در موتور هر جايي كه دو سطح داشته باشد از ياتاقان استفاده مي شود اين نوع ياتاقانها را ياتاقانهاي
استوانه اي مي گويند زيرا مانند يك استوانه دور يك شفت گردنده قرار مي گيرد چون لنگهاي ميل لنگ
اجازه نميدهند كه ياتاقانها مانند يك بوش كامل مدور وارد محورهاي ثابت و متحرك ميل لنگ شوند لذا
اين بوشها به صورت دو قطعه نيم دايره اي ساخته مي شود
ساختمان ياتاقان
پوسته ياتاقان از فولاد يا برنز ساخته شده است اين فولاد استحكام و مقاومت لازم را به ياتاقان مي دهد
در روي اين قسمت يك يا چند لايه مواد ياتاقاني به ضخامت چند هزارم اينچ قرار گرفته است علت
استفاده از مواد نرم در ياتاقان اين است كه در صورت تاثير عوامل خارجي فقط مواد ياتاقاني از بين ميرود
و ميل لنگ سالم خواهد ماند ياتاقانها داراي شيار روغن بوده و اين شيار روغن را در تمام سطح ياتاقان
پخش مي كند
مواد ياتاقان
مواد ياتاقان ها الياژفلزات سرب قلع مس انتيموان يا فلزات سرب قلع جيوه كاليم الومينيوم به نسبتهاي
معين تركيب مي شوند يا بابيت كه در موتورهاي سبك بكار مي رود از يك لايه پوسته فولادي و يك لايه
بابيت ساخته شده است در ساختمان بابي از دو فلز اصلي قلع و سرب استفاده شده است در بعضي
از ياتاقانها نسبت به نوع موتور دو يا سه لايه مواد ياتاقاني روي پوسته قرار دارد و در موتورهاي سنگين
به چهار لايه در ياتاقان نيز مي رسد
طرز قرار گرفتن لايه ها بر روي پوسته فولادي به شرح زير است
الف – مواد ياتاقاني الياژمس و سرب
ب : لايه نيكل
ج: لايه الياژسرب قلع مس
د: مواد گردي قلع
خصوصيات يك ياتاقان خوب
ساختن يك ياتاقان ايده ال ساده نيست زيرا بالا بردن يك خاصيت در ياتاقان ايجاد معايب ديگر در ان
مي كند در هر حال ياتاقان خوب بايد داراي مشخصات زيادي باشد كه بطور خلاصه به ان اشاره مي شود
الف : مقاومت ياتاقان در مقابل فشار حمل بار و ضربات ناشي از احتراق
موتورهاي امروزي چون نسبت تراكمي بالا دارند بنابراين نيروي زيادي به ياتاقان وارد مي شود كه حدود
200كيلوگرم بر سانتي متر مربع مي باشد كه ياتاقان اين بار را بايد تحمل كند
ب: نرمي و قابليت فرو بردن ذرات خارجي در ياتاقان
ذرات چرك و گرد غبار و خاك با هوا وارد موتور مي شود كاملا توسط صافي هوا گرفته نمي شود و با
رغن حركت كرده و مقداري از ان همراه روغن از داخل ياتاقان خارج نمي شود ماده ياتاقان طوري بايد
باشد كه بتواند اين مواد خارجي را در خود فرو ببرد تا ياتاقان و شفت از خراش برداشتن و سائيده شدن
مصون بماند پس ياتاقان به اندازه كافي بايد نرم باشد تا خاصيت فرو بردن مواد خارجي را در خود داشته
باشد
ج: مقاومت در برابر خستگي در ياتاقان
هرگاه فلزي در معرض تنش هاي مداوم قرار بگيرد انعطاف پيدا كرده و خم مي گردد سپس اين فلز سخت
شده ترك برداشته و يا شكسته مي شود لذا ياتاقانها كه در معرض بارهاي زياد هستند بايستي بتواند در
مقابل اين بارهاي متغير ايستادگي كنند بدون اين كه به حد خستگي برسد و تمايل به ترك يا شكستگي
از خود نشان ندهند
د : مقاومت در برابر خوردگي در ياتاقان
در اثر احتراق مواد خورنده توليد مي شود كه براي فلزات مفيد نيست همچنين بنزين هاي بدون سرب
خاصيت شيميايي روغن را تغيير داده و حالت خورندگي ياتاقانها را افزايش مي دهد ماده ياتاقان بايد در
مقابل اين خورندگي مقاومت داشته باشد در قديم از ياتاقانهاي مسي و سربي استفاده مي شد ولي
