میل لنگ، اجزا و علائم خرابی آن

مطابق شکل به محور لنگ داری که حرکت خطی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل می کند میل‌لنگ گفته می شود که در واقع قلب یک موتور احتراق داخل پیستونی را تشکیل می دهد و با انتقال حرکت دورانی از میل لنگ به سایر اجزای سیستم انتقال قدرت و نهایتا چرخ‌ها، باعث حرکت خودرو می‌گردد.

میل لنگ موتور چهار سیلندر

اجزای میل لنگ

شكل زیر میل لنگ يك موتور چهارزمانه چهار سيلندر را نشان مي دهد. اجزای میل لنگ به شرح ذیل می باشند:

• محورهای ثابت یا اصلی:

به محورهایی از میل لنگ که در راستای یکدیگر قرار گرفته اند محورهای اصلی یا ثابت گفته می شود. همانگونه كه ملاحظه می شود، اين ميل لنگ دارای 5 محور اصلی یا ثابت می باشد که میل لنگ از طريق اين 5 محور ثابت، روی بلوکه سیلندر تکیه کرده و حول محور اصلی خود دوران می كند.

• محورهای متحرک یا فرعی:

 محورهایی که در راستای محورهای اصلی یا محورهای ثابت نیستند محورهای متحرک یا فرعی گفته می شود. حرکت خطی پیستون از طریق شاتون به محورهای متحرک منتقل می شود. محورهای ثابت و متحرک از طریق سوراخ هایی به یکدیگر متصل می باشند که در واقع سوراخ های روغنکاری محورهای متحرک می باشند بدین ترتیب که روغن موتور از پس از عبور از پمپ روغن و فیلتر روغن از طریق مجاری تعبیه شده در بلوکه سیلندر به یاتاقان های ثابت می رسد و محورها و یاتاقان های ثابت را روغنکاری می کند و از طریق سوراخ های داخل میل لنگ از محورهای ثابت به محورهای متحرک منتقل شده و یاتاقان ها و محورهای متحرک را روغنکاری می کند.

R: شعاع لنگ
a : فلانچ فلايويل b
: محورهای اصلی يا ثابت ميل لنگ
c : محورهای متحرك ميل لنگ
d : محل نصب چرخ تسمه يا چرخ زنجير تايمينگ و پولی سرميل لنگ
e : محل نصب كاسه نمد سرميل لنگ
f : انحنای مخصوص پاشش روغن به زير پيستون
g : وزنه تعادل ميل لنگ
ميل لنگ موتور چهارزمانه چهارسيلندر

•  وزنه‌های تعادل:

از آنجایی که محورهای متحرک میل لنگ در راستای محورهای اصلی میل لنگ نیستند لذا هنگام دوران میل لنگ نیروی گریز از مرکز ناشی از نابالانسی محورهای متحرک به میل لنگ وارد می شود که بعضا میزان این نیرو به حدود چند تن نیز می رسد که باعث آسیب دیدن میل لنگ یا یاتاقان های آن می شود. به همین دلیل در سمت مخالف محورهای متحرک، وزنه هایی به میل لنگ متصل می کنند که به وزنه های تعادل میل لنگ معروف می باشند.

متعلقات و قطعات متصل به جلوی میل‌لنگ

• چرخ تسمه یا چرخ زنجیر تایم: مطابق شکل زیر، این چرخ تسمه یا چرخ زنجیر، بخشی از قدرت موتور را به میل سوپاپ منتقل و باعث می شود که سوپاپ‌ها با زمان بندی و نظم مشخصی باز و بسته شوند.
  با توجه به اینکه قطر چرخ تسمه متصل به میل لنگ نصف قطر چرخ تسمه متصل به میل سوپاپ می باشد بنابراین دور میل سوپاپ نصف دور میل لنگ می باشد.

تسمه تایم موتور

•  پولی تجهیزات جانبی: با توجه به شکل زیر از طریق این پولی و تسمه بخشی از قدرت موتور به اجزای زیر منتقل می شود:

تجهیزات جانبی موتور

• دینام یا آلترناتور: با دوران دینام یا آلترناتور جریان برق تولید می شود که هم باتری را شارژ می کند و هم جریان برق مصرفی، مصرف کننده های الکتریکی را تامین می کند.
• واتر پمپ: بخش از قدرت موتور از طریق تسمه به واترپمپ یا پمپ آب منتقل می شود و این پمپ، مایع خنک کننده موتور را جاری می کند تا دمای مایع خنک کننده موتور در حد مجاز تثبیت شود.
• کمپرسور کولر: در صورت فعال شدن کلاچ الکترومغناطیسی کمپرسور کولر، گاز مبرد کولر فشرده می شود و با ورود به شیر انبساطی و اواپراتور سیستم کولر، دمای هوای کابین را کاهش می دهد.
  پمپ روغن فرمان هیدرولیک: بخشی از توان تولیدی موتور نیز از طریق تسمه به پمپ هیدرولیک فرمان منتقل می شود و جریان روغن هیدرولیک با فشار تقریبی 100 بار را تامین می کند تا عملیات فرمان دهی خودرو به سهولت و بدون تاخیر صورت پذیرد.

