مطلب فنی خودرو؛ بلبرینگ چیست و چه کاربردی دارد ؟

بلبرینگ چرخ چیست؟ (بلبرینگ خودرو)

Ball Bering که در اصطلاحات فارسی به آن بلبرینگ نیز گفته می شود، به معنای توپ های حامل می باشد و در اصل یک نوع یاتاقان یا چرخ دنده به شکل چرخشی است که می تواند در هر قطعه ای دیگری چرخش خود را داشته باشد. این چرخش باعث می شود که اصطکاک به وجود نیازد و سایش سطح در حال چرخش بر روی یکدیگر باشد. می توان برای درک بهتر این موضوع مثالی را ذکر کرد: چرخیدن اجسام سنگین و حرکت کردن آنها مانند چرخ های اتومبیل توسط بلبرینگ ها امکان پذیر است البته بلبرینگ ها در قسمت های متفاوت خودروها که ممکن است اصطکاک ایجاد شود به کار می روند.

• بلبرینگ دینام
• بلبرینگ اکسل
• بلبرینگ فرمان
• بلبرینگ پلوس
• بلبرینگ دنده هرزگرد
• بلبرینگ گیربکس
• بلبرینگ چرخ

وظایف بلبرینگ در خودرو چیست؟

بلبرینگ در هر قطعه یا دستگاهی وظایف تعریف شده خود را دارد اما به طور کلی وظیفه بلبرینگ این است که:

1. جلوگیری از ایجاد اصطکاک
2. جلوگیری از ساییدگی قطعات و سطوح
3. کمک به انتقال قدرت بین قطعات

موارد مهم لرزش خودرو

نحوه عملکرد بلبرینگ

بلبرینگ ها در بخش توانایی قادرند که هر دو نوع بار شعاعی و محوری را نیز ایجاد کنند که این بار  از لایه خارجی به رول ها انتقال پیدا میکند و بعد از آن به سمت لایه داخلی وارد می شود. اما در این زمان، فشار به وجود آمده از اصطکاک به رینگ بیرونی وارد شده و این نیرو به ساچمه ها انتقال پیدا میکند که در اثر چرخش آنها کاهش پیدا کرده و به شکل کنترل شده به رینگ داخلی ارسال می شود. در اصل حرکت نرم ساچمه ها داخل قفسه ها که به کمک روغن هیدرولیک داخل بلبرینگ نرم تر و راحت تر انجام میشود که باعث حرکت راحت تر رینگ ها شده و چرخش قطعات چرخشی اتصال به بلبرینگ ها را ساده تر می کند.

بلبرینگ هایی که در داخل آنها از ساچمه غلتکی استفاده می شود، به علت کوچک بودن سطح تماس و مقطع رول ها با رینگ ها، سرعت حرکت بالاتر می رود اما توان تحمل بار کاهش پیدا می کند. در مدل بلبرینگ هایی که ار رول های استوانه ای یا بالشتی  استفاده می شود، سرعت کم شده و در مقابل مقاومت بالا می رود. رول های مخروطی نیز وجود دارند که سرعت حرکت را در سمتی بالاتر برده و توان تحمل در سمت دیگر بلبرینگ ها افزایش می دهند.

اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ خودرو

این قطعه ممکن است کمی کوچک به نظر برسد اما از ساختار متفاوتی تشکیل شده است که بسیار منظم در کنار هم قرار گرفته اند و به کمک هم نقش مهمی را ایفا می کنند.

ساچمه یا رول Rolling Elements

این قطعه ها که در قسمت قبل کمی به آنها اشاره رشد اجزای غلتکی بلبرینگ هستند که در اصل با چرخش خود حرکت بلبرینگ را می توان برقرار کنند جنس ساچمه ها را معمولا از فولاد قرار می دهند.

کنس یا رینگ Ring

در داخل هر بلبرینگ یک رینگ داخلی و یک رینگ خارجی وجود دارد که اجزای دیگر این قطعه را از دو طرف در برگرفته اند، رینگ ها نیز باید جنس مقاومی تهیه شوند که فولاد بهترین گزینه است.

قفسه یا کیج Cage

قفسه یا کیج بلبرینگ قسمتی از ساچمه ها را در اختیار می گیرد که از تماس آنها با یکدیگر جلوگیری می کند و البته از حرکت افقی و جانبی رول ها را نیز مانع می شود. جنس آلیاژ برنج، فیبر و فولاد بهترین نوع جنسی است که برای این قطعه در نظر میگیرند.

