up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله کلاچ خودرو PDF
QR code - کلاچ خودرو

کلاچ خودرو

نکاتي درباره سيستم کلاچ خودرو

در صنعت خودرو در بخش انتقال قدرت، سيستم کلاچ به عنوان يکي از کليدي ترين مجموعه ها مطرح است و عملکرد صحيح آن، تاثير مستقيم در کارکرد خودرو و از جمله بخش توليدکننده قدرت (موتور) و بخش انتقال نيروي محرکه (جعبه دنده، ميله گاردان، ديفرانسيل، پلوس ها و...) دارد و در صورت بروز اشکال در اين سيستم حتي به شکل جزئي راندمان خودرو با مشکل مواجه مي شود.
کلاچ
کلاچ يک وسيله انتقال نيرو به صورت قطع و وصل از موتور به جعبه دنده (گيربکس) است. با کلاچ کردن مي توان ارتباط بين موتور و جعبه دنده را براي مدت کوتاهي قطع و پس از رها کردن کلاچ، دوباره آن را برقرار کرد. قطع و وصل انتقال نيرو از موتور به جعبه دنده مي تواند به دلايل زير انجام شود:
الف) روشن کردن موتور:
براي راه اندازي آسان موتورهاي احتراقي بايد آنها را از بار آزاد کرد و موتور را با حداقل دور لازم به دوران درآورد. معمولاً روشن کردن موتور خودروهاي سواري در حالتي انجام مي شود که کلاچ گرفته شده و گيربکس در حالت خلاص باشد. ب) انتقال گشتاور يا ايجاد ارتباط براي آغاز حرکت خودرو از ديگر وظايف کلاچ است؛ به طوري که نيروي حاصل از احتراق در سيلندر موتور که موجب دوران ميل لنگ و فلايويل مي شود توسط اين مجموعه به گيربکس و سپس چرخ ها انتقال مي يابد. حرکت خودرو از حالت سکون بايد به نرمي صورت گيرد بنابراين ارتباط موتور و گيربکس بايد به تدريج برقرار شود که اين وظيفه مهم را نيز کلاچ به عهده دارد.
ج) تعويض دنده هنگام حرکت و يا خلاص کردن دنده به منظور توقف خودرو و روشن نگه داشتن موتور: تغييرات سرعت در خودرو اجتناب ناپذير و کاملاً طبيعي است. شروع حرکت و يا کارکرد در حالت هاي مختلف با توجه به وضعيت جاده، تعداد سرنشين، سرعت مورد نظر و غيره از عوامل اصلي اين تغييرات شمرده مي شود. راننده به کمک کلاچ مي تواند هماهنگ با تغييرات سرعت عمل کند و همچنين در زمان هاي دلخواه، گشتاور انتقال از موتور به گيربکس را قطع و شرايط مناسب را براي توقف خودرو فراهم آورد.
د) خنثي سازي ضربه ها:
نوسان پدال گاز در شرايط مختلف کاري باعث ايجاد اختلاف دوران و گشتاور بين موتور و گيربکس و توليد شوک و ضربه مي شود که خنثي سازي اين ضربات را نيز سيستم کلاچ انجام مي دهد زيرا در صورت انتقال ضربه، قطعات درگير شونده در گيربکس، گاردان، ديفرانسيل و چرخ ها به تدريج دچار خوردگي و لقي مي شوند و اين موضوع علاوه بر افت نيروي انتقالي، آسيب و حتي شکستگي قطعات را در پي خواهد داشت و باعث ايجاد سر و صدا و لرزش در خودرو مي شود. ه) در شرايط ويژه و لحظه اي، ممکن است يک قطع ارتباط ناقص (نيم کلاچ) لازم باشد. به عنوان مثال در حرکت آرام وسيله نقليه، به کمک نيم کلاچ و يا بکسباد کلاچ و قطع ارتباط در موارد اضطراري، هنگامي که کلاچ تحت تاثير نيروهاي غيرقابل تحمل قرار مي گيرد، کلاچ يک کليد اطمينان براي جلوگيري از اثر بار زياد و پيش بيني نشده بر قطعات موتور و همچنين دستگاه هاي انتقال قدرت است. در خودروهاي مدرن امروزي، دستگاه کلاچ بايد ويژگي هاي زير را داشته باشد:
۱) امکان انتقال قدرت مطمئن را فراهم کند.
۲) حرکت بدون لرزش و بکسباد وسيله نقليه را امکان پذير کند.
۳) در مقابل تغييرات دور موتور، دوام کافي داشته باشد.
۴) حتي الامکان سبک باشد و به راحتي به کار بيفتد.
۵) در وسايل نقليه سنگين، قادر به انتقال گشتاورهاي زياد بوده و دوام و استحکام کافي داشته باشد.
