یاتاقان چیست + کاربرد و انواع آن در خودرو

یاتاقان یکی از قطعات بسیار مهم موتور خودرو است که وظیفه‌ای حیاتی دارد. در این مطلب به کاربرد یاتاقان و دلیل و علائم یاتاقان زدن خودرو می‌پردازیم.

قطعاً تاکنون کلمه یاتاقان به گوشتان خورده و احتمالاً اصطلاح یاتاقان زدن را هم شنیده‌اید. یاتاقان یکی از قطعات بسیار مهم در پیشرانه خودرو است که اگر به هر دلیلی آسیب ببیند عملکرد موتور را مختل می‌کند؛ اما یاتاقان چیست؟ چه وظیفه‌ای در مورد خودرو دارد؟ دلایل آسیب دیدن آن چیست؟ چه انواعی دارد؟ علائم یاتاقان زدن چیست؟ در ادامه قصد داریم به همهٔ این سؤالات پاسخ دهیم.

یاتاقان چیست؟

یاتاقان که در انگلیسی برینگ (Bearing) نامیده می‌شود، قطعه‌ای است که امکان حرکت دو قطعهٔ فلزی روی هم را فراهم می‌کند. یاتاقان یک ورقه فلزی نازک به شکل نیم‌دایره است که بین میل‌لنگ و شاتون قرار می‌گیرد تا این قطعات بتوانند به‌صورت روان و بدون مشکل باهم کار کنند. برای فهم بهتر کارکرد یاتاقان بهتر است بیشتر با شیوه عملکرد موتور خودرو آشنا شویم. در موتور، حرکت رفت و برگشتی پیستون‌ها باید توسط میل‌لنگ به حرکت چرخشی تبدیل شود تا این نیرو با انتقال به گیربکس امکان حرکت خودرو را فراهم کند؛ بنابراین، میل‌لنگ باید به پیستون‌ها متصل باشد که این کار از طریق شاتون‌ها صورت می‌گیرد؛ اما حرکت میل‌لنگ داخل شاتون‌ها اصطکاک زیادی ایجاد می‌کند و اینجا است که یاتاقان وارد عمل می‌شود.

درواقع، اگر یاتاقان نباشد، اصطکاک مانع حرکت این دو قطعه در کنار هم خواهد شد و این می‌تواند آسیب‌های زیادی را به موتور وارد کند. یاتاقان موتور خودرو که جنسی فلزی دارد و در برابر حرارت و ضربه مقاوم است، از دو حلقه نیم‌دایره‌ای تشکیل شده است که با قرار گرفتن بین شاتون و میل‌لنگ باعث حرکت روان و بدون اصطکاک آن‌ها می‌شود. شاید جالب باشد بدانید که بلبرینگ‌ها هم زیرمجموعه یاتاقان محسوب می‌شوند و برای کاهش اصطکاک قطعات از ساچمه استفاده می‌کنند. این دسته از یاتاقان‌ها بر اساس نوع و شکل ساچمه‌ها به دو نوع بلبرینگی و رولبرینگی تقسیم می‌شوند. اگر ساچمه‌ها توپی شکل باشند، یاتاقان از نوع بلبرینگی است و اگر ساچمه‌ها مخروطی یا استوانه‌ای باشند یاتاقان رولبرینگی خواهد بود.

وظایف یاتاقان در موتور خودرو

حال که با یاتاقان آشنا شدیم، به‌راحتی می‌توانیم از وظایفی که در موتور خودرو بر عهده دارد آگاه شویم. با توجه به مواردی که بیان شد، وظایف یاتاقان شامل روان‌سازی حرکت میل‌لنگ و شاتون، کاهش اصطکاک بین میل‌لنگ و شاتون و جلوگیری از آسیب دیدن و خوردگی این قطعات مهم، جلوگیری از برخورد میل‌لنگ و پیستون و آسیب دیدن آن‌ها، جلوگیری از لرزش و سروصدای قطعات مکانیکی و محکم نگه داشتن قطعات در کنار هم خواهد بود.

