یاتاقان؛ کوچک اما قدرتمند

یاتاقان، قطعه‌ای کوچک اما حیاتی در خودرو است که نقش اساسی در عملکرد روان و بدون اصطکاک موتور ایفا می‌کند.

به زبان ساده، یاتاقان‌ها قطعاتی هستند که بین دو قطعه متحرک قرار می‌گیرند و با کاهش اصطکاک، حرکت روان این قطعات را تضمین می‌کنند.

در این مقاله به بررسی جامع یاتاقان، انواع آن‌ها، عملکرد و علائم یاتاقان زدن در ماشین خواهیم پرداخت.

در میان اجزای پیچیده‌ای که یک موتور احتراق داخلی را تشکیل می‌دهند، یاتاقان نقش کلیدی دارد و اگرچه اغلب نادیده گرفته می‌شود، اما برای عملکرد روان موتور حیاتی هستند.

از توزیع بار گرفته تا کاهش اصطکاک، یاتاقان‌های موتور برای طول عمر و عملکرد بسیار مهم هستند.

یاتاقان‌های موتور که به عنوان یاتاقان میل لنگ نیز شناخته می‌شوند، جزء مهم موتور هستند. این قطعه میل لنگ را پشتیبانی می‌کند و آن را قادر می‌سازد تا به آرامی در داخل بلوک موتور بچرخد.

در یک موتور معمولی، دو نوع یاتاقان وجود دارد: یاتاقان‌های اصلی و یاتاقان‌های شاتون.

همانطور که در انتهای صحبت در بخش قبل اشاره شد درون موتور خودرو دو نوع یاتاقان وجود دارد. در ادامه درباره این دو مدل یاتاقان بیشتر توضیح می‌دهیم.

یاتاقان اصلی چیست؟

یاتاقان‌های اصلی نوعی یاتاقان موتور هستند که میل لنگ را در یک موتور احتراق داخلی پشتیبانی می‌کند. آن‌ها معمولاً در داخل بلوک موتور قرار دارند و از میل لنگ در هنگام چرخش حمایت می‌کنند.

این مدل از قطعه می‌تواند اصطکاک و سایش بین میل لنگ و بلوک موتور را کاهش دهد.

یاتاقان شاتون چیست؟

یاتاقان‌های شاتون نوع دیگری از یاتاقان‌های موتور هستند که میله‌های اتصال را در یک موتور احتراق داخلی پشتیبانی می‌کنند.

این یاتاقان‌ها بین شاتون و میل لنگ قرار می‌گیرند و به شاتون اجازه می‌دهند با چرخش میل لنگ به آرامی بچرخد و اصطکاک و سایش را بین شاتون‌های اتصال و ژورنال‌های میل لنگ کاهش دهد.

یاتاقان‌های موتور عموما از موادی مانند آلیاژ مس، آلیاژ آلومینیوم، فولاد یا پلیمر ساخته می‌شوند. ویژگی‌های این مواد عبارتند از:

• استحکام و سختی بالا
• مقاومت در برابر حرارت و سایش بالا
• مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی
• هدایت حرارتی خوب
• چقرمگی ضربه عالی

ساخت یاتاقان

یاتاقان ماشین با تلورانس‌های دقیق ساخته می‌شود تا از تناسب قابل قبول اطمینان حاصل گردد.

ماشین‌کاری و سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق، بالاترین سطح دقت را ارائه می‌کنند تا به طور مداوم ویژگی‌های کلیدی مانند ضخامت دیوار، له شدن و ویژگی‌های طراحی روانکاری را حفظ کنند.

ساختار یاتاقان

چندین لایه از مواد درجه یک در ساخت این قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسته به کاربرد، تنوع زیادی در مواد شیمیایی مورد استفاده وجود دارد.

