آشنایی با شاتون و گژن پین خودرو

حتما برای شما هم اتفاق افتاده است که حین رانندگی خودروتان دچار نقص و مشکلی شده و از حرکت بایستد. در صورتی که فرد با قطعات خودرو، کارکرد و علائم خرابی آن ها آشنا باشند، می تواند در صورت مشاهده اولین نشانه ها، متوجه بروز مشکل شده و اقدامات لازم را انجام دهد. از این رو آشنایی با لوازم و قطعات سازنده خودرو به ویژه برای افرادی که زیاد رانندگی می کنند از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از قطعات مهم که نقش اساسی در حرکت اتومبیل دارد، شاتون خودرو است. در این مقاله قصد داریم به معرفی این قطعه و علائم خراب شدن آن بپردازیم.

 

شاتون چیست؟

همان طور که می دانید هر خودرو از قطعات مختلفی ساخته شده است که هر یک وظیفه خاص خود را داشته و در کنار هم منجر به حرکت اتومبیل می شوند. در این میان برخی قطعات نقش موثرتر و اهمیت بیشتری دارند که شاتون یکی از همین قطعات است. این قطعه میل لنگ و پیستون را به هم مرتبط کرده و موجب حرکت دورانی می شود. شاتون یا Connecting Rod از قطعات اصلی موتور خودرو است که سمت کوچک تر آن به پیستون و سمت بزرگ تر آن به میل لنگ متصل می شود. از آن جایی که ضربه های پیستون در ابتدا به شاتون و سپس به میل لنگ وارد می شود، استحکام این قطعه حائز اهمیت بوده و به همین دلیل آن را از جنس فولاد می سازند.

یکی از دلایل آسیب دیدن و شکسته شدن شاتون ها، ضرباتی است که در اثر احتراق و انتقال نیروی آن به میل لنگ وارد می شود. به همین دلیل این قطعه علاوه بر استحکام بالا و مقاومت در برابر ضربات شدید، باید به گونه ای ساخته شود که حرارت بالای فضای سیلندر را تحمل کند. امروزه در برخی مدل های جدیدتر و مدرن تر شاتون را از آلومینیوم می سازند؛ اما با این حال شاتون فولادی به این دلیل که دچار هیچ گونه خمیدگی، ترک خوردگی و شکستگی نمی شود، نسبت به نوع آلومینیومی آن ترجیح داده می شود.

 

ساختار و اجزای شاتون

شاتون قطعه ای محکم و مقاوم است که با وجود جنس فولادی که دارد، سبک و کوچک بوده و از اجزا دیگری تشکیل شده است که در ادامه به معرفی هر کدام از این قسمت ها می پردازیم.

 

یاتاقان کوچک

سر کوچک یا قسمت یاتاقان کوچک بخشی از شاتون است که به صورت یکپارچه ساخته شده و به بدنه شاتون متصل می شود. این بخش توسط گژن پین به پیستون متصل می شود. سر کوچک پیستون یاتاقانی تشکیل داده که داخل آن بوشی از جنس مس یا برنج قرار دارد و به طور مستقیم با گژن پین در ارتباط است و به این ترتیب مانع از سایش داخل یاتاقان کوچک شاتون می شود.

 

بدنه یا ساق شاتون

به قسمت میانی شاتون که بین دو سر کوچک و بزرگ آن قرار دارد، بدنه یا ساق شاتون می گویند. این بخش به صورت یک تکه و یکپارچه به دو سر شاتون متصل است. ضربه های پیستون ابتدا به یاتاقان کوچک وارد شده و پس از عبور از این قسمت به بدنه و در نهایت به یاتاقان بزرگ منتقل می شود.

 

یاتاقان بزرگ

یاتاقان بزرگ قسمت متحرک شاتون بوده که معمولا در دو نوع ساخته می شود. این قطعه با حرکت عمودی پیستون را به میل لنگ انتقال داده و آن را به حرکت دورانی جهت چرخیدن چرخ ها تبدیل می کند. داخل یاتاقان بزرگ نیز مانند یاتاقان کوچک به منظور جلوگیری از ساییدگی، از بوش استفاده شده است.

این قطعه دارای دو نوع متحرک دو تکه و یک تکه است. در مدل متحرک دو تکه، تکه ها با دو پیچ و مهره به هم متصل شده اند که به نیمه پایین آن کپه گفته می شود. در این نوع یاتاقان ها، بوش نیز دو تکه بوده و به شکل دو نیم بوش استفاده می شود. در شاتون هایی با یاتاقان یک تکه، بدنه شاتون و یاتاقان یکپارچه بوده و فرم میل لنگ نیز متفاوت است. در این نوع یاتاقان ها بوش نیز به صورت یک تکه و به شکل غلتک های کوچک یا بلبرینگ داخل آن قرار می گیرد.

