یاتاقان زدن چیست؟ علت یاتاقان زدن ماشین و راهکارهای رفع
زمانی که بحث ایراد و استهلاک پیشرانه به میان میآید، موضوع یاتاقان زدن ماشین یکی از ترسناکترین و هزینهبردارترین ایرادها محسوب میشود. ایرادی که رفع آن تنها با باز شدن کامل موتور خودرو و هزینه زیاد محقق میشود و هیچ مالکی از شنیدن آن خوشحال نخواهد بود.
اما یاتاقان زدن به چه معنا است؟ چه مواردی میتواند به خرابی یاتاقانها و بروز پدیده یاتاقان زدن موتور ماشین بینجامد؟ آیا میتوان از این آسیب پرهزینه جلوگیری کرد یا بروز آن را به تعویق انداخت؟
یاتاقان چیست؟
بیایید پیش از ورود به موضوع مقاله، ابتدا بررسی کنیم که یاتاقان چیست و دقیقا چه میکند. یاتاقان یا بِرینگ (Bearing) قطعهای ساختهشده از متریال فلزی یا پلاستیکی نسبتا نرم اما مقاوم در برابر اصطکاک است که در میان قطعات متحرک برای ایجاد جابجایی آزادانه و کاهش میزان اصطکاک و دما استفاده میشود. یاتاقان در صنعت کاربردهای فراوانی دارد و از متریال مختلفی ساخته میشود. به عنوان مثال، در بسیاری از موتورهای الکتریکی (موتور فن کولر و بخاری، موتور فن رادیاتور، موتور کولرهای آبی و…) از یاتاقانهای استیل، مس، برنج، فسفر برنج، پلاستیک فشرده، کائوچو یا پلی آمید و انواع پلاستیک فشرده استفاده میشود. ترکیب این متریال با میزان اندکی روغن روانکننده موجب گردش بسیار راحت و آزادانه شفت موتور با حداقل میزان اصطکاک میشود.
در برخی موتورهای دیگر از نوع بهخصوصی از یاتاقان استفاده میشود که به یاتاقان توپی یا Ball Bearing معروف است و ما آن را در زبان پارسی به نام بلبرینگ میشناسیم. پس بلبرینگ و انواع مختلف آن (نظیر بلبرینگ سوزنی، رول برینگ و…) از خانواده کلی بلبرینگها به حساب میآید.
تفاوت اصلی میان یاتاقان و یاتاقان توپی (برینگ و بلبرینگ) در آن است که در یاتاقانهای معمولی، میزان اصطکاک به شرط وجود روانکننده کافی در حداقل مقدار قرار دارد. در بلبرینگها اصطکاک طبیعی کمی بیشتر است، اما در عوض طول عمر بالاتری دارند و عملکرد آنها بعضا با کمی صدا همراه است. در هر صورت کاربرد هر یک از آنها با توجه به فشار اعمالشده بر شفت متحرک، دور موتور مورد نظر و نوع دقیق کاربرد با یکدیگر متفاوت است.
یاتاقان در موتور خودرو
پیشرانههای درونسوز (بنزینی، گازی یا دیزلی) بر اساس ذات و عملکرد، تحت فشار، دور و حرارت قابل توجه آن هم در جوار روغنهای روانکننده با قابلیت خورندگی کار میکنند. در نتیجه استفاده از یاتاقانهای ساختهشده از متریال پلاستیکی در آنها ممکن نیست. به همین دلیل برای قطعات متحرک اصلی در میلنگ و شاتون پیستونها، از یاتاقانهای فلزی استفاده میشود. با توجه به نحوه مونتاژ پیشرانه و قطعات متحرک آن، نیاز است که یاتاقان به صورت دو بخشی (دو نیمدایره) طراحی و تولید شود.
این یاتاقانها معمولا از جنس استیل کرومدار (Chromoly Steel) هستند که روی آنها با لایه بسیار نازکی از متریال مختلف ضد اصطکاک نظیر مس، قلع، برنز، بابیت (Babbitt) یا حتی گرافیت پوشیده میشود.