موتورهای با بار بالاتر به سهم بیشتری از مواد روکش و سهم کمتری از مواد لایه پایه نیاز دارند. موتورهای با بار متوسط ​​و کم به سهم بیشتری از لایه پایه و سهم کمتری به لایه‌های روکش پیچیده نیازمندند.

پایه

• از پوشش یاتاقان و روکش‌ها پشتیبانی می‌کند
• پوسته بیرونی را برای قرار دادن پوسته در جای خود تشکیل می‌دهد
• بیشتر از فولاد با کشش بالا
• ضخامت معمولی(90%->)

پوشش (lining)

• لایه استحکام خستگی
• می‌تواند ترکیبی از قلع، مس یا سیلیکون باشد
• ضخامت معمولی 0.012 اینچ/ 0.3 میلی‌متر

بریر (مانع)

• لایه جداسازی بین Lining و Overlays
• یک ماده منحصر به فرد برای به منظور حداکثر محافظت بین آستر و روکش‌ها
• اکثراً از جنس نیکل
• ضخامت معمولی 0.00004 اینچ/ 0.001 میلی‌متر

پوشش نهایی (overlay)

• لایه مقاوم در برابر سایش.
• نقطه تماس اصلی برای قطعات متحرک (میل لنگ، شاتون، میل بادامک و غیره)
• می‌تواند ترکیبی از قلع یا مس باشد.

آیا می‌دانید یاتاقان‌ها کجاها درون موتور پیدا می‌شوند؟ جاهای مختلفی!

این قطعه‌های کوچک اما مهم، همانند بالشت برای قطعه‌های دیگه موتور هستند. به عبارت دیگر کمک می‌کنند که این قطعات راحت‌تر روی هم بلغرند و کمتر خراب شوند.

از پیستون تا میل لنگ، همه جا ممکن است یاتاقان پیدا کنید.

انتهای پایین سیلندر

1. یاتاقان اصلی: بر روی ژورنال‌های اصلی میل لنگ قرار دارد.
2. یاتاقان انتهای بزرگ: در “انتهای بزرگ” میله اتصال قرار دارد، جایی که به میل لنگ متصل می‌شود.
3. یاتاقان فلنج / واشر رانش: در انتهای یا وسط میل لنگ قرار دارد
4. یاتاقان انتهایی کوچک: در “انتهای کوچک” میله اتصال قرار دارد، جایی که به پین ​​پیستون متصل می‌شود.

سر سیلندر

بوش / یاتاقان میل بادامک، روی ژورنال‌های میل بادامک قرار دارد (همه میل بادامک‌ها به بلبرینگ نیاز ندارند).

وظایف اصلی یاتاقان موتور عبارتند از:

• پشتیبانی از اجزای دوار: یاتاقان‌های موتور از چرخش نرم اجزای حیاتی مانند میل لنگ و میله‌های اتصال درون بلوک موتور پشتیبانی و تسهیل می‌کنند.
• کاهش اصطکاک: آن‌ها به حداقل رساندن اصطکاک بین قطعات متحرک، مانند میل لنگ و بلوک موتور، با فراهم کردن سطحی با اصطکاک کم برای عملکرد آن‌ها کمک خواهند کرد.
• تحمل بار کاری: در حین کار موتور، قطعات در حال چرخش مانند میل لنگ نیاز به تحمل نیروی عظیم ضربه احتراق و بار گشتاور از پیستون دارند. یکی دیگر از وظایف مهم بلبرینگ‌های موتور، حمل این بارهای دینامیکی شدید و جلوگیری از جابجایی یا آسیب دیدن قطعات دوار است.
• جذب شوک: آن‌ها شوک و ارتعاش تولید شده در طول فرآیند احتراق موتور را جذب و کاهش می‌دهند و به عملکرد نرم و بی صداتر موتور کمک می‌کنند.
• حفظ روغن کاری: بلبرینگ‌های موتور با حفظ لایه روغن و اطمینان از جریان کافی روغن در سرتاسر موتور به حفظ روانکاری مناسب بین قطعات متحرک کمک می‌کنند.

