شاتون یکی از مهمترین قطعات خودرو و بخش مهمی از پیشرانه خودرو است که وظیفه دارد قدرت انفجاری محفظه احتراق را به حرکت چرخشی تبدیل کند. بدون شاتون تمامی فرایندهای موتور برای تولید قدرت بینتیجه خواهند بود و عملا هیچ نیرو و گشتاوری به چرخها نمیرسد. هر رانندهای باید بداند که سلامت این قطعه مستقیما با طول عمر کل خودرو مرتبط است و بیتوجهی به این قطعه و سلامت آن، شما را با مشکلات مختلفی روبهرو خواهد کرد. اگر به دنبال خرید قطعات اصلی با تضمین اصالت هستید، فروشگاه لوازم یدکی گندمی مرجعی معتبر برای تهیه حساسترین قطعات موتور مثل شاتون است و میتوانید این دسته از محصولات را با بهترین قیمت سفارش دهید.
شاتون چیست و چرا اهمیت دارد؟
در پاسخ به این پرسش که شاتون چیست، باید بگوییم که این قطعه اهرمی است که سنگینترین ضربات فیزیکی موتور را تحمل میکند. این قطعه رابط اصلی در مجموعه پیستون و شاتون محسوب میشود که ضربه ناشی از انفجار سوخت را دریافت میکند و آن را به میللنگ انتقال میدهد. اهمیت واقعی شاتون موتور در حفظ هماهنگی حرکت موتور است؛ یعنی اگر شاتون حتی یک میلیمتر کج شود یا لق باشد، کل پیشرانه بهم میریزد و عملکرد درست نخواهد داشت. این قطعه در هر لحظه تحت فشار شدید فشردهسازی سوخت و هوا قرار دارد و باید در دمای بسیار بالا، مقاومت و انعطاف خود را حفظ کند. شاتون ماشین شبیه بازوی یک دوچرخهسوار عمل میکند که نیروی پا (پیستون) را به رکاب (میللنگ) میرساند و از این طریق چرخه حرکت را کامل میکند.
اجزاء شاتون و نحوه عملکرد آنها
طراحی شاتون ماشین با وجود سادگی ظاهری، از نظر مهندسی بسیار دقیق و حسابشده است. این قطعه از سه بخش اصلی تشکیل میشود که هرکدام برای تحمل نوع خاصی از تنشهای فیزیکی ساخته شدهاند. شاتون موتور یک تکه فلز خشک نیست، بلکه به ارتباط بین پیستون و میل لنگ کمک میکند تا این اتصال به نرمترین شکل ممکن برقرار شود. ساختار آن به شکلی طراحی شده است که علاوه بر انتقال نیرو، با داشتن کانالهای ریز به تسهیل روانکاری میللنگ و پیستون نیز کمک میکند و مانع سایش زودرس قطعات متحرک میشود. اجزاء شاتون و نحوه عملکرد آنها به شرح زیر هستند:
سر کوچک شاتون
این بخش که با نام گژن پین هم شناخته میشود، محلی است که شاتون ماشین به پیستون وصل میشود. داخل این قسمت یک بوش قرار دارد تا حرکت رفت و برگشتی پیستون باعث ساییدگی خود شاتون نشود. این نقطه شروع انتقال قدرت از محفظه احتراق به سیستم انتقال نیرو بهحساب میآید و نقشی مهمی در پایداری پیستون دارد.
بدنه شاتون
ساق یا تنه شاتون موتور، بخش میانی این قطعه است که دو سر کوچک و بزرگ را به هم متصل میکند. بدنه باید آنقدر قوی باشد که در برابر ضربات ناگهانی پیستون خم نشود و در عینحال سبکی آن به بالارفتن راحت دور موتور کمک کند. طراحی اکثر این بدنهها به شکل حرف I انگلیسی است تا بیشترین مقاومت ساختاری در برابر بارهای عمودی ایجاد شود.
سر بزرگ شاتون
سر بزرگ شاتون موتور قسمتی است که به میللنگ متصل میشود و به همین دلیل، طراحی دو تکه دارد. دو نیمدایره که توسط پیچهای فولادی مخصوص به هم بسته میشوند، دور محور میللنگ قرار میگیرند. در این بخش حرکت خطی پیستون به حرکت چرخشی تبدیل میشود و بار اصلی حرکت خودرو روی این نقطه قرار دارد؛ به همین دلیل سلامت پیچهای آن بسیار مهم است.