با قرارگیری این یاتاقانها در بین قطعات متحرک نظیر شاتونها و میلنگ و وجود فشار بسیار زیاد روغن در بین آنها که از سوی پمپ روغن موتور فراهم میشود، لایه بسیار نازکی از روغن ایجاد میشود که اصطکاک را به حداقل ممکن میرساند و اجازه میدهد تا موتور ماشین در صورت رسیدگی منظم، تا سالیان دراز بدون هیچ مشکلی کار کند.
یاتاقان توپی در پیشرانه
شاید عجیب به نظر برسد، اما در بسیاری از پیشرانههای درونسوز سبک نظیر موتور برق، بسیاری از موتورسیکلتها، موتور کمپرسور یخچالها، موتورهای کوچک دستگاههای موتوری (اره موتوری، چمنزنی و …) بهجای یاتاقان از انواع یاتاقان توپی یا بلبرینگ استفاده میشود. اما با توجه به طراحی و نوع مونتاژ این دست پیشرانهها، بلبرینگ بهکاررفته در آنها بیشتر به صورت یک دایره کامل است که با فشار پرس در محل مورد نظر قرار میگیرد.
بلبرینگ بهکاررفته در این پیشرانهها معمولا از نوع رول برینگ یا نیدل برینگ (یاتاقان غلتکی یا یاتاقان سوزنی) است. این یاتاقانها حساسیت کمتری در برابر افزایش دما و کیفیت روغن و معمولا طول عمر بالاتری دارند، اما دارای سر و صدای بیشتر در حین کارکردن هستند و در صورت آسیبدیدگی میتوانند ترک بردارند و خرد شوند و مشکلات مضاعفی ایجاد کنند.
محل استفاده از یاتاقان ماشین
تقریبا در تمامی پیشرانه خودروها از یاتاقان غیر توپی استفاده میشود، چرا که ترکیب آن با فشار روغن تامینشده از سوی پمپ روغن پیشرانه، یک مجموعه قدرتمند و مقاوم در برابر اصطکاک ایجاد میکند که طول عمر بسیار بالایی دارد. اما بیایید تا محل دقیق قرارگیری یاتاقانها در پیشرانههای درونسوز را بررسی کنیم.
در پیشرنههای درونسوز پیستونی در ۴ محل مهم از یاتاقان استفاده میشود. بین میل لنگ و کپههای ثابت (یاتاقان ثابت)، بین شاتون و میلنگ (یاتاقان متحرک)، محل قرارگیری گِژِن پین (پین متصلکننده شاتون به پیستون) و در نهایت بین میل سوپاپ و محل قرارگیری آن با سرسیلندر یا بلوک.
در بین این چهار محل، بیشترین فشار واردآمده از سوی پیشرانه حاصل از احتراق مخلوط سوخت و هوا، ابتدا بر یاتاقانهای متحرک و سپس یاتاقانهای ثابت است. در نتیجه بیشترین احتمال بروز پدیده یاتاقان زدن ماشین نیز به ترتیب از این دو بخش از یاتاقانها است.
استهلاک طبیعی یاتاقان
یاتاقان یک قطعه مصرفی است که از طول عمر بسیار بالایی برخوردار است، چرا که به کمک فشار قابل توجه پمپ روغن موتور، یک لایه بسیار نازک از روغن در میان یاتاقان و بخش متحرک شکل میگیرد که از برخورد دو قطعه به یکدیگر جلوگیری میکند. با این وجود یاتاقانها همواره در معرض استهلاک قرار دارند و فرسودگی آنها یک موضوع طبیعی و غیر قابل اجتناب است.
بیشترین آسیبی که در طول عمر مفید یک پیشرانه استاندارد به یاتاقانها وارد میشود، در حقیقت به هنگام استارت اولیه پیشرانه است. نزدیک به ۸۰ درصد از استهلاک طبیعی یاتاقان به هنگام استارت اولیه برای روشن شدن موتور خودرو رخ میدهد، چرا که به هنگام خاموش بودن پیشرانه، خبری از فشار شدید روغن و لایه روانکننده بین یاتاقان و قطعه متحرک نیست. در نتیجه تلورانس نهایی مورد تایید در قطعات متحرک که بر اثر فشار شدید روغن در پیشرانه ایجاد میشود، برهم میخورد و به هنگام استارت اولیه و نبود فشار روغن، برخی از قطعات متحرک سنگین (نظیر میلنگ) مستقیما با یاتاقان در تماس مستقیم قرار میگیرد و سایش غیر عادی ایجاد میکند.