جهت خرید یاتاقان می‌توانید به فروشگاه قطعات یدکی مراجعه نمایید.

یاتاقان موتور با ایجاد یک لایه لغزشی بین قطعات متحرک، از طریق حرکت ترکیبی چرخشی و لغزشی، اصطکاک را کاهش می‌دهد و امکان چرخش روان قطعات را فراهم می‌کند.

این مکانیزم به منظور تامین موقعیت دقیق و پایدار اجزای دوار موتور طراحی گشت.

یاتاقان‌های چرخان با تحمل بارهای شعاعی و محوری قابل توجه در طول عملکرد موتور، مقاومت حرکتی را به واسطه مکانیزم غلتش به حداقل رسانده و از اتلاف انرژی جلوگیری می‌کنند.

یاتاقان‌های چرخشی، بارهای شعاعی و محوری قابل توجهی را در حین کار موتور تحمل کرده و با بهره‌گیری از مکانیزم غلتش، اصطکاک بین سطوح تماس را به حداقل رسانده و در نتیجه اتلاف انرژی را کاهش می‌دهند.

در شرایط کاری پرفشار موتور، یاتاقان غلتشی با ایجاد یک لایه روانساز تحت فشار بین اجزای متحرک، اصطکاک را به حداقل و عمر مفید خود را افزایش خواهند داد.

ساختار آب‌بندی دقیق این یاتاقان‌ها، محیط داخلی را از شرایط سخت موتور ایزوله کرده و عملکرد روان و بی‌صدا را تضمین می‌نماید.

کاهش لرزش و صدای تولیدی توسط این یاتاقان‌ها، به طور قابل توجهی به بهبود عملکرد کلی موتور و افزایش طول عمر قطعات داخلی آن کمک می‌کند.

بلبرینگ‌های موتور در حین کار با محیط‌ها و شرایط کاری بسیار سخت مواجه می‌شوند که عمدتاً در جنبه‌های زیر منعکس می‌شود.

1- دمای بالای محیط

در حین عملکرد موتور، به واسطه فرآیند احتراق داخلی و اصطکاک میان قطعات، دمای محیط یاتاقان به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت و معمولاً از 150 درجه سانتی‌گراد فراتر می‌رود.

در برخی موارد، این دما حتی به بیش از 200 درجه سانتی‌گراد نیز می‌رسد.

2- بار اعمالی

قطعات چرخان موتور با بار بالا مانند میل لنگ نیاز به تحمل بارهای ضربه‌ای احتراق و گشتاورهای عظیم در طول عملیات پیستون دارند.

این بارهای متمرکز مستقیماً بر یاتاقان‌ها تأثیر می‌گذارد و باعث ایجاد فشار زیادی به یاتاقان‌ها می‌شود. بلبرینگ‌ها باید قابلیت حمل بار عالی داشته باشند.

3- حرکت با سرعت بالا

موتورهای مدرن به منظور دستیابی به توان خروجی بالاتر، عموماً با سرعت چرخش بسیار بالایی طراحی و تولید می‌شوند. در این شرایط، یاتاقان‌ها ملزم به تحمل نیروهای مماسی بسیار شدیدی هستند که ناشی از حرکت دورانی با سرعت بالا می‌باشد.

حرکت نسبی شدید حلقه‌های داخلی و خارجی یاتاقان‌ها، ضرورت استفاده از موادی با مقاومت سایشی بالا و دقت هندسی بسیار بالا را ایجاب می‌کند.

4- اثر ارتعاش

نیروی انفجاری نامتعادل سیلندرها و سایر عوامل خارجی، ارتعاشاتی را در موتور ایجاد می‌کنند که به صورت اجتناب‌ناپذیر به بلبرینگ‌ها منتقل می‌شود.

این ارتعاشات، ضمن تأثیر بر دقت عملکرد بلبرینگ‌ها، عمر مفید آن‌ها را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.

