میل‌لنگ ( Crankshaft ) یکی از قطعات اساسی در موتورهای احتراق داخلی است که وظیفه تبدیل حرکت خطی پیستون ها به حرکت چرخشی را بر عهده دارد. این حرکت چرخشی در نهایت به سیستم انتقال قدرت منتقل می‌شود و موجب حرکت خودرو می‌گردد. طراحی و عملکرد میل‌لنگ تأثیر مستقیمی بر کارایی و عمر موتور دارد.
کاربرد میل‌لنگ در موتور خودرو
تبدیل حرکت خطی به چرخشی:
نیروی حاصل از احتراق در سیلندرها باعث حرکت رفت و برگشتی پیستون می‌شود. میل‌لنگ این حرکت خطی را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند که برای چرخش چرخ های خودرو ضروری است.
انتقال نیرو به سیستم انتقال قدرت:
میل‌لنگ نیروی تولید شده توسط موتور را از طریق فلایویل ( چرخ طیار ) به کلاچ، جعبه‌دنده و سپس به چرخ‌ها انتقال می‌دهد.
حفظ تعادل موتور:
میل‌لنگ با استفاده از وزنه‌های تعادلی ( Counterweights ) از لرزش های ناخواسته جلوگیری کرده و عملکرد روان‌تری برای موتور ایجاد می‌کند.
همگام‌سازی اجزای موتور:
میل‌لنگ حرکت سایر اجزای موتور مانند سوپاپ ها را بوسیله تسمه یا زنجیر تایم همگام‌سازی می‌کند تا موتور به صورت هماهنگ عمل کند.
بخش‌های مختلف میل‌لنگ
میل‌لنگ از چند بخش کلیدی تشکیل شده که هر یک نقش خاصی در عملکرد موتور ایفا می‌کنند:
۱. گردن‌های اصلی ( Main Journals )
محل اتصال میل‌لنگ به بلوک سیلندر است. این گردن‌ها در داخل یاتاقان‌های ثابت قرار می‌گیرند و به میل‌لنگ اجازه می‌دهند تا به صورت چرخشی حرکت کند.
۲. گردن‌های متحرک ( Rod Journals )
محل اتصال شاتون‌ها به میل‌لنگ هستند. این بخش‌ها نیروی رفت و برگشتی پیستون را دریافت کرده و به حرکت چرخشی تبدیل می‌کنند.
۳. بازوهای میل‌لنگ ( Crank Arms )
قسمت‌هایی هستند که گردن‌های اصلی و متحرک را به هم متصل می‌کنند. بازوهای میل‌لنگ وظیفه انتقال نیرو بین گردن‌های اصلی و متحرک را بر عهده دارند.
۴. وزنه‌های تعادلی ( Counterweights )
برای متعادل کردن نیروهای ایجاد شده توسط حرکت پیستون و شاتون استفاده می‌شوند. این وزنه‌ها لرزش موتور را کاهش داده و از آسیب به قطعات جلوگیری می‌کنند.
۵. چرخ دنده تایمینگ
به انتهای میل‌لنگ متصل می‌شود و حرکت هماهنگ سوپاپ‌ها و سایر اجزای تایمینگ موتور را ممکن می‌سازد.
۶. فلایویل ( Flywheel ) یا چرخ طیار
به انتهای سمت دیگر میل‌لنگ متصل است و نیروی چرخشی تولید شده را ذخیره و توزیع می‌کند. فلایویل به نرم‌تر شدن حرکت میل‌لنگ کمک کرده و شوک‌های حاصل از احتراق را جذب می‌کند.
مواد و فناوری ساخت میل‌لنگ
به دلیل وظایف حیاتی و فشارهای مکانیکی بالا، میل‌لنگ ها از مواد با استحکام بالا ساخته می‌شوند. رایج‌ترین مواد مورد استفاده عبارتند از:
فولاد فورج‌شده ( Forged Steel )
برای موتورهای سنگین و مسابقه‌ای به دلیل مقاومت بسیار بالا.
چدن داکتیل (Ductile Cast Iron)
برای موتورهای معمولی به دلیل هزینه کمتر و مقاومت مناسب.
روش‌های ساخت
- فورجینگ ( Forging ) برای تولید میل‌لنگ های مقاوم و با دوام.
- ریخته‌گری ( Casting ) برای تولید میل‌لنگ‌های سبک‌تر و ارزان‌تر.
- ماشین‌کاری دقیق ( Precision Machining ) برای اطمینان از تطابق ابعادی دقیق.
مشکلات رایج میل‌لنگ
- شکستگی: ناشی از فشار بیش از حد یا خستگی فلز.
- سایش گردن‌ها: به دلیل روان‌کاری نامناسب یا استفاده طولانی مدت.
- لرزش‌های ناخواسته: به علت خرابی وزنه‌های تعادلی یا نامتقارنی در ساخت.
- تاب برداشتن میل‌لنگ: به دلیل گرم شدن بیش از حد یا بارگذاری نامناسب.
نگهداری میل‌لنگ
– استفاده از روغن موتور مناسب برای کاهش سایش و جلوگیری از آسیب.
– بررسی دوره‌ای میل‌لنگ برای شناسایی علائم سایش، شکستگی یا خرابی.
– تعویض یاتاقان‌ها در زمان مناسب. یاتاقان‌های فرسوده می‌توانند به گردن‌های میل‌لنگ آسیب برسانند.
– تنظیم درست تایمینگ موتور تا از وارد شدن فشارهای غیرعادی به میل‌لنگ جلوگیری شود.
جمع‌بندی
میل‌لنگ یکی از اجزای اصلی و حیاتی در موتور خودرو است که نقش مهمی در انتقال نیرو، تنظیم حرکت اجزا و حفظ تعادل موتور دارد. طراحی دقیق، استفاده از مواد با کیفیت و نگهداری منظم از آن می‌تواند عملکرد بهینه موتور را تضمین کند و عمر مفید این قطعه را افزایش دهد.
