شاتون
شاتون، که “میله کانکتور” نیز نامیده می شود، بخشی از موتور پیستونی است که پیستون را به میل لنگ متصل می کند. همراه با میل لنگ، میله اتصال حرکت رفت و برگشتی پیستون را به چرخش میل لنگ تبدیل می کند. شاتون برای انتقال نیروهای فشاری و کششی از پیستون مورد نیاز است. در رایج ترین شکل آن، در موتورهای احتراق داخلی، امکان چرخش در انتهای پیستون و چرخش در انتهای شافت را فراهم می کند.
سلف شاتون یک پیوند مکانیکی است که توسط آسیاب های آبی برای تبدیل حرکت چرخشی چرخ آب به حرکت رفت و برگشتی استفاده می شود ]
رایج ترین استفاده از شاتون ها در موتورهای احتراق داخلی یا موتورهای بخار است.
یک شاتون برای یک موتور احتراق داخلی از “انتهای بزرگ”، “میله” و “انتهای کوچک” تشکیل شده است. انتهای کوچک آن به پین گوجون (که «پایه پیستون» یا «پایه مچ» نیز نامیده می‌شود) متصل می‌شود که امکان چرخش بین شاتون و پیستون را فراهم می‌کند. به طور معمول، انتهای بزرگ با استفاده از یک یاتاقان ساده برای کاهش اصطکاک به میل لنگ متصل می شود. با این حال، برخی از موتورهای کوچکتر ممکن است به جای آن از یک یاتاقان عنصر نورد استفاده کنند تا از نیاز به سیستم روانکاری پمپ شده جلوگیری شود. میله‌های اتصال با بلبرینگ‌های عنصر نورد معمولاً یک طرح یک تکه هستند که در آن میل لنگ باید از طریق آنها به هم فشرده شود، به جای یک طرح دو تکه که می‌توان آن را در اطراف ژورنال یک میل لنگ یک تکه پیچ کرد
معمولاً یک سوراخ سوزنی از طریق یاتاقان در انتهای بزرگ شاتون وجود دارد به طوری که روغن روان کننده به سمت رانش دیواره سیلندر می ریزد تا حرکت پیستون ها و رینگ های پیستون را روان کند.
یک شاتون می تواند در دو انتها بچرخد، به طوری که زاویه بین شاتون و پیستون می تواند با بالا و پایین حرکت میله و چرخش در اطراف میل لنگ تغییر کند.
شکست در حین کار
میله شکسته – خرابی اولیه به دلیل خستگی، سپس با ضربه زدن به میل لنگ آسیب بیشتری می بیند
در طول هر چرخش میل لنگ، یک شاتون اغلب در معرض نیروهای زیاد و مکرر قرار می گیرد: نیروهای برشی ناشی از زاویه بین پیستون و میل لنگ، نیروهای فشاری هنگام حرکت پیستون به سمت پایین، و نیروهای کششی هنگام حرکت پیستون به سمت بالا. این نیروها با مجذور دور موتور (RPM) متناسب هستند.
خرابی شاتون، که اغلب به آن “پرتاب میله” می گویند، اغلب میله شکسته را از کناره میل لنگ عبور می دهد و در نتیجه موتور را غیرقابل ترمیم می کند. علل رایج خرابی شاتون عبارتند از خرابی کششی ناشی از دورهای بالای موتور، نیروی ضربه هنگام برخورد پیستون به سوپاپ (به دلیل مشکل در سوپاپ)، خرابی یاتاقان میله (معمولاً به دلیل مشکل روغن کاری)، یا نصب نادرست شاتون.
سایش سیلندر نیروی جانبی وارد شده به پیستون از طریق شاتون توسط میل لنگ می تواند باعث سایش سیلندرها به شکل بیضی شود. این به طور قابل توجهی عملکرد موتور را کاهش می دهد، زیرا حلقه های پیستون دایره ای قادر به آب بندی مناسب در برابر دیواره های سیلندر بیضی شکل نیستند.مقدار نیروی جانبی متناسب با زاویه شاتون است، بنابراین شاتون های بلندتر باعث کاهش نیروی جانبی و سایش موتور می شود. با این حال، حداکثر طول شاتون توسط اندازه بلوک موتور محدود می شود. طول کورس به اضافه طول شاتون نباید منجر به عبور پیستون از بالای بلوک موتور شود.موتورهای شعاعی معمولاً از میله‌های اتصال Master-and-Slave استفاده می‌کنند که به موجب آن یک پیستون (بالاترین پیستون در انیمیشن)، یک میله اصلی با اتصال مستقیم به میل لنگ دارد. پیستون های باقیمانده اتصالات میله های اتصال خود را به حلقه های اطراف لبه میله اصلی سنجاق می کنند.
موتور های چند بانکی با سیلندرهای زیاد، مانند موتورهای V12، فضای کمی برای بسیاری از ژورنال‌های شاتون در طول محدود میل لنگ دارند. ساده‌ترین راه‌حل، همانطور که در اکثر موتورهای خودروهای جاده‌ای استفاده می‌شود، این است که هر جفت سیلندر یک دفترچه لنگ مشترک داشته باشد، اما این باعث کاهش اندازه یاتاقان های میله‌ای می‌شود و به این معنی است که سیلندرهای منطبق (یعنی مخالف) در کناره‌های مختلف کمی در امتداد منحرف می‌شوند. محور میل لنگ (که یک زوج تکان دهنده ایجاد می کند). راه حل دیگر استفاده از میله های اتصال Master-and-Slave است، جایی که میله اصلی شامل یک یا چند پین حلقه است که به انتهای بزرگ میله های برده در سایر سیلندرها متصل می شود. یک اشکال میله های اصلی این است که طول کورس تمام پیستون های برد که در 180 درجه از پیستون اصلی قرار ندارند همیشه کمی بیشتر از پیستون اصلی است که باعث افزایش لرزش در موتورهای V می شود. یکی از پیچیده‌ترین نمونه‌های شاتون‌های اتصال Master-and-Slave، موتور هواپیمای آزمایشی 24 سیلندر Junkers Jumo 222 است که برای جنگ جهانی دوم ساخته شده است. این موتور از شش بانک سیلندر تشکیل شده بود که هر کدام چهار سیلندر در هر بانک داشت. هر “لایه” شش سیلندر از یک شاتون اصلی و پنج سیلندر دیگر از میله های برده استفاده می کرد. تقریباً 300 موتور آزمایشی ساخته شد، اما موتور به تولید نرسید.
در پایان به شما عزیزان پیشنهاد می شود که در ادامه مقاله ی ( شاسی کشی خودرو ) و ( دیتیلینگ خودرو ) را نیز مظالعه فرمایید.
