میل لنگ

میل لنگ
در راستای معرفی اجزای موتور ماشین قصد داریم تا در این مطلب با میل لنگ خودرو آشنا شویم و بدانیم نقش آن در موتور خودرو و مکانیزم حرکتی ماشین چیست. میل لنگ همان محور اصلی موتور است که به صورت طولی قرار گرفته و به همراه چند یاتاقان به بلوکه وصل است. کلاچ حرکت دورانی میل لنگ را به گیربکس منتقل می کند.

میل لنگ خودرو چیست؟
در حقیقت میل لنگ خودرو قطعه ای است که باعث تبدیل حرکت خطی پیستون های داخل سیلندر به حرکت دورانی می شود. تقریبا تمام میل لنگ ها از جنس فولاد هستند که به روش فورج و با ترکیب کربن متوسط یا آلیاژ فولاد با کروم ساخته می شوند. همچنین در این قطعه از فلز وانادیوم برای خنک شدن سریع در برابر هوا استفاده شده است. البته از فولادهای ارزانتری در میل لنگ خودرو های ارزانتر استفاده می شود. همچنین شاتون به وسیله یاتاقان به راحتی حول محور میل لنگ می چرخد.همچنین ارتعاشات میل لنگ توسط قطعه ای به نام فلایویل که به انتهای میل لنگ متصل است خنثی می شود. اما درانتهای دیگر یا همان سر دیگر میل لنگ چرخ دنده ای وجود دارد که باعث چرخش میل بادامک می شود. همچنین در جلوی این چرخ دنده یک قطعه ای به نام پولی کار گذاشته شده که به منظور به حرکت دراوردن دینام، پمپ هیدرولیک، کمپرسور کولر و واتر پمپ استفاده می شود.

اما میل لنگ ماشین را به برخی از روش های حرارتی، سمانتاسیون و نیز به وسیله آبکاری، سخت می نمایند. عمل سخت کاری، محورها توسط روش های القایی یا سمانتاسیون تا عمق معینی انجام می شود. پس از این مرحله، سنگ زنی و صاف کاری سطوح انجام می شود و به منظور کاهش اصطکاک، محورها را پولیش کاری می نمایند. البته امروزه سخت کاری سطحی معمولا با روش های جدیدتری انجام می گیرد.
در روش اول گاز نیترات با دمای ۵۸۳ درجه سانتی گراد را در مجاورت محور میل لنگ قرار می دهند و پس از جذب شدن گاز نیتروژن توسط فولاد تا عمق کمی، به شدت سفت و سخت می شود. و به ان لایه سفید می گویند و به منظور افزایش استحکام میل لنگ، دمای داخلی ان در حد کم نگه داشته می شود و سطح طعه پولیش زده می شود.
و در روش بعدی سطح میل لنگ در معرض نمک مذاب قرار می گیرد و به رنگ خاکستری در می آید و تا عمق ۰.۰۳ میلی متر سخت می شود. و سخت کاری با نیکل یا کرم هم از روش های دیگر می باشد.

همچنین در قسمت جلوی میل لنگ خودرو یک یا دو عدد جای خار برای قرار دادن پولی ها و چرخ دنده وجود دارد و در قسمت عقب آن فلانچی برای اتصال به فلایویل طراحی گردیده است. در موتورهای خطی، تعداد لنگ ها برابر تعداد سیلندرهاست و در موتورهای خورجینی برابر با نصف سیلندرها می باشد. همچنین در میل لنگ خودرو وزنه هایی قرار دارند که وجودشان برای حفظ تعادل در برابر فشار پیستون و شاتون است و همچنین روان تر کار کردن موتور خودرو و بالارفتن دور موتور می شوند. از این رو در موتورهای ۸سیلندر که به شکل خورجینی ساخته می شوند احتمال تاب برداشتن آن به دنبال گرما و حرارت بالای موتور کاهش پیدا کند. اما به منظور طولانی شدن عمر مفید موتور ماشین نباید درجه حرارت مایع خنک کننده ماشین از حدمجاز نباید بیشتر شود و زمانی که موتور ماشین جوش می آورد، نباید موتور را خاموش کرد بلکه با ریختن آب بر روی رادیاتور که باعث کاهش حرارت شد، درب رادیاتور را با احتیاط باز نمایید و آب و مایع خنک کننده را چک نمایید. و در برخی از خودروها مانند پژو ۴۰۵ باید پس از ریختن مایع خنک کننده، عمل هواگیری را انجام دهید. در نظر داشته باشید که دفترچه راهنمای خودرو بهترین کمک کننده شما در راستای نگهداری سریع خودرو می باشد.

میل لنگ خودرو وظیفه دارد نیروی چرخشی مورد نیاز برای حرکت خودرو را تامین کند . میل لنگ نیروی خود را از شاتون دریافت می کند و شاتون نیز نیروی خطی را از پیستون خودرو می گیرد.

