میل لنگ - اساس یک موتور پیستونی

البته همه در مورد میل لنگ شنیده اند. اما احتمالاً هر راننده ای به وضوح نمی داند که چیست و برای چیست. و برخی حتی واقعاً نمی دانند که چگونه به نظر می رسد و کجاست. در همین حال، این مهمترین بخش است که بدون آن عملکرد عادی یک موتور احتراق داخلی پیستونی (ICE) غیرممکن است. 

لازم به ذکر است که این قطعه نسبتاً سنگین و گران است و تعویض آن کار بسیار مشکلی است. بنابراین، مهندسان از تلاش برای ایجاد موتورهای احتراق داخلی سبک وزن، که در آن بدون میل لنگ انجام می شود، دست نمی کشند. با این حال، گزینه های موجود، به عنوان مثال، موتور فرولوف، هنوز خیلی خام هستند، بنابراین صحبت در مورد استفاده واقعی از چنین واحدی خیلی زود است.

انتصاب

میل لنگ بخشی جدایی ناپذیر از مجموعه کلید موتور احتراق داخلی - مکانیسم میل لنگ (KShM) است. این مکانیسم همچنین شامل میله های اتصال و قطعاتی از گروه سیلندر-پیستون است. 

هنگامی که مخلوط هوا و سوخت در سیلندر موتور سوزانده می شود، یک گاز بسیار فشرده تشکیل می شود که در مرحله ضربه قدرت، پیستون را به نقطه مرده پایین فشار می دهد. 

شاتون از یک طرف به کمک پیستون به پیستون و از سر دیگر به ژورنال شاتون میل لنگ متصل می شود. امکان اتصال با گردن توسط قسمت جداشدنی شاتون به نام کلاهک فراهم می شود. از آنجایی که ژورنال شاتون نسبت به محور طولی شفت افست می شود، وقتی شاتون آن را فشار می دهد، شفت می چرخد. به نظر می رسد چیزی شبیه چرخش پدال های یک دوچرخه است. بنابراین، حرکت رفت و برگشتی پیستون ها به چرخش میل لنگ تبدیل می شود. 

در یک انتهای میل لنگ - ساقه - یک چرخ لنگر نصب شده است که در برابر آن فشرده می شود. از طریق آن، گشتاور به محور ورودی گیربکس و سپس از طریق گیربکس به چرخ ها منتقل می شود. علاوه بر این، فلایویل عظیم، به دلیل اینرسی، چرخش یکنواخت میل لنگ را در فواصل بین ضربات کاری پیستون ها تضمین می کند. 

در انتهای دیگر شافت - که به آن انگشت پا گفته می شود - چرخ دنده ای را قرار می دهند که از طریق آن چرخش به میل بادامک منتقل می شود و به نوبه خود عملکرد مکانیسم توزیع گاز را کنترل می کند. همین درایو در بسیاری از موارد پمپ آب را نیز راه اندازی می کند. در اینجا معمولاً قرقره هایی برای درایو واحدهای کمکی - پمپ فرمان ()، ژنراتور، تهویه مطبوع وجود دارد. 

ساخت و ساز

هر میل لنگ خاص ممکن است ویژگی های طراحی خاص خود را داشته باشد. با این وجود، عناصر مشترک برای همه قابل تشخیص است.

مقاطعی که روی محور طولی اصلی شفت قرار دارند، ژورنال اصلی نامیده می شوند (10). میل لنگ هنگام نصب در میل لنگ موتور روی آنها قرار می گیرد. برای نصب از بلبرینگ های ساده (آشتی) استفاده می شود.

ژورنال های شاتون (6) موازی با محور اصلی هستند، اما نسبت به آن افست می شوند. در حالی که چرخش ژورنال های اصلی دقیقاً در امتداد محور اصلی اتفاق می افتد، ژورنال های میل لنگ به صورت دایره ای حرکت می کنند. اینها همان زانوها هستند که به لطف آن قسمت نام خود را گرفته است. آنها برای اتصال میله های اتصال خدمت می کنند و از طریق آنها حرکات رفت و برگشتی پیستون ها را دریافت می کنند. در اینجا از بلبرینگ های ساده نیز استفاده می شود. تعداد ژورنال های شاتون برابر با تعداد سیلندرهای موتور است. اگرچه در موتورهای V شکل، دو شاتون اغلب بر روی یک ژورنال اصلی قرار دارند.

