یاتاقان چیست و چه کاربردی دارد؟

یاتاقان قطعه ای در موتور است که بین میل لنگ و دسته پیستون قرار دارد. این قطعه در ساخت ماشین آلات و ابزار کارخانه ای و صنعتی استفاده می شود. زمانی که دو قطعه فلزی روی هم قرار می گیرند، حرکت و اصطکاک ایجاد شده بین آن دو باعث خرابی، شکستگی و پوسیدگی می شود.

در این شرایط از یاتاقان استفاده می کنند تا حرکت بین آن را راحت کرده و اصطکاک را به حداقل برساند. در این مقاله با یاتاقان چیست و انواع آن آشنا می شویم. پس تا آخر این مطلب با ما همراه باشید.

یاتاقان چیست؟

یاتاقان بین میل لنگ و دسته پیستون در موتور قرار دارد و امکان حرکت بین دو قطعه را ایجاد می کند. میل لنگ و دسته پیستون به طور مداوم با یکدیگر درگیر هستند. وجود یاتاقان بین آنها باعث شده تا اصطکاک به وجود نیاید و این قطعات، استهلاک پیدا نکنند. در صورتی که دمای این قطعه بیش از حد بالا برود، نمی تواند وظیفه خود را به درستی انجام دهد. در نتیجه، بین قطعات اصطکاک به وجود آمده و موتور خودرو یاتاقان می زند. این قطعه از لوازم بیل مکانیکی به حساب می آید. یاتاقان به شکل نیم دایره و نازک و از جنس فلز است. این قطعه در برابر حرارت و ضربه از خود مقاومت نشان می دهد.
ساختمان یاتاقان دارای یک پوسته بیرونی از جنس فولاد یا برنز و یک یا چند لایه مواد یاتاقانی می باشد. مواد یاتاقانی از ترکیب آلیاژ فلزات قلع، مس، سرب یا جیوه، قلع، گالیم، آلومینیوم و آنتیموان تهیه می شود. این مواد از متریال های نرم تهیه شده تا نقش ضربه گیر را برای میل لنگ بازی کنند.

لایه های آلیاژ مس و سرب، نیکل، سرب و قلع، مواد پودری قلع به ترتیب روی پوسته قرار می گیرند. یاتاقان ها برای حرکت به صورت استاندارد و راحت به روان کننده نیاز دارند. یکی از بهترین روان کننده ها، گریس می باشد. گریس انواع مختلفی دارد که معیار انتخاب آن، سطح مورد استفاده است.
سطوح مختلفی مانند ویسکوزیته و درجه سفتی در انتخاب تاثیر می گذارند. گریس چکه نمی کند و به خوبی به یاتاقان می چسبد. به طور کلی، گریس با توجه به کم کردن اصطکاک بین قطعات و پایین نگه داشتن دمای قطعات به سیستم کمک زیادی می کند. یاتاقان چینی و ژاپنی از جمله یاتاقان های پر فروش موجود در بازار هستند.

انواع یاتاقان

در موتور خودرو دو نوع یاتاقان بر اساس کارکرد، محل استفاده‌ و نوع حرکت آنها وجود دارد که به یاتاقان‌های ثابت و متحرک مشهور هستند. در ابتدا باید توضیح داد که این دو یاتاقان هر یک با یکی از محورهای ثابت و متحرک میل‌ لنگ در ارتباط می باشند. محور اصلی یا ثابت میل ‌لنگ به بلوک سیلندر متصل است و تنها حول محور خود می ‌چرخد. محور متحرک آن به شاتون متصل می باشد و حول محور اصلی و ثابت می ‌چرخد. یاتاقان‌ ها، چه ثابت و چه متحرک، دو تکه هستند و از دو نیم‌ دایره که به هم پیچ و مهره می ‌شوند، تشکیل می ‌گردند.