5- محیط آلوده

در داخل موتور سوخت باقی مانده، بقایای احتراق، ذرات ساینده، رطوبت و سایر آلاینده‌ها وجود دارد.

این ناخالصی‌ها می‌توانند به راحتی به بلبرینگ‌ها نفوذ کنند و باعث تشدید سایش، خوردگی و سایر مشکلات شوند.

6- چالش روانکاری

یاتاقان‌های موتور برای تشکیل یک لایه روغن کافی برای کاهش سایش به روغن روانکاری متکی هستند.

دمای بالا و حرکت با سرعت بالا باعث تشدید آسیب به لایه روغن و دشواری طراحی سیستم روانکاری می‌شود.

یاتاقان‌های موتور قطعات کلیدی مصرفی هستند که به شدت مستعد سایش در موتور هستند. عمر مفید آن‌ها عمدتاً به بار کاری که یاتاقان‌ها تحمل می‌کنند، سختی محیط کار و وضعیت روغن کاری خوب بستگی دارد.

به طور معمول، یک موتور با کیفیت بهتر در شرایط استفاده و نگهداری معمولی، عمر مفید یاتاقان‌ها به طور کلی حدود 50000 تا 200000 کیلومتر است.

با این حال، اگر شرایط استفاده نامناسب باشد یا تعمیر و نگهداری نامناسب باشد، طول عمر یاتاقان‌ها به شدت کاهش می‌یابد و در نتیجه بر قابلیت اطمینان و عمر مفید کل سیستم موتور تأثیر می‌گذارد.

هنگام استفاده طولانی مدت، یاتاقان موتور به تدریج فرسوده خواهد شد و علائم زیر را نشان می‌دهد:

• افزایش صدای بلبرینگ موتور: سایش یاتاقان باعث افزایش شکاف و افزایش زبری سطح می‌شود و در نتیجه صدای غیرعادی مانند اصطکاک فلزی پر سر و صدا، سوت و غیره ایجاد می‌کند.
• افزایش لرزش: سایش ناهموار رینگ‌های داخلی یا خارجی بلبرینگ‌ها باعث از بین رفتن دقت چرخش و عدم تعادل در روتور و در نتیجه تشدید لرزش موتور می‌شود.
• افزایش آشکار دما: پس از آسیب دیدن یاتاقان، اتلاف حرارت بین جفت‌های متحرک افزایش می‌یابد و باعث می‌شود دمای بلبرینگ و قسمت‌های اطراف به سرعت بالا برود.
• افزایش مصرف سوخت: سایش یاتاقان مقاومت حرکت داخلی را افزایش می‌دهد و بازده انتقال نیرو را کاهش می‌دهد و در نتیجه مصرف سوخت را افزایش می‌دهد.
• علائم نشت روغن: سایش شدید ممکن است باعث خرابی یاتاقان و ترک خوردگی یا آسیب به آب‌بندها شود و در نتیجه آثاری از نشت روغن ایجاد شود.
• ضایعات سایش فلز: وجود تعداد زیادی ذرات فلزی یا مواد یاتاقان ریز در روغن موتور نشان دهنده این است که یاتاقان در وضعیت سایش شدید قرار دارد.
• کاهش انعطاف پذیری: سایش یاتاقان باعث کاهش انعطاف پذیری قطعات در حال چرخش می‌شود و در نتیجه حرکت ضعیف هنگام تکان دادن موتور انجام می‌شود.
• صداهای غیر عادی: هنگامی که یاتاقان‌ها تا حدی فرسوده گردند، صداهای غیرعادی مانند “خش خش” یا ضربه فلز به گوش خواهد رسید.