کاسه نمد

محل قرارگیری کاسه نمد بین رینگ ها و کیج ها می باشد که احتمال دارد در هر دو طرف کیج و بین رینگ داخلی و خارجی باشد و یا تنها بین رینگ داخلی و کیج استفاده شود، وظیفه کاسه نمد بلبرینگ این است که ممانعت خروج روغن هیدرولیک داخل کیج ها و بین رول ها، به بیرون می باشد که این قطعه نوعی عایق در مقابل نفوذ آب به داخل بلبرینگ ها نیز به حساب می آید.

اجزای تشکیل دهنده رولبرینگ یا بلبرینگ

اصلی ترین جزئی که بلبرینگ را تشکیل می دهد، ساچمه ها هستند که می توان گفت بلبرینگ ها را تبدیل به نوعی یاتاقان غلتکی می کنند. نوع ساچمه ایی که در بلبرینگ به کار می رود، تعیین می کند که بلبرینگ از کدام نوع و کدام مدل است! از مدل های مختلف ساچمه برای بلبرینگ استفاده می کنند که ممکن است اجزای چرخشی بلبرینگ ها در در شکل های متنوعی تولید شود که شامل:

• گرد
• سوزنی
• کف گرد مخروطی
• بشکه‌ای
• مخروطی
• استوانه

هر یک از این شکل های ذکر شده در بالا ممکن است در برخی پارامترها عملیات متفاوتی از خود نشان دهند، مانند تحمل بار، اندازه، میزان و سرعت چرخش که ممکن است بسته به وظیفه بلبرینگ در هر یک از بخش های مختلف، نوع به خصوصی به کار گرفته شود. اما ممکن است برای اینکه تحمل بلبرینگ ها افزایش پیدا کند، از دو ردیف ساچمه نیز استفاده کنند و در برخی موارد نیز برای بلبرینگ ها نوعی درپوش مخصوص به کار میگیرند.

مدل مختلف بار وارد شده به بلبرینگ خودروها

بلبرینگ ها علاوه بر وظایف مختلف در بخش های متفاوت وظیفه دارند که تحمل بار وارد شده از سمت قطعات را نیز داشته باشند که ممکن است بار وارد شده به چند حالت متنوع به بلبرینگ فشار بیاورد که عبارتند از:

• شعاعی
• محوری
• لحظه‌ای

بلبرینک در خودرو ممکن است چندین نوع بار را متحمل شوند که به آنها بلبرینگ حامل بار مرکب هم گفته می گویند، بار شعاعی بر شعاع رینگ ها بلبرینگ فشار و نیرو وارد می کند، بار محوری هم بر مرکز یا شفت بلبرینگ نیرو وارد کرده اما بار به شکل لحظه ای بر بدنه بلبرینگ و به شکل آنی و گذرا وارد می شود.

انواع مختلف بلبرینگ

دسته بندی اصلی بلبرینگ ها را می توان به رولبرینگ ها و بلبرینگ ها ذکر کرد که در هر دو دسته بلبرینگ ها و یا یاتاقان های چرخشی قرار داده می شود که شامل:

1.  بلبرینگ‌های شعاعی
2.  بلبرینگ‌های محوری

در مدل دیگر از بلبرینگ ها که زاویه حرکتی مهم است و طبق محور مرکزی یا شفت آنها شکل میگیرد که عبارتند از:

1.  بلرینگ‌های تماس زاویه‌ای
2.  بلبرینگ‌های تماس عمودی

در ادامه به شرح موارد رایج این نوع بلبرینگ ها می پردازیم…

بلبرینگ‌های شعاعی

این دسته سرعت و تحمل بار خوبی دارند که باز به چندین دسته تقسیم می شوند و رایج ترین آن بلبرینگ شیار عمیق می باشد که بسیار در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار میگیرد. ساچمه های غلتکی در داخل شیارهای هم قطر قرار میگیرد که در داخل رینگ ها نصب می شود و این شیار در داخل رینگ سطح تماس ساچمه ها و رینگ ها بالاتر می رود که تحمل بار شعاعی را افزایش داده و ضمن اینکه بلبرینگ از قفسه های دو تکه برنجی و پلاستیکی ساخته می شود. روغن هیدرولیک هم در داخل شیارها و بین ساچمه ها و قفسه ها را پر کرده و دارای مزیت های عنوان شده در زیر نیز می باشد:

• حفظ سرعت
• کاهش بسیار زیاد اصطکاک
• حمل بار شعاعی بالا

البته لازم است ذکر شود که اندازه و تعداد ساچمه ها طبق مقدار تحمل بار و سرعتی که از بلبرینگ مورد نیاز است، تنظیم می شود. برخی مواقع نیز برای بالابردن تحمل بار بلبرینگ های شیار عمیق از دو شیار رینگی و دو ردیف ساچمه غلتکی در آنها استفاده می شود، ضمن اینکه این نوع بلبرینگ ها قابلیت تعمیر و روغن کاری به صورت مجدد را هم ندارند؛ از این مدل برای دینام، هرزگرد، چرخ عقب، پلوس و جعبه فرمان استفاده می شود.