متعلقات و قطعات متصل به انتهای میل‌لنگ

فلایویل و چرخ دندانه دار سنسور دور موتور

• فلایویل: این دیسک به انتهای میل لنگ متصل می شود و وظیفه آن یکنواخت سازی انرژی دورانی میل لنگ می باشد به نحوی که در کورس احتراق مقداری از انرژی ناشی از احتراق سوخت و هوا را جذب کرده و در کورس های تخلیه، مکش و تراکم پس می دهد تا هم تداوم کار موتور صورت پذیرد و هم اینکه ارتعاشات دورانی میل لنگ کاهش یافته و موتور نرمتر و ملایم تر کار کند.
  رینگ دندانه دار سنسور دور موتور: در برخی از موتورها رینگ دندانه دار سنسور دور موتور بر روی فلایویل نصب نمی شود و بر روی میل لنگ و در داخل کارتل نصب می شود.

بالانس کردن میل‌لنگ

چنانچه قطعاتی مانند تایر خودرو، فن کولر، میل لنگ و غیره که دارای حرکت دورانی هستند بالانس نباشند، نیروهای گریز از مرکز یا جانب مرکز زیادی تولید می کنند که باعث آسیب دیدن قطعه و یاتاقان‌های آن می شوند.
از آنجایی که نیروی جانب مرکز تولیدی با توان دوی سرعت زاویه عضو دوار رابطه مستقیم دارد لذا با افزایش دور قطعه، میزان نیروی جانب مرکز نیز به صورت تصاعدی افزایش می یابد و با توجه به این موضوع که دور میل لنگ بعضا به 6000 دور بر دقیقه نیز می رسد لذا عدم توجه به کنترل نیروی جانب مرکز از طریق بالانس کردن میل لنگ می تواند باعث بروز صدمات جدی به موتور گردد. لذا پس از تولید میل لنگ به روش آهنگری یا فورجینگ یا ریخته گری، هر میل لنگ مطابق شکل زیر بر روی دستگاه بالانس میل لنگ نصب می گردد و عملیات بالانس میل لنگ صورت می گیرد.

بالانس میل لنگ با استفاده از دستگاه بالانس

بالانس میل لنگ باید شامل بالانس استاتیکی و دینامیکی باشد یعنی هم میزان جرم طرفین خط مرکزی میل لنگ باید یکسان باشد و هم اینکه موقعیت افزایش و کاهش دو طرف خط مرکزی میل لنگ یکی باشد که البته این موضوع را به خاطر عبور شاتون نمی توان به صورت کامل پوشش داد. بدین ترتیب با سوراخ کردن بخش هایی از وزنه های تعادل میل لنگ که حاوی جرم اضافی هستند، میزان جرم بخش بالای خط مرکزی میل لنگ نسبت به بخش پایین خط مرکزی میل لنگ برابر می شود و از اینرو میزان نیروی جانب مرکز تولیدی میل لنگ به حداقل ممکن می رسد تا از آسیب دیدن میل لنگ و یاتاقان ها و همچنین ایجاد ارتعاش در بلوکه سیلندر پیشگیری شود.

مهم‌ترین علائم خرابی میل‌لنگ و روش‌های تشخیص تخصصی

خرابی میل‌لنگ معمولاً با نشانه‌های فیزیکی و ظاهری همراه است. در ادامه ۵ مورد از شایع‌ترین علائم را بررسی می‌کنیم:

• شکستگی میل لنگ
• سایش میل لنگ
• تاب داشتن میل لنگ
• دوپهنی و مخروطی شدن
• گیرپاژ کردن، قفل کردن یا جام کردن میل‌لنگ

شکستگی میل‌لنگ (Crankshaft Fracture)

مطابق شکل زیر در اثر گشتاورهای زیادی که به دلیل اعمال وزن بیش از حد به خودرو و یا گیر کردن خودرو در موانع جاده ای بوجود می آید به مرور زمان ترک هایی در میل لنگ ایجاد می شود که باعث بروز شکستگی میل لنگ می شود که باید به ناچار میل لنگ را تعویض کرد

شکستگی میل لنگ

سایش غیرمعمول و خط افتادن روی میل‌لنگ

شکل زیر بروز سایش های نامتعارف در سطوح محورهای ثابت و متحرک میل لنگ را نشان می دهد.

