عملکرد سیستم کلاچ در خودروهای دنده ای

عملکرد سیستم کلاچ در خودروهای دنده ای

یکی از مهم ترین قطعات در سیستم انتقال قدرت ماشین بعد از گیربکس، کلاچ است. به عبارت دیگر، کلاچ بین موتور و گیربکس به عنوان واسطه عمل می کند. کلاچ در یک پروسه منظم نیروی چرخشی را از میل لنگ دریافت و به سمت چرخ ها هدایت می کند. علت اینکه این مسیر مشخص را برای کلاچ تعریف کرده اند بخاطر کنترل سرعت حرکت محورهای خودرو در شرایط رانندگی مختلف است.

با این مطلب همراه باشید در ادامه پیرامون عملکرد سیستم کلاچ در خودروهای دنده ای صحبت می کنیم.

دیسک و صفحه کلاچ

وظیفه کلاچ چیست؟

به کمک کلاچ امکان تعویض دنده ها به راحتی و بدون نیاز به خاموش شدن موتور و متوقف شدن روند تولید نیرو امکان پذیر است. در این میان قطع ارتباط سیستم انتقال نیرو با موتور، در شروع حرکت برای کاهش بار روی آن و تأمین زمان لازم جهت بالا رفتن گشتاور بر عهده کلاچ است. همچنین هنگام شروع حرکت خودرو، گشتاور موتور صفر است و جهت تأمین نیروی لازم برای حرکت خودرو لازم است که گشتاور تا حد معینی بالا برود. در این میان اگر ارتباط موتور با سیستم انتقال قدرت تداوم داشته باشد، گشتاور با سرعت لازم بالا نمی رود. بنابراین برای بالا رفتن گشتاور لازم است ارتباط موتور با چرخ ها به صورت موقت قطع گردد. همچنین هنگام تعویض دنده ها انتقال نیرو باید متوقف شود و چرخ دنده ها از حرکت بایستند تا تعویض دنده به نرمی صورت گیرد. در مجموع انتقال نیروی موتور به گیربکس به کنترل مستمر نیاز دارد و راننده این کنترل و مدیریت را به وسیله کلاچ انجام می دهد.

زمانبندی کلاچ چیست؟

هنگام رانندگی در سه حالت ؛ آغاز حرکت، هنگام تعویض دنده و توقف خودرو با کلاچ سروکار دارید. به وسیله کلاچ انتقال نیروی مکانیکی بین موتور و گیربکس و توقف یا شروع حرکت کنترل می گردد. همچنین علاوه بر انتقال حرکت از یک شفت به شفت دیگر، انتقال نیرو را مدیریت می کند. کلاچ امکان حرکت کردن خودرو و دستیابی به سرعت کم و زیاد را با تعویض دنده فراهم می کند. البته در حالت درجا با فشردن کلاچ و قرار دادن دنده در حالت خلاص از خاموش شدن خودرو جلوگیری می شود.

بیشتر بخوانید: زمان تعویض دیسک و صفحه

عملکرد سیستم کلاچ

سیستم عملکرد کلاچ با توجه به ایجاد اصطکاک طراحی شده است. به این صورت که کلاچ با درگیری آهسته و تدریجی، انتقال قدرت را انجام می دهد و این فرآیند در کسری از ثانیه اتفاق می افتد. عملکرد درست کلاچ در شتاب و عملکرد خودرو نمایان است. به عبارتی، اگرکلاچ به خوبی کار کند شتاب خودرو نرم و یکنواخت است. همچنین وقتی سیستم کلاچ سالم باشد باعث می شود رانندگی راحت تر صورت گیرد و عمر مفید خودرو افزایش پیدا کند. در مجموع، برای کلاچ سه حالت عملکردی تعریف شده است که در قالب کنترل انتقال قدرت به آن می پردازیم.

کنترل انتقال قدرت

1. فعال بودن کلاچ
2. آزاد بودن کلاچ
3. نیم کلاچ

1-فعال بودن کلاچ

در این حالت پدال کلاچ درگیر می باشد و از دور انتقال قدرت خارج می گردد. در فرآیند قطع ارتباط، نیروی محرکه موتور به گیربکس ارسال نمی شود و در نتیجه چرخ دنده ها بی حرکت می شوند. در چنین حالتی تعویض دنده به راحتی صورت می گیرد.

