شاتون چیست؟
شاتون حرکت خطی بالا و پایین پیستون را به حرکت دایره ای میل لنگ تبدیل می کند و بنابراین در معرض کشش، فشرده سازی، خم شدن و کمانش قرار می گیرد.قدرت. این حرکت میله اتصال خطی به سمت پایین پیستون را به حرکت دایره ای میل لنگ تبدیل می کند و بنابراین در معرض کشش، فشرده سازی، خم شدن و کمانش قرار می گیرد.شاتون با یک یاتاقان ساده روی پین میل لنگ میل لنگ نصب می شود. درپوش یاتاقان شاتون به انتهای بزرگ پیچ شده است. در بیشتر موارد شاتون توخالی است یا دارای یک مجرای داخلی روغن ریخته گری برای تامین روان کننده پین گوجون است.برای به دست آوردن حداقل وزن و استحکام بالا، میله های اتصال از مواد زیر ساخته می شوند:میله های اتصال تولید انبوه آهنگری، ریخته گری یا زینتر شده اند. میله های اتصال فورج شده نسبت استحکام به وزن بهتر و هزینه کمتری نسبت به میله های اتصال متخلخل دارند. با این حال، ساخت قالب نسبتاً گران است.در این مطلب در رابطه علت شاتون زدن خودرو و نحوه تعویض شاتون و راه های جلوگیری از شاتون زدن زا بررسی کردیم.
شاتون از چه قطعاتی تشکیل شده؟
قبل از علت شاتون زدن باید در ابتدا با قطعات شاتون آشنا شوید. شاتون یک جزء از موتور است اما می‌توانیم آن را به اجزای فرعی آن به صورت زیر تقسیم کنیم:
انتهای بزرگ2- انتهای کوچک3- راد4- بوته 5-درج بلبرینگ پیچ و مهره
انتهای بزرگ
نقطه پایانی بزرگ شاتون قسمتی است که به پین میل لنگ متصل می شود. برای اطمینان از اتصال ایمن از مهره ها و پیچ های مخصوص استفاده می شود.
انتهای کوچک
انتهای کوچک شاتون در موتورهای رفت و برگشتی با زمان طولانی به سر متقاطع متصل می شود، در حالی که در مورد موتورهای پیستونی تنه، مستقیماً از طریق پین گوجون به پیستون متصل می شود (که گاهی اوقات به عنوان پین پیستون یا پین مچ نیز شناخته می شود).موتورهای دریایی بزرگ دارای سرهای متقاطع هستند در حالی که موتورهای کوچکتر مانند ژنراتورها ارتباط مستقیمی بین شاتون و پیستون دارند.
دسته شاتون
میله قسمت مرکزی شاتون است که انتهای بزرگ را به انتهای کوچک متصل می کند. ممکن است شکل یک پرتو I یا یک پرتو H داشته باشد.استفاده از I-beam تضمین می کند که میله می تواند بارهای بیشتری را تحمل کند در حالی که انحرافات را برای همان مقدار ماده کاهش می دهد.این میله همچنین دارای سوراخ های مرکزی برای عبور روغن روانکاری از یک سر به سر دیگر است، به خصوص در موتورهایی که دارای پیستون های روغنی خنک هستند.میله‌های پرتو H عموماً گران‌تر، سفت‌تر و برای نیروهای فشاری بالاتر هستند. قیمت آنها از میله های I-beam بیشتر است زیرا تولید آنها گاهی پیچیده تر است.
پین یا گیره
ما از یک یاتاقان در انتهای کوچک شاتون استفاده می کنیم تا حرکت صاف بین پیستون و انتهای کوچک را تسهیل کند. بوش تحت تماس مداوم فلز به فلز با پین پیستون عمل می کند. همچنین باید توجه داشت که بار روی بوش انتهایی کوچک به طور قابل توجهی بیشتر از سایر یاتاقان‌های موتور است. بنابراین، این بوش ها باید به گونه ای طراحی شوند که بارهای چرخه ای بالا را تحمل کنند.
