مدیریت سایت 
یاتاقان چیست و چرا خودرو یاتاقان می زند؟
موتور احتراق داخلی (موتور پیستونی) در حال حاضر هنوز رایج‌ترین موتور مورد استفاده در صنعت خودرو است، حتی اگر وسایل نقلیه الکتریکی به سرعت در حال محبوب شدن باشند. موتورهای احتراقی شامل چندین یاتاقان هستند و یاتاقان‌هایی که به میل لنگ اجازه چرخش می‌دهد، یاتاقان اصلی یا یاتاقان موتور نامیده می‌شود. وقتی قطعاتی فلزی در کنار هم، دارای حرکت چرخشی باشند، اصطکاکی بین آن‌ها ایجاد می‌شود که در بلندمدت باعث پوسیدگی و درنهایت شکستگی آن‌ها می‌شود. یاتاقان راه‌حلی است که در این موارد کاربرد دارد. فرقی نمی‌کند در چه صنعت و حوزه‌ای باشد، وقتی با ماشین آلاتی طرف هستیم که چنین برخوردی بین فلزات آن وجود دارد، استفاده از یاتاقان یک ضرورت است. در موتور خودروها نیز چنین موضوعی وجود دارد که در نتیجه یاتاقان را به یک عضو مهم در خودرو تبدیل کرده است. احتمالاً اصطلاحاتی نظیر یاتاقان زدن خودروها را شنیده‌اید!
یاتاقان چیست؟
یاتاقان (Bearing) یا برینگ، قطعه‌ای است که بین میل لنگ و دسته پیستون قرار می‌گیرد تا حرکت بین این دو قطعۀ مهم در سیلندر را تسهیل کرده و مانع ایجاد اصطکاک بین آن‌ها گردد. میل لنگ و دسته پیستون به‌طور مداوم با یکدیگر درگیر هستند و وجود یاتاقان بین آن‌ها موجب می‌شود اصطکاک بینشان به وجود نیاید و این قطعات در میان مدت و بلندمدت مستهلک نشوند. کاربرد دیگر یاتاقان نگهداری محکم قطعات در کنار هم است به همین دلیل است که یاتاقان مانع ایجاد لرزش قطعات مکانیکی خودرو شده و جلوی سر و صدای ناشی از انتقال نیروی قطعات را می‌گیرد.
درست است که یاتاقان در بین دو فلز قرار می‌گیرد تا مانع اصطکاک بین آن‌ها شود، اما باید بدانید که جنس خود یاتاقان نیز از فلز است و در برابر حرارت و ضربه نیز بسیار مقاوم است. یاتاقان‌ها را می‌توان از انواع مواد مختلف ساخته و این قطعه همیشه از یک ماده نرم و سخت ریخته گری شده، متخلخل یا چسبیده به یکدیگر تشکیل شده است. انتخاب مواد بلبرینگ بر عواملی مانند طول عمر موتور، مقاومت در برابر خوردگی و توانایی مقاومت در برابر خستگی و انفجارهای گاه به گاه از طریق افزایش ظرفیت بار تأثیر می‌گذارد. ساختمان آن شامل یک پوسته بیرونی از جنس فولاد یا برنز و یک یا چند لایه مواد یاتاقانی می‌شود. مواد یاتاقانی از ترکیب آلیاژ فلزات قلع، آنتیموان، مس و سرب یا جیوه، قلع، گالیم و آلومینیوم به دست می‌آید. گاهی هم از بابیت، قلع و سرب استفاده می‌شود. بابیت، آلیاژ مس-سرب و آلومینیوم تعدادی از پرکاربردترین مواد پوشش سطحی در سال‌های اخیر هستند. بابیت تقریباً قدیمی‌ترین پوشش سطح یاتاقان است و احتمالاً امروزه کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. مفیدترین ویژگی آن میزان بالای جاسازی آن است، وضعیتی که در آن یاتاقان‌ها احتمال بیشتری برای جذب ذرات خارجی دارند و مانع از شکستن میل لنگ یا شناور شدن در لایه روغن می‌شود.