● انواع کلاچ
الف) کلاچ هايي که با استفاده از نيروي عضلاني، قطع و وصل ارتباط را انجام مي دهند. در موارد لزوم، براي صرف نيروي کمتر از وسايل کمکي هيدروليکي يا هوايي نيز استفاده مي کنند. اين کلاچ ها در انواع زير دسته بندي مي شوند:
۱) کلاچ هاي يک صفحه اي با فنرهاي مارپيچي مانند کلاچ ميني بوس و اتوبوس
۲) کلاچ هاي يک صفحه اي با فنر ديافراگمي مانند کلاچ خودروهاي پرايد، پيکان، پژو و زانتيا
۳) کلاچ هاي دوصفحه اي با هر دو نوع فنر مانند کلاچ تراکتور
۴) کلاچ هاي چند صفحه اي مانند کلاچ موتورسيکلت
ب) کلاچ هايي که عمل قطع و وصل ارتباط را به طور خودکار انجام مي دهند. از اين گروه انواع کلاچ هاي زير بيشتر به کار مي روند:
۱) کلاچ هاي وزنه اي
۲) کلاچ هاي هيدروديناميکي
۳) کلاچ هاي الکترومغناطيسي
۴) کلاچ هاي ترکيبي که مجموعه اي از انواع کلاچ هاي ذکر شده اند.
گفتني است در اين دسته بندي، زمينه استفاده در صنايع خودروسازي موردنظر بوده است، در حالي که در صنايع ماشين سازي از انواع ديگر کلاچ ها که در آنها نيرو
به کمک چرخ دنده، چنگک، فلانچ اتصال و ميله انتقال مي يابد، استفاده مي شود.
● اجزاي کلاچ هاي تک صفحه اي با فنر ديافراگمي
امروزه کلاچ هاي يک صفحه اي با فنر خورشيدي در خودروهاي سواري به طور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرند. هر مجموعه اي از اين کلاچ ها شامل ديسک کلاچ، صفحه کلاچ و بلبرينگ کلاچ است که به مجموعه آن کيت کلاچ گفته مي شود و توسط سيستم هاي محرک مختلفي از جمله سيستم هيدروليکي يا سيمي و به کمک اهرم کلاچ، نيروي پدال را منتقل مي کند. قطعات کليدي ديسک کلاچ شامل فنر خورشيدي يا ديافراگمي، صفحه فشاري، پوسته خارجي، فنرهاي برگي و قطعات اصلي صفحه کلاچ شامل توپي، کفشک يا لنت، صفحه ضربه گير، فنرهاي پيچشي و همچنين بلبرينگ کلاچ متشکل از دو بخش بلبرينگ و پوسته است.
● عملکرد کلاچ در حالت آزاد بودن پدال
در اين وضعيت فنر خورشيدي، صفحه فشاري را به طرف جلو فشار مي دهد و لنت صفحه کلاچ را به فلايويل مي چسباند و به اين ترتيب حرکت رفت و برگشتي پيستون هاي موتور که به گشتاور پيچشي در ميل لنگ تبديل مي شود، با چرخش فلايويل، مجموعه کلاچ را مي چرخاند. سپس گشتاور اصطکاکي صفحه کلاچ به توپي مي رود و از طريق دنده هاي داخلي آن (هزار خاري) به شفت ورودي جعبه دنده و سپس به ديفرانسيل انتقال مي يابد تا تقسيم دور شود و به چرخ ها انتقال يابد.
● عملکرد کلاچ در حالت کلاچ کردن
در اين وضعيت نيروي پدال (نيروي پاي راننده) توسط اهرم بندي از طريق سيستم هيدروليکي (پمپي) و يا مکانيکي (سيمي) به شکل جابه جايي در دو شاخه کلاچ و حرکت محوري در بلبرينگ کلاچ به بلبرينگ انتقال مي يابد. بلبرينگ کلاچ قسمت داخلي فنر خورشيدي را به جلو فشار مي دهد (اعمال نيروي جدايش) و فنر خورشيدي که روي پوسته ديسک حالت الاکلنگي دارد، صفحه فشار را به عقب مي کشد و فاصله اي چندميلي متري ميان صفحه فشاري، فلايويل و لنت هاي دوطرف صفحه کلاچ ايجاد مي کند و امکان انتقال گشتاور اصطکاکي را از بين مي برد و با برداشتن بار از جعبه دنده، تعويض دنده را ميسر مي کند. با آزاد کردن پدال کلاچ، فنر خورشيدي به حالت اوليه برمي گردد و به سرعت نيروي گيرش را در صفحه کلاچ ايجاد مي کند. عمل اتصال صفحه فشاري به پوسته کلاچ توسط فنرهاي برگي انجام مي شود.