انتهای هلالی
درج یاتاقان ها قطعات نیمه دایره ای از مواد کم اصطکاک هستند که بین شاتون و میل لنگ در پایانی بزرگ قرار می گیرند. دو مورد از اینها یک بافر کامل 360 درجه بین میل لنگ و میله اتصال را تشکیل می دهند.درج های بلبرینگ از تماس فلز با فلز جلوگیری می کند و همچنین به حفظ لایه روغن بین آنها کمک می کند. این مزایا باعث افزایش دوام میل لنگ و همچنین شاتون می شود.
پیچ و مهره
پیچ و مهره میله اتصال را در ته بزرگ و همچنین انتهای کوچک (در صورت اتصال به یک ضربدر) محکم می کند. این پیچ و مهره ها بیشترین فشار را در هر موتوری دارند. آنها باید تنش های کششی نوسانی، تنش های خمشی و تنش های برشی را در طول عملیات تحمل کنند.این پیچ و مهره ها بیشترین فشار را در هر موتوری دارند.به دلیل ماهیت چرخه‌ای تنش‌ها، پیچ‌های شاتون نسبت به خرابی آسیب‌پذیر هستند، مخصوصاً در موتورهای با سرعت متوسط. نگهداری پیشگیرانه و مبتنی بر شرایط، احتمال خرابی را کاهش می دهد.
مواد شاتون
انتخاب مواد برای میله های اتصال یک فرآیند بسیار مهم است. ما می خواهیم شاتون ما دارای استحکام کششی و فشاری بالایی باشد و همچنین در برابر شکست خستگی مقاومت کند.بر اساس کاربرد، مواد برای میله اتصال می تواند بسیار متفاوت باشد.فولاد متداول ترین ماده میله اتصال در کاربردهای خودرو است.برای نیروهای فشاری بالا، آلیاژ آلومینیوم یا فولاد ندولری ریخته‌گری شده گزینه‌های خوبی هستند. هنگامی که ما نیاز به کار با نیروهای کششی بالا داریم، فولاد ریخته گری، آهنگری یا ساخته شده مناسب تر است.هنگامی که هزینه نگران کننده است و عملکرد کمتر رضایت بخش است، چدن به خوبی کار می کند و ارزان تر است. در کاربردهایی مانند موتور اسکوتر استفاده می شود.
از سوی دیگر، زمانی که هزینه نگران کننده نیست، تیتانیوم به خوبی کار می کند، زیرا وزن را کاهش می دهد و عملکرد بالایی را ارائه می دهد. برای میله های اتصال سبک، ممکن است از آلیاژهای آلومینیوم مانند T6-2024 یا T651-7075 نیز استفاده کنیم.به غیر از مواد ذکر شده در بالا، میله های اتصال نیز ممکن است از فلز متخلخل با پایه آهن، فولاد میکرو آلیاژی و چدن گرافیت کروی ساخته شوند.
انواع شاتون
بر اساس روش ساخت آنها می توان شاتون ها را به چهار نوع تقسیم کرد. اینها هستند:
- میله ریخته گری
- میله آهنگری
- میله فلزی پودری
- میله بیلت
میله ریخته گری
میله های ریخته گری میله های اتصال ساخته شده از فرآیند ریخته گری هستند. ریخته گری به طور کلی آسان تر و ارزان تر از جایگزین است. این میله‌ها برای کاربردهای کم مصرف و سرعت کم که به سطوح کارایی خیلی بالا نیاز ندارند، مناسب هستند.استفاده از میله های ریخته گری به سازندگان کمک می کند تا هزینه ها را کاهش دهند و تجهیزات خود را برای اکثر مشتریان مقرون به صرفه نگه دارند.با این حال، آنها هرگز نباید برای کاربردهای با سرعت بالا استفاده شوند، زیرا معایب استفاده از میله ریخته گری در موقعیت های با کارایی بالا بسیار بیشتر از مزایای آن است.