در شکل زیر ، یک مدل میل لنگ خودرو را مشاهده می کنید.

اگر با مباحث بالا آشنا شده اید اکنون می توانید اجزای مختلف میل لنگ و وظیفه هر کدام را بشناسید.به طور کلی میل لنگ از دو قسمت تشکیل شده است.1- یاتاقان های میل لنگ2- وزنه های متعادل کننده ( بالانس کننده )ابتدا یاتاقان های موجود در میل لنگ را تشریح می کنیم.یاتاقان های میل لنگهمانطور که از مبحث یاتاقان ها آموخته اید ، یاتاقان ها ، امکان حرکت و لغزش شفت و بوش ، داخل یکدیگر را فراهم می کنند. میل لنگ برای گردش خود باید بر روی یاتاقان قرار بگیرد تا امکان گردش پیدا کند ؛ همانطور که می دانید در صنعت ، هر جسمی که می چرخد ، باید بر روی یاتاقان باشد در غیر این صورت امکان چرخش ندارد. میل لنگ که در بدنه سیلندر ( بلوک سیلندر ) قرار می گیرد ، بر روی یاتاقان بلوک سیلندر قرار می گیرد.یاتاقان های میل لنگ را به دو دسته تقسیم می کنیم ، یاتاقان های اصلی و یاتاقان های لنگ ، منظور از یاتاقان اصلی میل لنگ ، یاتاقانی می باشد که میل لنگ ، توسط  آن یاتاقان می تواند بر روی بدنه سیلندر چرخش کند. و منظور از یاتاقان های لنگ ، یاتاقان هایی هستند که اتصال و چرخش میل لنگ و شاتون به یکدیگر را امکان پذیر می کنند ، همانطور که می دانید شاتون ها نیروی لازم برای چرخش را به میل لنگ منتقل می کنند ، شاتون ها با ایجاد نیرو و همچنین گردش ، حول یاتاقان های لنگ میل لنگ ، باعث گردش میل لنگ می شوند. این یاتاقان ها از این جهت به یاتاقان های لنگ نامگذاری می شوند چون خارج از محور اصلی میل لنگ قرار دارند. در شکل زیر یاتاقان اصلی میل لنگ با فلش سبزرنگ و یاتاقان های لنگ با فلش قرمز مشخص شده است.
نکته :در یاتاقان لغزشی ، به قسمتی از بدنه یاتاقان ، که شفت روی آن سوار می شود بوش یاتاقان یا برای سادگی همان یاتاقان گفته می شود. همچنین به قسمتی از شفت که داخل بوش یاتاقان ، گردش می کند نیز قسمت یاتاقانی شفت گفته می شود که آن هم برای سادگی و رعایت اختصار یاتاقان نامیده می شود. بنابراین در نهایت به قسمتی از میل لنگ که روی بدنه سیلندر لغزش میکند ، یاتاقان گفته شده و همچنین به قسمتی از بلوک سیلندر که میل لنگ ، روی آن لغزش می کند نیز یاتاقان گفته می شود.

 در شکل زیر ، میل لنگ سوار شده بر روی یاتاقان بلوک سیلندر را مشاهده می کنید. ( آن چیزی که مشاهده می کنید ، کف بلوک سیلندر می باشد.)

در بحث مربوط به اجزای محرک ( یا همان متحرک ) به نحوه به وجود آمدن گشتاور صحبت کردیم ، گشتاور یک مدل نیروی چرخشی می باشد که از نیروی خطی به وجود آمده ، به عنوان مثال ، شما جهت باز و بسته کردن درب های منزل ، ماشین و… باید نیروی عمود به طول درب وارد کنید ، این نیروی عمودی در طول درب ، باعث گردش درب می شود و شما به همین راحتی نیروی عمودی و خطی ( در راستای یک خط ) دستتان را به نیروی گردشی ، چرخشی و یا به گشتاور تبدیل کردید.

در میل لنگ نیز همین اتفاق می افتد ، نیروی خطی وارد شده از شاتون ، در طول میل لنگ ، باعث چرخش میل لنگ حول محورش شده و گشتاور و یا همان نیروی گردشی به وجود می آید. در شکل زیر ، وارد شدن نیروی خطی از پیستون به شاتون و تبدیل آن به گشتاور را مشاهده می کنید. نیروی خطی در پیستون و گشتاور در میل لنگ ، با فلش های سبز ، نشان داده شده است.

اتاقان های میل لنگ نیز مانند سایر یاتاقان ها ، می بایست دائما روغن کاری شوند ، در رابطه با روغن کاری میل لنگ ، در مبحث روغن کاری موتور خودرو ، به تفصیل نگارش شده و در اینجا به آن ، اشاره ای نمی کنیم. تا اینجا درباره یاتاقان های میل لنگ صحبت کردیم و اکنون نوبت به بررسی وزنه های بالانس کننده میل لنگ می رسد.

