علت خرابی شاتون موتورسیکلت
میله های اتصال برخی از سخت ترین قطعات کار در داخل موتور هستند. آنها نیروی رو به پایین پیستون ها را به سمت پرتاب میل لنگ هدایت می کنند تا گشتاور چرخشی ایجاد کنند. میله‌ها باید به اندازه‌ای قوی باشند که بالاترین بار احتراق را بدون خم شدن تحت فشار بالا را تحمل کنند.
میله‌ها همچنین پیستون‌ها را به میل لنگ می‌بندند تا پیستون‌ها بتوانند رفت و آمد کرده و مکش، فشرده‌سازی، قدرت و اگزوز خود را کامل کنند. در این نقش، میله‌ها باید در برابر نیروهای کششی که می‌خواهند آنها را در سرعت‌های بالای موتور از هم جدا کنند، مقاومت کنند.
میله اتصال، پیستون ها را به میل لنگ متصل می کند. حرکت خطی پیستون ها را به حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل می کند. در هر ضربه، میله اتصال کشیده و فشرده می شود. این فشار به علاوه عوامل دیگر می تواند باعث شکستن شاتون شود. میله شکسته می تواند به طور کامل از بلوک موتور عبور کند و موتور را خراب کند – وضعیتی که به عنوان “پرتاب میله” شناخته می شود.
عامل اصلی خرابی شاتون
دور بیش از حد عامل اصلی خرابی شاتون در موتورهای جدید و با کارایی بالا است. اگر سرعت سنج به قرمز برخورد کند – حتی برای مدت کوتاهی – میله های اتصال در خطر شکستن هستند. این به این دلیل است که نیروهای وارد بر شاتون در دورهای بالا به طور چشمگیری افزایش می یابد. فرقی نمی‌کند که سرعت سنج به رنگ قرمز می‌رود، زیرا ماشین با سرعت بالا حرکت می‌کند، با دنده پایین خیلی سریع می‌رود یا خیلی سریع می‌رود، زیرا در حالی که ماشین در حالت خنثی است، پدال گاز خیلی زیاد فشار داده می‌شود. – استرس در دورهای بسیار بالا بسیار زیاد است.
فرسودگی میله های اتصال
فرسودگی علت اصلی شکستگی میله های اتصال است – به خصوص در موتورهای قدیمی. فشردگی دائمی در حین کورس برق و کشش در طول ضربه اگزوز، بیش از هزاران بار در دقیقه، در نهایت فلز را فرسوده می کند و شکننده می شود و در نهایت می شکند. اگر روغن کم یا کثیف باشد می تواند این روند را تسریع کند. گرم کردن موتور نیز می تواند روند را تسریع کند. گاهی اوقات یک موتور نسبتاً جدید می تواند شاتون های اتصال را خسته کند، اگر یک موتور بازسازی شده باشد و مکانیک از قطعات ارزان قیمت یا قطعات اشتباه برای موتور استفاده کرده باشد.
علت شکست پیستون و شاتون
پینی که شاتون را به پیستون وصل می کند (که پین پیستون، پین مچ یا پین گوجون نامیده می شود) سایش زیادی می کند. اگر این پین بشکند شاتون دیگر به موتور متصل نیست. برای برخی از موتورها این منجر به خرابی فاجعه‌بار موتور می‌شود – میله اتصال از بلوک موتور عبور می‌کند یا میل لنگ خم می‌شود – اما برای برخی از موتورها فقط باعث از دست دادن چشمگیر قدرت می‌شود. اگر موتور بلافاصله پس از شکستن پین متوقف شود، ممکن است موتور را نجات دهید.
میله‌های استوک معمولاً به اندازه‌ای قوی هستند که بتوانند تغییرات عملکردی متوسط و همچنین برخی از انواع مسابقه را انجام دهند (که در آن قوانین استفاده از میله‌های پس از فروش را ممنوع می‌کند). اما میله های استوک محدودیت هایی دارند. با بالا رفتن سطح توان و دور در دقیقه، بارهای وارد شده به میله‌ها در نهایت به نقطه‌ای می‌رسند که میله‌ها دیگر به اندازه کافی برای کار قوی نیستند. و اگر یک میله از کار بیفتد، می تواند یک موتور را در یک چشم به هم زدن از بین ببرد!