1- یاتاقان ثابت

این نوع یاتاقان نقش تکیه گاه میل لنگ را دارد و محور ثابت را به میل لنگ متصل کرده و باعث تنظیم لقی آن نسبت به پیستون و بلوک سیلندر می شود. میل لنگ، حرکت دورانی دارد و حرکت رفت و برگشتی نیز انجام می دهد. زمانی که یاتاقان ثابت می شود، این حرکت تمایلی رفت و برگشت را کنترل کرده و از ضربه های احتمالی به آن جلوگیری می کند. به یاتاقان ثابت، میل لنگ هم می گویند که دو نیم دایره دارد. یکی از آنها به بلوک سیلندر وصل شده و دیگری دور محور میل لنگ پیچیده و به آن متصل می شود. هر میل لنگ دارای حداقل دو یاتاقان ثابت است. در موتورهایی که 4 سیلندر (رایج ترین موتور در صنعت خودرو سازی) دارند، میل لنگ توسط 5 یاتاقان ثابت نگه داشته شده است. یاتاقان ها را معمولا به صورت سوراخ دار می سازند تا روغن یاتاقان با این سوراخ ها حرکت کند و باعث حرکت روان و راحت میل لنگ گردد.

2- یاتاقان متحرک

بین شاتون و میل لنگ، یاتاقان متحرک قرار دارد که باعث لق نشدن شاتون و جلوگیری از ضربه های احتمالی می شود. به این نوع قطعه، یاتاقان شاتون هم می گویند که شباهت زیادی به نوع ثابت دارد. اما در یاتاقان متحرک، میل لنگ آزاد است و حرکت رفت و برگشت پیستون به صورت دورانی می باشد. یکی از نیم دایره های یاتاقان متحرک به شاتون متصل شده و دیگری نیز مانند یاتاقان ثابت، دور میل لنگ پیچیده و پیچ و مهره شده است. اما سوراخ ندارد و روی آن شیار قرار دارد.

یاتاقان در هر دو نوع، از میل ‌لنگ قطورتر است و فاصله و فضای بین آنها را روغن پر می ‌کند. این روغن، لایه ‌ی بسیار نازکی از اطراف میل ‌لنگ را می ‌گیرد و ضمن معلق نگه داشتن آن درون یاتاقان، به حرکت روانش کمک کرده و ضربه ‌گیری یاتاقان را تکمیل می نماید.

یاتاقان ‌ها انواع مختلفی دارند که با توجه به کاربردشان از آن‌ها استفاده می ‌شود. انواع یاتاقان عبارتند از:

1- یاتاقان غلتشی

یاتاقان غلتشی از دو رینگ و تعدادی ساچمه بین آنها تشکیل شده است. ساچمه ‌ها مماس با هم هستند اما از توری ‌‌های برنجی برای جداسازی آنها استفاده می‌ شود. فاصله‌ ی دو رینگ و قطر ساچمه ‌ها در تمام قسمت‌ های یاتاقان غلتشی برابر می باشد. این نوع بیشتر برای یاتاقان‌ های متحرک کاربرد دارد.

2- یاتاقان لغزشی

لایه‌ های مختلف مواد یاتاقان روی هم و به ترتیب قرار گرفته و یک محفظه‌ محافظ ایجاد می ‌کنند. این یاتاقان‌ ها معمولا به عنوان نگهدارنده و محافظ حرکات استفاده می ‌شوند. این قسمت ها بین حلقه های یاتاقان و به صورت مماس با آن قرار دارند.

3- یاتاقان مغناطیسی

در این نوع یاتاقان، طریقه کاهش اصطکاک به این صورت است که با استفاده از میدان مغناطیسی دو جز مختلف دستگاه از هم جدا نگه داشته می‌ شوند. یاتاقان مغناطیسی مانند نوع لغزشی، طول عمر و سرعت خیلی زیادی دارد و به نگهداری نیاز ندارد. با این تفاوت که مصرف انرژی در این نوع یاتاقان بسیار بالا می باشد.

4- یاتاقان چرخشی

حرکت در این نوع یاتاقان با استفاده از تغییر شکل دادن به مواد به وجود می ‌آید. دامنه حرکتی آن به شدت محدود است و کمی انعطاف پذیری نیز دارد. سرعت آن بسیار زیاد می باشد ولی طول عمرش می ‌تواند زیاد یا کم باشد. طول عمر این یاتاقان به نوع کاربرد آن بستگی دارد.

5- یاتاقان ساده

یاتاقان ساده با استفاده از روان کارها و روان ‌سازها بین سطوح مختلف، اصطکاک را کاهش می ‌دهد. یاتاقان ساده سرعت متوسط و گاهی کم دارد و ممکن است در مواردی نیاز به خنک کاری داشته باشد. طول عمر این گونه از یاتاقان‌ ها به نوع روان کاری به کار رفته در آن، بستگی دارد.

