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

کلاچ

نکاتي درباره سيستم کلاچ خودرو

در صنعت خودرو در بخش انتقال قدرت، سيستم کلاچ به عنوان يکي از کليديترين مجموعهها 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، پلوسها و...) دارد و در صورت بروز اشکال در اين سيستم حتي به شکل جزئي راندمان خودرو با مشکل مواجه ميشود.
کلاچ
کلاچ يک وسيله انتقال نيرو به صورت قطع و وصل از موتور به جعبه دنده (گيربکس) است. با کلاچ کردن ميتوان 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 ميتواند به دلايل زير انجام شود:
الف) روشن کردن موتور:
براي راهاندازي 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 ميشود 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 ميشود توسط اين مجموعه به گيربکس و سپس چرخها انتقال مييابد. 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 حالتهاي مختلف با توجه به وضعيت جاده، تعداد سرنشين، سرعت مورد نظر و غيره از عوامل اصلي اين تغييرات شمرده ميشود. راننده به کمک کلاچ ميتواند هماهنگ با تغييرات سرعت عمل کند و همچنين در زمانهاي دلخواه، گشتاور انتقال از موتور به گيربکس را قطع و شرايط مناسب را براي توقف خودرو فراهم آورد.
د) خنثي سازي ضربهها:
نوسان پدال گاز در شرايط مختلف کاري باعث ايجاد اختلاف دوران و گشتاور بين موتور و گيربکس و توليد شوک و ضربه ميشود که خنثي سازي اين ضربات را نيز سيستم کلاچ انجام ميدهد زيرا در صورت انتقال ضربه، قطعات درگير شونده در گيربکس، گاردان، ديفرانسيل و چرخها به تدريج دچار خوردگي و لقي ميشوند 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 ميشود. ه) در شرايط ويژه و لحظهاي، 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 ميگيرد، کلاچ يک کليد اطمينان براي جلوگيري از اثر بار زياد و پيشبيني نشده بر قطعات موتور و همچنين دستگاههاي انتقال قدرت است. در خودروهاي مدرن امروزي، دستگاه کلاچ بايد ويژگيهاي زير را داشته باشد:
۱) امکان انتقال قدرت مطمئن را فراهم کند.
۲) حرکت بدون لرزش و بکسباد وسيله نقليه را امکانپذير کند.
۳) در مقابل تغييرات دور موتور، دوام کافي داشته باشد.
۴) حتيالامکان 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) کلاچهايي که با استفاده از نيروي عضلاني، قطع و وصل ارتباط را انجام ميدهند. در موارد لزوم، براي صرف نيروي کمتر از وسايل کمکي هيدروليکي يا هوايي نيز استفاده ميکنند. اين کلاچها در انواع زير دستهبندي ميشوند:
۱) کلاچهاي يک صفحهاي با فنرهاي مارپيچي مانند کلاچ مينيبوس و اتوبوس
۲) کلاچهاي يک صفحهاي با فنر ديافراگمي مانند کلاچ خودروهاي پرايد، پيکان، پژو و زانتيا
۳) کلاچهاي دوصفحهاي با هر دو نوع فنر مانند کلاچ تراکتور
۴) کلاچهاي چند صفحهاي مانند کلاچ موتورسيکلت
ب) کلاچهايي که عمل قطع و وصل ارتباط را به طور خودکار انجام ميدهند. از اين گروه انواع کلاچهاي زير بيشتر به کار ميروند:
۱) کلاچهاي وزنهاي
۲) کلاچهاي هيدروديناميکي
۳) کلاچهاي الکترومغناطيسي
۴) کلاچهاي ترکيبي که مجموعهاي از انواع کلاچهاي ذکر شدهاند.
گفتني است در اين دستهبندي، زمينه استفاده در صنايع خودروسازي موردنظر بوده است، در حالي که در صنايع ماشينسازي از انواع ديگر کلاچها که در آنها نيرو
به کمک چرخدنده، چنگک، فلانچ اتصال و ميله انتقال مييابد، استفاده ميشود.
● اجزاي کلاچهاي تک صفحهاي با فنر ديافراگمي
امروزه کلاچهاي يک صفحهاي با فنر خورشيدي در خودروهاي سواري به طور گستردهاي مورد استفاده قرار ميگيرند. هر مجموعهاي از اين کلاچها شامل ديسک کلاچ، صفحه کلاچ و بلبرينگ کلاچ است که به مجموعه آن کيت کلاچ گفته ميشود و توسط سيستمهاي محرک مختلفي از جمله سيستم هيدروليکي يا سيمي و به کمک اهرم کلاچ، نيروي پدال را منتقل ميکند. 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 ضربهگير، 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 ميدهد و لنت صفحه کلاچ را به فلايويل ميچسباند و به اين ترتيب حرکت رفت و برگشتي پيستونهاي موتور که به گشتاور پيچشي در ميل لنگ تبديل ميشود، با چرخش فلايويل، مجموعه کلاچ را ميچرخاند. سپس گشتاور اصطکاکي صفحه کلاچ به توپي ميرود و از طريق دندههاي داخلي آن (هزار خاري) به شفت ورودي جعبه دنده و سپس به ديفرانسيل انتقال مييابد تا تقسيم دور شود و به چرخها انتقال يابد.
● عملکرد کلاچ در حالت کلاچ کردن
