شاتون، قطعه‌ای فلزی است که نقش پل ارتباطی بین پیستون و میل لنگ را در موتور خودرو ایفا می‌کند. این قطعه کوچک اما حیاتی، تحت فشار و دمای بسیار بالا کار می‌کند و کوچک ترین مشکلی در آن، منجر به خسارات جبران ناپذیری به موتور میشود. از این رو، شناخت ساختار، عملکرد و دلایل خرابی شاتون برای تمامی افراد ضروری است.
در این مقاله، ابتدا به معرفی دقیق ساختار و انواع شاتون خواهیم پرداخت و سپس به بررسی عملکرد آن در موتور خواهیم پرداخت. در ادامه، به دلایل مختلف خرابی شاتون و علائم هشدار دهنده آن خواهیم پرداخت. در نهایت، راهکارهایی برای جلوگیری از خرابی شاتون و افزایش طول عمر موتور ارائه خواهیم داد.
فهرست
ساختار شاتون و انواع آن
شاتون، قطعه‌ای استوانه‌ای شکل و بسیار مقاوم در موتورهای پیستونی که نقش پل ارتباطی بین پیستون و میل لنگ را ایفا می‌کند. ساختار این قطعه به گونه‌ای طراحی شده است که بتواند نیروهای فشاری و کششی ناشی از احتراق را تحمل کرده و حرکت خطی پیستون را به حرکت دورانی میل لنگ تبدیل کند. از لحاظ ساختاری، شاتون به سه بخش اصلی تقسیم میشود:
- سر کوچک (یاتاقان کوچک): این بخش از شاتون به وسیله‌ی گژن پین به پیستون متصل میشود و ضربات اولیه‌ی ناشی از احتراق را دریافت می‌کند. جنس سر کوچک معمولاً از فولاد آلیاژی با استحکام بالا ساخته میشود تا بتواند در برابر سایش و فشارهای وارده مقاومت کند.
- بدنه: بدنه‌ی شاتون، بخش میانی و باریک‌تر آن است که وظیفه‌ی انتقال نیرو از سر کوچک به سر بزرگ را بر عهده دارد. بدنه معمولاً به صورت تو خالی طراحی میشود تا وزن شاتون کاهش یابد و در عین حال استحکام لازم را حفظ کند.
- سر بزرگ (یاتاقان بزرگ): این بخش از شاتون به وسیله‌ی پیچ و مهره به میل لنگ متصل میشود و نیروی تولید شده در سیلندر را به میل لنگ منتقل می‌کند. سر بزرگ معمولاً به صورت دو نیمه طراحی میشود تا بتوان آن را به راحتی روی میل لنگ نصب کرد.
جنس شاتون
شاتون ها معمولاً از فولادهای آلیاژی با استحکام بالا ساخته می‌شوند تا بتوانند در برابر دماهای بالا، نیروهای شدید و سایش مقاومت کنند. همچنین، برای کاهش وزن و افزایش استحکام، از روش‌های مختلفی مانند آهنگری، ماشینکاری و عملیات حرارتی در ساخت شاتون استفاده میشود.
انواع شاتون
میله از نوع ساده
ساده ترین نوع شاتون است و عموماً در موتورهای کوچک‌تر و با کاربری سبک‌تر استفاده میشود. ساختار آن ساده بوده و از نظر هزینه مقرون به صرفه است.
میله چنگالی و تیغه دار
این نوع شاتون دارای برآمدگی هایی به شکل چنگال یا تیغه در انتهای کوچک خود است که به پیستون متصل میشود. این طراحی باعث افزایش سطح تماس و انتقال بهتر نیرو میشود. در موتورهای با کارایی بالا و همچنین موتورهای مسابقه‌ای که به استحکام و انتقال نیروی بیشتر نیاز دارند کاربرد دارد.
میله های بیلت
این نوع شاتون از یک قطعه فولاد جامد (بلیت) تراشیده میشود. به دلیل یکپارچگی ساختار، استحکام بسیار بالایی دارند و برای کاربردهای سنگین مناسب هستند. در موتورهای هواپیما، کشتی ها، تجهیزات سنگین صنعتی و موتورهای مسابقه‌ای حرفه‌ای کاربرد دارد.
میله های ریخته گری
این نوع شاتون ها با ریخته‌گری فلز مذاب در قالب ساخته می‌شوند. هزینه تولید آن‌ها نسبت به نوع بیلت کمتر است، اما استحکام آن‌ها نیز کمتر خواهد بود. در موتور خودروهای سواری و برخی تجهیزات صنعتی با کاربری متوسط کاربرد دارد.