وزنه های متعادل کننده ( بالانس کننده )
وزنه های متعادل کننده وظیفه بالانس کردن میل لنگ را بر عهده دارند. همانطور که در مبحث اجزا محرک اشاره شد ، هر جسمی که می چرخد می بایست بالانس شود ، برای بالانس کردن اجسام چرخان ، می بایست وزن تک تک قسمت های مختلف جسم را حول محور چرخش آن به صورت یکسان تقسیم کنیم تا نیروی گریز از مرکز تولید نشود چرا که در صورت ایجاد نیروی گریز از مرکز ، فشار بسیار زیادی به یاتاقان های وارد می شود و باعث خرابی سریع آنها می شود ، به علاوه ، نیروی گریز از مرکز ، باعث ایجاد لرزش های شدید در یاتاقان ، پایه ی یاتاقان ، جسم چرخان و سایر اجزای متصل به آنها می شود.
برای درک بهتر این موضوع به شکل زیر نگاه کنید ، استوانه ی توپری را مشاهده می کنید که چند قطعه کوچک زردرنگ در قسمت های مختلف آن نصب شده است. اگر استوانه ،  بدون قطعات زردرنگ بچرخد ، به علت تقسیم برابر وزن آن نسبت به محور چرخشش ، استوانه کاملا بالانس می باشد . ولی با وجود قطعات زردرنگ در قسمت های مختلف استوانه ، نیروی گریز از مرکز ، در محل نصب استوانه ها به وجود می آید که تمایل دارد ، استوانه را از محور چرخشش خارج کند ( این نیرو با فلش قرمز نشان داده شده است ) 

در تمامی میل لنگ ها به علت وجود یاتاقان های لنگ درخارج از محور میل لنگ ، نیروی گریز از مرکز شدیدی در میل لنگ ایجاد می شود ، برای جلوگیری از ایجاد این نیرو ، از وزنه هایی در مقابل یاتاقان های لنگ ، خارج از محور میل لنگ استفاده می کنند تا این وزنه ها ، نیروی گریز از مرکزی بر خلاف جهت نیروی گریز از مرکز ایجاد شده توسط یاتاقان های لنگ ایجاد کند و در نهایت این دو نیرو ، همدیگر را خنثی کرده و در نتیجه ، ارتعاش و فشار به یاتاقان ها در میل لنگ به وجود نمی آید.
در شکل زیر وزنه های متعادل کننده در میل لنگ نشان داده شده است.

اگر میل لنگ را از وسط ( از محورش ) به دو قسمت مساوی تقسیم کنیم ، وزن هر دو قسمت یکسان خواهد بود ، در شکل زیر ، میل لنگ یک سیلندر ، از وسط نصف شده و هر دو قسمت دارای وزنی مساوی (نسبت به محور میل لنگ) می باشند.

همانطور که در تصاویر مشاهده کردید ، در ابتدا ، انتها و سایر قسمت های میل لنگ ، چرخ دنده ، چرخ زنجیر ، چرخ تسمه ، فلانچ و … وجود دارد که از هر کدام برای ایجاد ارتباط میل لنگ با سایر قسمت های خودرو استفاده می شود. برای مثال پمپ روغن ، پمپ آب ، سیستم تایمینگ ، گیربکس و قسمت های دیگری از خودرو ، انرژی خود را از میل لنگ دریافت می کنند.

فلانچ و فلایویل میل لنگفلانچ ، دایره ای سوراخ دار می باشد که برای اتصال فلایویل به میل لنگ استفاده می شود ، به این صورت که با قرار دادن پیچ و مهره مشترک در طول سوراخ فلانچ و سوراخ فلایویل ، اتصالی قوی بین این دو قطعه برقرار می شود و انرژی پس از فلایویل به گیربکس و از آنجا به چرخ های خودرو منتقل می شود.در شکل زیر ، فلانچ گیربکس (جهت اتصال به فلایویل) با رنگ زرد ، یاتاقان های اصلی با رنگ قرمز ، یاتاقان های لنگ با رنگ سبز نشان داده شده است.

در شکل زیر ، یک عدد فلایویل ، به فلانچ میل لنگ متصل شده است ، فلایویل علاوه بر انتقال قدرت از میل لنگ به گیربکس ، چرخ و … وظیفه مهم دیگری نیز دارد و آن امکان روشن شدن خودرو می باشد ، برای روشن کردن موتور خودرو از موتور الکتریکی به نام استارت استفاده می شود که این موتور الکتریکی فلایویل میل لنگ را می چرخاند و با چرخش فلایویل کل میل لنگ و موتور به حرکت در می آیند.