این مهم غیر قابل اجتناب و در صورت سالم بودن پیشرانه یا استاندارد بودن فرایند بازسازی و مونتاژ آن، کاملا طبیعی به حساب میآید و هیچ راهی برای از بین بردن این استهلاک طبیعی وجود ندارد.
منظور از یاتاقان زدن ماشین چیست؟
آنچه که به عنوان پدیده یاتاقان زدن ماشین در علم مکانیک خودرو میشناسیم، آسیب شدید و جبرانناپذیر واردآمده به یاتاقان است که منجر به بروز ایرادهای ثانویه و آسیبهای جدی دیگر میشود. زمانی که یاتاقان بهصورت طبیعی فرسوده شود، به صورت مرحلهای لایههای محافظ روی خود را از دست میدهد.
به عنوان مثال ابتدا لایه ضد اصطکاک بابیت ساییده و سپس بخش مسی یاتاقان از زیر آن دیده میشود. پس از آن لایه مسی بر اثر استهلاک و بر هم خوردن تلورانسها فرسوده میشود و از بین میرود و کمکم قطعه متحرک با لایه فولادی مستحکم یاتاقان برخورد میکند و باعث بروز فرسایش شدید بر روی قطعه متحرک (معمولا روی میلنگ) میشود که برطرف کردن آن ممکن است نیازمند سنگتراشی و پولیش بخش ساییدهشده باشد.
به پدیده سایش شدید و از بین رفتن یاتاقان و عدم قابلیت انجام وظیفه برای این قطعه، یاتاقان زدن موتور خودرو میگویند. پدیده یاتاقان زدن بر اثر استهلاک طبیعی، استانداردترین و مورد انتظارترین نوع یاتاقان زدن ماشین است. اما این پدیده تنها بر اثر استهلاک طبیعی رخ نمیدهد. شرایط فنی، شیوه استفاده از خودرو و نوع نگهداری از پیشرانه نیز میتواند به پدیده یاتاقان زدن منجر شود.
دلایل یاتاقان زدن ماشین
یاتاقان زدن ماشین به دلایل مختلفی اتفاق میافتد.
1-خطا در تلورانس و ایجاد پدیده یاتاقان زدن
اگر به هنگام مونتاژ یا تعمیر موتور، شخص مکانیک توجه کافی به تلورانسهای استاندارد مربوط به یاتاقانها نداشته باشد یا در این مرحله خطای کوچکی انجام دهد، ممکن است فاصله بین قطعه متحرک و یاتاقان از حد استاندارد بیشتر یا کمتر باشد. این فاصله بعضا به اندازهای کوچک است که تشخیص آن تنها با ابزارهای اندازهگیری دقیق ممکن است و با حس دیداری و لمسی قابل تشخیص نیست. این نوع خطا میتواند عمر مفید یاتاقانها را از بیش از ۱۰ سال به کمتر از یک سال کاهش دهد یا باعث بروز آسیبدیدگی شدید نظیر یاتاقان زدن ماشین در اولین استارت پیشرانه شود.
2-حرکت پرفشار در آستانه استارت، سادهترین دلیل یاتاقان زدن خودرو
با روشن شدن پیشرانه، پمپ روغن تقریبا بلافاصله به فشار ماکزیمم خود میرسد تا همه قطعات را روانکاری کند. با این اوصاف بهتر است در دقایق ابتدایی روشن شدن پیشرانه (مخصوصا در فصل سرد سال) پیش از حرکت بین یک تا دو دقیقه به روغن موتور اجازه دهید تا به صورت عادی و بدون فشار مضاعف در تمامی مسیرهای روغن موجود در موتور خودرو گردش کند. همچنین بهتر است چند کیلومتر ابتدایی را با حداقل فشار رانندگی کنید تا پیشرانه به آرامی و کاملا یکنواخت به دمای استاندارد برسد.
3-ورود آلودگی به پیشرانه و یاتاقان زدن خودرو
ورود هر نوع آلودگی از جمله گرد و خاک یا ذرات ریز فلز به مدار روغن میتواند به شکل خیرهکنندهای از عمر مفید یاتاقانها بکاهد و در حجم بالا موجب یاتاقان زدن موتور شود. مخصوصا تعویض دیرهنگام روغن نیز موجب لجن گرفتن آن شده که میتواند با مسدود کردن کانالهای باریک روغن، موجب یاتاقان زدن سریع شود.
