شاتون، یکی از قطعات خودرو است و آنچنان که باید شناخته شده نیست، ولیکن نقشی حیاتی در تولید حرکت دورانی ایفا می‌کند. خودرو از قطعات کوچک و بزرگ زیادی تشکیل شده‌است که هر کدام وظیفه خاصی بر عهده دارند. هر چند نقش تمامی این قطعات مهم است، اما سیستم‌ها یا قطعاتی وجود دارند که بدون آن، حرکت خودرو ممکن نیست و همین امر اهمیت آن‌ها را دو چندان می‌کند در اینجا قصد داریم شما را با شاتون، وظیفه و علائم خرابی شاتون آشنا کنیم.
شاتون چیست ؟
یکی از اجزای حیاتی موتور است که ارتباط بین میل‌لنگ و پیستون را برقرار می‌کند. سر کوچکتر شاتون به پیستون و سر بزرگتر آن به میل‌لنگ وصل می‌شود و از آنجایی که ضربات پیستون به شاتون و سپس به میل‌لنگ منتقل می‌شود، لذا این قطعه باید استحکام و قدرت کافی در برابر این ضربات را داشته باشد و از همین‌رو شاتون‌ها از فولاد ساخته می‌شوند.
اهمیت شاتون
- تبدیل انرژی: نقش کلیدی در تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی دارد.
- تعادل موتور: این قطعه به همراه سایر قطعات موتور، تعادل و عملکرد صحیح موتور را تضمین می‌کند.
- دوام موتور: استحکام و کیفیت شاتون به طور مستقیم بر طول عمر موتور تأثیر می‌گذارد.
اهمیت کیفیت شاتون
کیفیت این قطعه ،به طور مستقیم بر عملکرد و عمر موتور تأثیر می‌گذارد.
- استحکام بالا: بتواند نیروهای بسیار زیاد را تحمل کند.
- سبکی: وزن کم باعث کاهش اصطکاک و افزایش بازدهی موتور می‌شود.
- دقت ساخت بالا: تلرانس‌های بسیار کم برای عملکرد صحیح موتور ضروری است.
- مقاومت در برابر سایش: برای افزایش عمر مفید موتور.
وظیفه شاتون در موتور خودرو
- انتقال نیرو: این قطعه نیروی تولید شده توسط انفجار سوخت در محفظه احتراق را به میل لنگ منتقل می‌کند. این نیرو باعث چرخش میل لنگ و در نهایت حرکت خودرو می‌شود.
- توزیع نیرو: شاتون نیروی وارده را به طور مساوی بین یاتاقان‌های خود توزیع می‌کند تا از آسیب دیدن آن‌ها جلوگیری شود.
- تبدیل حرکت خطی به دورانی: پیستون در سیلندر به صورت خطی حرکت می‌کند، اما این قطعه با اتصال به میل لنگ، این حرکت خطی را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند.
- تحمل بارهای مکانیکی: این قطعه در حین کار تحت بارهای مکانیکی بسیار زیادی قرار دارد، از جمله نیروهای کششی، فشاری و پیچشی. بنابراین باید از آلیاژی بسیار مقاوم ساخته شود تا بتواند این نیروها را تحمل کند
اجزای اصلی شاتون
به طور کلی از سه قسمت اصلی تشکیل شده است
- سر: این قسمت به پیستون متصل می‌شود و دارای یک سوراخ بوشن‌دار است که پیستون درون آن حرکت می‌کند. سر آن به دلیل تحمل فشارهای بسیار زیاد، از آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شود.
- بدنه: این قسمت، قسمت اصلی شاتون آن است و نیروی تولید شده در محفظه احتراق را از سر آن به پایه شاتون منتقل می‌کند. بدنه شاتون معمولاً به شکل حرف I یا H ساخته می‌شود تا استحکام کافی داشته باشد.