انواع یاتاقان

یاتاقان‌ها در موتور خودرو بر اساس نوع کارکرد و محل قرارگیری به دو دسته ثابت و متحرک تقسیم می‌شوند. این دو نوع یاتاقان هرکدام  به ترتیب با محورهای ثابت و متحرک میل‌لنگ در ارتباط هستند. محور ثابت یا اصلی میل‌لنگ به بلوک سیلندر متصل است و حول محور خود می‌چرخد اما محور متحرک به شاتون وصل بوده و حول محور اصلی یا ثابت می‌چرخد. یاتاقان‌ها اما چه ثابت باشند و چه متحرک، از دو نیم‌دایره تشکیل شده‌اند که به هم پیچ می‌شوند. همچنین هردو نوع یاتاقان از میل‌لنگ قطورتر هستند و فاصلهٔ بین آن‌ها را روغن پر می‌کند. این روغن در لایهٔ بسیار نازکی اطراف میل‌لنگ را می‌گیرد و ضمن معلق نگه داشتن آن درون یاتاقان، به حرکت روان میل‌لنگ کمک می‌کند.

یاتاقان‌های ثابت

یاتاقان‌های ثابت درواقع نقش تکیه‌گاه میل‌لنگ را بازی می‌کنند و با اتصال حول محور ثابت میل‌لنگ، لقی آن را نسبت به پیستون و بلوک سیلندر تنظیم می‌کنند. ازآنجایی‌که میل‌لنگ هنگام حرکت چرخشی تمایل به حرکت رفت و برگشتی هم دارد، یاتاقان ثابت این تمایل را که همان لقی میل‌لنگ است کنترل و از ضربه‌های احتمالی به آن جلوگیری می‌کند. در این نوع یاتاقان که یاتاقان میل‌لنگ هم نامیده می‌شود، یکی از دو نیم‌دایرهٔ یاتاقان از یک سمت به بلوک سیلندر متصل است و نیم‌دایره دیگر پس از پیچیدن حول محور میل‌لنگ به آن پیچ و مهره می‌شود. در موتورهای چهار سیلندر که رایج‌ترین نمونه‌های مورداستفاده در صنعت خودروسازی محسوب می‌شوند، پنج یاتاقان ثابت میل‌لنگ را نگه می‌دارند. این یاتاقان‌ها سوراخ‌دار تعبیه می‌شوند تا روغن و روان کننده‌ها از طریق این سوراخ‌ها به میل‌لنگ رسیده و حرکت چرخشی میل‌لنگ ساده‌تر شود. حدفاصل این سوراخ‌ها نیز شیارهایی تعبیه شده تا روغن در آن‌ها مانند جوی جریان پیدا کند.

یاتاقان‌های متحرک

یاتاقان‌های متحرک بین شاتون و میل‌لنگ قرار می‌گیرند. این یاتاقان لقی شاتون نسبت به میل‌لنگ را تنظیم و از ضربه‌های احتمالی بین این دو جلوگیری می‌کنند. این یاتاقان‌ها که به یاتاقان شاتون شهرت دارند، در ساختار بسیار شبیه یاتاقان میل‌لنگ هستند با این تفاوت که میل‌لنگ در آن آزاد است و حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند. یکی از نیم‌دایره‌های یاتاقان متحرک به شاتون وصل است و دیگری پس از پیچیدن حول محور میل‌لنگ به آن پیچ و مهره می‌شود. این یاتاقان‌ها تنها شیاردار هستند و در آن‌ها سوراخی وجود ندارد.

علاوه بر این دو دسته، یاتاقان‌ها به انواع لغزشی و غلتشی هم تقسیم می‌شوند که در ادامه با این دو نوع یاتاقان نیز آشنا خواهیم شد.

یاتاقان لغزشی

در این نوع یاتاقان، لایه‌های مختلف مواد به ترتیب روی هم قرار گرفته و یک محفظهٔ محافظ را ایجاد می‌کند. از این یاتاقان‌ها معمولاً به‌عنوان نگه‌دارنده و محافظ حرکات استفاده می‌شود.