4-تاثیر استفاده از روغن نامناسب در تشدید علائم یاتاقان زدن
پیشرانههای درونسوز به نوع روغن روانکننده استفادهشده و گِرِید (Grade/درجه کیفی) بهکاررفته بسیار حساس هستند. با پیشرفت تکنولوژی در صنعت خودروسازی، تلورانس میان قطعات پیشرانه به مراتب کمتر میشود و نیاز به استفاده از روغن باکیفیت با گرید مناسب برای آنها حیاتی است. در صورت استفاده از روغن شلتر یا سفتتر یا روغنی که دارای سطح کیفی با استاندارد مورد نظر نیست، میتواند بروز پدیده یاتاقان زدن ماشین را در مدت زمان کوتاهتر ممکن کند.
5-یاتاقان زدن خودرو با عدم تعویض به موقع روغن
بسیاری از افراد با تصور بر اینکه روغن موتور بازه استفاده ۵ تا ۷ هزار کیلومتری دارد، بعضا از تعویض به موقع آن سر باز میزنند یا حتی بازه زمانی تعویض آن را فراموش میکنند. توصیه میشود روغن موتور را پیش از فرار رسیدن موعد مسافتی مقرر تعویض کنید. هرچه از عمر روغن میگذرد، از کیفیت روانکاری و خنککاری آن کاسته و به یک مایع بیخاصیت بدل میشود.
6-عدم تعویض فیلتر روغن
وظیفه فیلتر روغن جداسازی ذرات و آلودگیهای معلق در روغن موتور است. استفاده از فیلتر روغن مرغوب و استاندارد و همچنین تعویض آن حداقل در هر دو بار تعویض روغن موتور، اجباری است. در غیر این صورت تجمع ذرات در کاغذ فیلتر موجب افت شدید فشار روغن میشود.
7-رانندگی پرفشار
افزایش دور موتور در حین رانندگی طبیعتا میزان استهلاک پیشرانه و قطعات آن را چند برابر میکند. همچنین افزایش دور موتور با افزایش قابل توجه دما همراه است که تاثیر منفی شگرفی بر منبسط شدن قطعات و تغییر در تلورانسهای استاندارد آنها و تغییر خاصیت روانکاری و خنککاری روغن موتور دارد. بهتر است پیشرانه خودرو را بیمورد و به صورت پیوسته تحت فشار دور بالا قرار ندهید.
8-ترکیب آب روغن
ورود آب به مدار روغن یکی از رایجترین ایرادهایی است که موجب یاتاقان زدن بسیار سریع پیشرانه خودرو میشود. این ایراد که از سوختن واشر سرسیلندر یا پوسیدگی لولههای خنککن روغن موتور نشات میگیرد، باعث ورود آب به مدار روغن شده و تحت دور بالای موتور با روغن ترکیب میشود. این ترکیب باعث میشود که رنگ روغن موتور از قهوهای سوخته یا سیاه به یک مخلوط کاراملی رنگ تغییر یابد و روغن خاصیت روانکاری خود را به شکل خیرهکنندهای از دست بدهد. آب روغن قاطی کردن موتور به سرعت به یاتاقان زدن ماشین میانجامد.
9-افت فشار روغن و یاتاقان زدن خودرو
اگر فشار روغن به دلیل استهلاک پمپ روغن، بروز پارگی و پوسیدگی در مسیر روانکاری، افزایش تلورانسها بر اثر اسهلاک طبیعی و یا به هر دلیل دیگری افت کند، فشار لایه روغن نازک در تلورانس قطعات متحرک ضعیف شده یا به خوبی تامین نمیشود. این مهم میتواند در مدت زمانی بسیار کوتاه به یاتاقان زدن پیشرانه منجر شود. بدترین نوع این اتفاق کاهش ناگهانی فشار روغن (به دلیل پاره شدن فیلتر روغن، نشتی روغن از سنسور فشار و…) به هنگام رانندگی با خودرو است که تقریبا در بیشتر مواقع یاتاقان زدن را تضمین میکند.