 

نقش شاتون در خودرو

همان طور که پیش تر نیز به آن اشاره کردیم، شاتون یکی از اجزی مهم موتور خودرو است که مانند یک پل ارتباط بین میل لنگ و پیستون را برقرار می کند. این قطعه علاوه براین که حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل می کند، انرژی لازم برای حرکت پیستون به سمت بالا را نیز تامین کرده و به این ترتیب پیستون می تواند سوخت و هوا را در محفظه احتراق متراکم سازد. این انرژی از طریق میل لنگ به شاتون و از شاتون به پیستون منتقل می شود.

 

شاتون زدن چیست؟

یکی از عواملی که سبب گیرپاژ کردن موتور خودرو می شود، شاتون زدن است؛ هرگاه میزان روغن موجود در کارتل از حد استانداردش کمتر باشد، این اتفاق رخ می دهد. یکی دیگر از مواردی که می تواند به شاتون زدن و گیرپاژ موتور منجر شود این است که خاصیت روان کاری روغن از بین رفته باشد. از بین رفتن خاصیت روان کاری روغن و یا کاهش میزان آن سبب خشک کار کردن پیستون می شود. همین امر باعث بالا رفتن حرارت شده و به دنبال آن قطعات پیستون منبسط می شوند و گژن پین نیز درون شاتون قفل می شود. در نتیجه قفل شدن شاتون و فشاری که از سمت پیستون به سمت پایین وارد می شود، شاتون خم شده و حتی ممکن است بشکند.

در صورتی که شاتون کاملا قفل شده باشد، فشار پیستون می تواند موجب شکستن شاتون و ضربه به دیواره سیلندر شود. در اثر این ضربه سیلندر ترک خورده و علاوه بر شاتون، میل لنگ، سیلندر و یاتاقان‌ ها نیز به تعمیر و تعویض نیاز دارند. قفل شدن شاتون زمانی که سرعت و دور موتور خودرو بالا است، اتفاق می افتد. اما در صورتی که دور موتور پایین بوده و خودرو با سرعت پایین تری در حال حرکت باشد، ممکن است قفل شاتون باز شده و عملکرد خود را از سر گیرد. در چنین شرایطی فشار پیستون تنها موجب خمیدگی شاتون شده و منجر به شکستگی نمی شود. شاتون خمیده با دیواره سیلندر برخورد کرده و صدای نامطلوبی از موتور شنیده می شود اما خودرو از حرکت نمی ایستد.

 

 

گژن پین چیست؟

گژن پین میله استوانه ای شکل از جنس فولاد است که بخش خارجی آن نرم بوده اما بخش داخلی برای آن که در برابر ضربات ناشی از احتراق مقاومت لازم را داشته باشد، سخت و محکم است. یکی دیگر از اقداماتی که به منظور افزایش مقاومت این قطعه صورت می گیر، آبکاری و صیقل دادن آن است.

 

نقش گژن پین در خودرو

پیستون داخل سیلندر خودرو انرژی حاصل از احتراق را دریافت کرده و به سمت پایین حرکت می کند. حرکت رفت و برگشتی پیستون به کمک میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می شود و در این بین شاتون مانند یک پل عمل کرده و پیستون و میل لنگ را به یکدیگر متصل می کند. در محل اتصال قسمت پایینی شاتون به میل لنگ از دو یاتاقان استفاده می شود. اتصال قسمت بالایی شاتون نیز به همین شکل است؛ با این تفاوت که این قسمت از شاتون نسبت به قسمت پایینی آن کوچک تر بوده و از این رو نمی توان برای اتصال از یاتاقان مشابه یاتاقان قسمت پایینی شاتون استفاده کرد. تفاوت دیگر دو قسمت بالایی و پایینی شاتون در این است که قسمت بالایی یکپارچه بوده اما قسمت پایینی را می توان به شکل دو نیم کره از هم جدا کرد.

گژن پین از حفره ای که در قسمت وسط پیستون قرار دارد عبور کرده، از حفره بالای شاتون میگذرد و سپس از سمت دیگر پیستون خارج می شود و در نهایت این دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند. سرعت حرکت و فشار در این قسمت بالا بوده و باید حتما روان کاری صورت گیرد. بدین منظور در اطراف گژن پین از یک بوش استفاده شده و گژن پین درون آن قرار می گیرد.

 

نحوه وصل شدن گژن پین به شاتون

همان طور که در بخش های قبلی نیز به آن اشاره کردیم، محور اصلی که شاتون را به پیستون متصل می کند، گژن پین است. این اتصال به روش های مختلفی برقرار می شود که در ادامه به بررسی برخی از این روش می پردازیم.