میله‌های آهنگری
این نوع شاتون با گرم کردن و شکل دادن فلز به وسیله چکش یا پرس ساخته می‌شوند. استحکام آن‌ها بین نوع ریخته گری و بیلت قرار دارد. در موتورهای خودروهای سنگین، تجهیزات کشاورزی و برخی تجهیزات صنعتی استفاده میشود.
میله‌های فلزی پودری
این نوع شاتون با فشردن پودر فلز تحت فشار بالا ساخته می‌شوند. دارای خواص مکانیکی بسیار خوب و یکنواختی در ساختار هستند. در موتورهای مسابقه‌ای حرفه‌ای و کاربردهایی که به دقت بسیار بالا و خواص مکانیکی خاص نیاز دارند.
شاتون زدن چیست؟
شاتون زدن یکی از جدی‌ترین آسیب هایی است که می‌تواند به موتور خودرو وارد شود و منجر به توقف کامل عملکرد آن گردد. این پدیده هنگامی رخ می‌دهد که اصطکاک بین قطعات متحرک موتور به دلیل کاهش یا افت کیفیت روغن‌کاری به شدت افزایش یابد.
در شرایط عادی، روغن موتور وظیفه روان سازی قطعات متحرک مانند پیستون، شاتون و میل لنگ را بر عهده دارد و از ایجاد اصطکاک و سایش بیش از حد بین آن‌ها جلوگیری می‌کند.
اما در صورت کاهش سطح روغن، استفاده از روغن نامرغوب یا افزایش بیش از حد دمای موتور، لایه روغن کاری بین قطعات نازک شده و اصطکاک به شدت افزایش می‌یابد.
در این حالت، پیستون به دلیل نبود روغن کاری کافی به شدت گرم شده و منبسط میشود. این انبساط باعث میشود تا پیستون در داخل سیلندر گیر کرده و با نیروی زیادی به شاتون فشار وارد کند. این فشار وارده می‌تواند منجر به خم شدن یا شکستن شاتون شود.
علائم خرابی شاتون
شاتون به عنوان یکی از قطعات با استحکام بالا در خودرو شناخته میشود و خرابی آن در شرایط عادی بسیار نادر است. معمولاً حوادث شدید رانندگی، عامل اصلی آسیب دیدگی این قطعه محسوب میشود؛ با این حال، امکان بروز اختلال در عملکرد آن به دلایل فنی نیز وجود دارد.
صدای غیرعادی موتور: شنیده شدن صداهای غیرمعمول و نامتعارف از موتور، به ویژه در دورهای بالای موتور، می‌تواند نشانه‌ای از خرابی شاتون باشد. این صداها معمولاً در شروع حرکت یا توقف خودرو کمتر شنیده شده و با صداهای معمول موتور در این شرایط متفاوت است.
صدای تق تق از زیر کاپوت: ایجاد صدای تق تق از زیر کاپوت، به خصوص در هنگام کارکرد موتور، می‌تواند ناشی از خشک کار کردن شاتون و اصطکاک آن با قطعات مجاور باشد. این صدا اغلب ضعیف‌تر از صدای غیرعادی موتور بوده و به دلیل ایجاد اصطکاک بین قطعات به وجود می‌آید.
پرتاب شدن قطعات از زیر کاپوت: در موارد شدید خرابی شاتون، ممکن است شاهد پرتاب شدن قطعات از زیر کاپوت خودرو باشیم. این اتفاق معمولاً در اثر تصادفات شدید یا برخوردهای ناگهانی با سرعت بالا رخ می‌دهد.
نشت روغن موتور: افزایش مصرف روغن موتور یا نشت روغن از محل های مختلف موتور، می‌تواند یکی دیگر از نشانه های خرابی شاتون باشد. البته باید توجه داشت که نشت روغن ممکن است دلایل دیگری نیز داشته باشد و برای تشخیص دقیق علت، نیاز به بررسی تخصصی توسط مکانیک خودرو می‌باشد.
علت خرابی شاتون
دلایل مختلفی می‌توانند باعث خرابی شاتون شوند که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:
روغن کاری نامناسب
یکی از اصلی ترین دلایل خرابی شاتون، روغن کاری نامناسب است. کمبود روغن، استفاده از روغن نامرغوب یا ویسکوزیته نامناسب روغن می‌تواند باعث افزایش اصطکاک بین قطعات متحرک شاتون و پیستون شده و در نهایت منجر به ساییدگی، گرم شدن بیش از حد و خرابی شاتون شود.
