شاتون موتور چهار زمانه کشتی

شاتون در موتورهای چهارزمانه سرعت متوسط از جهاتی حائز اهمیت است، چرا که نیروی اینرسی به صورت شلاقی ایجاد می شود و آن هم به دلیل جرم شاتون است که حول گژن پین حرکت نوسانی دارد. (به دلیل سرعت پایینتر موتورهای دوزمانه، نیروی شلاقی آنقدر زیاد نیست که بر روی طراحی شاتون تأثیر بگزارد) به علاوه نیروی اینرسی ناشی از جرم قطعاتی که حرکت رفت و برگشتی دارند باعث ایجاد استرس متناوب از استرس فشاری زیاد(در زمان مرحله انبساط و تراکم) به استرس کششی کم بین مرحله خروج گازهای احتراق و ورود هوا می شود.

این نیروهای وارد شده بر روی شاتون و تحمل باری که در بالا توضیح داده شد باعث می شود بر روی طراحی آن تأثیر بگذارد.شاتون اغلب از آلیاژ فولاد آهنگری شده منگنز و مولیبدیوم ساخته می شود. برای کاهش وزن آن از سطح مقطع H و یا I استفاده می شود که ساخته شدن در این شکل نسبت به سطح مقطع گرد نیروی شلاقی را کم می کند در حالی که دارای استحکام زیادی است. البته این مطلب بدین معنا نیست که شاتون با سطح مقطع گرد استحکام کافی ندارد.

شاتون موتور چهرزمانه سرعت متوسط:
برای اینکه بار وارد شده بر روی یاتاقان کم شود سطح مقطع آن و قطر کرانگ پین را افزایش می دهند. این کار باعث می شود قطر یاتاقان از قطر لاینر بیشتر شود و پیستون از لاینر خارج نگردد.

لذا سه طراحی برای خارج کردن پیستون در نظر گرفته شد:

• طراحی که معروف به پالم palm است که شاتون از پوسته بالایی کرانگ پین جدا می شود.
• طراحی دوم به این صورت است که شاتون را به دو قسمت تقسیم می کنند که از هم قابل جدا شدن هستند.
• یاتاقان کرانگ پین و پوسته آن را اریب به دو قسمت تقسیم می کنند که از لاینر خارج شود.

موتور خورجینی(V type):
از مزایای به کارگیری موتورهای خورجینی(V type) کاهش طول موتور است در حالی که قدرت بیشتری را می‌دهد. اگر یاتاقان انتهایی پایینی با ترتیب عادی به کار گرفته شود باید شاتون ها در کنار یکدیگر قرار گیرند که این بدین معنی است که سیلندر مخالف خارج از تقارن است.

کرانگ پین نیز باید به حدی بزرگ باشد تا دو یاتاقان انتهایی را در کنار هم جای دهد و آنقدر بزرگ باشد تا در برابر خمیدگی مقاوم باشد. در این حالت طول میل لنگ افزایش میابد و نتیجه آن افزایش طول موتور است.

دو ترتیب دیگر برای جانمایی شاتونها و یاتاقان ها با توجه به شکل بالا وجود دارد.هر دوی آن ها اجازه می دهند سیلندرها در جهت متضاد دیگری باشد. اگرچه هر دو طراحی دسترسی به محفظه کرانک کیس را محدود می‌کند و چون طراحی انتهای پایینی متفاوت است در نتیجه لوازم یدکی بیشتری نیز نیاز دارد.

پیچ های انتهای شاتون (bottom end bolts):
به دلیل استرس های متغیر و متناوبی که در بالا توضیح داده شد عمر این پیچ ها محدود است. عمر آن ها معمولا بیت 12000 تا 15000 ساعت است که با توجه نوع موتورها متغیر است. اگر این پیچ ها در هنگام کار بریده شود خسارات سنگینی به جای می گذارد.

با این پیچ ها هنگام خارج کردن از موتور در حین تعمیرات اساسی باید بسیارر محتاطانه رفتار کرد.باید به طور دقیق بازرسی شوند و از هرگونه آسیبی در سطح آن اطمینان حاصل شود که احتمال ترک از نقطه آسیب دیده وجود دارد. معمولا آسیب ها به دلیل وجود آب در sump است یا هنگام حمل ونقل صدمه می بینند.