خوشبختانه، خرابی میله ها در اثر بارگذاری شدید زیاد اتفاق نمی افتد. با این حال، آنها می‌توانند در برنامه‌های مسابقه‌ای یا عملکرد شدید خیابانی اتفاق بیفتند که در آن موتور به شدت تقویت‌شده یا نیتروژن، مقادیر دیوانه‌کننده‌ای اسب بخار تولید می‌کند. بیشتر میله‌ها از نظر فشرده‌سازی نسبتاً قوی هستند، بنابراین فشار زیادی لازم است تا یک میله را فراتر از نقطه تسلیم آن فشار دهید.
علت شایع تر شکست میله به دلیل بارگذاری بیش از حد ساختاری می تواند رخ دهد اگر یک میله فاقد استحکام کششی برای رسیدگی به RPM های شدید باشد. همانطور که نیروهای G اثرات اینرسی پیستون را چند برابر می کنند، انتهای کوچک میله ممکن است تا جایی کشیده شود که در یا درست زیر پین مچ از کار بیفتد.
سرعت های بالا موتور بارهای کششی زیادی را روی میله وارد می کند. اینرسی پیستون های رفت و برگشتی به سمت بالا و پایین، وزن موثر پیستون را به صورت تصاعدی با افزایش دور در دقیقه چند برابر می کند. نیرویی که توسط پیستون با TDC در 1000 دور در دقیقه برخورد می کند، 50 برابر وزن اولیه آن در زمانی است که موتور کار نمی کند. در 10000 RPM وزن موثر همان پیستون 5000 برابر بیشتر است! این نیروی زیادی است که میله ها را 166 بار در ثانیه کش می دهد.
با وجود نیروهایی که برای فشردن و جدا کردن میله‌های داخل موتور کار می‌کنند، اغلب خرابی‌های میله‌ای که اتفاق می‌افتد اغلب تقصیر میله نیست. اگر فنر سوپاپ یا فنر نگهدارنده سوپاپ از کار بیفتد و موتور یک سوپاپ را به داخل سیلندر بمکد، معمولاً وقتی پیستون به فلز جامد برخورد می کند، میله خم می شود، کمانش می کند یا می شکند. میله های ریخته گری شکننده تر از میله های آهنگری یا شمش هستند و اغلب در صورت وقوع شکسته می شوند. میله های آهنگری و شمش انعطاف پذیری بیشتری دارند و معمولاً به جای شکستن خم یا کمانش می شوند. در هر صورت، موتور به یک میله جدید نیاز دارد.
خرابی بلبرینگ میله
یکی دیگر از علل شایع خرابی میله، تشنج بلبرینگ است. چنین شکستی ممکن است تقصیر میله باشد یا نباشد. اگر لایه روغن بین یاتاقان میله و ژورنال میل لنگ به هر دلیلی حتی برای یک لحظه از بین برود، ممکن است بیش از حد گرم شود و یاتاقان را مسدود کند. وقتی این اتفاق می افتد، چیزی باید بدهد. یاتاقان ممکن است بچرخد و ژورنال میل لنگ و/یا سوراخ میله را بجود، یا ممکن است آنقدر محکم بگیرد که میله را به دو نیم کند.
یک میله شکسته که در داخل میل لنگ می چرخد می تواند در مدت زمان بسیار کوتاهی آسیب زیادی به ساختار وارد کند. نتیجه نهایی اغلب یک سوراخ بزرگ در کناره بلوک و ظرف روغن و یک موتور کاملاً از بین رفته پر از زباله است.
خرابی یاتاقان ممکن است در نتیجه بارگذاری زیاد یاتاقان، گرم شدن بیش از حد یاتاقان (جریان ناکافی روغن)، یا گرسنگی روغن به دلیل هوادهی روغن، حفره شدن پمپ، انسداد پیکاپ یا دور شدن روغن از پیکاپ رخ دهد.
از دست دادن روانکاری نیز ممکن است به دلیل استفاده از روغن نازکی باشد که فاقد استحکام برشی برای ماندن بین یاتاقان‌های میله و ژورنال میل لنگ است. استفاده از روغنی که ویسکوزیته بسیار پایینی برای فاصله های شل یاتاقان دارد می تواند همین کار را انجام دهد. اگر می خواهید روغنی با اصطکاک کم و ویسکوزیته کم اجرا کنید، باید فاصله های یاتاقان را سفت کنید تا فشار روغن مناسب در یاتاقان ها حفظ شود.
