شاتون زدن خودرو و 9 دلیل مهم آن
به احتمال زیاد کلمه‌ی ” شاتون زدن “ را از مکانیک خودروی خود بسیار شنیده اید. شاتون زدن خودرو یکی از اتفاق‌هایی می‌باشد که برای هر خودرویی ممکن است رخ دهد. امّا اینکه چرا این اتفاق می‌افتد و چه نشانه‌هایی دارد از اطّلاعاتی می‌باشد که بهتر است هر راننده ای نسبت به آنها آگاه باشد. در حقیقت شاتون ( Connecting Rod ) از قطعات اصلی پیشرانه خودرو می‌باشد که دارای وظایف مهمی می‌باشد. به همین دلیل در این مقاله سعی بر آشنایی با نقش شاتون در پیشرانه خودرو، وظیفه آن، معنای شاتون زدن، نشانه‌های شاتون زدن و انواع آن را داریم. همراهِ مجلّه لوازم یدکی ام ام پارت باشید تا با داشتن اطّلاعات کافی بتوانید تا حدودی از هزینه‌های سنگین تعمیرات موتور جلوگیری کنید.
شاتون چیست؟
موتورهای درون سوز و احتراق داخلی از مهم ترین اختراعات بشر هستند که از بیرون شبیه به یک سیستم فلزی بزرگ هستند. امّا وقتی بخواهید وارد جزئیات شوید متوجّه خواهید شد که این سیستم پیچیده تر از آن چیزی که در تخیّلات شما وجود داشت بوده است. این پیشرانه‌ها که در انواع خودروها موجود می‌باشند دارای قطعات ریز و درشتی هستند که کارایی هر یک دارای اهمیّت خاصی می‌باشد.
پیشرانه‌های احتراق داخلی از اجزای اصلی چون سیلندر، سر سیلندر، واشر سر سیلندر، پیستون، میل لنگ، شاتون، تسمه تایم، شمع، رینگ پیستون و فنر سوپاپ تشکیل شده است که هر یک از این قطعات ضمن داشتن کارکرد و وظایف خاص خود در راستای هدف اصلی یعنی به حرکت درآوردن خودرو فعالیت میکنند.
حال در این مقاله هدف ما راهنمایی شما عزیزان برای شناخت یکی از اصلی ترین اجزای پیشرانه یعنی شاتون می‌باشد.
شاتون یکی از مهم ترین قطعات موتوری می‌باشد که از اهمیّت و سلامت آن در خودرو نباید غافل شد. این قطعه با ایجاد ارتباط بین دیگر قطعات موتوری چون میل لنگ و پیستون ایفای نقش میکند. در واقع شاتون اتصال مکانیکی بین پیستون و میل لنگ را فراهم میکند و به دلیل عملکردی که در پیشرانه دارد باید بسیار مستحکم باشد.
وظیفه شاتون چیست؟
همانطور که گفته شد این قطعه بین میل لنگ و پیستون ارتباط برقرار میکند و مانند یک اهرم، حرکت خطی پیستون را به حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل کند. از آنجایی که حرکت رفت و برگشتی پیستون در اثر سوخت و ساز در موتور ایجاد می‌شود و به وسیله شاتون به میل لنگ انتقال پیدا میکند و با طراحی خاص میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می‌شود.در واقع شاتون با اجازه دادن به پیستون باعث بالا و پایین رفتن آن می‌شود تا گشتاور چرخشی در موتور ایجاد شود.
توجّه داشته باشید شاتون‌های مورد استفاده شده در یک پیشرانه باید در یک اندازه و سایز باشند. در غیر این صورت موتور، توازن وزنی خود را از دست می‌دهد و منجر به لرزش شدید موتور می‌شود. به اعداد حک شده روی شاتون توجه داشته باشید.
ضمن انجام این عمل با دریافت انرژی از میل لنگ با حرکت پیستون به طرف بالا باعث فشرده سازی مخلوط سوخت و اکسیژن می‌شود.
به طور کلی وظایف شاتون به این شرح می‌باشد:
- ایجاد ارتباط بین میل لنگ و پیستون
- فشرده سازی مخلوط سوخت و اکسیژن
- تبدیل حرکت عمودی پیستون به حرکت دورانی
همه این کارها بدون شاتون امکان پذیر نمی باشد.