دانستنی های خودرو: احتمال بالای ترکیدن لاستیک خودرو در تابستان

بلبرینگ‌ها تماس زاویه‌ای

بلبرینگ های تماس زاویه ای نیز مانند همین بلبرینگ های شیاری می باشد که تفاوت آن در رینگ های داخلی و خارجی و همچنین حرکت با زاویه نسبت به یکدیگر می باشند که به شکل نسبی با یکدیگر جابه جا می شوند. همین ویژگی سبب می شود که بلبرینگ ها بتوانند تحمل بار مرکب شعاعی و محوری را به شکل همزمان داشته باشند، از بلبرینگ های تماس زاویه ای در جعبه دنده استفاده می شود. مقدار توان تحمل بار محوری این مدل از بلبرینگ ها با بالا رفتن زاویه تماس رینگ های داخلی، بالا می رود و با کم شدن این زاویه تحمل بار شعاعی آن هم افزایش پیدا می کند، در این مدل از بلبرینگ ها اغلب از دو ردیف ساچمه استفاده می کنند.

بلبرینگ‌های ساچمه مخروطی

این مدل را می توان در اصل یک نوع رولبرینگ نام گذاری کرد که در چرخ خودروها به شکل رایج تر استفاده می شود. در مدل خودروهای سرعتی به علت سرعت پایین رولبرینگ ها اغلب به وسیله بلبرینگ های شیار عمیق دوردیفه جایگزین می شود اما به علت توان پایین تر آنها در تحمل کردن فشار و بارهای مرکب، در خودروهای سنگین تر از این نوع رولبرینگ ها استفاده می کنند. در کامیون ها و خودروهای باری به علت بار محوری زیادی که بر روی چرخ ها وارد می شود، از رولبرینگ های غلتکی زاویه دار استفاده می کنند. در ادامه بلبرینگ چیست و چه کاربردی دارد به بررسی نشانه های خرابی این قطعه در خودرو می پردازیم…

نشانه های خرابی بلبرینگ چرخ

همانطور که در مباحث پیش تر ذکر شد، بلبرینگ یکی از اصلی ترین قطعات خودرو می باشد که در زمان حرکت خودرو چرخش دارد و خراب شدن این قطعه به هر دلیلی باعث می شود که خودرو سر وصداهایی از خود تولید کند. به طور کلی ممکن است در زمان خرابی برخی از قطعات صداهای مختلفی از خودرو شنیده شود که برای پیدا کردن محل دقیق و قطعه مربوطه لازم است بعضی از موارد را به دانش فنی خودرویی خود اضافه کرده تا راحت تر خرابی قطعات را تشخیص دهید.

از راههایی که می توان پی به خرابی بلبرینگ برد، وجود وزن بیشتر بر یک سمت خودرو می باشد که بر تغییر زاویه چرخ ها در سرعت های ۶۰ تا ۷۰ کیلومتر تاثیرگزار است که در این حالت اگر فرمان به سمت چپ چرخش داشته باشد، صدا کمتر می شود که در این لحظه نشان دهنده خرابی در بلبرینگ های چرخ های سمت راست است.

این کار را می توان در سمت و چرخ به جهت دیگر خودرو نیز امتحان کرد که بعد از پیدا کردن محل دقیق بلبرینگ خراب، نوبت به این می رسد که چگونه بلبرینگ خراب شده را شناسایی کنید. محل تولید کردن صدا و یا تشخیص اینکه بلبرینگ چرخ از کار افتاده مربوط به کدام از یک چرخ های سمت راست یا چپ است. به همین منظور باید تک تک چرخ ها نیز مورد بررسی قرار بگیرد و برای تست آن لازم است که چرخ مورد نظر خارج شود و به صورت دستی به حرکت در آید، اگر صدایی شبیه به سابیده شدن فلز بر روی فلز شنیده شد بلبرینگ آن چرخ خراب شده است.

اما اگر کاسه نمد، یا درزبند بلبرینگ دچار شکستگی یا خرابی شده باشد، در ابتدا ممکن است صدای کمی به گوش برسد و بعد از مدت زمانی این صدا بیشتر می شود، این صدا مانند صدای عبور از دست اندازها می باشد.