- پایه: این قسمت به میل‌لنگ متصل می‌شود و دارای دو سوراخ بوشن‌دار است که یاتاقان‌های آن در آن قرار می‌گیرند. پایه آن نیز مانند سر شاتون، از آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شود.
انواع شاتون در موتور خودرو
انواع مختلف آن بر اساس شکل ظاهری، نحوه اتصال به میل‌لنگ و کاربردشان در موتورهای مختلف دسته بندی می‌شوند.
تقسیم‌بندی بر اساس شکل ظاهری
- پرتو I: ساده‌ترین نوع است که بدنه آن به شکل حرف I است.
- پرتو H: بدنه این نوع ، به شکل حرف H است و نسبت به نوع I استحکام بیشتری دارد.
تقسیم‌بندی بر اساس نحوه اتصال به میل‌لنگ
- موازی: رایج‌ترین نوع آن است که در موتورهای خطی استفاده می‌شود. پایه‌های شاتون در یک راستا قرار دارند.
- ضربدری: در موتورهای با آرایش سیلندر V شکل استفاده می‌شود. پایه‌های این قطعه در زاویه نسبت به هم قرار دارند.
تقسیم‌بندی بر اساس کاربرد
- موتورهای بنزینی: معمولاً از آلیاژهای سبک‌تر مانند آلومینیوم ساخته می‌شوند تا وزن موتور کاهش یابد.
- موتورهای دیزلی: به دلیل فشارهای بالاتر در موتورهای دیزلی، از آلیاژهای فولادی مقاوم‌تر ساخته می‌شوند.
عوامل موثر در انتخاب نوع شاتون
- نوع موتور: نوع موتور (بنزینی یا دیزلی) و آرایش سیلندرها (خطی یا V شکل) در انتخاب نوع آن موثر است.
- دور موتور: در موتورهای با دور بالا، از شاتون‌های سبک‌تر و مقاوم‌تر استفاده می‌شود.
- نیروی تولید شده: در موتورهای با قدرت بالاتر، باید استحکام بیشتری داشته باشد.
- ابعاد موتور: ابعاد موتور بر طول و قطر آن تاثیر می‌گذارد.
مواد مورد استفاده در ساخت شاتون
- آلیاژهای فولاد: به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش، پرکاربردترین آلیاژ برای ساخت این قطعه است.
- آلیاژهای آلومینیوم: سبک‌تر از فولاد هستند و در موتورهای با دور بالا استفاده می‌شوند.
- آلیاژهای تیتانیوم: بسیار سبک و مقاوم هستند اما هزینه تولید بالایی دارند.
انواع شاتون از نظر روش ساخت
- نوع ریخته‌گری: این نوع از طریق ریخته‌گری ساخته می‌شوند و معمولاً در موتورهای با کاربری سبک استفاده می‌شوند.
- نوع آهنگری: این نوع از طریق فرآیند آهنگری ساخته می‌شوند و استحکام و دوام بالاتری نسبت به شاتون‌های رخته‌گری دارند.
- نوع ماشینکاری شده: این نوع از یک بلوک فولادی خام به وسیله ماشینکاری ساخته می‌شوند و دقت ابعادی بالایی دارند.
دلایل اصلی خرابی شاتون
- استفاده از روغن نامرغوب یا روغنی که ویسکوزیته مناسبی نداشته باشد
- کمبود روغن موتور یا عدم تعویض به موقع آن
- مسدود شدن مجاری روغن‌رسانی به آن
- رانندگی در دورهای بالا و سنگین برای مدت طولانی
- کشیدن بار بیش از حد مجاز
- استفاده از سوخت نامناسب یا مخلوط سوخت و هوا نامناسب
- سایش بیش از حد یاتاقان‌ها به دلیل عدم روغن‌کاری مناسب یا ورود ذرات خارجی به داخل یاتاقان
- خستگی متریال یاتاقان به دلیل کارکرد طولانی‌مدت
- سایش یا شکستگی پین پیستون که باعث می‌شود آن به درستی به پیستون متصل نشود
- وجود ترک یا شکستگی در بدنه
- ابعاد نامناسب یا عدم هم‌محوری آن
- خرابی میل‌لنگ، پیستون یا سیلندر می‌تواند به طور غیرمستقیم باعث خرابی شاتون شود
علائم خرابی شاتون
خرابی آن می‌تواند باعث آسیب‌های جدی به موتور و حتی از کار افتادن کامل آن شود. بنابراین، سلامت و نگهداری ازآن بسیار مهم است
- صدای غیرعادی از موتور: شنیدن صدای تق‌تق یا ضربه زدن از داخل موتور.
