یاتاقان یکی از اجزای حیاتی در موتور خودرو است که نقش مهمی در بهبود عملکرد قطعات متحرک ایفا می‌کند. از اصطکاک میان قطعات جلوگیری کرده و باعث حرکت روان آنها می‌شوند.
یاتاقان ورقه‌ای نیم دایره‌ای شکل و نازک است که در جایی بین “میل لنگ و سیلندر” و “میل لنگ و شاتون” قرار داده میشود.
یاتاقان چیست؟
یک قطعه مکانیکی است که برای کاهش اصطکاک و تسهیل حرکت در قطعات دوار یا متحرک استفاده میشود. این قطعه معمولاً بین دو سطح متحرک قرار می‌گیرد و اجازه می‌دهد که قطعات با کمترین اصطکاک ممکن حرکت کنند. در خودرو، یاتاقان‌ها در بخش‌هایی مانند موتور، جعبه‌دنده و چرخ‌ها کاربرد دارند.
وظایف یاتاقان در خودرو
کاهش اصطکاک:
باعث کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک می‌شوند و از ساییدگی و خرابی زودهنگام جلوگیری می‌کنند.
حفظ تعادل و پایداری:
با توزیع یکنواخت فشار و وزن، یاتاقان‌ها به حفظ تعادل قطعات کمک می‌کنند.
افزایش کارایی موتور:
با تسهیل حرکت قطعات، بهره‌وری سیستم را افزایش داده و مصرف انرژی را کاهش می‌دهند.
جلوگیری از گرم‌شدن بیش‌ازحد:
یاتاقان‌ها اصطکاک را کاهش داده و از تولید گرمای اضافی در سیستم جلوگیری می‌کنند.
اجزای تشکیل دهنده
بلبرینگ زیر مجموعه ای از یاتاقان است و یک تیم به نام یاتاقان که اعضای آن بلبرینگ و رولبرینگ هستند، وظیفه پیشگیری از اصطکاک قطعات در ماشین را بر عهده دارند.
یاتاقان ماشین از دو حلقه و ساچمه‌هایی در اندازه‌های مختلف تشکیل شده و بر اساس شکل ظاهری کاربردهای مختلفی دارد. به طور مثال اگر ساچمه‌های یاتاقان ماشین گرد و توپی باشند، یاتاقان از نوع بلبرینگ است. ولی اگر ساچمه‌ها سوزنی یا مخروطی باشند یاتاقان از نوع رولبرینگ می‌باشد. زمانی که این ساچمه‌ها در داخل حلقه قرار بگیرند بین دو قطعه می‌غلتند و حرکت قطعات روان خواهد شد.
انواع یاتاقان در خودرو
1. یاتاقان لغزشی (Sliding Bearing):
یاتاقان‌های لغزشی ساده‌ترین نوع هستند که برای کاهش اصطکاک بین دو سطح استفاده می‌شوند. این نوع معمولاً در موتورهای خودرو کاربرد دارد، جایی که میل‌لنگ به‌طور مستقیم با یاتاقان در تماس است.
2. یاتاقان غلتشی (Rolling Bearing):
یاتاقان‌های غلتشی دارای اجزایی مانند ساچمه یا غلتک هستند که بین دو سطح متحرک قرار می‌گیرند. این نوع یاتاقان اصطکاک کمتری ایجاد می‌کند و در چرخ‌های خودرو و جعبه‌دنده کاربرد دارد.
3. یاتاقان سوزنی (Needle Bearing):
این نوع از سوزن‌های باریک و بلند تشکیل شده و برای کاهش اصطکاک در فضاهای کوچک و بارهای سنگین مناسب است.
4. یاتاقان مغناطیسی (Magnetic Bearing):
این نوع از میدان مغناطیسی برای کاهش اصطکاک استفاده می‌کند و در کاربردهای پیشرفته‌تر مانند موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. یاتاقان محوری (Thrust Bearing):
یاتاقان‌های محوری برای تحمل بارهای محوری طراحی شده‌اند و در جاهایی که نیرو به‌طور مستقیم به‌صورت طولی اعمال میشود، مانند کلاچ خودرو، استفاده می‌شوند.
