گژن پین یا پین پیستون چیست؟ (Gudgeon pin)

نویسنده: ثمین خودرو
آذر ۱۲, ۱۴۰۱
بدون دیدگاه

گژن پین اتصال شاتون و پیستون را با یکدیگر برقرار می‌کند. در موتورهای احتراق داخلی نیروی حاصل از احتراق به پیستون وارد می‌شود، برای انتقال این نیرو از پیستون به میل‌لنگ از شاتون و گژن پین استفاده می‌شود.

گژن پین دارای نام های مختلفی نظیر پین پیستون و یا در اصطلاح عامیانه گیژین پین می‌باشد. گژن پین به زبان انگلیسی Gudgeon pin و پین پیستون Piston pin می شود.

وظیفه ی گژن پین یا پین پیستون در موتور

گژن پین یک میله کوچک توخالی ریخته گری شده است که معمولاً از آلیاژ فولاد با استحکام بالا ساخته می شود.سطح این پین از فولاد با سطح سخت و صیقلی شبیه به بلبرینگ ساخته شده است. پین پیستون به شاتون اجازه حرکت آزادانه می‌دهد. در صورتی که پیستون در اتاق احتراق حرکت عرضی نداشته باشد و فقط حرکت طولی جهت انجام سیکل کاری موتور را داشته باشد.

برای روانکاری روغن از کانال های داخل شاتون عبور کرده و به گیژین پین می‌رسد و پین پیستون را روغن کاری می‌کند. روغن کاری باعث می‌شود تا ساییدگی پین پیستون به کمترین حد ممکن خود برسد.

نکات رعایت شده در ساخت گژن پین

طراحی گژن پین بسیار چالش برانگیز است. پین پیستون مورد استفاده باید کوچک و سبک باشد تا بیهوده به وزن خودرو اضافه نکند و در عین حال تناسب وزن و فضا در زمان منبسط شدن را برای قسمت های تنگ محفظه موتور فراهم کند همچنین باید محکم باشد و از فلزی ساخته شده باشد که بتواند در برابر استفاده زیاد مقاومت کند.

با این حال، برخی از تولیدکنندگان از فلزات کمیاب برای تولید Gudgeon pin ها استفاده می‌کنند، در حالی که برخی دیگر به فولاد ضد زنگ معمولی متکی هستند که تحت شرایط دقیق کنترل شده آهنگری می‌شوند.

Gudgeon pin معمولاً بسته به طراحی موتور به شکل نیمه شناور یا کاملاً شناور نصب می شود. این پین به عنوان یک یاتاقان برای شاتون عمل می کند و امکان حرکت چرخشی را در هر زمان که موتور در حال کار است، می دهد.

آشنایی با انواع گژن پین

گژن پین نیمه شناور پیچ شده از پیستون

پیستون هایی که از گژن پین های نیمه شناور پیچ شده از پیستون استفاده می‌کنند دارای ارتفاع بیشتری نسبت به بقیه پیستون های رایج استفاده شده در موتور های احتراق داخلی هستند.

در این مدل از پیستون ها پین در داخل پیستون قرار می‌گیرد و در بین دو تکیه‌گاه پیستون شاتون را در بر می‌گیرد سپس توسط یک پیچ، پین پیستون در جای خود ثابت می‌شود. به دلیل ارتفاع بیشتر این پیستون ها نسبت به پیستون های رایج دامنه حرکتی پیستون و شاتون محدود تر می شود و معمولا این مدل اتصال گژین پین به شاتون در موتور های احتراق داخلی رایج نیست و در موتورهای با کاربری خاص استفاده می‌شود.

گژن پین نیمه شناور پیچ شده از شاتون

شاتون های مورد استفاده برای گژن پین های نیمه شناور پیچ شونده از سمت شاتون دارای جای پیچ برای ثابت کردن گژن پین به شاتون هستند. این پین ها در دو سر ابتدایی و انتهایی خود دارای سطح صاف و صیقلی مانند بلبرینگ می‌باشد تا زمانی که به صورت کامل مونتاژ می‌شود پیستون به راحتی بتواند حرکت عرضی داشته باشد.