میله آهنگری
همانطور که از نام آن پیداست، میله های آهنگری از فرآیند آهنگری ساخته می شوند. این فرآیند ساختار دانه فلز را با شکل میله‌ای هماهنگ می‌کند و خواص مکانیکی مانند شکل‌پذیری، چقرمگی ضربه و استحکام خستگی را بهبود می‌بخشد.اینها همه خواص بسیار مطلوب در شاتون هستند. استحکام میله های فولادی آهنگری بیشتر از میله های فلزی پودری است. این میله ها می توانند نسبت تراکم بالاتری را حفظ کنند در حالی که نیازهای سخت تحمل اندازه و وزن را برآورده می کنند.
میله فلزی پودری
میله های فلزی پودری به سرعت به رایج ترین نوع میله های اتصال در صنعت خودرو تبدیل می شوند. آنها یک جایگزین مقرون به صرفه و با کارایی بالا برای میله های ریخته گری سنتی یا ماشین کاری شده ارائه می دهند.میله های فلزی پودری نیازی به ماشینکاری اضافی ندارند، که سودآوری فرآیند را علیرغم داشتن هزینه مواد اولیه بالاتر از ریخته گری بهبود می بخشد.یک میله اتصال فلز پودری یا متخلخل فلزی با قالب گیری فشار پودر فلز و حرارت دادن آن در کوره برای ایجاد اتصال فلزی ساخته می شود.برای خواص مکانیکی حتی بهتر، میله های فلزی پودری در فرآیند آهنگری قرار می گیرند. این باعث بهبود استحکام تسلیم، استحکام کششی، چگالی، قابلیت کشیدگی، چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی می‌شود.
میله بیلت
میله های بیلت از یک شمش فولادی مسطح ساخته شده اند. در برنامه های CAD طراحی شده و سپس با استفاده از روش های CNC مانند واترجت، برش لیزری و … برش داده می شوند.در نتیجه میله های بیلت را می توان در اندازه ها و طرح های مختلف تولید کرد. ما برای تغییرات طراحی نیازی به ابزار، قالب یا ابزار مجدد نداریم. تجهیزات مشابه می توانند انواع مختلفی از میله های اتصال را تولید کنند.با این حال، میله های بیلت ساختار اصلی دانه را حفظ می کنند. این استحکام کلی را کاهش می دهد زیرا دانه ها در پایان بزرگ نمی چرخند بلکه مانند بیلت اصلی صاف می مانند.
همچنین، از آنجایی که میله‌های بیلت معمولاً در دسته‌های محدودی که سفارشی شده‌اند تولید می‌شوند، به زمان بیشتری برای طراحی، راه‌اندازی و عملیات تکمیل نیاز دارند. این باعث می شود میله های بیلت نسبت به میله های آهنگری ساخته شده از همان مواد مقرون به صرفه تر باشند.
علت خرابی شاتون چیست؟
مشکل شکستن شاتون و یا به عبارتی علت شاتون زدن اغلب در اثر حرارت زیاد ایجاد می شود.شاتون وظیفه اتصال پیستون به میل لنگ را بر عهده دارد و نیرو را به میل لنگ می فرستد که با سرعت بالا می چرخد.در مونتاژ شاتون باید به درستی مونتاژ شود زیرا ممکن است باعث شکسته شدن شاتون شود. و علت دیگر شاتون نیز کمبود روغن موتور است. اگر لایه لایه ای برای روانکاری وجود نداشته باشد، منجر به برخورد پیستون و سیلندر و گرمای بیشتر به انبساط می شود. شاتون از قفل پین پیستون پاره می شود زیرا در هنگام گرمای زیاد هنگام قفل شدن پیچ، روغن کاری کافی نیست، می تواند باعث شکستن شاتون با سرعت بالا شود.
برای جلوگیری از علت شاتون زدن، باید روغن موتور با کیفیت بالا را انتخاب کنید. و روغن موتور با توجه به مدت زمان مشخص شده تعویض می شود. برای اکثر موتورها، شاتون و پیستون را می توان از بالای سیلندر جدا کرد و می توان آن را برای سایش و پارگی بررسی کرد. اگر روی حلقه آثاری وجود داشته باشد، ساییدگی و پارگی وجود دارد. بازرسی سریع حلقه روی دیواره سیلندر به سرعت با استفاده از میخ برای جارو کردن در امتداد دیواره سیلندر انجام می شود. سیلندر روی علامت حلقه روی دیواره سیلندر می‌چرخد.