شاتون چه اجزا و ساختاری دارد؟
شاتون قطعه ایی می‌باشد که ضمن سبک بودن باید ساختار مقاومی داشته باشد. به طور معمول از جنس فولاد در ساختار شاتون استفاده می‌شود تا در برابر حرارت موجود در موتور و ضربات ناشی از فشارهایی که از پیستون در عمل رفت و برگشت به آن وارد می‌شود را داشته باشد.
شاتون قطعه ای میله مانند است که از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:
- سر کوچک
- بدنه
- سر بزرگ
سر کوچک: این قسمت که به صورت یکدست با ساق یا بدنه است همیشه با پیستون در ارتباط می‌باشد و با کمک قطعه ایی بنام گژن پین به آن متصل می‌شود. در واقع ضربات پیستون در ابتدا به این قسمت وارد می‌شود.
بدنه: ساق شاتون با دیگر قسمت‌ها به صورت یکپارچه طراحی شده است. بعد از انتقال ضربات پیستونه به سر کوچک ضربات به واسطه این قسمت یعنی ساق به سر بزرگتر منتقل می‌شود.
سر بزرگ: این قسمت که با نام یاتاقان بزرگ هم نیز شناخته می‌شود دارای دو مدل و طراحی می‌باشد. با حرکت این قسمت لنگ میل لنگ به چرخش در می‌آید و با انتقال حرکت عمودی پیستون به میل لنگ نقش خود را ایفا میکند و حرکت را به حرکت چرخشی منتقل میکند.
شاتون زدن یعنی چه؟
شاتون زدن در واقع همان خرابی شاتون می‌باشد. شاتون زدن زمانی رخ می‌دهد که میزان روغن موتور در کارتل کاهش پیدا میکند و یا روغن موجود نمی تواند روانکاری بین قطعات را به درستی انجام دهد. در این صورت پیستون خشک کار میکند که باعث افزایش دمای آن می‌شود. این افزایش حرارت باعث منبسط شدن قطعات پیستون و در نهایت قفل شدن گژن پین می‌شود. فشار ایجاد شده به سمت پایین انتقال پیدا میکند و باعث قفل شدن شاتون و خمیدگی آن می‌شود. اگر شاتون به طور کامل قفل شود دچار شکستگی می‌شود.
دلیل شاتون زدن ماشین چیست؟
شاتون مانند هر قطعه یدکی دیگری در خودرو دچار خرابی و آسیب می‌شود. خرابی شاتون میتواند بر کارکرد دیگر اجزا تاثیر گذار باشد و باعث ایجاد مشکلاتی در پیشرانه و موتور خودرو شود. شاتون زدن میتواند دلایلی چون موارد درج شده در قسمت زیر را داشته باشد که بررسی آنها می‌پردازیم.
- تصادفات شدید: همانطور که گفته شد شاتون‌ها از قطعات حساس و ضروری پیشرانه می‌باشند. با توجه به اینکه گفته شد شاتون‌ها از فولاد ساخته می‌شوند و ساختار محکمی دارند ممکن است بر اثر وارد شدن ضربه‌های محکم در تصادفات شدید به خصوص زمانی که از سمت جلوی خودرو اتفاق می‌افتد دچار شکستگی شوند و کارایی خود را از دست بدهند. به همین دلیل توصیه می‌شود در صورت تصادف حتی اگر سطحی باشد موتور و قطعات آن را توسط یک متخصص مورد بررسی قرار دهید تا در صورت کوچکترین آسیب دیدگی تعویض شوند.
- ضربات شدید در پیستون: احتراق غیر عادی و زودرس در سیلندر باعث می‌شود پیستون ضربات بسیار محکمی را به شاتون وارد کند و دچار آسیب دیدن این قطعه شود. در حقیقت احتراق نامناسب که از تزریق نادرست سوخت به داخل سیلندر صورت می‌گیرد باعث غیر عادی شدن فشار وارد شده به پیستون و شاتون می‌شود و این موضوع باعث می‌شودپیستون زودتر از زمان مشخص و با فشار بیشتر به سمت پایین حرکت کند. در این شرایط شاتون تحت فشار بالا قرار می‌گیرد و شکسته می‌شود.