انواع شاتون و مزایا و معایب هر نوع
با توجه به اینکه خودرو مورد نظر، ماشین اقتصادی شهری یا یک خودروی مسابقهای پرقدرت باشد، انواع شاتونهای مختلف در آن به کار میروند. مهندسان با تغییر در مدلهای شاتون ماشین تلاش میکنند تا تعادلی میان هزینه تولید، وزن و استحکام بهوجود آورند. اگر کیفیت متریال به کار رفته در این قطعه پایین باشد، در فشارهای بالا پدیده شکست شاتون ماشین رخ میدهد که میتواند بلوک موتور را کاملا خرد کند. در کنار پیستون استاندارد، انتخاب نوع شاتون، سقف توان و استقامت موتور را تعیین خواهد کرد. از مهمترین انواع شاتون موتور و مزایا و معایب هریک از آنها میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
| نوع شاتون | شکل / جنس | ویژگی اصلی | مزایا | معایب | کاربرد |
| شاتون I-Beam | مقطع I | طراحی ساده | وزن کم، قیمت مناسب | استحکام کمتر نسبت به H | خودروهای سواری معمولی |
| شاتون H-Beam | مقطع H | استحکام بالا | تحمل دور و فشار زیاد | وزن بیشتر | موتورهای تقویتشده |
| شاتون X-Beam | مقطع X | توزیع تنش بهتر | سبک و بسیار مقاوم | گران | موتورهای مسابقهای |
| شاتون فورج | فولاد فورج | ساخت آهنگری | مقاومت بسیار بالا | هزینه تولید زیاد | توربو، پرفشار |
| شاتون ریختهگری | فولاد Cast | تولید اقتصادی | قیمت پایین | عمر و استحکام کمتر | موتورهای شهری |
| شاتون تیتانیومی | تیتانیوم | فوقسبک | کاهش اینرسی، دوام بالا | بسیار گران | مسابقهای حرفهای |
| شاتون آلومینیومی | آلومینیوم | جذب ضربه بالا | وزن بسیار کم | عمر کوتاه | درگ کوتاهمدت |
علائم خرابی شاتون
هیچ اتفاقی در موتور بدتر از خرابی شاتون و شاتون زدن نیست. وقتی شاتون آسیب میبیند، قلب موتور در حال از کار افتادن است و خطر توقف ناگهانی خودرو وجود دارد. روش تشخیص و تعمیر شاتون در مراحل اولیه در هزینههای شما صرفهجویی میکند و مانع اسقاط کل موتور میشود. لقی در یاتاقان شاتون شروع تمام این مشکلات است و نباید به راحتی صداهای مشکوک را نادیده گرفت. از مهمترین علائم خرابی شاتون میتوانیم موارد زیر را نام ببریم:
صدای تق تق از پایین موتور
وقتی یاتاقانها فرسوده میشوند، بین سر بزرگ شاتون و میللنگ فاصله میافتد. نتیجه این فاصله، صدای کوبش فلز روی فلز است که با گاز دادن بیشتر، سرعت صدا هم بالاتر میرود. رانندههای باسابقه این صدا را صدای یاتاقان مینامند که هشداری جدی برای توقف خودرو است.
لرزش غیرطبیعی بدنه
اگر شاتونها به دلایلی مثل دمای بالا کمی تغییر شکل بدهند، بالانس موتور بهم میخورد. این ناهماهنگی باعث میشود که موتور در دورهای مختلف لرزشهای ریزی داشته باشد که قبلا وجود نداشته است. این لرزش نشانه مستقیم بهم خوردن هندسه قطعات داخلی محسوب میشود و روی کیفیت رانندگی اثر منفی میگذارد.
پایین آمدن فشار روغن
سیستم روغنکاری موتور به فشار دقیق وابسته است. وقتی یاتاقانهای شاتون گشاد باشند، روغن از این بخش خارج میشود و فشار کل سیستم افت میکند. اگر چراغ روغن خودرو در حالت درجا روشن میشود، حتما سلامت شاتونها را بررسی کنید؛ چون این وضعیت میتواند منجر به گریپاژ موتور شود.
مشاهده دود و روغن سوزی
کج شدن جزئی شاتون باعث میشود که پیستون به دیواره سیلندر فشار بیاورد و رینگها نتوانند روغن را به خوبی پاک کنند. در این حالت متوجه کم کردن روغن موتور میشوید. اگر دود آبی از اگزوز خارج شود، احتمال آسیب شاتون و سیلندر بسیار بالاست و نیاز به بررسی فوری دارد.