یاتاقان‌های آلیاژ مس-سرب از سوی دیگر در برابر خستگی بسیار مقاوم و بسیار بادوام هستند. این نوع یاتاقان‌ها از یک لایه مس اسفنج مانند تشکیل شده‌اند که با ذرات سرب در هم آمیخته است. این ترکیب استحکام مس و خاصیت جاسازی سرب را امکان‌پذیر می‌کند.
در نهایت، یاتاقان‌های آلومینیومی بسیاری از ویژگی‌های مشابه با یاتاقان‌های آلیاژ مس-سرب را دارند، اما حتی در برابر خوردگی نیز مقاوم‌تر هستند. یاتاقان‌های آلومینیومی از نظر تغییر شکل‌پذیری و قابلیت جاسازی در رتبه پایین‌تری قرار دارند، اما این موضوع با سیستم‌های فیلتراسیون پیشرفته امروزی کمتر شده است.
این تغییر ترکیبات نقش مستقیم بر وزن یاتاقان دارد و در موتورهای مختلف براساس تعداد یاتاقانی که مورد استفاده قرار می‌گیرد و تاثیری که بر وزن نهایی آن می‌گذارند انتخاب می‌شوند. لایه‌های مواد یاتاقانی که به ضخامت چند هزارم اینچ هستند به تعداد مختلف در یاتاقان‌های موتورهای متفاوت استفاده می‌شوند و باز هم بسته به وزن موتور این مواد در دو، سه یا چهار لایه روی پوسته قرار داده می‌شوند.
مواد یاتاقانی از مواد نرم تهیه می‌شوند تا نقش ضربه‌گیر را نیز برای میل‌لنگ بازی کنند. لایه‌های مواد یاتاقانی به ترتیب زیر، روی پوسته قرار می‌گیرند:
لایه آلیاژ مس و سرب
لایه نیکل
لایه آلیاژ سرب و قلع
مواد پودری قلع
یاتاقان و روان کننده‌ها
یاتاقان‌ها برای حرکت به صورت استاندارد و نرم، نیاز به روان کننده دارند. یکی از بهترین روان کننده‌ها استفاده از گریس است. گریس دارای مزیت‌هایی نسبت به سایر روان کننده‌ها است که از جمله آن می‌توان به چکه نکردن و چسبندگی خوب به یاتاقان اشاره کرد. گریس‌ها دارای انواع مختلفی می‌باشند که معیار انتخاب آن سطح مورد استفاده است، سطوح مختلفی مانند: ویسکوزیته و درجه سفتی می‌تواند تاثیرگذار باشد. به‌طور کلی گریس با توجه به کم‌کردن اصطکاک بین قطعات و پایین نگه داشتن دمای قطعات به سیستم کمک زیادی می‌کند.
وظایف یاتاقان
به‌طور خیلی خلاصه وظایف یاتاقان در خودرو عبارتند از:
ممانعت از اصطکاک پیستون و میل لنگ
کم کردن میزان اصطکاک بین شاتون و میل لنگ
تنظیم و روان کردن لق بودن میل لنگ و شاتون‌ها
جلوگیری از انحراف در شفت هنگام چرخیدن
ساخت بستری مناسب برای سوار شدن قطعات روی یکدیگر
خصوصیات یاتاقان
حال که با وظایف یاتاقان به خوبی آشنا شدید، نوبت به خصوصیات و ویژگی‌های آن می‌رسد. یک یاتاقان خوب، باید خصوصیاتی داشته باشد که انجام تمام وظایفش را به بهترین شکل ممکن سازد. با توجه به اینکه ممکن است بالا بردن یکی از خصوصیات آن برای انجام بهتر یکی از وظایفش، منجر به ضعف در وظیفه دیگر آن شود، باید در ساخت و تولید نمونه کامل یاتاقان دقت لازم را به خرج داد. خصوصیات یک یاتاقان خوب عبارتند از:
مقاومت بالا
نرمی و انعطاف‌پذیری در لایه داخلی و مواد یاتاقانی
توانایی جذب ذرات گرد و غبار و خاک
مقاومت پوسته در برابر ترک یا شکستگی
مقاومت در برابر خورندگی
مقاومت در برابر سایش
بلبرینگ و ارتباط آن با یاتاقان
بلبرینگ‌ها زیرمجموعه‌ای از یاتاقان‌ها و متداول‌ترین نوع آن هستند. بلبرینگ و یاتاقان هر دو جزو مهمترین قطعه‌هایی هستند که در صنعت خودرو و برای یک هدف به وجود آمده‌اند ولی با این حال تفاوت‌هایی دارند که ماهیت آن‌ها را از یکدیگر جدا می‌سازد. هدف اصلی که هر دوی این قطعات دارند، بهتر کردن کیفیت حرکت و چرخش قطعات دیگر است. هر دوی این قطعات در عملکرد خودرو از ساییدگی اجزای دیگر به یکدیگر، ایجاد اصطکاک و مستهلک شدن آن‌ها جلوگیری می‌کنند. بلبرینگ‌ها جزء خانواده یاتاقان محسوب می‌شوند.