علائم یاتاقان زدن ماشین
یاتاقان زدن در پیشرانهای که دچار اختلات آب روغن نشده و تحت فشار غیر استاندارد نبوده است، معمولا در گذر زمان و به آرامی اتفاق میافتد. اما به هر صورت بروز پدیده یاتاقان زدن با بروز برخی علائم مشهود همراه است.
علامت اول: افت نسبی فشار روغن
در پدیده یاتاقان زدن به روش طبیعی، تلورانس میان میل لنگ و یاتاقان افزایش مییابد و در نتیجه آن فشار روغن اندکی افت میکند. در خودروهای قدیمی که به نشانگر فشار روغن مجهز هستند، در صورت دقت و توجه به فشار استاندارد روغن این افت قابل رویت است. اما در خودروهای جدید که فاقد نشانگر فشار روغن هستند، معمولا افت فشار روغن قابل تشخیص نیست و تا زمانی که این افت به مرحله خطرناکی نرسد، کامپیوتر خودرو دستور خاموشی پیشرانه را صادر نمیکند.
علامت دوم: بروز صدا از درون پیشرانه
در صورت بروز ایراد در یاتاقانها، معمولا صدای تق تق یا صدایی شبیه به صدای لرزه مانند از پیشرانه به گوش میرسد که به صورت پیوسته بروز نمیکند. همچنین صدای یاتاقان معمولا به هنگام سرد بودن پیشرانه بسیار ملموستر است. صدای یاتاقان زدن معمولا به صورت منقطع و در لحظه ابتدایی روشن شدن پیشرانه، لحظه نیم کلاچ کردن یا آستانه حرکت، لحظه گاز دادن ناگهانی یا برداشتن پا از پدال گاز به گوش میرسد چرا که با افزایش دور موتور، فشار روغن نیز افزایش مییابد و صدای یاتاقان را از بین میبرد.
توجه داشته باشید که در بیشتر مواقع صدای یاتاقان از بخش زیرین موتور (مخصوصا از سمت کارتر روغن) بسیار شدیدتر است. در این صورت میدانید که احتمالا با بروز پدیده یاتاقان زدن در پیشرانه مواجه هستید. همچنین صدای یاتاقان زدن ماشین میتواند شباهت زیادی به صدای صدای پیستون به هنگام استفاده از دنده مرده یا صدای ناک (به دلیل استفاده از سوخت نامرغوب یا دمای بالای موتور) داشته باشد. به منظور تشخیص زودتر و هرچه بهتر منشا صدا، بهتر است از یک مکانیک خبره و معتبر کمک بگیرید.
پیشگیری از یاتاقان زدن
همانطور که بیان شد، استهلاک یاتاقان غیر قابل اجتناب و کاملا طبیعی است. اما میتوان با رعایت برخی اقدامات به شکل خیرهکنندهای بر عمر مفید موتور ماشین افزود یا حداقل از بروز استهلاک زودهنگام جلوگیری کرد.
استفاده از روغن موتور استاندارد
به تبلیغات بیهوده و غیر قابل اثبات در فضای مجازی اعتماد نکنید. تقریبا میتوان به صورت قطعی گفت که روغنهای دارای طول عمر بالاتر از ۵ هزار کیلومتر در بازار ایران وجود ندارد. در نتیجه تعویض روغن موتور استاندارد با گرید مناسب ساخت داخل در کیلومتر پایینتر (مثلا هر ۳ هزار کیلومتر به جای ۵ هزار کیلومتر) اقدام منطقیتری است تا اینکه برای یک روغن گرانقیمت غیر استاندارد هزینه کنید و آن را تا کیلومتر ۷ هزار و بالاتر تعویض نکنید.
بررسی فیلتر روغن
استفاده از فیلتر روغن استاندارد و معتبر و همچنین تعویض آن ترجیحا با هر بار تعویض روغن (یا حداکثر هر یک بار درمیان) یکی از بهترین اقدامات افزایش طول عمر موتور است. در هر مرحله از تعویض فیلتر بهتر است روغن داخل فیلتر را بر روی یک دستمال تمیز خالی کنید و وجود یا عدم وجود ذرات معلق فلزی در آن را بررسی کنید.
