سایش فلز با فلز جلوگیری شود. یکی از مهمترین عوامل در خرابی های موتور نرسیدن روغن به قطعات متحرک است. زمانی که اجزای شاتون به خوبی روغن کاری نشود، این قطعه خشک کار کرده و خیلی سریع آسیب می‌بیند. برای فهمیدن اینکه خشک کار می‌کند باید به صدای موتور دقت کنید. اگر صدای تق تق ریزی شنیدید نشانه این است که خشک کار می‌کند.

 

پیشنهاد ویژه

خرید سیبک فرمان پراید نیکا - همراه یدک 24

سیبک فرمان پراید نیکا

66,000 تومان

موجود در انبار

شاتون زدن

احتمالا این جمله به گوشتان خورده است که ” ماشن شاتون زده است. ” این اصطلاح زمانی به کار می‌رود که موتور خودرو دچار خرابی از ناحیه شاتون شده باشد. این خرابی از جنس گیرپاژ کردن است. در حقیقت این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که داخل سیلندر به خوبی روغن کاری نشود. این مسئله دلایل مختلفی می‌تواند داشته باشد. به عنوان مثال اگر حجم روغن داخل کارتل خودرو کاهش یابد این اتفاق ممکن است رخ دهد. کم شدن حجم روغن نیز می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد. از دلایل کم شدن روغن می‌توان به این موارد اشاره کرد : 

  •  نشتی روغن : نشتی روغن می‌تواند به علت خرابی برخی قطعات دیگر باشد.
  •  تبخیر روغن : به طور کلی تبخیر در مایعات یک مسئله طبیعی است به خصوص در موتور خودرو که حرارت بالایی در آن وجود دارد. البته تبخیر زیاد روغن نشانه ای از بی کیفیتی روغن موتور می‌باشد.
  •  روغن موتور نامناسب : یکی از مشکلات استفاده از روغن موتور های بی کیفیت، کاهش سطح روغن بعد از مدت زمان کوتاه است.

یکی از عوامل دیگر آن نیز از دست دادن خاصیت روغن موتور بعد از مدت زمان قابل توجه است. وقتی داخل سیلندر به خوبی روغن کاری نشود، پیستون به صورت خشک کار کرده و دمای آن بسیار بالا می‌رود. با افزایش دمای پیستون حرارت به گژن پین منتقل می‌شود. این حرارت باعث می‌شود گژن پین منبسط شده و در  داخل شاتون قفل شود. در نتیجه با حرکت پیستون و شاتون زمانی که گژن پین قفل کرده است فشار زیادی به شاتون وارد شده و باعث خم شدن شاتون و یا شکستن آن می‌شود.

خودرو چطور شاتون می‌زند؟

اگر دور موتور خودرو بالا باشد فشار وارده زیاد خواهد بود و باعث ضربه زدن شاتون به بدنه سیلندر شده و منجر به ترک خوردن سیلندر شده و بلوک سیلندر را شکاف می‌دهد. در این صورت میل لنگ، یاتاقان ها، شاتون و سیلندر کاملا آسیب دیده و خراب می‌شود. زمانی که این اتفاق می‌افتد موتور از کار می‌افتد و باید به طور کامل تعمیر گردد.

اگر سرعت خودرو پایین و دور موتور آرام باشد، احتمال باز شدن گیرپاژ شاتون و گژن پین وجود دارد. با اینکه این اتفاق به ندرت رخ می‌دهد، ولی در صورت وقوع شاتون تنها خم می‌شود و موتور به کارکرد خود ادامه می‌دهد. شاتون خم شده با دیواره سیلندر برخورد کرده و صدای زیادی ایجاد می‌کند. در این حالت قدرت موتور به شدت کاهش یافته و به سختی کار می‌کند و بعد از مدتی خودرو متوقف می‌شود.

خرید لوازم یدکی با کیفیت

همراه یدک 24 همواره می‌کوشد لوازم یدکی با کیفیت و مطمئن را برای شما تهیه کند. برای خرید وارد بخش دسته بندی ها شوید.

دسته بندی آشنایی با قطعات
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

3 پاسخ به “شاتون: بررسی تخصصی در قلب تپنده خودرو”

  1. عرض سلام و خسته نباشید.
    بنده همین الان سفارش دادم کی دستم میرسه؟
    تهران هستم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

ورود به سایت