شناور

گژن پین های شناور رایج ترین پین هایی هستند که طراحان موتور از آنها استفاده می‌کنند. برای اتصال دادن پیستون به شاتون، ابتدا شاتون را داخل پیستون قرار می دهند و سوراخ هایشان را در یک امتداد قرار می دهند. سپس پین پیستون را از داخل سوراخ ها رد می کنند تا امتدادشان در یک محور تثبیت شود.

انواع روش های مهار کردن گژن پین شناور

طراحان موتور برای مهار کردن گژن پین های شناور روش های متفاوتی استفاده می‌کنند.

خار فنری

در خودرو هایی که Gudgeon pin را با خار فنری در جای خودر مهار می‌کنند در تکیه گاه های پیستون یک شیار ایجاد می‌کنند تا خار فنری را در شیار قرار دهند.

این خار از حرکت عرضی Gudgeon pin و خارج شدن گیژین پین جلوگیری می‌کند. این نوع از گیژین پین ها در موتور های خودرو پیکان استفاده شده است.

گژن پین اور سایز

در این نوع اتصال، گیژین پین ها را معمولا بزرگتر از حد معمول تولید می‌کنند و در حالت عادی شما نمی‌توانید این پین ها را مونتاژ کنید. برای مونتاژ شاتون و پیستون را در کوره و یا با شعله حرارت می‌دهند تا دچار انبساط شوند و سپس با دستگاه پرس گیژین پین را با شاتون و پیستون مونتاژ می‌کنند. این نوع گژن پین ها در خودرو های پراید و پژو با موتور های TU5 و XU7 استفاده شده است.

عوامل و علایم خرابی گژن پین

Gudgeon pin ها در صورت عدم روغنکاری مناسب دچار خوردگی و ساییدگی بیش از حد می‌شوند. این ساییدگی باعث می‌شود تا فاصله بین پین با شاتون و پیستون بیشتر از حد مجاز و لقی شود. در نهایت این لقی و فاصله بیش از حد موجب ایجاد صدای برخورد در موتور می‌شود. صدای تولید شده از این ایراد بسیار شبیه به صدای یاتاق زدن موتور است صدای برخورد دو فلز بر روی یکدیگر که با افزایش دورموتور صدا افزایش می‌یابد.

این اتفاق ناهنجار معمولا در صورت خرابی اویل پمپ،گرفتگی کانال روغن مربوطه و پایین بودن سطح روغن موتور رخ می‌دهد. شکستگی و خم شدن پین معمولا در صورت ناک زدن در خودرو های تراکم بالا و شاتون زدن موتور رخ می‌دهد.

نحوه تشخیص صدای گژن پین از یاتاقان

به دلیل شباهت بسیار زیاد صدای لقی گژن پین به یاتاقان زدن موتور، ممکن است تعمیرکار موتور عامل صدا را اشتباه تشخیص دهد. در صورتی که خودرو شما دچار صدای برخورد دو فلز از بخش پایین موتور شد که با افزایش دور موتور صدای آن افزایش پیدا می‌کند، تک تک جرقه سیلندر ها را به نوبت قطع کنید می‌توانید این کار را با جدا کردن وایر ها انجام دهید.

اگر جرقه سیلندری را قطع کردید و صدا قطع شد به معنی لقی بیش از حد Gudgeon pin در سیلندر مورد نظر می‌باشد. به دلیل اینکه در نبود جرقه ضربه ای به پیستون وارد نمی‌شود و پین پیستوم فشار زیادی متحمل نمی‌شود صدا قطع می‌شود.

آیا در هر بار تعمیر موتور باید گژن پین تعویض شود؟

در زمان تعمیر موتور Gudgeon pin ها مورد بررسی قرار می گیرند. در صورت لقی بیش از حد، خمیدگی و یا وجود ترک حتما باید گژن پین ها تعویض شود. در زمان تعویض پیستون و شاتون ها هم گژن پین باید تعویض گردد.