گاهی اوقات یک یاتاقان میله ای مسدود می شود زیرا سوراخ میله در RPM زیاد دراز می شود و فاصله بین یاتاقان ها و شفت را به هم می ریزد. اگر پیچ‌های میله به‌درستی برای نگه‌داشتن درپوش میله‌ها در جای خود گشتاور نشده باشند، یا اگر پیچ‌های میله برای مقاومت در برابر نیروهای RPM بیشتر ضعیف باشند و اجازه دهند درپوش از میله جدا شود، همین اتفاق می‌افتد.
استفاده از پیچ و مهره های میله ای بهتر
یکی از مهم‌ترین ارتقاها برای هر موتور عملکردی بدون توجه به نوع میله‌هایی که انتخاب می‌کنید، ارتقای پیچ‌های میله‌ای به پیچ‌های پس از فروش قوی‌تر است. بسیاری از پیچ‌های میله‌ای پس از فروش، بیش از دو برابر مقاومت کششی پیچ‌های میله‌ای استوک دارند. بله، پیچ‌های میله‌ای جدید بسته به درجه پیچ‌هایی که استفاده می‌شوند می‌توانند گران باشند. اما بسیاری از برنامه های کاربردی عملکرد، شما هیچ انتخابی ندارید.
اکثر میله های پس از فروش با نوعی پیچ و مهره عملکردی عرضه می شوند. برای صرفه جویی در وزن، بسیاری از طرح‌های میله‌های عملکردی سوراخ شده‌اند، بنابراین پیچ‌های سبک درپوش را می‌توان مستقیماً در بدنه میله پیچ کرد و نیازی به مهره‌ها روی پیچ‌ها را از بین برد. این باعث صرفه جویی در وزن می شود، اجازه می دهد تا فاصله بیشتری برای میل لنگ استروکر ایجاد شود و معمولاً در محکم نگه داشتن درپوش میله روی میله بهتر عمل می کند.
همچنین مهم است که به یاد داشته باشید که پیچ‌های میله‌ای عمر مفید محدودی در برنامه‌های مسابقه دارند و فقط می‌توانند تعداد محدودی بارها قبل از نیاز به تعویض مجدد استفاده شوند. بسیاری از سازندگان موتور، پیچ‌های میله‌ها را به‌طور خودکار هنگام تازه‌سازی موتور تعویض نمی‌کنند و در برخی از اشکال مسابقات مانند مسابقه درگ تاپ سوخت، آنقدر بار روی پیچ‌های میله وارد می‌شود که معمولاً بعد از هر بار اجرا تعویض می‌شوند.
خرابی میله نیز می تواند در نتیجه خستگی فلز رخ دهد. یک لکه سطحی کوچک، خراش یا نقص روی میله، استرس را متمرکز می کند. در نهایت، این می تواند منجر به ریزترک در فلز و در نهایت شکستگی شود که باعث شکستن میله می شود. بیشتر میله‌های عملکرد دارای سطح صاف ماشینکاری شده برای کاهش خطر شکستگی هستند. شات پینینگ همچنین به از بین بردن تنش های سطحی برای بهبود دوام و استحکام کمک می کند.
هیدرولوک
Hydrolock تغییر شکل شاتون است که هنگام ورود آب به محفظه پیستون ایجاد می شود. این معمولاً پس از عبور ماشین از آب های عمیق مانند خیابان های سیل زده اتفاق می افتد. اگر فقط کمی آب وارد سیلندر شود، ماشین صدای تق تق یا ضربه می دهد و می توان آن را تعمیر کرد (آب را خارج کنید و واشرها را تعویض کنید)، اما اگر آب به اندازه کافی وارد سیلندر شود که تمام فضای موجود را اشغال کند. در زمان جرقه، میله اتصال خم می شود یا ضربه می زند. Hydrolock در قایق ها بسیار رایج تر از اتومبیل ها است زیرا قایق ها همیشه در اطراف آب کار می کنند.