تعویض روغن و فیلتر در خودرو صفر کیلومتر و تازه تعمیر
خودرو صفر کیلومتر داخلی یا خارجی، همگی در ابتدای آغاز عمر خود نیازمند دوره آب بندی (Brake-In) هستند. حتی خودرو تازه تعمیر نیز به این فرایند نیاز دارد تا سلامت پیشرانه را تامین کند. در دفترچه راهنمای خودروهای صفر کیلومتر عنوان میشود که چند مرحله از تعویض روغنهای ابتدایی باید در کیلومترهای پایینتر انجام شود. در موتورهای تازه تعمیر، روغن تمیز و تازه به همراه فیلتر، پس از استارت اولیه و انجام تنظیمات بلافاصله تعویض میشوند تا ذرات ریز فلزی که به صورت طبیعی از قطعات نو جدا میشوند، از محفظه موتور خارج شوند. روغن موتور دوم در حد فاصل ۱۰۰ کیلومتر ابتدایی و روغن سوم در ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلومتر اول تعویض میشود. از آن پس میتوان به صورت طبیعی فرایند تعویض روغن را دنبال کرد.
تعویض زودهنگام روغن موتور
این روزها تعویض روغن در ماشینهای رایج از ۵۰۰ هزار تومان تا چندین میلیون تومان در خودروهای خاص هزینه در پی دارد. این هزینه اگرچه قابل توجه است و با تعویض زودهنگام روغن و فیلتر در کیلومترهای پایینتر (مثلا هر ۳ هزار کیلومتر به جای هر ۵ یا ۷ هزار کیلومتر) هزینهبردار و غیر منطقی به نظر میرسد، اما با درنظر داشتن کیفیت بسیار پایین فراوردههای پتروشیمی ایران و مخصوصا تقلبی بودن بسیاری از روغنهای وارداتی، تعویض زودهنگام روغن با هزینه نسبی بهتر از اجبار در تعمیر موتور با هزینه چند ده میلیون تومانی تا چند صد میلیون تومانی در خودروهای خاصتر است.
گرم و سرد کردن اصولی پیشرانه
در بسیاری از رسانههای به ظاهر تخصصی صنعت خودرو خواهید خواند که در خودروهای جدید، چیزی به نام گرم کردن موتور پیش از آغاز حرکت وجود ندارد. این حرف از دیدگاه علمی کاملا غلط و غیر اصولی است. خودروهای جدید با داشتن تلورانسهای بسیار دقیقتر و طراحی بسیار پیچیدهتر، در برابر گرما و سرما حساسیت بیشتری دارند. به این ترتیب که بسیاری از خودروهای گرانقیمت جدید پیش از گرم شدن پیشرانه (مخصوصا در فصل سرد) به راننده اجازه افزایش دور موتور بیش از یک حد مشخص را نمیدهند. اگر روغن موتور به خوبی گرم نشود نمیتواند به شکلی موثر در کانالهای روغن بچرخد و مدار گردش را کامل کند.
همچنین پیشرانهای که تحت فشار و دمای زیاد است، پیش از خاموش شدن باید مدت زمان کوتاهی در حالت درجا کار کند تا مجموعه فنی و سیالات داخل پیشرانه بهصورت یکنواخت و ملایم کمی خنک شوند و تمامی تلورانسها به آهستگی با انقباض قطعات به سطح استاندارد خود بازگردند.
بررسی فنی
در تمامی خودروها و مخصوصا خودروهای قدیمیتر، مالک موظف است به صورت روتین و در بازه زمانی مشخص (مثلا هر ماه یک بار) سطح روغن موتور، سطح مایع رادیاتور، روغن ترمز و… را بررسی کند و از صحت عملکرد اجزا اطمینان حاصل کند. در بسیاری از موارد سوختن واشر سرسیلندر پیش از بروز پدیده قاطی کردن آب و روغن قابل تشخیص است و از این رو میتوان پیش از بروز پدیده یاتاقان زدن ماشین، جلوی آن را را گرفت.
جهت دسترسی به ابزار رایگان و حرفهای تخمین قیمت خودرو کارکرده، کلیک کنید.
نویسنده: شهاب انیسی
فروش خودرو
قیمت روز خودرو
تخمین قیمت
خرید خودرو
کسب درآمد از خودرو۴۵
مشخصات شما
برای ثبت نظر مشخصات خود را وارد کنید