2-آزاد بودن کلاچ

در چنین حالتی کلاچ تحت فشار است و نیروی چرخشی را انتقال می دهد. همچنین در این زمان پدال کلاچ رها شده و نیروی محرکه موتور با اصطکاک صفحه کلاچ از فلایویل به آن منتقل و سپس از طریق شفت ورودی به گیربکس ارسال می گردد.

3-نیم کلاچ

وقتی صفحه اصطکاکی در حالت نیمه آزاد بین صفحه فشاری و فلایول قرار می گیرد، نیروی گشتاور انتقالی از طریق سیستم انتقال قدرت به چرخ ها، برابر با نیروی جاذبه زمین می باشد. بنابراین همزمان با روشن بودن موتور، چرخ ها حرکت نمی کنند. حالت نیم کلاچ که نتیجه فشردن پدال کلاچ تا نیمه است، می تواند همچون یک ترمز موقت در شیب ها عمل نماید.

لازم به ذکر است که فنرهای موجود در صفحه ارتعاش گیر مرکز صفحه کلاچ، دفع تکان و ضربه ناگهانی انتقال قوای محرکه موتور به صفحه را بر عهده دارند. بنابراین در صورت نبود آنها انتقال نیرو با همان ضربه به گیربکس منتقل می شود که در نتیجه با هر تعویض دنده، خودرو دچار شوک می گردد.

انواع کلاچ

کلاچ ها در انواع مختلف طراحی و تولید شده اند. کلاچ های مختلف شامل کلاچ اصطکاکی، کلاچ بدون لغزش، کلاچ یک طرفه و کلاچ های هیدرولیک می باشند.

1. کلاچ اصطکاکی
2. کلاچ بدون لغزش
3. کلاچ یک طرفه
4. کلاچ هیدرولیک

1-کلاچ اصطکاکی

این نوع کلاچ دارای ضریب اصطکاک بالا است و صرفا یک حالت همواره درگیر دارد. در کلاچ اصطکاکی از دو نوع صفحه دیسکی عاج دار یا صفحه مخروطی استفاده می گردد و گشتاور به وسیله این صفحات منتقل می شود.

2-کلاچ بدون لغزش

در سواری های شهری معمولا از کلاچ بدون لغزش استفاده شده است. این کلاچ دارای دو حالت کاملا آزاد و کاملا درگیر است و در هر دو حالت ساییدگی و لغزش وجود ندارد.

3-کلاچ یک طرفه

همانطور که از نام این کلاچ پیداست نیروی گشتاور در یک جهت انتقال پیدا می کند. همچنین این نوع کلاچ در گردش های تک جهته مانند کلاچ های بدون لغزش عمل می کند. توجه داشته باشید اگر چرخش در جهات دیگر باشد کلاچ یک طرفه نیرویی منتقل نمی کند.

4-کلاچ هیدرولیک

در این نوع کلاچ، نیرو از یک صفحه به یک مانع هیدرولیک سیال منتقل می شود و سپس از طریق آن به صفحه متحرک دیگر انتقال پیدا می کند. در کلاچ هیدرولیک تغییر فضا صورت گرفته است و همین ویژگی باعث شده که جا به جایی نیرو کندتر از سایر کلاچ ها باشد.

علل کاهش عمر مفید صفحه کلاچ

گذاشتن پا روی پدال کلاچ در هنگام رانندگی، رانندگی با شتاب زیاد، تعداد زیاد سرنشینان خودرو و فشار آوردن به موتور در سربالایی از دلایل کاهش عمر مفید صفحه کلاچ می باشند. همچنین این عوامل باعث تمام شدن صفحه کلاچ یا از بین رفتن کامل لنت کلاچ می شوند.

جمع بندی

تعویض دنده، قطع ارتباط موتور با گیربکس یا خلاص کردن خودرو و وصل کردن موتور و گیربکس و ایجاد امکان انتقال نیرو بین آن ها از وظایف کلاچ می باشد. همچنین زمانبندی و کنترل قدرت در کلاچ به راننده این امکان را می دهد که با تعویض دنده حرکت خودرو را کنترل نماید و از این ویژگی در پیچ ها و گردش ها بهره ببرد.