یاتاقان غلتشی

این نوع یاتاقان از دو رینگ و تعدادی ساچمه بین آن‌ها تشکیل می‌شود. ساچمه‌ها مماس باهم هستند اما از توری‌های برنجی برای جداسازی آن‌ها استفاده می‌شود. فاصلهٔ دو رینگ و قطر ساچمه‌ها در تمام قسمت‌های یاتاقان غلتشی برابر است. از این نوع یاتاقان بیشتر برای یاتاقان‌ها متحرک استفاده می‌شود.

یاتاقان زدن یعنی چه؟

با توجه به مواردی که بیان شد، فهمیدیم یاتاقان نقش بسیار مهمی در موتور خودرو ایفا می‌کند زیرا مانع از ایجاد اصطکاک بین قطعات فلزی در حال حرکت و چرخش می‌شود و حرکت آن‌ها را راحت‌تر و سریع‌تر می‌کند. اصطلاح یاتاقان زدن نیز به هرگونه نقص در کارکرد این قطعهٔ حیاتی اشاره دارد. به عبارت ساده‌تر، یاتاقان در موتور خودرو میل‌لنگ را به‌صورت غلتان در لایه‌ای از روغن نگه می‌دارد و در عین فراهم آوردن امکان حرکت چرخشی راحت‌تر، از سایش آن به سطوح دیگر جلوگیری می‌کند. حال اگر به هر دلیلی این لایه روغن بین یاتاقان و میل‌لنگ تشکیل نشود، سایش و اصطکاک بین فلزات اتفاق می‌افتد که این اتفاق با بالا بردن دما، ابتدا به ساییده شدن لایه‌های یاتاقان می‌انجامد و در ادامه ممکن است ذوب شدن آن‌ها را به دنبال داشته باشد. این نقص که موجب ورود آسیب شدید به قطعاتی مثل میل‌لنگ می‌شود را یاتاقان زدن می‌گویند.

به‌طورکلی، یاتاقان زدن در صورتی اتفاق می‌افتد که یا یاتاقان‌ها بیش‌ازحد از میل‌لنگ فاصله بگیرند و یا بیش‌ازحد به آن بچسبند. اگر یاتاقان به میل‌لنگ بچسبد، موتور به‌سختی و سنگینی حرکت می‌کند که باعث از کار افتادن آن می‌شود. از سوی دیگر، اگر یاتاقان در اثر سایش و فرسایش از حالت استاندارد خود خارج شود و ضخامت خود را از دست دهد، از میل‌لنگ فاصله خواهد گرفت که در این صورت میل‌لنگ دچار لرزش می‌شود. اگر این اتفاق رخ دهد، صدایی مانند تق‌تق و یا لق زدن از موتور شنیده می‌شود؛ بنابراین، اگر صدایی غیرمعمول از موتور خودرو شنیدید، به‌سرعت آن را خاموش کنید تا جلوی آسیب‌های بیشتر گرفته شود.

دلایل یاتاقان زدن چیست؟

اصلی‌ترین دلیل یاتاقان زدن موتور نرسیدن روغن و یا مشکل در روان‌کاری آن است اما علاوه بر این، ازآنجایی‌که یاتاقان یکی از قطعات مصرفی موتور خودرو است و در معرض استهلاک قرار دارد، به‌مرور و در طول زمان دچار فرسودگی خواهد شد و باید تعویض شود. با این توضیح به بیان دلایل یاتاقان زدن می‌پردازیم.

عدم تعویض به‌موقع روغن

با توجه به مواردی که بیان شد، تأثیر عدم تعویض به‌موقع روغن موتور در یاتاقان زدن کاملاً واضح خواهد بود. روغن موتور اصلی‌ترین ماده برای عملکرد صحیح یاتاقان است و عدم تعویض در زمان مقرر کثیفی و کاهش قابلیت روان‌کاری روغن را به دنبال خواهد داشت که در این صورت در کارکرد درست یاتاقان‌ها اختلال ایجاد می‌کند.