در روش اول گژن پین درون بوش برنجی آزادانه حرکت کرده و خارهای نگهدارنده شیارهای درون حفره های پیستون آلومینیومی مانع از حرکت گژن پین می شوند.

در روش دوم حفره یاتاقان کوچک شاتون دارای شیار بوده و با پیچ قفلی بسته می شود. بوش های برنجی دو سمت پیستون چدنی نیز داخل گژن پین قرار می گیرند.

روش سوم شباهت زیادی به روش قبلی دارد با این تفاوت که پیستون از جنس آلومینیوم بوده و داخل حفره های پیستون بوش قرار ندارد. در این حالت هم از یک پیچ قفلی برای بستن شاتون استفاده می شود.

روش تحت فشار، چهارمین روشی است که می توان برای اتصال گژن پین به شاتون و پیستون به کار گرفت. در این روش به کمک دستگاه پرس گژن پین را به یاتاقان کوچک پرس می کنند. همچنین در حفره های پیستون و یاتاقان کوچک شاتون بوش قرار ندارد. برای آن که گژن پین در جای خود محکم قرار گرفته و به مرور لق نشود، قطر آن ۰.۳ میلی متر از قطر یاتاقان کوچک شاتون بیشتر است. نکته حائز اهمیت دیگر این است که با گرم کردن یاتاقان پیش از اتصال، این قسمت منبسط شده و وقتی به سرعت اتصال را بر قرار می کنید، با سرد شدن شاتون و بازگشت آن به حالت اولیه، در جای خود محکم می شود.

در آخرین روشی که برای وصل کردن گژن پین به شاتون و پیستون مورد استفاده قرار میگیرد، یاتاقان کوچک شاتون دارای یک بوش برنجی است و گژن پین به وسیله یک پیچ قفلی به پیستون چدنی متصل می شود. فروشگاه اینترنتی لوازم و قطعات یدکی HPC وارد کننده و عرضه کننده لوازم و قطعات یدکی خودروهای سبک بوده که باکیفیت ترین قطعات را با تضمین قیمت و اصالت کالا ارائه می دهد. جهت ثبت سفارش و خرید بوش شاتون پیکان، بوش شاتون ROA سال و بوش شاتون ROA و … به بخش فروشگاه وبسایت این مجموعه مراجعه نمایید.

 

علائم و عوامل خرابی شاتون

بروز مشکل در شاتون و خراب شدن این قطعه از جمله مواردی است که به ندرت اتفاق می افتد. یکی از نشانه های بارز خرابی شاتون صدای اضافه ای است که هنگام حرکت خودرو از موتور آن به گوش می رسد. این صدا که شبیه کوبیدن دو جسم فلزی به یکدیگر است، با افزایش سرعت و دور موتور اتومبیل، بلندتر نیز می شود.

از نشانه ها و علائم نادر خراب شدن شاتون بیرون ریختن و نشت روغن موتور می باشد. علامت دیگری که بیانگر وجود نقص در این قطعه است، به بیرون پرتاب شدن قطعات فلزی سازنده موتور و شاتون بوده و اگر شاتون شکسته باشد این اتفاق رخ می دهد.

ترک خوردن یا شکستن پیشرانه از دیگر علائمی است که به خراب شدن و شکستن شاتون منجر می شود. این امر می تواند سبب آسیب دیدن سیلندر موتور نیز گردد.

هرز شدن یا شل شدن اتصالات بین شاتون و پیستون و پیچ های ربط دهنده شاتون به میل لنگ، احتراق زود هنگام و وارد شدن فشار بیش از حد به پیشرانه از دیگر مواردی هستند که موجب خرابی شاتون شده و کج شدن، خم شدن و شکستن شاتون را در پی دارند.

از آن جایی که اتصالات شاتون همواره در معرض ضربات شدید قرار دارند، در صورتی که این قطعات به خوبی روغن کاری نشوند، ممکن است شاتون آسیب دیده و خراب شود. همچنین اگر پیستون در اثر اصطکاک زیاد با سیلندر کج شده و از جای خود خارج شود، احتمال شاتون زدن وجود دارد.

به طور کلی توصیه می شود برای آن که از سلامت شاتون و سایر قطعات خودرو خود مطمئن شوید، به تعمیرگاه های تخصصی مراجعه نمایید. در این مراکز آزمون بالانس خرابی شاتون انجام شده و می توان از وجود نقص در این قطعه مطلع شد.

همچنین باید به این نکته توجه داشته باشید که پس از تعمیر موتور خودرو، لازم است حتما محل بست شاتون، پیچ ها، میل لنگ، پیستون، یاتاقان و … بررسی شود. چرا که گاهی اوقات اختلال در همین بست ها سبب بروز مشکلات جدی تر شده و می تواند به خراب شدن و شکستن شاتون منجر شود.