6.یاتاقان ثابت
میل لنگ‌ها علاوه بر حرکت دورانی، گاهی حرکت رفت و برگشتی دارند که در اصطلاح لقی میل لنگ نامیده میشود. یاتاقان ثابت این لقی را کنترل می‌کند و از ضربه‌هایی که ممکن است به آن وارد شود، پیشگیری می‌نماید. در واقع یک تکیه‌گاه محکم برای میل لنگ که با وصل شدن حول محور ثابت میل لنگ لقی آن را نسبت به پیستون و بلوک سیلندر تنظیم می‌کند. در این نوع از یاتاقان که گاهی با اسم یاتاقان میل لنگ هم شناخته میشود یکی از دو نیم دایره به بلوک سیلندر متصل شده و نیم دایره دیگر پس از پیچیدن حول محور میل‌لنگ به آن پیچ و مهره میشود.
موتورهای خودرو معمولا ۴ سیلندر دارند و ۵ یاتاقان ثابت میل لنگ‌ها را نگه می‌دارند. این یاتاقان‌ها به دلیل رد شدن روغن و روان کننده برای میل لنگ به حالت سوراخ دار در نظر گرفته می‌شوند و از بروز هر گونه اختلالی جلوگیری می‌کنند.
اگر یاتاقان ثابت دچار مشکل و نقص شود، صدایی منظم و شبیه به غرش به گوشتان خواهد رسید. این صدا معمولا پس از ساییده شدن یاتاقان های ثابت ایجاد میشود.
7.یاتاقان متحرک
یاتاقان متحرک یا همان یاتاقان شاتون، در بین شاتون و میل لنگ قرار دارد و جلوی لق بودن شاتون نسبت به میل لنگ را می‌گیرد. دقیقاً همان کاری که یاتاقان ثابت انجام می‌دهد. اما تفاوت بزرگی که بین این دو نوع یاتاقان وجود دارد، این است که میل لنگ در یاتاقان متحرک آزاد است و حرکت رفت و برگشتی به دورانی تبدیل میشود. البته که در نوع متحرک سوراخی بر روی یاتاقان وجود نداشته و فقط شیاردار هستند. اگر بخواهیم کمی از نحوه اتصال این نوع یاتاقان بگوییم یکی از نیم دایره‌های آن به شاتون وصل شده و دیگری بعد از پیچیده شدن حول محور میل لنگ، به آن متصل می‌گردد.
خرابی و ساییده شدن یاتاقان های متحرک در اغب مواقع با صدای تق تق و مشخص‌تری نسبت به یاتاقان ثابت مواجه خواهید شد. صدای یاتاقان خراب فارق از ثابت و متحرک در دورهای بالای موتور، به ویژه در زمان شتاب گیری با ماشین سرد، بلند و سنگین به گوش می‌رسد.
نحوه کارکرد یاتاقان در خودرو
آن ها بین دو سطح متحرک قرار می‌گیرند و اصطکاک را به کمک یک لایه روان‌کننده مانند روغن یا گریس کاهش می‌دهند. این روان‌کننده‌ها با ایجاد یک لایه نازک بین سطح یاتاقان و قطعه متحرک، از تماس مستقیم و ساییدگی جلوگیری می‌کنند.
برای مثال، در موتور خودرو، یاتاقان‌ها میان میل‌لنگ و بلوک سیلندر قرار دارند و حرکت چرخشی میل‌لنگ را تسهیل می‌کنند.
دلایل خرابی
خرابی یاتاقان‌ها می‌تواند عملکرد خودرو را مختل کند و منجر به هزینه‌های بالای تعمیر شود.
1. کمبود روان‌کننده:
روان‌کننده نقش حیاتی در کاهش اصطکاک و جلوگیری از ساییدگی دارد. کاهش سطح روغن یا کیفیت پایین آن می‌تواند باعث خرابی شوند.
2. آلودگی روغن:
ورود ذرات آلوده مانند گرد و غبار یا تراشه‌های فلزی به روغن می‌تواند سطح یاتاقان را تخریب کند و باعث خرابی شود.
3. فشار بیش‌ازحد:
فشار زیاد ناشی از بارهای سنگین یا افزایش ناگهانی سرعت موتور می‌تواند باعث تغییر شکل یا شکستگی شود.