یاتاقان چه کاربردی دارد؟

این قطعه از ایجاد لرزش قطعات مکانیکی شده جلوگیری می کند و جلوی سر و صدای ناشی از انتقال نیرو قطعات را می گیرد. یاتاقان ها، قطعات را در کنار هم محکم نگه می دارند. این قطعه دارای دو حلقه و ساچمه در اندازه و انواع مختلف است که بر اساس شکل ظاهری آن، کاربردهای مختلفی دارد. ساچمه های یاتاقان در داخل حلقه قرار گرفته و با غلتیدن بین دو قطعه باعث راحت تر شدن حرکات قطعه می شوند. یاتاقان شامل دو زیر مجموعه بلبرینگ و رولبرینگ است که با توجه به شکل طاهری، کاربردهای متفاوتی دارند. بعنوان مثال، اگر یاتاقان دارای ساچمه های گرد و توپ مانند باشد، از نوع بلبرینگ بوده و اگر ساچمه های موجود در حلقه دارای شکل های مختلفی مانند مخروطی، سوزنی و ... باشد، از نوع بلبرینگ می باشد.

مزایای یاتاقان

یک یاتاقان خوب، باید خصوصیاتی داشته باشد که تمام وظایف خود را به بهترین شکل ممکن انجام دهد. مزایای یک یاتاقان خوب عبارتند از:

1- یاتاقان خوب در برابر ضربه های ناشی از احتراق از طرف شاتون، مقاومت بالایی دارد.
2- این قطعه در لایه ی داخلی و مواد یاتاقانی دارای نرمی و انعطاف پذیری می باشد. به همین دلیل، فشار ناشی از ضربه های لقی میل لنگ و شاتون گرفته می شود. در نتیجه، آسیب وارد شده به آنها تا حد ممکن کنترل می گردد.
3- تمامی این ذرات توسط فیلتر هوا جذب نمی شوند و مقداری از آنها وارد روغن موتور شده و در قسمت های مختلف موتور به حرکت در می آیند. این امر باعث آسیب به این قسمت ها می شود. اما مواد یاتاقانی قابلیت جذب این مواد را دارد. به همین دلیل، آنها را از روغنی که بینشان جریان دارد، جذب و از ورود ذرات به درون موتور جلوگیری می کند. به طور کلی، یاتاقان توانایی جذب گرد و غبار و خاک را دارد.
4- روغن موتور موجود در یاتاقان در اثر احتراق موتور، حرارت بسیار بالایی دارد. این حرارت می تواند مواد یاتاقان را فرسوده کند. یاتاقان قدرت مقابله با این حرارت را دارد و در برابر خورندگی از خود مقاومت نشان می دهد.
5- این قطعه در معرض ضربه ها و نیروهای زیادی قرار می گیرد. پس باید در برابر آنها، مقاومت لازم را داشته باشد. به شکلی که در اثر تکرار آنها به مرور زمان، دیر تر دچار فرسایش شده و در معرض شکستگی و یا ترک قرار نگیرد. به همین دلیل، یاتاقان در برابر ترک و شکستگی از مقاومت پوسته برخوردار است.
6- یاتاقان قطعه ‌ای است که بیش از هر چیز در معرض سایش قرار دارد. بنابراین از مقاومت لازم در برابر این معضل در عین نرمی و قابل انعطاف بودن، برخوردار می باشد.

وظیفه یاتاقان در خودرو چیست؟

میل لنگ و پیستون در صورت نبودن یاتاقان با یکدیگر برخورد خواهند داشت. این موضوع باعث می شود هر دوی آنها خوردگی پیدا کرده و دچار استهلاک شوند. وجود یاتاقان در موتور خودرو باعث می شود که اصطکاک بین آنها کاهش پیدا کند و برخورد کمتری داشته باشند. همچنین از برخورد و ضربه جلوگیری می نماید. یاتاقان با ممانعت از برخورد شدید شاتون و میل لنگ باعث از بین بردن اصطکاک بین این دو قطعه می گردد. این قطعه موجود در موتور، لقی میل لنگ و شاتون ها را تنظیم نموده و باعث حرکت روان و راحت می شود. یاتاقان از انحراف درشفت خودرو هنگام چرخیدن جلوگیری می کند. این قطعه، ساختار محکمی دارد که قطعات را بر روی یکدیگر نگه می دارد.