جنس بلبرینگ از فولاد کروم یا فولاد ضد زنگ است. تمام بلبرینگ‌ها از دو حلقه و ساچمه‌هایی گرد که درون آن‌ها حرکت می‌کنند، ساخته شده‌اند. به دلیل شکل گرد ساچمه‌ها، بلبرینگ‌ها به راحتی نیروهای وارده در جهت‌های شعاعی و محوری بر قطعات را تحمل می‌کنند. از بلبرینگ در قطعاتی با بارهای سنگین نباید استفاده شود چون در وزن‌های بالا، بر اثر نیروی زیاد، بلبرینگ شکل اصلی خود را از دست داده و ممکن است بشکند. توجه به این نکته خیلی مهم است که در هنگام تهیه بلبرینگ‌ها علاوه بر بررسی کاربرد مخصوص آن طبق مشخصات درج شده روی محصول، باید به اصل بودن و کیفیت و استاندارد آن هم توجه شود.
یکی از انواع رایج بلبرینگ‌ها، رولبرینگ است. در این نوع از بلبرینگ به جای ساچمه‌های گوی شکل از استوانه‌هایی با مقاومت بسیار بالا استفاده می‌شود. تفاوت رولبرینگ و بلبرینگ در فشاری است که هر یک می‌توانند تحمل کنند. برای فشارهای بسیار زیاد، رولبرینگ نسبت به بلبرینگ مناسب‌تر است چرا که سطح بیشتری از بلبرینگ با قطعات در ارتباط است و فشار بسیار بیشتری را نیز متحمل می‌شود.
انواع یاتاقان
یاتاقان‌ها کارهای زیادی انجام می‌دهند. همان‌طور که گفته شد آن‌ها از قطعات متحرک مانند میل لنگ و میله‌های اتصال پشتیبانی می‌کنند، اما در تعیین فشار روغن موتور نیز نقش دارند و میل لنگ را از آسیب دیدن ذرات به اندازه میکرون محافظت می‌کنند. انتخاب نادرست یاتاقان و یا سایزبندی نادرست می‌تواند منجر به مشکلاتی از مصرف ضعیف روغن تا خرابی کامل و فاجعه‌بار موتور شود. اطمینان از اینکه اندازه یاتاقان صحیح و در نتیجه فاصله‌های مناسب انتخاب شده است، می‌تواند نسبتاً آسان و با هزینه بسیار کمی انجام شود.
در موتور هر خودرویی دو نوع یاتاقان بر اساس کارکرد و محل استفاده آن‌ها وجود دارد. این دو نوع با نام‌های یاتاقان ثابت و متحرک شناخته می‌شوند. این دو یاتاقان هر یک با یکی از محورهای ثابت و متحرک میل‌لنگ در ارتباط هستند. محور اصلی یا ثابت میل‌لنگ به بلوک سیلندر متصل است و تنها حول محور خود می‌چرخد. محور متحرک آن به شاتون وصل است و حول محور اصلی و ثابت می‌گردد. یاتاقان‌ها چه ثابت و چه متحرک، دو تکه هستند و از دو نیم‌دایره که به هم پیچ و مهره می‌شوند تشکیل می‌شوند.