بارگذاری بیش از حد
اعمال بار بیش از حد به موتور، مانند کشیدن بار سنگین یا افزایش دور موتور به صورت ناگهانی، می‌تواند باعث ایجاد تنش‌های مکانیکی بیش از حد در شاتون شده و منجر به شکستگی یا خستگی آن شود.
کیفیت پایین شاتون
استفاده از مواد اولیه با کیفیت پایین در ساخت شاتون می‌تواند باعث کاهش مقاومت آن در برابر تنش‌ها و حرارت شده و احتمال خرابی آن را افزایش دهد.
احتراق نامناسب
یکی از عوامل اصلی در بروز خرابی شاتون، وقوع احتراق نامناسب در محفظه احتراق موتور است. زمانی که فرآیند احتراق سوخت و هوا به دلایلی مانند خودسوزی، احتراق زودرس یا احتراق غیرعادی، خارج از شرایط استاندارد صورت پذیرد، نیروهای وارده بر پیستون و در نتیجه شاتون به شدت افزایش می‌یابد.
سایش و خوردگی
با گذشت زمان و طی کردن مسافت زیاد، شاتون در معرض سایش و خوردگی قرار می‌گیرد. این امر به تدریج باعث کاهش ضخامت دیواره های شاتون و افزایش لقی بین قطعات شده و احتمال خرابی آن را افزایش می‌دهد.
خرابی یاتاقان‌ها
یاتاقان های شاتون وظیفه تحمل بارهای وارده و کاهش اصطکاک را بر عهده دارند. خرابی یاتاقان ها می‌تواند باعث افزایش اصطکاک، افزایش دمای شاتون و در نهایت خرابی آن شود.
تصادفات و ضربه‌های شدید
تصادفات و ضربه‌های شدید به موتور می‌توانند باعث خم شدن یا شکستگی شاتون شوند.
عدم تعویض به موقع تسمه تایم
در موتورهای مجهز به تسمه تایم، پاره شدن تسمه تایم می‌تواند باعث برخورد پیستون با سوپاپ‌ها شده و در نتیجه به شاتون آسیب برساند.
تفاوت یاتاقان زدن و شاتون زدن
یکی از چالش های متداول در تشخیص عیوب موتور خودرو، تفکیک بین خرابی یاتاقان زدن و شاتون است. این دو قطعه حیاتی در سیستم انتقال قدرت موتور، نقش کلیدی در تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت دورانی میل لنگ ایفا می‌کنند.
خرابی هر یک از این قطعات، معمولاً با تولید صداهای غیرعادی همراه است که تشخیص دقیق علت آن را برای افراد غیرمتخصص دشوار می‌سازد. از جمله علائم مشترک خرابی یاتاقان و شاتون می‌توان به ایجاد صدای تق تق در موتور اشاره کرد. این شباهت در علائم ناشی از ارتباط تنگاتنگ این دو قطعه در ساختار موتور و عوامل ایجاد کننده مشترکی مانند ناکافی بودن روغن کاری یا ضعف سیستم روانکاری است.
با این حال، تفاوت هایی نیز در علائم خرابی این دو قطعه وجود دارد:
- تغییرات صدا با افزایش دور موتور: صدای ناشی از خرابی یاتاقان معمولاً با افزایش دور موتور شدت می‌یابد، در حالی که صدای ناشی از خرابی شاتون در دورهای مختلف موتور تقریباً ثابت باقی می‌ماند.
- شدت صدا: به طور کلی، صدای خرابی یاتاقان نسبت به صدای خرابی شاتون شدیدتر است.
جمع بندی
ما در این مقاله سعی کردیم اطلاعاتی در مورد شاتون بدهیم و توضیح دهیم منظور از شاتون زدن چیست و چه مشکلاتی را برای خودروی به وجود می‌آورد. اگر شما تجربه‌ای از خراب شدن شاتون و راه حلی برای پیشگیری از آن دارید، حتما در قسمت دیدگاه آن را با ما و دیگر خوانندگان در میان بگذارید.
یدکی اصیل عرضه کننده انواع قطعات و لوازم یدکی شیراز، لوازم یدکی ایران خودرو شیراز و لوازم یدکی سایپا شیراز است. این فروشگاه در شیراز واقع شده و به صورت حضوری و آنلاین آماده ارائه خدمت به شماست. یدکی اصیل در تلاش است تا محصولات با کیفیت و اصل را با قیمت مناسب به دست مشتریان خود در سراسر کشور برساند.
فروشگاه یدکی اصیل انواع قطعات و لوازم یدکی ماشین (پژو، پراید و…) از جمله قطعات موتوری، قطعات بدنه، قطعات برقی و الکترونیکی، قطعات تزئینی و … را عرضه می نماید.
ایران خودرو