سایش غیرمعمول سطوح محورهای ثابت و متحرک میل لنگ

به دلیل نامناسب بودن کیفیت روغن، کاهش مقدار روغن موتور، طولانی شدن زمان تعویض روغن، مشکل در سیستم روغنکاری موتور، افزایش بیش از حد دمای موتور و افزایش بیش از حد بار و دور موتور، سایش غیرمعمول در سطح محورهای ثابت و متحرک میل لنگ ایجاد می شود. در صورت بروز سایش غیرمعمول در سطوح محورهای ثابت و متحرک میل لنگ، در برخی خودروها باید میل لنگ را تعویض کرد و در برخی خودروها در چهار سطح می‌توان نسبت به سنگ زنی محورهای ثابت و متحرک و استفاده از یاتاقان ضخیم تر اقدام کرد

میل‌لنگ ۲۵، ۵۰ و ۷۵ یعنی چه؟ (راهنمای سنگ‌زنی)

بسیاری از کاربران درباره معنی میل‌لنگ ۱۰، ۲۰ یا ۲۵ سوال می‌پرسند. این اعداد نشان‌دهنده میزان تراش خوردن قطعه در فرآیند بازسازی است:

• حالت STD: میل‌لنگ فابریک و استاندارد کارخانه.

• تعمیر اول (سایز ۰۱۰ یا ۰.۲۵ میلی‌متر): وقتی خط و خش جزئی باشد، محورها را سنگ‌زنی کرده و از یاتاقان تعمیر اول استفاده می‌شود.

• تعمیر دوم (سایز ۰۲۰ یا ۰.۵۰ میلی‌متر): اگر خطوط عمیق‌تر باشند، میل‌لنگ را مجدداً تراش می‌دهند.

• آخرین مرحله (سایز ۰۴۰ یا ۱ میلی‌متر): این آخرین فرصت تراشکاری است. بعد از این مرحله، هسته نرم میل‌لنگ نمایان می‌شود و قطعه دیگر توان تحمل فشار را ندارد و باید حتماً تعویض شود.

شکل زیر دستگاه سنگ زنی میل لنگ را نشان می دهد.

دستگاه سنگ زنی میل لنگ

تاب داشتن و خمیدگی میل‌لنگ

در اثر اعمال نیروهای عمودی بیش از حد از پیستون و شاتون به میل لنگ، بعضا میل لنگ دچار خمیدگی می شود که مطابق شکل زیر با استفاده از ساعت اندازه گیر می توان نسبت به اندازه گیری تاب میل لنگ اقدام کرد. باید توجه داشت که بیشترین میزان تاب یا خمیدگی میل‌لنگ در محور ثابت وسط ایجاد می شود و به همین دلیل حتما باید تاب میل لنگ را از روی محور ثابت وسط اندازه گیری کرد. چنانچه میزان تاب یا خمیدگی میل لنگ از مقدار مجاز که عمدتا در دفترچه تعمیرات خودرو ذکر می شود بیشتر باشد باید نسبت به تعویض میل لنگ اقدام کرد.

اندازه گیری میزان تاب یا خمیدگی میل لنگ

دوپهنی و مخروطی شدن محورها

به دلیل اعمال نیروی ناشی از احتراق سوخت و هوا که از طریق پیستون و شاتون به محورهای متحرک اعمال می شود و از آنجا نیز به محورهای ثابت منتقل می شود به مرور سطح مقطع محورهای ثابت و متحرک میل لنگ از حالت دایره ای خارج شده و به بیضی تبدیل می شود که به آن دوپهن شدن محورها گفته می شود. بدین منظور باید قطر محورها را در دو راستای عمود بر هم اندازه گیری کرد و مقدار تفاضل این دو عدد میزان دو پهن شدن محور را نشان می دهد که اگر بیش از حد مجاز باشد باید نسبت به تعویض میل‌لنگ یا در میل لنگ های با تراش مجاز به تراش میل لنگ اقدام کرد.

اندازه گیری میزان دوپهنی و مخروطی شدن محورهای میل لنگ

به همین ترتیب باید قطر محورها در ابتدا و انتهای آن محور و در یک راستا اندازه گیری کرده تا در صورتی که محورهای ثابت و متحرک از حالت استوانه ای به حالت مخروطی تبدیل شده باشند نسبت به تعویض میل لنگ یا تراش محورهای ثابت و متحرک میل لنگ اقدام شود.

گیرپاژ کردن یا قفل کردن موتور (Jammed)

بروز برخی شرایط همچون نقص در عملکرد سیستم روغنکاری، کمبود روغن، نامناسب بودن نوع روغن، اعمال بار بیش از حد به موتور، افزایش دمای بیش از حد موتور و غیره باعث می شود که بخش نرم یاتاقان که بابیت نامیده می شود ذوب شده و به محورهای ثابت و متحرک میل لنگ بچسبد و از دوران میل لنگ جلوگیری شود که به این موضوع گیرپاژ کردن، قفل کردن یا جام کردن(Jammed) میل لنگ گفته می شود که معمولا در این شرایط بهبود میل لنگ با سنگ زنی سخت می باشد و باید نسبت به تعویض میل لنگ اقدام کرد. شکل زیر نمونه ای از قفل کردن میل لنگ را نشان می دهد.

گیرپاژ کردن، قفل کردن یا جام کردن میل‌لنگ