نکات نگهداری و افزایش طول عمر شاتون
برای حفظ سلامت این قطعه و جلوگیری از هزینههای سرسامآور، چند قانون ساده ولی مهم را رعایت کنید. از مهمترین نکات نگهداری و افزایش طول عمر شاتون میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- روغن موتور باکیفیت: روغن موتور ارزان یا تقلبی، دشمن شماره یک یاتاقانها و شاتون است و لایه محافظتی را از بین میبرد.
- دوری از فشار نامتعارف: رانندگی با دور موتور بالا به مدت طولانی، دمای قطعات را به شدت بالا میبرد و باعث بریدن شاتون میشود.
- تعویض بهموقع فیلتر روغن: ذرات معلق در روغن مثل سنباده عمل میکنند و سطح صیقلی یاتاقانها را از بین میبرند که نتیجه آن خرابی شاتون است.
- گرم کردن اصولی موتور: هیچوقت با موتور سرد شتابگیری ناگهانی نکنید، زیرا روغن سرد نمیتواند به خوبی بین قطعات شاتون نفوذ کند و اصطکاک را کاهش دهد.
هزینه و نحوه تعویض شاتون
تعویض شاتون موتور کاری بسیار مهم برای موتور است؛ چون برای دسترسی به این قطعه باید کل موتور باز شود. هزینه نهایی تنها شامل قیمت قطعه نیست، بلکه باید اجرت مکانیک، هزینههای تراشکاری میللنگ و خرید واشرها و یاتاقانهای جدید را در نظر بگیرید که بخش بزرگی از مخارج را تشکیل میدهند. به دلیل حساسیت بالا، تعویض شاتون باید با دقت میلیمتری و ابزارهای تخصصی انجام گیرد تا دوباره دچار مشکل نشوید و عملکرد موتور به حالت استاندارد بازگردد.
شاتون: قطعهای کوچک با تاثیری بزرگ در موتور
شاید شاتون در موتور ماشین را هیچوقت نبینید، اما هر لحظه که پایتان را روی پدال گاز میگذارید، این قطعه در حال تحمل بارهای سنگین برای حرکت دادن شماست و مراقبت از آن، درواقع مراقبت از کل خودرو است؛ در نتیجه به هیچ وجه نباید این قطعه را دستکم بگیرید. پیشنهاد ما این است که با انجام سرویسهای دورهای منظم اجازه ندهید که یک قطعه فلزی کوچک باعث از کار افتادن کل خودرو شود.
سوالات متداول
در این بخش به پرسشهای رایج درباره شاتون و قطعات مرتبط با آن پاسخ دادهایم. با مطالعه این سوالات میتوانید با انواع شاتونها، جنس و نحوه ساخت آنها، نقش بوش شاتون و روشهای جلوگیری از خرابی این قطعه حیاتی موتور آشنا شوید.
شاتون لیزری چیست؟
این مدلها در فرایند تولید با اشعه لیزر از هم جدا میشوند. سطح مقطع آنها به جای صافبودن، ناهمواریهای میکروسکوپی دارد که باعث میشود دو نیمه سر بزرگ شاتون دقیقتر روی هم قفل شوند و عمر بیشتری در دورهای بالا داشته باشند.
بوش شاتون چیست؟
یک قطعه استوانهای کوچک از جنس برنز یا آلیاژهای نرم است که در سر کوچک شاتون قرار میگیرد. این بوش اجازه میدهد که پین پیستون به راحتی بچرخد و از سایش مستقیم فلز با فلز جلوگیری شود.
شاتون چه جنسی دارد و چگونه ساخته میشود؟
اکثر شاتونها از آلیاژهای فولادی با کربن متوسط ساخته میشوند. فرایند ساخت آنها به روش ریختهگری یعنی ریختن مواد مذاب در قالب یا به روش فورج است که در آن قطعه زیر پرسهای سنگین شکل میگیرد تا مقاومت بسیار بیشتری پیدا کند.
چگونه از خرابی شاتون جلوگیری کنیم؟
سادهترین راه، کنترل مداوم سطح روغن، استفاده از بنزین باکیفیت و پرهیز از دنده مرده رفتن در سربالاییها است که فشار شدیدی به بدنه شاتون وارد میکند و باعث تغییر شکل آن میشود.