خرید شاتون با کیفیت
شاتون به عنوان قلب کلیدی در نظر گرفته می شود که بر کار موتور خودرو تأثیر می گذارد. نکته مهم در هنگام خرید شاتون این است که باید به ظاهر سوراخ ورودی روانکار توجه کنید که روغن را به بوستر برنجی پیچ پیستون می فرستد. آب از بالا به پایین جریان می یابد و روغن از زیر پیستون به بالا تزریق می شود و سپس به پایین جریان می یابد، بنابراین سوراخ روغنی که بیشترین مقدار آب را به داخل می دهد باید در بالا باشد، اما اگر سوراخ روغن در وسط باشد. ممکن است منجر به سفتی کمتر در انتهای شفت شود. ساقه اصلی و ساقه باید موقعیت یا درجه ای متناسب با جریان روغن روان کننده داشته باشند. و مهم است که سوراخی را به صورت دستی سوراخ نکنید تا روغن بیشتری روغن کاری شود.بنابراین باید شاتون های با کیفیت را انتخاب کنید.
زمان تعوبض شاتون
شاتون یکی از قطعاتی است که در هر موتوری تحت فشار قرار می گیرد و به همین دلیل برای جلوگیری از آسیب گران قیمت موتور به دلیل خرابی باید مرتباً بررسی شود. برخی از کارخانه‌ها پیشنهاد می‌کنند که میله‌های اتصال تحت یک عمر عملیاتی اندازه‌گیری شده باشند و حداکثر پس از 5 لیتر سوخت در شرایط عملیاتی عادی جایگزین شوند. برخی از کارخانه ها بازرسی بصری را برای تعیین عمر میله پیشنهاد می کنند.
ما احساس می کنیم که ترکیبی از این دو روش برای اطمینان از گرفتن میله قبل از خراب شدن آن بهترین است. همچنین بسیار مهم است که وضعیت شاتون را به صورت دوره ای در طول این عمر کاری بررسی کنید تا مطمئن شوید که سایش زودرس ایجاد نشده است.
توصیه ی اساسی
توصیه می کنیم این بررسی را قبل از هر روز مسابقه انجام دهید و ساده ترین راه این است که درب عقب را از موتور جدا کنید (ابتدا پیستون را به حالت فشرده بالا بیاورید! قبل از برداشتن درپوش عقب) سپس به آرامی میل لنگ را در هر دو جهت بچرخانید. برای تعیین میزان بازی در شاتون. اگر مقدار بازی بیش از حد به نظر می رسد (می توانید حرکت / بازی را با چشم خود تشخیص دهید)، پیشنهاد می کنیم موتور را با دقت جدا کنید و پین میل لنگ و شاتون را برای سایش بیش از حد اندازه گیری کنید، حداکثر دیفرانسیل 0.04 و 0.05 میلی متر در قطر قابل قبول است.
این واقعیت که پین میل لنگ باید کاملاً گرد باشد (همانطور که باید سوراخ شاتون باشد) یکی از نادیده گرفته‌ترین جنبه‌های سایش موتور است و حتی با یک میله کاملاً جدید نیز می‌تواند منجر به آسیب شود. روش مناسب برای اندازه گیری این است که با یک میکرومتر روی یک محور (در راستای جهتی که میله حرکت می کند) و سپس دوباره روی محورهای عمود بر محور اول اندازه گیری کنید. تفاوت این دو اندازه گیری در صورت وجود باید 0.002 < باشد. شاتون همچنین باید از نظر ساییدگی در نواحی بوشینگ به صورت چشمی بازرسی شود و سوراخ های روغن گیری از هرگونه زباله پاک شود.