استفاده از روغن بی‌کیفیت یا تقلبی

استفاده از روغن بی‌کیفیت و تقلبی که متأسفانه این روزها بسیار زیاد شده و یافتن روغن مرغوب را دشوار کرده است می‌تواند آسیب جدی به یاتاقان‌ها وارد کند زیرا روغن‌های بی‌کیفیت فاقد لغزندگی کافی بوده و روان‌کاری مناسبی ایجاد نخواهند کرد.

کثیفی فیلتر روغن

اگر فیلتر روغن به‌موقع تعویض نشود، رسوبات زیادی در آن جمع خواهد شد و خاصیت خود را از دست خواهد داد. در این صورت، رسوبات وارد روغن شده و می‌تواند در عملکرد پمپ روغن اختلال ایجاد کند. درنتیجه، پمپ روغن نمی‌تواند به‌خوبی روغن را به سمت یاتاقان‌ها پمپاژ کند.

خراب شدن پمپ روغن

پمپ روغن هم مثل همهٔ قطعات فنی خودرو ممکن است پس از مدتی استفاده خراب شود. اگر این اتفاق رخ دهد، روغن به موتور و یاتاقان‌ها نمی‌رسد و می‌تواند آسیب‌های جدی به دنبال داشته باشد.

قاطی شدن آب و روغن

در صورت نقص عملکرد واشر سر سیلندر و نشت آب خنک‌کننده به داخل موتور، اصطلاحاً گفته می‌شود موتور آب و روغن قاطی کرده است. در این صورت، روغن که با آب مخلوط شده است، خاصیت روان‌کاری خود را از دست می‌دهد و درنتیجه به یاتاقان‌ها آسیب میزند.

داغ شدن بیش‌ازحد موتور

علاوه بر نقص در روان‌کاری موتور به هر دلیلی، بالا رفتن غیرعادی دمای موتور نیز می‌تواند باعث یاتاقان زدن شود. دمای موتور ممکن است به دلایل مختلفی مثل خرابی رادیاتور، خرابی فن‌های خنک‌کننده، کاهش میزان آب موتور و یا قفل شدن ترموستات بالا برود که این مشکل افزایش اصطکاک قطعات را به دنبال خواهد داشت.

رانندگی با دور موتور بالا

رانندگی مداوم با دور موتور بالا و رساندن موتور به ردلاین می‌تواند به یاتاقان‌ها آسیب بزند زیرا در این صورت دمای موتور بالا می‌رود و ایجاد اصطکاک شدید می‌کند. همچنین سرعت حرکت بیش‌ازحد موتور نیز ممکن است خارج از توان یاتاقان باشد.

فرسودگی یاتاقان‌ها

همان‌طور که اشاره شد، یاتاقان‌ها جزء قطعات مصرفی هستند و باید طی دوره‌های مشخصی تعویض شوند؛ بنابراین، اگر عمر یاتاقان‌ها زیاد باشد ممکن است به دلیل فرسایش نتوانند وظیفهٔ خود را به‌درستی انجام دهند که این مشکل احتمال یاتاقان زدن را به دنبال خواهد داشت.

علائم یاتاقان زدن

یاتاقان زدن علائم مشخصی دارد که در صورت مشاهده باید به‌سرعت موتور را خاموش کرد و خودرو را با یدک کش به تعمیرگاه رساند تا از آسیب‌های بیشتر جلوگیری شود. اولین علامت یاتاقان زدن به گوش رسیدن صدای تق‌تق هنگام فشردن gsxr گاز یا شتاب گرفتن است به‌گونه‌ای که با بالاتر رفتن دور موتور صدای برخورد دو قطعهٔ فلزی به هم کاملاً شنیده خواهد شد. مورد بعدی، قفل شدن موتور به دلیل اصطکاک شدید بین قطعات است. در این صورت موتور اصلاً روشن نمی‌شود؛ و درنهایت یکی از دلایل روشن شدن چراغ چک خودرو یا چشمک زدن آن نیز می‌تواند یاتاقان زدن باشد.