4. گرم‌شدن بیش‌ازحد:
دمای بالا به دلیل اصطکاک زیاد یا خنک‌کاری ناکافی می‌تواند ساختارآن را تغییر دهد و عملکرد آن را مختل کند.
5. کیفیت پایین یاتاقان:
باکیفیت پایین یا تقلبی ممکن است تحت فشارهای عادی نیز دچار خرابی شوند.
6. نصب نادرست:
نصب غیرصحیح یاتاقان می‌تواند منجر به لقی یا عدم تعادل در عملکرد شود که باعث خرابی سریعتر آن میشود.
7.مخلوط شدن آب و روغن:
یکی از اتفاقاتی که برای رفع آن باید هر چه سریعتر به مکانیکی مراجعه کنید، آب و روغن قاطی کردن ماشین است. این مشکل که در اثر اختلال در کارکرد واشر سر سیلندر و نشت آب سیلندر به درون موتور رخ می‌دهد باعث کاهش لغزندگی روغن موتور شده و نتیجه آن چیزی به جز اختلال در عملکرد یاتاقان ماشین نیست.
به طور کلی باید گفت تمام عواملی که بر روی از دست دادن خاصیت روغن موتور تاثیر گذار هستند، می‌توانند از عوامل یاتاقان زدن خودرو به حساب بیایند. علاوه بر این دلایلی مثل خرابی رادیاتور، قفل ترموستات، کاهش آب موتور همه از عواملی هستند که منجر به بالا رفتن دمای موتور و در نتیجه عملکرد ناصحیحی یاتاقان ماشین می‌شوند.
یاتاقان ثابت و متحرک استاندارد هایما S7 توربو
بغل یاتاقان استاندارد هایما S7
یاتاقان ثابت و متحرک استاندارد هایما S7 2000
یاتاقان ثابت و متحرک هایما S5
علائم خرابی
- صداهای غیرعادی:
شنیدن صداهایی مانند تق‌تق یا وزوز از موتور یا چرخ‌ها می‌تواند نشان‌دهنده خرابی یاتاقان باشد. - لرزش موتور:
خرابی یاتاقان می‌تواند باعث لرزش غیرعادی در موتور یا قطعات متحرک شود. - کاهش عملکرد موتور:
خرابی یاتاقان باعث کاهش قدرت و عملکرد موتور میشود. - افزایش دمای موتور:
اصطکاک زیاد ناشی از خرابی یاتاقان می‌تواند دمای موتور را به‌شدت افزایش دهد.
روش‌های پیشگیری از خرابی
- تعویض منظم روغن موتور:
روغن موتور را در فواصل منظم تعویض کنید تا روانکاری مناسب یاتاقان‌ها حفظ شود. - استفاده از قطعات باکیفیت:
در هنگام تعویض یاتاقان یا قطعات مرتبط، از قطعات اصلی و باکیفیت استفاده کنید. - بررسی منظم سیستم خنک‌کننده:
اطمینان حاصل کنید که سیستم خنک‌کننده به‌خوبی کار می‌کند تا از افزایش دما جلوگیری شود. - رانندگی صحیح:
از رانندگی با بار زیاد یا افزایش ناگهانی سرعت خودداری کنید.
نحوه تست
- گوش دادن به صداها:
صدای غیرعادی می‌تواند نشان‌دهنده خرابی یاتاقان باشد. - بررسی لرزش:
لرزش غیرعادی در قطعات موتور یا چرخ‌ها می‌تواند نشان‌دهنده مشکل در یاتاقان باشد. - اندازه‌گیری دما:
دمای بالای قطعات ممکن است به دلیل خرابی یاتاقان باشد. - باز کردن قطعه:
در صورت شک به خرابی، آنرا باز کرده و سطح آن را از نظر ساییدگی، ترک‌خوردگی یا تغییر شکل بررسی کنید.
نتیجه‌گیری
یاتاقان‌ها نقش حیاتی در عملکرد خودرو دارند و خرابی آنها می‌تواند منجربه مشکلات جدی و هزینه‌های بالا شود. با انجام نگهداری منظم، استفاده از قطعات باکیفیت، و رانندگی صحیح، می‌توان عمر آنها را افزایش داد و از خرابی زودهنگام جلوگیری کرد. انتخاب و استفاده درست از این قطعه کلیدی، تأثیر قابل‌توجهی در کارایی و ایمنی خودرو دارد.