یاتاقان ثابت
یاتاقان ثابت، نقش تکیه‌گاه میل‌لنگ را بازی می‌کند و با اتصال حول محور ثابت میل‌لنگ، لقی آن را نسبت به پیستون و بلوک سیلندر تنظیم می‌کند. میل‌لنگ هنگام حرکت دورانی تمایل به حرکت رفت و برگشتی نشان می‌دهد، یاتاقان ثابت این تمایل را که همان لقی میل‌لنگ است کنترل می‌کند و از ضربه‌های احتمالی به آن جلوگیری می‌نماید. یکی از دو نیم‌دایره یاتاقان در این نوع که یاتاقان میل‌لنگ هم نامیده می‌شود، از یک سمت به بلوک سیلندر متصل است و نیم‌دایره دیگر پس از پیچیدن حول محور میل‌لنگ به آن پیچ و مهره می‌شود. هر میل‌لنگ حداقل دو یاتاقان ثابت دارد. در موتورهای چهار سیلندر که رایج‌ترین موتورهای مورد استفاده در این صنعت است، ۵ یاتاقان ثابت، میل‌لنگ را نگه می‌دارند. این پاتاقان‌ها سوراخ‌دار تعبیه می‌شوند تا روغن و روان کننده‌ها از طریق این سوراخ‌ها به میل‌لنگ رسیده و حرکت چرخشی میل‌لنگ ساده‌تر شود. حد فاصل این سوراخ‌ها نیز شیارهایی تعبیه شده تا روغن در آن‌ها مانند جوی جریان یابد.
یاتاقان متحرک
یاتاقان متحرک بین شاتون و میل‌لنگ قرار دارد. این یاتاقان لقی شاتون نسبت به میل‌لنگ را تنظیم می‌کند و از ضربه‌های احتمالی بین این دو جلوگیری می‌کند. این یاتاقان که به یاتاقان شاتون معروف است در ساختار بسیار شبیه یاتاقان میل‌لنگ است با این تفاوت که میل‌لنگ در آن آزاد است و حرکت رفت و برگشت پیستون را به حرکت دورانی 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.
یاتاقان در هر دو نوع، از میل‌لنگ قطورتر است و فاصله و فضای بین آن‌ها را روغن پر می‌کند. این روغن در لایه‌ی بسیار نازکی اطراف میل‌لنگ را می‌گیرد و ضمن معلق نگه داشتن آن درون یاتاقان، به حرکت روانش کمک کرده و ضربه‌گیری یاتاقان را تکمیل می‌کند.
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 لغزشی را می‌توان تکیه گاهی برای قسمت‌های چرخنده در جهت‌های شعاعی و محوری تعریف کرد. این قسمت‌ها بین حلقه‌های یاتاقان و به صورت مماس با آن قرار دارند.
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 یاتاقان‌های متحرک استفاده می‌شود. این نوع از یاتاقان از یک قفس ساخته شده است که صفحه‌های موازی برنجی و یا پلاستیکی دارد که هدف از قرار گرفتن آن‌ها جدا کردن ساچمه‌ها است.
دلایل خرابی یاتاقان
خستگی
یکی از علل خرابی و یا از بین رفتن یاتاقان در موتورهای احتراق داخلی خستگی (Fatigue) است. برای ساخت یاتاقان‌ها از چند لایه فلز استفاده می‌شود که هم لایه نرم و هم لایه سخت در یاتاقان‌ها کاربرد دارند. خستگی از آن جا شروع می‌شود که لایه بالایی یاتاقان ترَک برمی‌دارد و شروع به پوسته پوسته شدن می‌کند. از آنجایی که موضوع خستگی فلز از دیدبسیاری از افراد پنهان است، بی‌توجهی به آن می‌تواند عواقب بسیار بدی برای شما به همراه داشته باشد.
خشک کار کردن
هنگامی که دما و نیروی درونی به اندازه‌ای زیاد شود که لایه سخت روی یاتاقان ذوب شود و مذاب آن به نقاط سردتر و یا نقاطی که بار کمتری را تحمل می‌کند برود وایپینگ (Wiping) رخ می‌دهد که باعث می‌شود یاتاقان ذوب شده پس از گذشت مدتی کاملاً به میل لنگ بچسبد و به اصطلاح یاتاقان بزند یا گیرپاژ کند.