امروزه از ياتاقانهاي الومينيومي سربي استفاده مي شود اين نوع ياتاقان در مقابل خورندگي بهتر
مقاومت مي كند
ه : مقاومت در مقابل سائديگي در ياتاقان
ماده ياتاقان بايد به اندازه كافي سخت و محكم باشد تا به سرعت سائيده نشود از طرف ديگر بايد به
اندازه كافي نرم باشد تا توانايي فرو بردن و انطباق داشته باشد
ز: قابليت هدايت حرارتي
كليه ياتاقانها در اثر گردش ميل لنگ ايجاد حرارت مي كنند لذا مواد ياتاقاني بايستي قابليت هدايت
حرارتي بيشتري داشته باشد تا بتواند حرارت را انتقال دهند
روغن كاري ياتاقان ها
از مدار اصلي روغن مسيري به كپه هاي ثابت روي بلوك راه دارد كه روغن از ان مسير وارد سوراخ
مجراي روغن ميل لنگ شده و سطح كليه ياتاقانها را روغن كاري مي نمايد اين روغن بصورت قشر
نازكي (فيلم روغن) به سطوح متحرك محور ميل لنگ و سطوح ثابت ياتاقان مي چسبد و در اثر فشار
مدار روغن ميل لنگ در بستري از روغن بصورت شناور مي چرخد در ابتداي كار ميل لنگ در اثر نيروي
وزن خود در روي كف ياتاقان قرار دارد به محض روشن شدن موتور روغن در اثر چسبندگي به سطوح تماس
مانند گوه اي ميل لنگ را بلند كرده و در وسط ياتاقان نگه مي دارد اصطكاكي كه به اين صورت ايجاد
مي شود اصطكاك غلظتي روغن بوده و اگر به علت تشكيل نشدن قشر روغن فلز ميل لنگ با فلز ياتاقان
تماس بگيرد نيروي اصطكاك بالا رفته و گرماي ياتاقان بحدي مي رسد كه بابيت را ذوب كرده و صداي
ناشي از ياتاقان سوزي بگوش مي رسد بين پوسته ياتاقانها و ميل لنگ خلاصي مجازي وجود دارد كه
اصطلاحا اين خلاصي را فاصله روغن نيز مي گويند هر چه اين خلاصي بيشتر باشد روغن به سرعت از
ياتاقان ها خارج مي شود اندازه اين خلاصي در موتورهاي مختلف متفاوت بوده و حدودا يك هزارم اينچ
يا سه صدم ميليمتر بيشتر معمول است در صورتي كه ان خلاصي دو برابر گردد مقدار ريزش روغن 5
برابر مي شود افزايش خلاصي روغن سبب نرسيدن روغن به ياتاقانها مجاور مي گردد زيرا پمپ روغن
فقط مقدار معيني از روغن را مي تواند جابجا كند در نتيجه بيشتر روغنها از ياتاقان هاي نزديك مجراي
روغن بيرون ريخته و به ياتاقانهاي دورتر كمتر روغن مي رسد كاهش خلاصي روغن در ياتاقانها سبب
مي شود كه عمل روغنكاري صحيح انجام نگرفته و سائيدگي انها سريع تر شود همچنين مقدار روغن كه
به ديواره سيلندر پاشيده مي شود كافي نبوده و روغنكاري ديواره سيلندر و رينگ ها بخوبي انجام
نميشود در ضمن زماني كه لقي ياتاقانها زياد باشد بجز اينكه روغن ريزي موتور زياد مي شود و فشار
روغن پايين مي ايد و افزايش روغن به ديواره سيلندر زياد مي شود كه باعث روغن سوزي موتورمي گردد
ياتاقانهاي پين دار و ياتاقانهاي خاردار
در بعضي از موتورها ياتاقانهاي اصلي بوسيله سوراخي كه دارند در پين جا ياتاقاني قرار مي گيرند كه
از چرخش ياتاقان جلوگيري شود در ضمن در بيشتر موتورها از ياتاقانهاي استفاده مي شود كه يك طرف
پوسته ياتاقان بصورت خاردار ساخته مي شود كه در شيار جا ياتاقان قرار گرفته و حركت چرخشي ان را
ضامن مي كند
پيش بيني لبه اضافي ياتاقان
پوسته ياتاقانها بايد به خوبي با جا ياتاقاني تماس بگيرد تا اولا بطور كامل گرماي ايجاد شده را از طريق
جا ياتاقاني انتقال دهد و نسوزد ثانيا با داشتن تكيه گاه مناسب مي تواند نيروي وارده را به جاياتاقاني