- یاتاقان‌های فرسوده: همانطور که گفته شد موتور خودرو از قطعات ریز و درشتی تشکیل شده است که خرابی هریک میتواند باعث آسیب دیدگی دیگر اجزای موتوری شود. یاتاقان از کوچکترین و ساده‌ترین قطعات موتوری می‌باشد. استفاده از یاتاقان‌های بی‌کیفیت و نامرغوب باعث ضعیف شدن عملکرد شاتون می‌شوند.
- دنده معکوس در سرعت‌های بالا: استفاده نادرست از دنده معکوس به خصوص در سرعت‌های بالا نه تنها میتواند منجر به آسیب دیدگی و از بین رفتن شاتون شود؛ به طور حتم خرابی دیگر قطعات یدکی خودرو و به تبع هزینه‌های تعمیر بالاتری را دربر خواهد داشت.
- روغن کاری نادرست اجزای شاتون: همان طور که گفته شد خشک کار کردن پیستون باعث ایجاد فشار در شاتون می‌شود. بنابراین می‌توان گفت روغن کاری نادرست اتصالات شاتون میتواند باعث فرسودگی زودرس آن شود.
- هرز شدن اتصالات شاتون: اگر شاتون به درستی تنظیم نشده باشد و اتصالات آن به میل لنگ و پیستون با دقت کافی صورت نگیرد به طور حتم خرابی شاتون را به همراه خواهد داشت.
- فرو رفتن پیشرانه در آب عمیق: این اتفاق زمانی می‌افتد که خودرو درون آب قرار می‌گیرد. از آنجایی که هوا قابل متراکم شدن می‌باشد اما مایع نه، پر شدن مایع آب درون موتور باعث قفل هیدرولیک می‌شود. در این حالت زمانی که استارت زده شود شاتون سریعاً خم می‌شود و می‌شکند. برای جلوگیری از این اتّفاق نباید درون آب و تا زمانی که آب از موتور کاملا خارج نشده است به هیچ عنوان نباید استارت بزنید.
- دور موتور بالا: زمانی که با دور موتور بالا رانندگی می‌کنید نیروی بسیار زیادی به شاتون وارد می‌شود. چرا که در این حالت پیستون‌ها با سرعت بالاتری حرکت میکنند و باعث می‌شوند شاتون‌ها دچار شکستگی شوند. خودروهایی لوکس امروزی دارای قابلیتی می‌باشد که اجازه رانندگی با دور موتور بالا را نمی دهند و هشدار می‌دهند. این خودروها ضمن اعلام هشدار مقدار زیادی از سوخت را استفاده میکنند تا مقدار فشارهای وارد شده کمتر باشد.
- تقویت کردن موتور: برخی از افراد برای بهینه تر کردن قدرت موتور قطعاتی را به آنها اضافه میککند. این موضوع ممکن است باعث شود موتور به درستی کار نکند و فشار بیش از حد آن باعث خرابی میل لنگ، پیستون و شاتون می‌شود.
نشانه‌های شاتون زدن چیست؟
نشانه‌های شاتون زدن مختصر می‌باشد که به راننده این هشدار را می‌دهد که مشکلی در موتور خودرو وجود دارد. از آنجایی که خرابی شاتون میتواند آسیب‌های جبران ناپذیری را برای خودرو به همراه بیاورد بهتر است با داشتن اطلاعات و دانش کافی نسبت به نشانه‌های خرابی شاتون از آسیب‌های احتمالی دیگر قطعات جلوگیری کنید.
- صدای تق تق در موتور
صدایی شبیه به تق تق در زمان کارکردن پیشرانه از شایع ترین نشانه‌های شاتون زدن می‌باشد. این صدا با افزایش سرعت بیشتر و بلندتر می‌شود و به طور مکرر خواهد بود.
- روغن‌ریزی
اگر شاتون آسیب دیده باشد موتور به روغن ریزی می‌افتد و تاثیرات مخربی را به همراه خود خواهد آورد. اگر چراغ چک فشار روغن روشن شده یعنی فشار روغن پایین می‌باشد و به خوبی در پیشرانه جریان پیدا نمیکند. در صورتی که روغن ریزی موتور را برطرف نکنید موتور بر اثر گرما و حرارت بالا دچار ساییدگی و اصطکاک قطعات از جمله شاتون می‌شود.