علل اصلی خرابی یاتاقان موتور عبارتند از:

• بار بیش از حد تحمل بار
• روغن کاری ضعیف که لایه روغن را از بین می برد
• فرسایش تشدید کننده آلاینده
• عملیات نصب نامناسب که باعث خرابی زودهنگام می‌شود
• نقص ذاتی موثر بر عملکرد
• دمای بیش از حد که باعث مشکلات ناپایداری حرارتی می‌شود

بنابراین برای جلوگیری از خرابی‌های بلبرینگ باید در هنگام طراحی بلبرینگ، بار به طور دقیق محاسبه شود. عملکرد آب بندی یاتاقان نیز باید استاندارد باشد.

در طول فرآیند تولید، نظارت بر کیفیت و فرآیندهای مونتاژ استاندارد باید تقویت شود. دمای بیش از حد موتور به طور مستقیم عمر مفید یاتاقان‌ها را تهدید می‌کند.

بنابراین سیستم خنک کننده باید به طور معقولی بهینه شود. در عین حال، تعادل دینامیکی روتور موتور باید به طور منطقی طراحی شود تا از لرزش بیش از حد در هنگام کار موتور جلوگیری شود.

موتور ماشین شما از طریق احتراق بنزین و اکسیژن نیرو تولید می‌کند. این احتراق باعث چرخش میل لنگ می‌شود و بنابراین انرژی مکانیکی لازم برای حرکت چرخ‌ها را فراهم می‌کند.

موتور شما شامل مجموعه‌ای از یاتاقان‌ها است که در جایی قرار دارند که قطعات متحرک موتور شما با قطعات غیر متحرک برخورد می‌کنند.

یاتاقان‌های موتور که به عنوان یاتاقان‌های اصلی نیز شناخته می‌شوند، از میل لنگ پشتیبانی می‌کنند و در عین حال میزان اصطکاک را هنگام چرخش به حداقل می‌رسانند.

اگر می‌خواهید در مورد یاتاقان ماشین اطلاعات بیشتری کسب نمایید، به خواندن ادامه دهید. در ادامه نگاهی دقیق تر به سه دلیل رایج خرابی این قطعه موتور خواهیم داشت.

کمبود روان کننده (روغن)

بسیاری از مردم متصور هستند که یاتاقان‌های موتور از کره‌های فلزی صیقلی تشکیل شده‌اند. با این حال یاتاقان‌های موتور در واقع از سیلندرهای مسطح تشکیل شده‌اند.

تولیدکنندگان یاتاقان‌ها را از مخلوط‌های خاصی از فلز می‌سازند که دقیقاً متعادل شده‌اند تا مقاومت در برابر سایش را بهینه کنند بدون اینکه آنقدر سخت شوند که یاتاقان‌ها به میل لنگ آسیب برساند.

در یک سیستم بلبرینگ که به خوبی کار می‌کند، میل لنگ در واقع هرگز با سطح یاتاقان تماس نمی‌گیرد.

در عوض، یک لایه نازک روغن یک بافر محافظ بین دو جزء ایجاد و در عین حال میزان اصطکاک روی هر دو را کاهش خواهد داد.

بدون روغن کاری کافی، هم بلبرینگ و هم میل لنگ به زودی در معرض آسیب‌های ناشی از اصطکاک قرار می‌گیرند.

یاتاقان‌های موتور روغن کاری خود را از منبع رایج روغن موتور در ماشین شما دریافت می‌کنند. همانطور که موتور شما کار می‌کند، روغن به طور طبیعی به داخل بدنه یاتاقان‌ها حرکت می‌کند.

با این حال، اگر میزان روغن خودروی شما کمتر از سطح استاندارد باشد، یاتاقان‌های موتور شما ممکن است به اندازه کافی روغن کاری دریافت نکنند، در نتیجه احتمال خرابی افزایش خواهد یافت.

در نهایت، روغن کاری بسیار کم به یکی از فاجعه بارترین مشکلات موتور منجر می‌شود. اگر ماشین شما گرفتار این مشکل شود، ممکن است چاره‌ای جز تعویض کل موتور خود نداشته باشید.