برای جبران نیروهای گریز از مرکز ایجاد شده توسط چرخش میل لنگ، آنها در بیشتر موارد، اگرچه نه همیشه، دارای وزنه های تعادل هستند (4 و 9). آنها می توانند در هر دو طرف گردن یا فقط در یک طرف قرار گیرند. وجود وزنه های تعادل از تغییر شکل شفت جلوگیری می کند که می تواند باعث عملکرد نادرست موتور شود. مکرر مواردی وجود دارد که خم شدن میل لنگ حتی منجر به گیر کردن آن می شود.

به اصطلاح گونه ها (5) ژورنال های اصلی و شاتون را به هم متصل می کنند. آنها همچنین به عنوان وزنه های تعادل اضافی عمل می کنند. هرچه ارتفاع گونه ها بیشتر باشد، مجلات شاتون از محور اصلی دورتر است و بنابراین، گشتاور بیشتر است، اما حداکثر سرعتی که موتور قادر به ایجاد آن است کمتر می شود.

یک فلنج (7) روی میل لنگ وجود دارد که فلایویل به آن وصل شده است.

در طرف مقابل یک صندلی (2) برای چرخ دنده محرک میل بادامک (تسمه تایم) وجود دارد.

در برخی موارد، در یک انتهای میل لنگ یک دنده آماده برای رانندگی واحدهای کمکی وجود دارد.

میل لنگ در میل لنگ موتور روی سطوح نشیمن با استفاده از یاتاقان های اصلی که از بالا با روکش ها ثابت می شوند، نصب می شود. حلقه های رانش در نزدیکی ژورنال های اصلی به شفت اجازه حرکت در امتداد محور خود را نمی دهند. از کنار انگشت پا و ساقه شفت در میل لنگ مهر و موم روغن وجود دارد. 

برای تامین روانکار ژورنال های اصلی و شاتون دارای سوراخ های مخصوص روغن می باشند. از طریق این کانال ها به اصطلاح لاینرها (بلبرینگ های کشویی) روغن کاری می شوند که روی گردن ها قرار می گیرند.

تولید

برای ساخت میل لنگ از گریدهای فولادی با مقاومت بالا و انواع خاصی از چدن با افزودن منیزیم استفاده می شود. شفت‌های فولادی معمولاً به روش مهر زنی ( آهنگری ) و سپس عملیات حرارتی و مکانیکی تولید می‌شوند. برای اطمینان از تامین روان کننده، کانال های مخصوص روغن حفاری می شود. در مرحله نهایی تولید، قطعه به صورت دینامیکی متعادل می شود تا گشتاورهای گریز از مرکز را که در طول چرخش رخ می دهد، جبران کند. شفت متعادل است و بنابراین ارتعاشات و ضربات در طول چرخش حذف می شوند.

محصولات چدنی با ریخته گری با دقت بالا ساخته می شوند. شفت های چدنی ارزان تر هستند و این روش تولید باعث سهولت در ایجاد سوراخ و حفره های داخلی می شود.

در برخی موارد ممکن است میل لنگ دارای طراحی جمع شونده بوده و از چندین قسمت تشکیل شده باشد، اما این گونه قطعات به جز موتورسیکلت ها عملاً در صنعت خودروسازی کاربرد ندارند. 

چه مشکلاتی ممکن است با میل لنگ ایجاد شود

میل لنگ یکی از پر استرس ترین قسمت های خودرو است. بارها عمدتاً ماهیت مکانیکی و حرارتی دارند. علاوه بر این، مواد تهاجمی، مانند گازهای خروجی اگزوز، تأثیر منفی دارند. بنابراین، حتی با وجود استحکام بالای فلزی که میل لنگ از آن ساخته شده است، در معرض سایش طبیعی قرار دارند. 

افزایش سایش با سوء استفاده از دور موتور بالا، استفاده از روان کننده های نامناسب و به طور کلی نادیده گرفتن قوانین عملکرد فنی تسهیل می شود.

آسترها (به ویژه یاتاقان های اصلی)، شاتون و ژورنال های اصلی فرسوده می شوند. می توان شفت را با انحراف از محور خم کرد. و از آنجایی که تلورانس ها در اینجا بسیار کوچک هستند، حتی یک تغییر شکل جزئی می تواند عملکرد عادی واحد قدرت را تا گیر کردن میل لنگ مختل کند. 