گیره‌های جایگزین کارخانه‌ای و «گیره‌های پین مچ جدید» را تهیه کنید. میله جدید را دقیقاً مانند میله قبلی قبل از برداشتن آن نصب کنید. توجه داشته باشید که سوراخ روغن در میل باید به سمت میل لنگ باشد.همچنین پیشنهاد می کنیم در صورتی که موتور ضربه ای مانند خرابی یک طرفه دو سرعته (بیش از دور موتور) یا گرم شدن بیش از حد موتور دیده است، میله را بررسی کرده و تعویض کنید.
هزینه تعویض شاتون
علت شاتون زدن را فهمیدید. باید هزینه تعویض شاتون هم بدانید.میله های موتور اجزای بسیار مهمی هستند و تعمیر آنها پرهزینه است زیرا به کار زیادی نیاز دارند. به طور متوسط، شما برای جایگزینی یک میله موتور دمیده شده، به حدود 2500 دلار نگاه می کنید.
محدوده قیمت معمولی بین 1500 دلار در رده پایین تا بیش از 4000 دلار در سطح بالا است. این قیمت بالاست زیرا تعویض میله کنترل شامل تعویض واشر، مهر و موم و بلبرینگ نیز می شود.
هزینه بسته به ساختار موتور شما بسیار متفاوت است. در بیشتر موارد، مکانیک برای دسترسی به میل لنگ و پیستون باید موتور را به طور کامل جدا کند.
این کار زمان و تلاش زیادی می برد. در برخی موارد، آسیب ممکن است آنقدر شدید باشد که نیاز به تعویض کل موتور داشته باشید. تعویض موتور ممکن است بیش از 10000 دلار یا بیشتر هزینه داشته باشد.
نحوه ی تعویض شاتون
1-فلایویل را بچرخانید تا دو پیچ 1/4 اینچی در انتهای بزرگ شاتون قابل دسترسی باشند، این پیچ‌ها را با استفاده از یک سوکت 5/16 اینچی و جغجغه جدا کنید. هنگامی که پیچ ها برداشته می شوند، درپوش بزرگ یاتاقان انتهایی شاتون را می توان به راحتی جدا کرد. با این کار میله اتصال از میل لنگ جدا می شود. با این کار بازوی همزن روغن که توسط یکی از پیچ‌های شاتون به انتهای شاتون وصل شده است نیز از بین می‌رود.
2-پیستون را با فشار دادن آن به سمت بالا و خارج با استفاده از شاتون از بلوک سیلندر خارج کنید. همانطور که در زیر نشان داده شده است. اجازه ندهید شاتون ژورنال میل لنگ را خراش دهد.
3-لطفاً تصاویر زیر را مرور کنید اما شاتون را از پیستون خارج نکنید. ابتدا با استفاده از نشانگر، حروف مربوط به حروف هر طرف پیستون را روی شاتون نشان دهید. این حروف در قسمت پایین پیستون یافت می شوند و معمولا “X” و برخی حروف دیگر هستند. با علامت گذاری مناسب پیستون، مونتاژ مجدد صحیح اطمینان حاصل می شود.
4-لطفاً تصاویر زیر را مرور کنید اما شاتون را از پیستون خارج نکنید. پیستون را می توان با برداشتن پین پیستون از انتهای کوچک شاتون جدا کرد. این کار با استفاده از انبر دماغه سوزنی برای چرخاندن و بیرون کشیدن گیره فنری از پیستون مطابق شکل انجام می شود.
5-لطفاً تصاویر زیر را مرور کنید اما پین پیستون را حذف نکنید. اکنون می توان پین پیستون را با استفاده از رولپلاک و چکش چوبی به دقت از پیستون خارج کرد. اجازه ندهید سنجاق مچ دست روی زمین بیفتد یا خراشیده شود.
6-سعی نکنید حلقه های فشرده سازی پیستون را بردارید زیرا آنها بسیار شکننده هستند و به راحتی می توانند شکسته شوند.
منظور از شاتون زدن چیست
وقتی به دلابلی سطح روغن موتور پایین می آید,درجه حرارت موتور خیلی بالا می رود.با افزایش دما استحکام قطعات موتور پایین می آید.در این لحظه قطعات موتور از جمله شاتون در فشار بیش از اندازه هستند.این فشار بر قطعات باعث شکسته شدن در حال حرکت می شود.در اصطلاح به این وضعیت شاتون زدن موتور می گویند.