هنگام اتصال صفحات به يکديگر، به دليل شوک ناشي از گشتاور موتور و نيز دور کم چرخ دنده هاي گيربکس، صفحه ضربه گير که با پرچ لنت ها را در محل خود نگه مي دارد، نقش يک کوسن يا بالشتک را ايفا مي کند و با جمع شدن، پايداري سيستم را در اين مرحله افزايش مي دهد. همچنين در زمان جدا شدن صفحات از يکديگر، اين فنر که قبلاً به علت نيروي گيرش فشرده شده بود، باز مي شود و اجازه مي دهد قطع گشتاور در زمان طولاني انجام شود و خلأ گشتاور در سيستم به وجود نيايد. فنرهاي پيچشي صفحه کلاچ که با اهرم بندي خاصي داخل صفحه نصب شده اند، زماني وارد عمل مي شوند که مي خواهيم گشتاور موتور را به جعبه دنده منتقل کنيم.
در اين هنگام گشتاور محرک موتور تمايل به چرخاندن سيستم و گشتاور مقاوم جعبه دنده و اجزاي بعدي انتقال قدرت از جمله ميله گاردان، ديفرانسيل و غيره تمايل به نگه داشتن سيستم دارند، اين دو گشتاور که خلاف جهت هم اثر مي کنند (اولي روي لنت ها و دومي روي چرخ دنده هاي توپي صفحه کلاچ اثر مي کند) ممکن است صفحه کلاچ را دچار گسيختگي و خم شدن کنند و يا از حالت
تختي خارج کنند. براي جلوگيري از عيوب گفته شده، فنرهاي پيچشي به صفحه کلاچ امکان چرخيدن در محل خود در حدود صفر تا ده درجه را مي دهند (اهرم بندي به گونه اي است که حرکت پيچشي صفحه کلاچ حول محور توپي، به صورت نيروي فشاري روي سطوح انتهايي فنرها اعمال مي شود) و سپس با نيروي عکس العمل فنرها، صفحه به حالت اوليه باز مي گردد و به اين ترتيب انتقال حرکت و گشتاور به نرمي و سهولت انجام مي شود. براي عملکرد نرم سيستم در اين حالت، در بعضي خودروها از چند نوع فنر با خصوصيات فنري و طول هاي مختلف استفاده مي کنند تا در درجات پيچش مجموعه، به مرور و با توجه به ضريب فنريت خود، درگير شوند و ضربه گيري و انتقال نيرو و گشتاور به گونه اي مناسب تر صورت گيرد. علاوه بر حالت Drive که دور بالاي موتور را نسبت به سيستم انتقال قدرت شاهديم، وضعيت Over-Drive نيز مطرح است.
زماني که خودرو در سراشيبي تندي قرار مي گيرد و با دنده سنگين حرکت مي کند يا وقتي که از دنده معکوس استفاده مي کنيم، (گشتاور بالاتر بخش متحرک خودرو) بخش توپي صفحه کلاچ تمايل به چرخش و بخش لنت ها تمايل به ايستادن دارند که در اين وضعيت، فنرهاي پيچشي در خلاف جهت، فشرده مي شوند و همان ضربه گيري و تعادل در انتقال قدرت اتفاق مي افتد.
● وضعيت کلاچ در حالت نيم کلاچ
در حالت نيم کلاچ کردن، صفحه کلاچ در وضعيت نيمه آزاد، مابين فلايويل و صفحه فشاري ديسک قرار مي گيرد تا بتواند بدون وارد آوردن فشار زياد به موتور، گشتاور پيچشي زيادي را منتقل کند و در صورتي که چرخ ها به گشتاور بالايي براي حرکت نياز داشته باشند و موتور جوابگوي آن نباشد، باز هم بکسباد کردن لنت ها سبب قطع ارتباط ناقص مي شود و از خاموش شدن موتور جلوگيري مي کند. اين وضعيت را هنگام شروع به حرکت کردن خودرو نيز مي توان مشاهده کرد.
● نتيجه گيري
طراحي و ساخت قطعات سيستم کلاچ براي حصول اطمينان از وجود مقدار لازم نيروي گيرش و جدايش موردنياز عملکرد سيستم و نيز پايايي آن انجام مي گيرد، به همين دليل توجه ويژه به پارامترهاي ابعادي و عملکردي قطعات کليدي سيستم، از اهميت ويژه اي برخوردار است تا بتواند ارتباط مناسبي بين موتور و جعبه دنده پديد آورد. هر چند که در حال حاضر تکنولوژي توليد قطعاتي چون فنر خورشيدي، لنت کلاچ، صفحه ضربه گير، بلبرينگ و غيره به علت پروسه بسيار پيچيده آن و استفاده از فناوري ساخت دقيق و گران قيمت، در داخل کشور با کيفيت پاييني امکان پذير بوده و مستلزم صرف هزينه هاي فراوان و دانش فني بالايي است، ولي با توجه به رشد قابل توجه دانش فني کلاچ در سال هاي اخير، اميد مي رود کشور ايران راه خود را براي حضور در کنار کلاچ سازان معتبر جهاني هموار کند.

