شاتون

   

مقدمه

در موتورهای پیستونی ، خواه دوزمانه باشند، خواه چهارزمانه ، پیستون تنها در مرحله احتراق سوخت جهت حرکت خود انرژی دارد و در مراحل دیگر (از قبیل تنفس ، تراکم و تخلیه) می‌بایست به نحوی حرکت داده شود. برای تامین حرکت پیستون در زمانهای که احتراقی در سیلندر صورت نمی‌گیرد از میل لنگ استفاده می‌کنند. 

                              

البته اینکه خود میل لنگ حرکتش را از کجا می‌آورد، بدیهی است که حرکت میل لنگ نیز از احتراق سوخت است اما ساختمان و شکل کلی میل سنگ به گونه‌ای است که در موتورهای چند سیلندر در هر زمان توسط یکی از پیستونها تحت فشار قرار می‌گیرد و همواره دارای انرژی جنبشی است که با استفاده از این انرژی پیستونها دیگر را که در مراحلی نیز از مرحله احتراق هستند، به حرکت در می آورد. در موتورهای تک سیلندر نیز برای تامین حرکت پیستون در زمانهای غیر از زمان قدرت (زمان احتراق سوخت) از یک چرخ لنگر (فلایویل) که به میل لنگ متصل است استفاده می‌شود.

 

در این حالت انرژی آزاد شده در مرحله قدرت در فلایویل ذخیره می‌شود و در زمانهای که انفجاری در سیلندر اتفاق نمی‌افتد آزاد می‌گردد. برای آنکه ارتباط میان میل لنگ و پیستونها برقرار گردد از شاتون یا دسته پیستون استفاده می‌شود. البته شاتون در حالت عکس نیز عمل می‌کند. بدین معنا که زمانی که سوخت متراکم شده در اتاقک احتراق منفجر می‌شود. انرژی ذخیره شده در آن به یکباره آزاد می‌شود که باعث وارد آمدن یک ضربه به پیستون می‌گردد. که باعث پایین راندن پیستون می‌شود چنانچه بخواهیم که این حرکت پیستون را به میل لنگ منتقل کنیم. می‌بایست از شاتون استفاده کنیم.  

ساختمان شاتون  

شاتون قطعه‌ای است که پیستون را به میل لنگ متصل می‌کند. این قطعه تا حد امکان سبک ساخته می‌شود. ولی در عین حال به اندازه لازم سخت و محکم می‌باشد. برای تامین شرایط فوق معمولا شاتون را از جنس فولاد می‌سازند این استحکام برای شاتون ضروری است چرا که می‌بایست ضربات ناشی از احتراق ا تحمل کند (نیرویی که در زمان قدرت روی پیستون وارد می‌شود،) بوسیله شاتون به میل لنگ منتقل می‌گردد.

اجزای شاتون

• شاتون دارای دو سر و یک ساقه می‌باشد. چنانچه مقطع عرضی ساقه شاتون را در نظر بگیریم به شکل حرف (I) در زبان انگلیسی می‌باشد. یعنی در میان فرو رفته و در کناره‌ها برجسته می‌باشد (اگر از روبرو به یک تیر آهن که به حالت افقی قرار گرفته است نگاه کنید، می‌توانید بصورت تقریبی سطح مقطع ساقه شاتون را ببینید.).
• سرهای شاتون با یکدیگر اختلاف اندازه دارند، بدین شکل که شاتون دارای یک سر کوچک در بالا (جایی که به پیستون متصل می‌شود) و یک سر بزرگ در پایین (محل اتصال شاتون به میل سنگ) می‌باشد. سر کوچک شاتون به صورت یکپارچه است. لیکن سر بزرگ آن بصورت دو تکه ساخته می‌شود که با کمک پیچ و مهره به هم متصل می‌شوند.
• سر کوچک شاتون تشکیل یک یاتاقان را می‌دهد که انگشتی پیستون از داخل آن می‌گذرد در داخل این یاتاقان معمولا یک (بوش به آستریهای قابل تعویض گفته می‌شود که در سطوح داخلی در معرض سایش نصب می‌شوند) از جنس مس یا برنج قرار می‌دهند که در تماس با پین پیستون می‌باشد.
• سر بزرگ شاتون به شکل یک یاتاقان دو تکه است که متحرک نیز می‌باشد (یعنی لنگ میل لنگ در داخل این یاتاقان دارای چرخش می‌باشد) و لنگ میل لنگ را در بر می‌گیرد. نیمه بالایی این یاتاقان با ساقه شاتون به شکل یکپارچه ریخته گری می‌شود. و نیمه پایینی آن که کپه یاتاقان خوانده می‌شود بوسیله دو عدد پیچ و مهره به نیمه بالایی متصل می‌گردد.
• در داخل سر بزرگ شاتون نیز می‌بایست بوش قرار داده می‌شود لیکن چون خود یاتاقان شاتون دو تکه است این بوش نیز به صورت دو عدد نیم بوش در داخل نیمه بالایی و نیمه پایینی سر بزرگ شاتون جاگذاری می‌شوند. این بوش بین لنگ میل لنگ و انتهای بزرگ شاتون قرار می‌گیرد. و هدف از استفاده از آن کاهش سایش و فرسودگی بر اثر اصطکاک است.

 

طرز کار شاتون    

همانگونه که می‌دانید در موتورهای پیستونی حرکت ایجاد شده در اثر سوختن ماده سوختنی به شکل بالا و پایین رفتن پیستون می‌باشد. لیکن ما در استفاده از قدرت موتورها به توان چرخشی نیاز داریم. جهت تبدیل حرکت رفت و برگشتی پیستون به حرکت چرخشی در موتور از شاتون و پس از آن از میل لنگ استفاده می‌شود.