دلیل شاتون زدن موتور چیست؟
این اتفاق چندین دلیل دارد.در این قسمت به چن دلیل اشاره می کنیم.همچنین راه های جلوگیری یا پیشگیری از آن را به شما پیشنهاد می دهیم.دلیل اصلی شاتون زدن سه مورد است.1-تعویض دیر هنگام روغن موتور 2-خرابی اویل پمپ 3- استفاده از قطعات نامرقوب در تعمیر موتور اساسی4-رانندگی غیر اصولی و فشار به موتور
تعویض دیر هنگام روغن موتور
روغن در موتور یک عمر مفید دارد.به دلیل حرارت بالای موتور روغن دائم در حال سرد و گرم شدن است.این اختلاف دما باعث تغییر در بافت روغن می شود و امکان دارد روغن بسوزد.در این صورت سطح روغن پایین می آید.با پایین آمدن سطح روغن فشار دما روی قطعات زیاد می شود.در حالی که شما به موتور فشار می آوردید و گاز می دهید ناگهان موتور صدایی می دهد و از کار می افتد.در مطلبی در رابطه با انجام سرویس های دوره ای به موقع صحبت شده.تنها راه جلوگیری از علت شاتون زدن همین است.
خرابی اویل پمپ
در زابطه با نقش اویل پمپ در خودرو صحبت کردیم.وقتی اوبل پمپ روغن را درست مکش نکند و به جریان نیندازد,موتور تحت فشار زیادی قرار می گیرد.برای همین دما بالا می رود و به قطعات داخلی فشار می آید.در یک لحظه موتور قفل می کند و شاتون می زدند.حتما در سرویس های دوره ای اویل پمپ و توری اویل پمپ را چک کنید.علت شاتون زدن می تواند اویل پمپ باشد.
استفاده از قطعات نا مرقوب و غیر اصلی
گاهی پیش می آید شما موتور خودرو را تعمیر اساسی می کنیم.با خیال اینکه موتور نو شده به موتور خودرو فشار وارد می کنید.قطعات نا مرقوب آلیاژ ضعیفی دارد.در اثر فشار زیاد و دمای بالا استحکام خود را از دست می دهند و می شکند.به همین دلیل ما توصیه می کنیم در تعمیر موتور اساسی از قطعات اصلی و با کیفیت استفاده شود.در مطلبی در رابطه با تعمیر موتور اساسی خودرو صحبت شده.علت شاتون زدن همین امر می تواند باشد.
رانندگی غیر اصولی
ریشه بیشتر خرابی ها و علت شاتون زدن در موتور خودرو رانندگی غیر اصولی می باشد.رانندگی غیر اصولی عمر قطعات را به نصف کاهش می دهد.هنگامی که شما بی مورد گاز می دهید یا در دور موتور بالا دنده عوض می کنید در حال صدمه زدن به قلب خودرو هستید.فشار اضافه و دور موتور بالا باعث می شود قطعات فشار زیادی را تحمل کنند.برای همین در مدت کوتاهی این اختلاف دما عمر قطعات را کم می کند.البته برخی خودروها مخصوص گاز دادن و دور موتور بالا طراحی شده.اما 95 در صد خودروها اینگونه نیست و آسیب جدی می بیند.
مطلب پایانی در رابطه با علت شاتون زدن
ما همیشه در مطالب فنی خود سعی بر آموزش شما داریم.از این رو تاکید داریم تا قطعات خودروی خود را حتما اصلی تهیه کنید.شاید قیمت قطعه اصلی بالا باشد,اما هم عمر مفید بیشتری دارد هم هزینه های تعمیر را کاهش می دهد.ما در فروشگاه کارکیتس کیفیت بالایی از قطعات را به مشتریان ارائه می دهیم.علت شاتون زدن در این مطلب بیان شد.می توانید سوالات و نظرات خود را در رابطه با این مطلب در انتها بنویسید.