از ميان قطعات مصرفي موتور شايد هيچ کدام به اندازه شمع در ميان مردم شناخته شده نباشد، در عين حال اغلب افراد اهميت آن را ناديده مي گيرند.وظيفه شمع جرقه ...

من مي گويم «خودرو دوگانه سوز»، تو مي گويي «پريوس». کم کم سدان کم مصرف تويوتا با نام پريوس به نمادي از فناوري دوگانه سوز بنزيني- برقي تبديل مي شود، تا ...

خودروهاي سواري از لحاظ طرح بدنه به انواع زير دسته بندي ميگردند: ۱) ميکرو کار (MICRO CAR BUBBLE CAR AUTOETTE): اين قبيل خودروها در مرز ميان موتور سيکلت ...

در ماه آوريل سال جاري، توليدات صنعتي کشور ژاپن رشد کرد. به گزارش دولت ژاپن ارتقاء توليد شرکتهاي خودروساز و شرکتهاي فعال در زمينه تکنولوژيهاي جديد، باع ...

وتورهاي احتراق داخلي ماشين هايي شگفت انگيزي هستند که در طي بيش از ۱۰۰ سال تکامل يافته اند . اين تکامل توسط سازندگان خودرو براي افزايش بازده و کاهش آلو ...

مشکل توليد قطعات با تيراژ کم، هميشه مسئله­اي نگران­کننده براي صنعتگران بوده است. زيرا هزينه گزاف ساخت قالب­هاي فلزي، اين امکان را فراهم نمي­کرد تا قطع ...

کيسه هاي هواي خودرو چگونه کار مي کنند؟ طي سال هاي طولاني کمربندهاي ايمني تنها وسيله مهارکننده کنش پذير در خودروها بوده اند. در عين حال در اين مدت بحث ...

صنعت کامپوزيت يکي از صنايع رو به رشد در عرصه مواد مهندسي است. امروزه به خاطر مزايايي که کامپوزيت ها نسبت به فلزات دارند، توسعه زيادي پيدا کرده اند. از ...

دانلود نسخه PDF - کلاچ خودرو