در اين وضعيت نيروي پدال (نيروي پاي راننده) توسط اهرمبندي 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 مييابد. بلبرينگ کلاچ قسمت داخلي فنر خورشيدي را به جلو فشار ميدهد (اعمال نيروي جدايش) و فنر خورشيدي که روي پوسته ديسک حالت الاکلنگي دارد، صفحه فشار را به عقب ميکشد و فاصلهاي چندميليمتري ميان صفحه فشاري، فلايويل و لنتهاي دوطرف صفحه کلاچ ايجاد ميکند و امکان انتقال گشتاور اصطکاکي را از بين ميبرد و با برداشتن بار از جعبه دنده، تعويض دنده را ميسر ميکند. با آزاد کردن پدال کلاچ، فنر خورشيدي به حالت اوليه برميگردد و به سرعت نيروي گيرش را در صفحه کلاچ ايجاد ميکند. عمل اتصال صفحه فشاري به پوسته کلاچ توسط فنرهاي برگي انجام ميشود.
هنگام اتصال صفحات به يکديگر، به دليل شوک ناشي از گشتاور موتور و نيز دور کم چرخدندههاي گيربکس، صفحه ضربهگير که با پرچ لنتها را در محل خود نگه ميدارد، نقش يک کوسن يا بالشتک را ايفا ميکند و با جمع شدن، پايداري سيستم را در اين مرحله افزايش ميدهد. همچنين در زمان جدا شدن صفحات از يکديگر، اين فنر که قبلاً به علت نيروي گيرش فشرده شده بود، باز ميشود و اجازه ميدهد قطع گشتاور در زمان طولاني انجام شود و خلأ گشتاور در سيستم به وجود نيايد. فنرهاي پيچشي صفحه کلاچ که با اهرمبندي خاصي داخل صفحه نصب شدهاند، زماني وارد عمل ميشوند که ميخواهيم 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 ميکنند (اولي روي لنتها و دومي روي چرخ دندههاي توپي صفحه کلاچ اثر ميکند) 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 ميدهند (اهرمبندي به گونهاي است که حرکت پيچشي صفحه کلاچ حول محور توپي، به صورت نيروي فشاري روي سطوح انتهايي فنرها اعمال ميشود) و سپس با نيروي عکسالعمل فنرها، صفحه به حالت اوليه باز ميگردد و به اين ترتيب انتقال حرکت و گشتاور به نرمي و سهولت انجام ميشود. براي عملکرد نرم سيستم در اين حالت، در بعضي خودروها از چند نوع فنر با خصوصيات فنري و طولهاي مختلف استفاده ميکنند تا در درجات پيچش مجموعه، به مرور و با توجه به ضريب فنريت خود، درگير شوند و ضربهگيري و انتقال نيرو و گشتاور به گونهاي مناسبتر 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 ميگيرد و با دنده سنگين حرکت ميکند يا وقتي که از دنده معکوس استفاده ميکنيم، (گشتاور بالاتر بخش متحرک خودرو) بخش توپي صفحه کلاچ تمايل به چرخش و بخش لنتها تمايل به ايستادن دارند که در اين وضعيت، فنرهاي پيچشي در خلاف جهت، فشرده ميشوند و همان ضربهگيري و تعادل در انتقال قدرت اتفاق ميافتد.
● وضعيت کلاچ در حالت نيم کلاچ
در حالت نيم کلاچ کردن، صفحه کلاچ در وضعيت نيمه آزاد، مابين فلايويل و صفحه فشاري ديسک قرار ميگيرد تا بتواند بدون وارد آوردن فشار زياد به موتور، گشتاور پيچشي زيادي را منتقل کند و در صورتي که چرخها به گشتاور بالايي براي حرکت نياز داشته باشند و موتور جوابگوي آن نباشد، باز هم بکسباد کردن لنتها سبب قطع ارتباط ناقص ميشود و از خاموش شدن موتور جلوگيري ميکند. اين وضعيت را هنگام شروع به حرکت کردن خودرو نيز ميتوان مشاهده کرد.
● نتيجهگيري
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 ميگيرد، به همين دليل توجه ويژه به پارامترهاي ابعادي و عملکردي قطعات کليدي سيستم، از اهميت ويژهاي برخوردار است تا بتواند ارتباط مناسبي بين موتور و جعبهدنده پديد آورد. هر چند که در حال حاضر تکنولوژي توليد قطعاتي چون فنر خورشيدي، لنت کلاچ، صفحه ضربهگير، بلبرينگ و غيره به علت پروسه بسيار پيچيده آن و استفاده از فناوري ساخت دقيق و گران قيمت، در داخل کشور با کيفيت پاييني امکانپذير بوده و مستلزم صرف هزينههاي فراوان و دانش فني بالايي است، ولي با توجه به رشد قابل توجه دانش فني کلاچ در سالهاي اخير، اميد ميرود کشور ايران راه خود را براي حضور در کنار کلاچسازان معتبر جهاني هموار کند.

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 بخ ...

اگر يک اتومبيل با انتقال دستي را مي رانيد ، ممکن است از درک اينکه بيش از يک کلاچ دارد تعجب کنيد . و اين موضوع را که فقط اتومبيل هاي ما انتقال اتوماتيک ...

دستگاه برق رساني دستگاه برق رساني که در زمان انتهاي تراکم و ابتداي انفجار باعث جرقه زدن شمع مي گردد. اطلاعات مختصري در زمينه باتري ، مدارهاي الکتريکي ...

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و ک ...

سيلندر ، هسته مرکزي موتور است. با انفجار سوخت در اين مکان نيروي محرکه اتومبيل تامين مي شود. محفظه روغن موتور زير بدنه موتور قرار دارد. روغن موتور براي ...

دانلود نسخه PDF - کلاچ