متصل نموده و خراب نشود براي اطمينان از تكيه نمودن كامل پوسته ياتاقان بهتر است لبه هاي نيمه
ياتاقاني پايين را به اندازه دو صدم تا هفت صدم ميليمتر از لبه هاي كپه ياتاقاني بلندتر تنظيم كنند با اين
عمل در صورت سفت كردن ياتاقان نيروي اوليه به پوسته ياتاقان وارد شده و ان را بخوبي به تكيه گاهش
مي فشارد يك چنين ياتاقاني نيروي وارد به محور را بطور يكنواخت در جهت شعاعي به جا ياتاقاني
انتقال مي دهد
عيب هاي ياتاقانها
1- خراشهاي بوجود امده توسط ذرات خارجي
الف: خراشهاي بوجود امده در امتداد سطح داخلي ياتاقان
ب: پديد امدن حفره هاي بر روي سطح داخلي ياتاقان
علل پيدايش
الف : الودگي روغن
ب: تميز نكردن دقيق قطعات موتور هنگام مونتاژ ان
2- وارد شدن بار به لبه هاي ياتاقان
شكل ظاهري : ايجاد شدن خراشهاي شديد در يك طرف هر دو نيم ياتاقان
علل پيدايش
الف: مخروطي بودن محل تماس ميل لنگ با ياتاقان متحرك
ب: مخروطي بودن نشيمن ياتاقان ثابت
ج: بزرگتر از حد معمول بودن شعاع گردي ميل لنگ
د: خوب موازي نبودن صحيح ميل لنگ
ه : كج بودن شاتون
3- بوجود امدن خراشهاي شديد در قسمت مياني و همچنين امكان ترك برداشتن لايه روئي ياتاقان
كنده و جمع شدن لايه روئي ياتاقان
شكل ظاهري
الف: سائيدگي شديد موضعي در قسمت مياني ياتاقان بطوريكه وارد شدن بار بيش از حد مجاز بر
ياتاقان به ترك برداشتن و ايجاد شكاف در لايه روئي ياتاقان مي انجامد
ب: جابجايي موضعي فلز سطح روئي ياتاقان
علل پيدايش
الف : محدب بودن محل تماس ميل لنگ با ياتاقان متحرك
ب: محدب بودن نشيمن ياتاقان ثابت
4- ايجاد سائيدگي هايي به شكل نوار نازك در قسمت انتهايي ياتاقان
شكل ظاهري
سائيدگي شديد به صورت اثري نازك در قسمت انتهايي ياتاقان بدين ترتيب كه بين لبه ياتاقان و اثر
بوجود امده به علت سائيدگي اثري ديگر از منتبح از حركت ميل لنگ مشاهده نمي شود اثرهاي
بوجود امده به علت سائيدگي مي توانند در يك انتهاي ياتاقان ظاهر شوند
علل پيدايش ميل لنگهاي كه ناصحيح صيقل داده شده اند
5- جابجا شدن كپه شاتون
شكل ظاهري : سائيدگي لايه روي ياتاقان بر اثر ايجاد اصطكاك شديد در اطراف سطح هاي بر روي
هم افتاده دو نيم ياتاقان بطور قرينه
علل پيدايش
جابجا شدن كپه شاتون بر اثر اشتباه مونتاژ كردن ان
6- زنگ زدگي
شكل ظاهري
خورده شدن و از بين رفتن سطح روئي ياتاقان بصورت سوراخهاي پراكنده و يا بطور كامل
علل پيدايش
الف : بكار بردن مواد اضافي در روغن كه هماهنگي لازم را با نحوه عمل روغن ندارد
ب: الوده شدن روغن توسط ورود احتمالي مواد قليايي از طريق واشرها
ج: بموقع عوض نكردن روغن
7- اشتباه قرار دادن ياتاقان در محل نشستن ان در رابطه با سوراخها تامين كننده روغن
شكل ظاهري
سائيده شدن و خوردگي شديد سطح داخلي ياتاقان بعلت نرسيدن روغن لازمه به ان
علل پيدايش
توجه نكردن و عدم دقت كافي در هنگام قرار دادن و مونتاژ كردن ياتاقانها
8- اشتباه مونتاژ كردن در رابطه با ميله كوتاه (مكانيك خودرو -خار) نگهدارنده ياتاقان
شكل ظاهري
به علت بلندتر از حد معمول بود ميله كوتاه (خار) نگهدارنده در محل جا افتادن اين خار در پشت
ياتاقان همين امر موجب اصطكاك زياد و سائيدگي موضعي در همين قسمت سطح روئي ياتاقان
مي گردد
علل پيدايش
اشتباه مونتاژكردن و بلندتر از حد لازم بودن (خار)نگاه دارنده ياتاقان
منبع : اتومكانيك به زبان ساده (مهندس احمد امير تيموري)