مکانیزم شاتون و میل لنگ در موتورهای احتراق داخلیدر موتورهای احتراق داخلی، تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت دورانی میل لنگ یکی از مهمترین اصول مکانیکی به شمار میرود. این تبدیل توسط مکانیزم شاتون و میل لنگ انجام میشود. در این مقاله به بررسی جزئیات فنی، عملکرد و اهمیت این دو قطعه حیاتی خواهیم پرداخت. معرفی کلی مکانیزم شاتون و میل لنگشاتون و میل لنگ به عنوان مهمترین اجزای متحرک داخل موتور نقش تبدیل نیروی حاصل از احتراق و حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت دورانی را ایفا میکنند. تعریف شاتونشاتون (connecting rod) یک میله فلزی با دو سر مخصوص است که یک سر آن به پیستون، و سر دیگر آن به میل لنگ متصل میشود. این قطعه معمولاً از فولاد آلیاژی با مقاومت بالا ساخته شده تا بتواند نیروی بالا را تحمل کند. تعریف میل لنگمیل لنگ (crankshaft) قطعهای است که به شکل یک محور با بازوهای خمیده یا «غلتک» طراحی شده است. این محور تحت تأثیر حرکت رفت و برگشتی شاتونها، به حرکت دورانی تبدیل میشود و نیروی حرکتی را به گیربکس یا وسایل انتقال قدرت منتقل میکند. جزئیات طراحی مکانیکی شاتونشاتون باید ویژگیهای خاصی داشته باشد تا بتواند فشارهای فراوان ناشی از انفجار سوخت در محفظه احتراق را تحمل کند، همچنین در برابر خستگی و سائیدگی مقاومت کند. مواد ساختمعمولاً شاتونها از فولاد آلیاژی کروم-مولیبدن ساخته میشوند، یا در موتورهای پیشرفته از آلیاژ آلومینیوم و تیتانیوم استفاده میشود که مزایای سبکوزنی و مقاومت بالا را ارائه میکنند. ساختار هندسی
نکات طراحیطول شاتون نسبت مستقیمی با نیروی واردشده و حرکت پیستون دارد. نسبت طول شاتون به کورس پیستون بر پارامترهایی مثل اصطکاک، فشار دیواره سیلندر و لرزش موتور تأثیرگذار است. ساختار و عملکرد میل لنگمیل لنگ باید قادر باشد تا نیروی تولیدشده توسط شاتونها را به گشتاور چرخشی تبدیل کند و در عین حال از مقاومت کافی در برابر خستگی و تنشهای پیچشی برخوردار باشد. اجزای اصلی میل لنگ
مواد ساخت واشکار مقاومتمیل لنگ معمولاً از چدن با گرافیت کروی یا فولاد آهنگری شده ساخته میشود تا ضمن مقاومت بالا در برابر شکست و خستگی، اروچکهای لازم برای تحمل فشارها را داشته باشد. شکل هندسی و دینامیک حرکتمیل لنگ با داشتن میل شاخههایی که به صورت متعادل چیده شدهاند، ضربات ناگهانی ناشی از احتراق را متعادل میکنند. همچنین حرکات گریز از مرکز توسط وزنههای تعادل خنثی میشوند تا لرزش موتور کاهش یابد. نحوه عملکرد مکانیزم شاتون و میل لنگ در سیکل احتراقدر هر چرخه، نیروی حاصل از انفجار در محفظه احتراق پیستون را به سمت پایین هل میدهد. این حرکت خطی توسط شاتون به میل لنگ منتقل شده و پس از تبدیل به حرکت چرخشی، نیروی قابل استفاده جهت حرکت خودرو فراهم میشود. مرحله مکشپیستون به سمت پایین حرکت میکند و شاتون نیروی کمی دریافت میکند. مرحله تراکمپیستون به سمت بالا حرکت کرده و هوا-سوخت را در محفظه فشرده میکند. مرحله انفجاردر این مرحله فشار انفجار بیشترین نیرو را به پیستون وارد کرده و نیروی بزرگ به شاتون و سپس به میل لنگ منتقل میشود. مرحله تخلیهپس از حرکت پیستون به سمت بالا برای خروج گازهای حاصل از احتراق، نیروی وارد به شاتون و میل لنگ کاهش مییابد. مسائل و خرابیهای رایج در شاتون و میل لنگبه دلیل نقش حیاتی این قطعات در موتور، خرابی آنها میتواند عواقب جدی داشته باشد. خرابیهای شاتون
خرابیهای میل لنگ
اهمیت نگهداری و بازرسی شاتون و میل لنگبازرسیهای دورهای با استفاده از ابزارهای تخصصی مانند دستگاه اندازهگیری ابعاد، تستهای غیرمخرب (NDT) و آزمایش ارتعاشات به پیشگیری از خرابی کمک میکند. تعویض به موقع روغن موتور و توجه به کیفیت روغن نیز نقش مهمی در کاهش سائیدگی و افزایش عمر این قطعات دارند. نتیجهگیریمکانیزم شاتون و میل لنگ مهمترین بخشهای سیستم حرکت موتور هستند که وظیفه تبدیل حرکت خطی پیستون به حرکت چرخشی را دارند. طراحی صحیح، مواد مناسب و مراقبت منظم از این قطعات، عملکرد بهینه و دوام موتورهای احتراق داخلی را تضمین میکند. در صورت خرابی این قطعات، علاوه بر کاهش بهرهوری موتور، ممکن است خسارات گستردهای به سایر اجزای موتور وارد شود، بنابراین شناخت و توجه به این مکانیزم اهمیت ویژهای دارد. |
دیگر نیازی به حدس و گمان در عیبیابی خودرو نیست !
با AiDiag متخصص عیب یابی خودرو شوید
برای دسترسی کامل به راهنمای هوشمند عیب یابی، ویدیوهای تخصصی تعمیرات، دوره های آموزشی و شبیهسازهای خودرو، همین حالا ثبت نام کنید.