- خمیدگی ساق شاتون
با وجود نشانه‌های ذکر شده در قسمت بالا اگر مشکوک به آسیب دیدگی شاتون شدید بهتر است آنها را به طور بصری ( توسط مکانیک ) بازرسی کنید. هرگونه خمیدگی در آن نشان از شاتون زدن خودرو می‌باشد.
- پرت شدن قطعات فلزی
خرابی شاتون به طور معمول با صدای بلند و پرتاب فلز از محفظه موتور به همراه است.
البتّه بهترین راه و مطمئن ترین روش برای بررسی وضعیت شاتون، باز کردن موتور و بررسی محل اتصال میل لنگ به شاتون و یاتاقان‌ها و پیستون می‌باشد. این کار نیاز به دانش کافی و هزینه بالایی دارد.
انواع شاتون
شاتون‌ها در انواع و مدل‌های مختلفی طراحی شده اند که هریک به نوبه خود دارای اهمیت بالایی می‌باشند. همچنین باید بدانید که شاتون‌ها بسته به نوع خودرو دارای وزن‌های مختلفی هستند که بهتر می‌باشد در زمان خرید این قطعه به این مسئله توجه داشته باشید.
چرا که اگر وزن شاتون‌های استفاده شده در یک موتور متفاوت باشد باعث بالانس نبودن موتور می‌شوند که در نهایت موتور دچار لرزش می‌شود. به همین دلیل روی شاتون‌ها اعدادی حک شده است که این اعداد به شما کمک میکنند تا باز و بسته کردن آنها به راحتی صورت پذیرد.
شاتون‌ها از نظر روغن کاری نیز به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- روغن کاری توسط مجرای قرار گرفته شده در سراسر شاتون
- روغن کاری از طریق سوراخ قرار گرفته شده در کناره شاتون
در نوع اول یعنی شاتونی که روغن کاری آن توسط مجرایی که سر تا سری شاتون قرار گرفته است صورت می‌پذیرد. در نوع دوم روغن از طریق میل لنگ و شاتون وارد مجرای روغن شاتون می‌شود و سپس روی دیواره سیلندر پاشیده می‌شود. روغن روی دیواره سیلندر از طریق رینگ‌های روغن پیستون به سوراخ گژن پین و بوش رسیده و روغن کاری انجام می‌شود.
همچنین شاهد انواع مختلفی از شاتون در موتورهای V شکل هستیم. در واع آرایش سیلندر موتور به دو شکل خطی و V شکل می‌باشد که شاتون‌ها در موتورهای خطی به یک شکل واحد و طراحی مشابه و جنس فولاد وجود دارند. اما در موتورهای V شکل فرم و ظاهر شاتون‌ها متفاوت می‌باشد که در قسمت زیر به انواع آنها اشاره خواهیم کرد.
- شاتون موازی
شاتون موازی روی میل لنگ به صورت معمولی بسته می‌شود و هر یک از شاتون‌ها دارای یاتاقان متحرک هستند.
- شاتون لولایی
شاتون لولایی به واسطه یکدیگر و روبروی هم بر روی میل لنگ قرار می‌گیرند.
- شاتون ضربدری
در این نوع از شاتون، یاتاقان‌های متحرک هر یک از شاتون‌ها به روی شاتون روبرویی سوار می‌شوند و یاتاقان شاتون مجاور بر روی میل لنگ تعبیه می‌شود و این نوع چیدمان باعث می‌شود شاتون دوم در بخش انتهایی دوشاخه شود.
کلام آخر
در این مقاله تمام تلاش خود را کرده ایم تا شما عیزان به صورت واضح و ساده با کارایی شاتون و دلایل خرابی آن آشنا کنیم.همان طور که متوجه شدید شاتون‌ها اهمیّت زیادی در حرکت خودرو و سیستم جلوبندی و موتوری خودرو دارند. در صورتی که متوجه بروز هر گونه از علائم ذکر شده در خودروی خود شدید باید به یک مکانیک حرفه‌ای مراجعه کنید تا در صدد رفع این مشکل اقدام کند.