علت یاتاقان زدن خودرو

یاتاقان زدن به معنای از بین رفتن قطعاتی است که در حالت عادی باعث اصطکاک نداشتن اجزای خودرو با یکدیگر می شدند. درصورتی که این قطعات از بین بروند، اجزای موتور دچار استهلاک می ‌شوند و چنین حالتی (یاتاقان زدن) برای خودرو پیش می‌ آید. ممکن است یاتاقان خودرو دچار مشکلاتی مانند استهلاک، شکستگی، داغ شدن بیش از حد و یا جرم گیری گردد. سایر مشکلات متداولی که برای یاتاقان به وجود می ‌آید به شکل ذوب شدن، خط افتادن، خستگی یا خوردگی ظاهر می شوند. از مهمترین علت های یاتاقان زدن خودرو عبارتند از:

• در صورتی که از روغن های نامناسب و بی کیفیت برای خودروی خود استفاده کنید، روغن رسوب می ‌کند. این رسوبات و جرم های روغن ممکن است به قطعات داخلی خودرو نفوذ پیدا کرده و باعث رسوب گیری این قطعات شوند. در این حالت، قطعات عملکرد طبیعی خود را ندارند. به همین دلیل یاتاقان دچار مشکل خواهد شد. همچنین در صورت روغن کاری نامناسب نیز چنین حالتی پیش می آید.
• وقتی دمای موتور بیش از حد بالا می ‌رود، فن درست کار نمی‌ کند و یاتاقان نیز داغ شده و درست عمل نخواهد کرد که موجب یاتاقان زدن خودرو خواهد شد.
• هنگامی که مدت زمان بسیار زیادی از عمر یاتاقان گذشته باشد، طبیعی است که قطعه مستهلک و یا دچار شکستگی شود. در چنین حالتی عملکرد موتور مختل شده و موتور یاتاقان می ‌زند.
• ممکن است روغنی که استفاده کرده اید کاملا مرغوب باشد و مشکلی نیز در نحوه روغن کاری آن وجود نداشته باشد. اما در صورتی که برای پمپ روغن مشکلی به وجود آید، باز هم روغن کاری قطعات به درستی اتفاق نمی‌ افتد و خودرو یاتاقان می ‌زند.
• اگر به طور معمول دور موتور بیش از حد بالا برود باعث می‌ شود که یاتاقان آسیب ببیند. وقتی از روی هیجان رانندگی کنید و بیش از حد گاز دهید، باعث می ‌شود قطعات فشار زیادی را متحمل شوند. این موضوع موجب شده عمر مفید یاتاقان کاهش یابد.

علائم یاتاقان زدن موتور خودرو

یاتاقان زدن علامت ‌های مشخصی دارد که در صورت مشاهده‌ هر یک باید به سرعت اقدام به تعمیر خودرو نمایید. همچنین باید در صورت مشاهده‌ آ‌نها تا حد امکان از کار کردن با خودرو بپرهیزید. این علائم عبارتند از:

• صدای تق تق بیشتر هنگام فشار دادن پدال گاز یا شتاب گرفتن خودرو به گوش می رسد. در این حالت، با بالاتر رفتن دور موتور از 1200 دور در دقیقه، صدای برخورد دو قطعه‌ فلزی به هم کاملا شنیده می ‌شود. در نتیجه باید سریعا به تعمیرگاه مراجعه نمایید.
• در صورت قفل شدن موتور، به دلیل اصطکاک بالای قطعات، موتور به هیچ عنوان روشن نمی شود و شروع به کار نمی کند.
• یکی از علائم جانبی یاتاقان زدن، روشن شدن چراغ موتور و یا چشمک زدن آن است.

سخن پایانی

بهتر است با بررسی دقیق و دوره ‌ای موتور خود و همچنین قطعات موتور خودرو از آسیب‌ ها و خسارت های احتمالی جلوگیری کنید. امروزه به دلیل بالا بودن هزینه‌ ها و در صورت ایجاد شدن خسارت، ممکن است با هزینه‌ های هنگفت و زیادی روبرو شوید. به همین دلیل به شما پیشنهاد می ‌کنیم، با مشاورین و متخصصین ما تماس گرفته و از محصولات باکیفیت و مورد اطمینان استفاده نمایید.