- کاهش قدرت موتور: کاهش شتاب خودرو و کند شدن آن.
- افزایش مصرف روغن: کاهش سطح روغن موتور بدون هیچ نشانه‌ای از نشت روغن.
- لرزش موتور: لرزش بیش از حد موتور در دورهای مختلف.
- دود کردن موتور: خروج دود آبی یا سفید از اگزوز.
- روشن نشدن موتور: در موارد شدید، خرابی آن ، می‌تواند باعث روشن نشدن موتور شود.
- نکته: در صورت مشاهده هر یک از علائم فوق، باید هرچه سریع‌تر به تعمیرگاه مراجعه کنید تا از آسیب‌های جدی‌تر به موتور جلوگیری شود.
پیشگیری از خرابی شاتون
- استفاده از روغن مناسب: استفاده از روغنی که مطابق با مشخصات فنی خودرو باشد و به موقع تعویض شود.
- کنترل سطح روغن: به طور مرتب سطح روغن موتور را چک کنید و در صورت نیاز آن را پر کنید.
- رانندگی نرم و ملایم: از رانندگی در دورهای بالا و سنگین خودداری کنید.
- سرویس‌های دورهای: به طور مرتب سرویس‌های دورهای خودرو را انجام دهید.
- استفاده از سوخت با کیفیت: از سوخت با کیفیت و استاندارد استفاده کنید.
عیوب رایج شاتون
- شکستگی: در اثر وارد شدن نیروهای بیش از حد یا وجود عیوب در ساخت، این قطعه، ممکن است بشکند.
- خمیدگی: در اثر اعمال نیروی زیاد و ناگهانی، ممکن است خم شود.
- سایش یاتاقان‌ها: در اثر اصطکاک و عدم روغن‌کاری مناسب، یاتاقان‌های آن ممکن است ساییده شوند.
نگهداری از شاتون
- روغن‌کاری منظم: استفاده از روغن موتور با کیفیت و تعویض به موقع آن، از سایش یاتاقان‌ها جلوگیری می‌کند.
- کنترل دمای موتور: دمای بالای موتور می‌تواند بهاین قطعه، آسیب برساند، بنابراین باید از افزایش بیش از حد دمای موتور جلوگیری شود.
- تعویض به موقع قطعات فرسوده: در صورت فرسودگی یاتاقان‌ها یا سایر قطعات مرتبط با آن، باید آن‌ها را به موقع تعویض کرد.
عوامل موثر بر طول عمر شاتون
- کیفیت مواد اولیه: استفاده از مواد با کیفیت بالا و آلیاژهای مناسب، طول عمر ان را افزایش می‌دهد.
- دقت ساخت: دقت در فرآیند ساخت و ماشینکاری آن، باعث کاهش تنش‌های داخلی و افزایش طول عمر آن می‌شود.
- روغن‌کاری مناسب: روغن‌کاری مناسب و استفاده از روغن موتور با کیفیت، از سایش قطعات و افزایش طول عمر شاتون جلوگیری می‌کند.
- شرایط کاری موتور: شرایط کاری موتور مانند دما، فشار و دور موتور، بر عمر شاتون تأثیرگذار است.
دراین مقاله اهمیت شاتون و عملکرد آن را بررسی کردیم.و این مفاله توسط کره اتوپارت ارائه شده است درصورت هرگونه سوال یا مشکل کامنت بگارید.