مشکلات مرتبط با آسترها ("چسبیدن" به گردن و کوبیدن گردن ها) سهم بزرگی از تمام خرابی های میل لنگ را تشکیل می دهد. اغلب آنها به دلیل کمبود روغن رخ می دهند. اول از همه، در چنین مواردی، باید سیستم روغن کاری - پمپ روغن، فیلتر - را بررسی کنید و روغن را تعویض کنید.

لرزش میل لنگ معمولاً به دلیل تعادل ضعیف ایجاد می شود. علت احتمالی دیگر ممکن است احتراق ناهموار مخلوط در سیلندرها باشد.

گاهی اوقات ممکن است ترک هایی ظاهر شود که به ناچار به تخریب شفت ختم می شود. این می تواند ناشی از نقص کارخانه باشد که بسیار نادر است و همچنین استرس انباشته فلز یا عدم تعادل ایجاد می شود. به احتمال زیاد علت ترک ها ضربه قطعات جفت شونده است. شفت ترک خورده قابل تعمیر نیست.

همه اینها باید قبل از تعویض یا تعمیر میل لنگ در نظر گرفته شود. اگر دلایل مشکلات را پیدا نکرده و از بین نبرید، در آینده نزدیک، همه چیز باید دوباره تکرار شود.

انتخاب، تعویض، تعمیر

برای بدست آوردن میل لنگ، باید موتور را از بین ببرید. سپس کلاهک های اصلی یاتاقان و میله های اتصال و همچنین چرخ فلایو و حلقه های رانش برداشته می شوند. پس از آن میل لنگ برداشته شده و عیب یابی آن انجام می شود. اگر قطعه قبلاً تعمیر شده باشد و تمام ابعاد تعمیر قبلاً انتخاب شده باشد، باید تعویض شود. اگر درجه سایش اجازه دهد، شفت با توجه ویژه به سوراخ های روغن تمیز می شود و سپس اقدام به تعمیر می کند.

ساییدگی سطح گردن با آسیاب کردن به اندازه مناسب ترمیم از بین می رود. این فرآیند به همان اندازه که در نگاه اول به نظر می رسد ساده نیست و به تجهیزات ویژه و صلاحیت های مناسب استاد نیاز دارد.

اگرچه پس از چنین پردازشی، قطعه در معرض تعادل مجدد دینامیکی اجباری است، تعمیر میل لنگ اغلب فقط به سنگ زنی محدود می شود. در نتیجه، یک شفت نامتعادل پس از چنین تعمیری می تواند لرزش داشته باشد، در حالی که صندلی ها شکسته می شوند، مهر و موم ها شل می شوند. مشکلات دیگری نیز امکان پذیر است که در نهایت منجر به مصرف بیش از حد سوخت، کاهش قدرت و عملکرد ناپایدار دستگاه در حالت های خاص می شود. 

راست کردن شفت خم شده غیر معمول نیست، اما کارشناسان تمایلی به انجام این کار ندارند. صاف کردن و متعادل کردن یک فرآیند بسیار پر زحمت و پرهزینه است. علاوه بر این، ویرایش میل لنگ با خطر شکستگی همراه است. بنابراین، در بیشتر موارد، تعویض میل لنگ تغییر شکل یافته با میل لنگ جدید راحت تر و ارزان تر است.

هنگام تعویض، باید دقیقا همان قطعه یا یک آنالوگ قابل قبول را نصب کنید، در غیر این صورت نمی توان از مشکلات جدید جلوگیری کرد.

خرید یک میل لنگ کارکرده با قیمت ارزان نوعی خوک است که هیچ کس نمی داند در نهایت چه خواهد شد. در بهترین حالت، تا حدودی فرسوده است، در بدترین حالت، دارای عیوب است که برای چشم قابل توجه نیست.

با خرید یک محصول جدید از یک فروشنده مورد اعتماد، می توانید از کیفیت آن مطمئن شوید. فروشگاه اینترنتی چینی می تواند قطعات مختلف دیگر خودروی شما را با قیمت های مناسب عرضه کند.

همچنین فراموش نکنید که هنگام نصب میل لنگ جدید، حتما شاتون و یاتاقان های اصلی و همچنین مهر و موم روغن را تعویض کنید.

پس از تعویض میل لنگ، موتور باید از دو تا دو و نیم هزار کیلومتر در حالت ملایم و بدون تغییر سرعت ناگهانی کار کند.