گل و لای

حتی زمانی که مقدار روغن شما در محدوده قابل قبول باقی می‌ماند، خرابی بلبرینگ همچنان ممکن است رخ دهد. در اینجا مشکل شامل آلاینده‌های موجود در عرضه نفت است.

کثیفی، گرد و غبار و زباله همگی می‌توانند یاتاقان‌های موتور شما را خراب کنند. همانطور که یاتاقان‌ها با سرعت بسیار بالا حرکت می‌کنند، حتی ذرات ریز زباله می‌توانند باعث ایجاد خراش‌های محیطی در امتداد بلبرینگ شوند.

هنگامی که یاتاقان حفره‌ها و شیارهایی ایجاد می‌کند، تکه‌های زباله حتی می‌توانند روی سطح قرار گیرند. ناحیه برجسته ایجاد شده در این روش از لایه محافظ روغن عبور کرده و به میل لنگ آسیب می‌رساند.

راه حل در اینجا بررسی منظم روغن برای علائم آلودگی بیش از حد است. اگر مکانیک تشخیص دهد که سطح زباله در روغن شما بیش از حد افزایش یافته است، سیستم شما را تخلیه و دوباره آن را با روغن تازه پر می‌کند.

شکستن یاتاقان

قطر یاتاقان‌های موتور کمی بیشتر از سوراخ محفظه‌ای است که داخل آن قرار دارد. این قطر اضافی یک نیروی بیرونی ایجاد می‌کند که معمولاً به عنوان خرد شدن یاتاقان شناخته می‌شود، که تماس سطحی بین یاتاقان و سوراخ را افزایش می‌دهد.

با این حال، اگر له شدن بلبرینگ از مقدار مناسب برای یک موتور معین بیشتر شود، ممکن است مشکلات جدی ایجاد شود. در این حالت، یاتاقان‌ها فشار زیادی بر روی سوراخ‌ها وارد می‌کنند.

در نتیجه، یاتاقان‌ها ممکن است برآمده یا به سمت داخل خم شوند. له شدن یاتاقان اغلب در نتیجه گشتاور بیش از حد در هنگام ساخت یا سرویس موتور رخ می‌دهد.

به همین دلیل، همیشه باید یک متخصص با تجربه را برای انجام تعمیر و نگهداری موتور انتخاب کنید.

یاتاقان زدن یعنی چی؟ وقتی می‌گوییم موتور ماشین یاتاقان زده، یعنی یکی از قطعات مهم موتور که به چرخش بقیه قطعات کمک می‌کند، خراب شده است.

تصور کیند موتور ماشین قلب آن باشد. یاتاقان هم یک نوع محافظ برای این قلب است. وقتی یاتاقان خراب می‌شود، انگار محافظ قلب سوراخ شده و دیگر نمی‌تواند از قلب به خوبی محافظت کند.

این قطعه، روغنی که باعث می‌شود قطعات موتور راحت‌تر روی هم بلغزند را خراب می‌کند و باعث می‌شود موتور صداهای عجیب بدهد و حتی خراب شود.

یاتاقان زدن یکی از مشکلات جدی در موتور خودرو است که می‌تواند عواقب جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد. با رعایت نکات ذکر شده و مراجعه منظم به تعمیرگاه مجرب، می‌توان از بروز این مشکل جلوگیری کرده و طول عمر موتور خودرو را افزایش داد.

پیشنهاد مطالعه

• اگر از خودروی سمند استفاده می‌نمایید باید بدانید که انتخاب لاستیک بسیار مهم و تاثیر گذار است. بنابراین شما را به مطالعه مطلب لاستیک سمند دعوت می‌نماییم.
• قلب سیستم جرقه زنی اهمیت بالایی دارد. اطلاعات خود درباره کوئل خودرو را افزایش دهید.
• زندگی در کلانشهرها با قوانین خاص عبور و مرور همراه است. طرح ترافیک یکی از این قوانین است که باید درباره آن بدانیم.