خط افتادن
پدیده خط افتادن (Scoring) بر اثر ورود ذرات و آلودگی‌ها از طریق روغن و سیستم روغن کاری به یاتاقان‌ها اتفاق می‌افتد. این ذرات در سرعت‌های بالا بر روی سطح یاتاقان، خراش‌هایی ایجاد می‌کنند که پس از مدتی این خراش‌ها موجب تماس فلز با فلز می‌شوند و با ایجاد نقاطی بر روی یاتاقان آن را از کار می‌اندازند.
برای پیشگیری از بروز این مشکل باید از فیلتر روغن مناسب و با کیفیت بالا استفاده کرد. دقت داشته باشید که هنگام تعویض روغن موتور باید روغن را از پیچ کارتل تخلیه کرد، زیرا با این کار تقریباً تمام جرم‌ها و براده‌های موجود در روغن را تخلیه می‌کند. راه دوم تخلیه روغن، ساکشن کردن آن است. این عمل باعث می‌شود روغن کثیف از کارتل مکش شود و از سرسیلندر خارج شود. در پی آن روغن کثیف، با عبور از قسمت‌های مختلف موتور، براده‌ها و جرم‌های موجود در روغن را در بخش‌های مختلف موتور برجای می‌گذارد.
خوردگی
یکی دیگر از علل بروز خرابی در سطح یاتاقان، خوردگی (Corrosion) است. این پدیده به علت برخی واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد که وجود مقداری آب یا ضدیخ می‌تواند مسبب این خوردگی‌ها باشد. خوردگی سطحی به عامل خستگی سرعت می‌بخشد و موجب ایجاد لایه‌هایی بر روی سطح یاتاقان می‌شود که موجب خط افتادن و تماس فلز با فلز می‌شود.
یاتاقان زدن یعنی چه؟
یاتاقان زدن یکی از اصطلاحاتی است که در بحث تعمیرات خودرو استفاده می‌شود و عموماً افراد از شنیدن آن می‌ترسند. وقتی درباره یاتاقان زدن ماشین صحبت می‌کنیم در واقع منظور از بین رفتن قطعاتی است که در حالت عادی باعث می‌شدند اجزای خودرو با یکدیگر اصطکاک نداشته باشند. درصورتی که این قطعات از بین بروند اجزای موتور دچار استهلاک شده و یاتاقان زدن برای خودرو پیش می‌آید. پس خیلی دور از ذهن نیست که بسیاری از این اصطلاح می‌ترسند.
این اصطلاح به هرگونه نقص در کارکرد این قطعهٔ ضروری در خودرو اشاره دارد. به بیان 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. حالا 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.
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.
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.
عمده‌ترین دلایل یاتاقان زدن عبارتند از:
استفاده از روغن بی‌کیفیت یا تقلبی
عدم تعویض به‌موقع روغن
خراب شدن پمپ روغن
کثیف شدن فیلتر روغن
قاطی شدن آب و روغن
داغ شدن بیش‌ازحد موتور به دلیل مشکل در سیستم خنک کننده خودرو
رانندگی با دور موتور بالا
فرسودگی یاتاقان‌ها
علائم خرابی یاتاقان یا 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 پدال 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.
مهمترین علائم یاتاقان زدن عبارتند از:
صدای تق‌تق در دور موتور بالا
قفل شدن موتور و روشن نشدن خودرو
روشن شدن چراغ موتور
جمع‌بندی
یاتاقان وسیله‌ای است که برای کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک المان‌های ماشین به کار می‌رود تا حرکت را به نحو دلخواه با حداقل تلفات فراهم کند. توسعه یاتاقان‌ها یکی از انقلابی‌ترین گام‌ها در توسعه ماشین‌های ساخت بشر است. یاتاقان ممکن است به دلایل مختلفی از جمله خستگی، خشک کار کردن، خط افتادن و خوردگی دچار مشکل شود. وجود مشکل در یاتاقان باعث ایجاد مشکلات بزرگتری در سیلندر خودرو می‌شود به همین دلیل باید به سلامت آن اهمیت ویژه‌ای داد.