یاتاقان چیست؟
یاتاقان (Bearing) وسیله‌ای است که حرکت بین دو جسم را ممکن میکند. این قطعه بیرینگ هم نامیده می‌شود و به شکل نیم‌دایره است. در موتور خودرو، برای به حرکت در آمدن خودرو باید حرکت بالا و پایین پیستون توسط میل‌لنگ به حرکت چرخشی تبدیل شود. برای برقراری ارتباط بین میل لنگ با موتور خودرو و تبدیل شدن حرکت پیستون به میل‌لنگ و جلوگیری از آسیب‌های ناشی از این نزدیکی، از یاتاقان استفاده می‌شود. یاتاقان هم در صنعت و هم در موتور ماشین استفاده می‌شود.
ساختمان یاتاقان تشکیل شده از یک لایه بیرونی و یک با چند لایه داخلی. لایه ی بیرونی یاتاقان از جنس فولاد یا برنز مقاوم در برابر حرارت و ضربه است. لایه های داخلی یاتاقان از مواد یاتاقانی تشکیل شده است . مواد یاتاقانی از ترکیب آلیاژ فلزات قلع، آنتیموان، مس و سرب یا جیوه، قلع، گالیم و آلومینیوم به دست می‌آید. این ترکیبات متفاوت بر وزن یاتاقان تاثیر دارند و در موتورهای مختلف براساس تعداد یاتاقانی که مورد استفاده قرار می‌گیرد و تاثیری که بر وزن نهایی آن می‌گذارند انتخاب میشوند. تعداد لایه‌های مواد یاتاقانی نیز به نوع و وزن موتور بستگی دارد و این مواد در دو، سه یا چهار لایه روی پوسته خارجی قرار داده میشوند. مواد یاتاقانی از متریال‌های نرم تهیه میشوند تا نقش ضربه‌گیر را نیز برای میل‌لنگ ایفا کنند.
تاریخچه یاتاقان
اولین تصور از یاتاقان به دوره زمانی مصر باستان، حدود 2600 سال قبل از میلاد بر میگردد. مصریان باستان از اولین افرادی بودند که از نوعی یاتاقان غلتکی برای جابجایی قطعات سنگی بزرگ برای ساخت اهرام استفاده کردند. این به آنها اجازه می داد تا سنگ ها را بسیار راحت تر حمل کنند و منجر به ساخت سریعتر اهرام مصر شد. این اصل در طول سالها تکرار شد و اجداد ما از اصول اولیه یاتاقان برای کمک به زندگی روزمره خود استفاده می کردند. به عنوان مثال، نمونه ای از یک یاتاقان چوبی که قدمت آن به حدود 40 سال قبل از میلاد می رسد، کشف شده است. این یاتاقان برای پشتیبانی از یک میز چرخشی استفاده می شد که امکان حرکت صاف و آسان را فراهم می کرد. این یاتاقان در بقایای غرق شده یک کشتی رومی در دریاچه نمی ایتالیا پیدا شد.
گفته می‌شود لئوناردو دا وینچی یک نوع یاتاقان ساچمه‌ای را در حدود سال ۱۵۰۰ ساخته است. مشکل این یاتاقان ها، قرارگیری ساچمه‌ها در مقابل یک دیگر بود که موجب اصطکاک مضاعف می‌شود.
از این اصطکاک می‌توان بوسیله محبوس کردن ساچمه‌ها درون یک قفس جلوگیری کرد. یاتاقان غلتشی اتاق‌دار در اصل به‌وسیله گالیله در قرن هفدهم ساخته شد. اولین امتیاز حق ثبت یاتاقان غلتشی متعلق به فیلیپ وگان از کارمارتن در ۱۷۹۴ بود. ایده فردریش فیشر در سال ۱۸۸۳ برای فرزکاری ساچمه‌ها در اندازه‌ها و گردی یکسان به کمک وسیله‌ای با ماشین تولید مناسب، اساس خلق یک صنعت مستقل یاتاقان سازی را ایجاد داد.
امروزه، یاتاقان‌ها در کاربردهای متنوعی به کار می‌روند. یاتاقان‌های فوق سریع در قطعات دستی دندانپزشکی به کار می‌رود، یاتاقان‌های هوافضایی در مریخ‌نورد به کار رفته‌اند و یاتاقان‌های خمشی در سیستم‌های همتراز نوری استفاده شده‌اند.
تفاوت یاتاقان و بلبرینگ در چیست؟
اصطلاح یاتاقان برای اشاره به انواع بلبرینگ‌های مکانیکی و صنعتی کاربرد دارد. انواع مختلفی از یاتاقان‌ها در ماشین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که بلبرینگ‌ها یکی از آنها هستند. به این ترتیب بلبرینگ‌ها یکی از انواع یاتاقان‌ها هستند که در کنار رولبرینگ‌ها، رایج‌ترین انواع یاتاقان محسوب میشوند. اما یاتاقان‌ها به بلبرینگ‌ها محدود نمی‌شوند و در بخش های مختلف ماشین و دستگاه‌های گوناگون، هر جا که نیاز به انتقال انرژی چرخشی وجود داشته باشد از یاتاقان ها برای عملکرد صحیح تر استفاده می‌شود.
انواع یاتاقان در موتور خودرو
در موتور خودرو دو نوع یاتاقان بر اساس وظیفه و محل قرارگیری وجود دارد که به دو دسته ی یاتاقان‌های ثابت و متحرک تقسیم میشوند. این دو یاتاقان هر کدام با یکی از محورهای ثابت و متحرک میل‌لنگ در ارتباط هستند. محور اصلی یا ثابت میل‌لنگ به بدنه ی سیلندر متصل است و تنها حول محور خودش می‌چرخد. محور متحرک یاتاقان به شاتون متصل است و حول محور اصلی و ثابت میگردد. یاتاقان‌ها دو تکه هستند و از دو نیم‌دایره که به هم پیچ میشوند تشکیل شده اند.
یاتاقان‌های ثابت
یاتاقان ثابت یا یاتاقان اصلی (main bearing) نقش تکیه‌گاه میل‌لنگ را دارند و با اتصال حول محور ثابت میل‌لنگ ، جای آن را نسبت به پیستون و بدنه سیلندر تنظیم می‌کنند. میل‌لنگ حرکت دورانی دارد و تمایل به حرکت رفت و برگشتی هم نشان می‌دهد، یاتاقان ثابت این حرکت رفت و برگشتی را که همان لقی میل‌لنگ است کنترل میکند و از ضربه‌های احتمالی به آن جلوگیری می‌نماید. یکی از دو نیم‌دایره یاتاقان ثابت که یاتاقان میل‌لنگ هم نامیده می‌شود، از یک سمت به بدنه سیلندر متصل است و نیم‌دایره دیگر پس از پیچیدن حول محور میل‌لنگ به آن پیچ می‌شود. هر میل‌لنگ دارای حداقل دو یاتاقان ثابت است.
در موتورهای ۴ سیلندر که رایج‌ترین نوع موتور در صنعت خودروسازی است، ۵ یاتاقان ثابت، میل‌لنگ را نگه می‌دارند. این یاتاقان‌ها دارای منفذ هستند تا روغن و روان کننده‌ها از طریق این منافذ به میل‌لنگ رسیده و حرکت چرخشی میل‌لنگ را ساده‌تر میکند. حد فاصل این منافذ شیارهایی وجود دارد تا روغن در آنها جریان یابد.
