کلاچ

کلاچ اولین قطعه در مسیر سیستم انتقال قدرت که ارتباط موتور با جعبه دنده را قطع و وصل می کند. دلیل اصلی استفاده از کلاچ جلوگیری از شوک و ضربه ناگهانی موتور به چرخ دنده های جعبه دنده می باشد. بمنظور جلوگیری از ایجاد ضربه شدید به چرخ دنده ها با فشردن پدال کلاچ ارتباط موتور با شفت ورودی جعبه دنده قطع می گردد و سپس براحتی می توان برای تعویض دنده اقدام نمود و در انتها به آرامی با رها کردن پدال ارتباط مجدد موتور با جعبه دنده برقرار می گردد و نیروی رانشی موتور به سیستم انتقال قدرت وارد می گردد.

 

اجزای کلاچ

در انتهای میل لنگ قطعه ای دوار و سنگین فلایویل برای ارتباط موتور با سیستم کلاچ خودرو قرار گرفته است و بروی فلایویل پوسته کلاچ با تعدادی پیچ متصل شده و در داخل این پوسته،  دیسک کلاچ به همراه فنر کلاچ و همچنین صفحه کلاچ قرار دارد با گردش فلایویل اجزای دیسک و پوسته کلاچ باهم به گردش در می آید.

فلایویل

فلایویل یا چرخ طیار یک صفحه دوار توپر می باشد که در انتهای میل لنگ متصل می شود وظیفه اصلی این قطعه جذب ارتعاشات شدید موتور و انتقال نیروی چرخشی به سیستم انتقال قدرت می باشد. و فلایویل بدلیل جرم بالا دارای اینرسی بالای است ، طبق قانون اینرسی یک جسم با جرم بالا تمایل بیشتری به حفظ وضعیت خود دارد پس با چرخش فلایویل بدلیل جرم بالای که دارد تمایل به ادامه حرکت خود و حفظ سرعت دارد.

باید بدانید در زمان های مکش و تراکم و تخلیه موتورکه نیروی تولید نمی شود همین اینرسی درون فلایویل باعث ذخیره انرژی جنبشی و ادامه حرکت موتور می گردد و روند ترتیب احتراق بدرستی صورت می پذیرد. معمولا جنس فلایویل از چدن خاکستری می باشد و در ضمن دور فلایول یک رینگ دندانه دار جهت ارتباط با پینیون استارت برای انتقال دور استارت به موتور قرار گرفته است.

 

پوسته کلاچ

پوسته کلاچ توسط پیچ به فلایل متصل شده و قطعاتی شامل: دیسک کلاچ ، فنر کلاچ و صفحه کلاچ در درون آن قرار گرفته است در هنگام چرخش فلایویل پوسته کلاچ بهمراه آن می چرخد.

فنر کلاچ

فنر کلاچ بروی پوسته کلاچ قرار گرفته شده است و وظیفه آن فشرده کردن دیسک کلاچ بروی صفحه کلاچ است. از طریق تماس اصطکاکی دیسک و صفحه کلاچ می توان نیروی گشتاوری را به بین آن دو انتقال داد. فنر کلاچ به دو نوع: فنر خورشیدی (دیافراگمی) که بصورت مدور در اطراف پوسته تیغه هایی وجود دارد. که با اعمال نیرو در مرکز تیغه ها ، بدلیل حالت فنری بسمت داخل پوسته جمع می گردد و در نتیجه دیسک کلاچ از صفحه کلاچ جدا می گردد. 
در سیستم فنر کلاچ چندین فنر مارپیچی در داخل پوسته تعدادی فنر مارپیچ پیرامون آن قرار دارد و باعث فشردگی دیسک کلاچ به صفحه کلاچ می گردد برای قطع ارتباط صفحه از دیسک کلاچ باید به فنرهای مارپیچی نیرو وارد شود تا عمل قطع انتقال نیرو صورت بپذیرد.

دیسک کلاچ 

دیسک کلاچ قطعه ای بشکل حلقوی درون پوسته کلاچ توسط فنر کلاچ و چندین خار و یا زبانه ثابت شده است و از طریق تماس اصطکاکی با صفحه کلاچ، نیرو موتور به صفحه کلاچ انتقال داده می شود. دیسک کلاچ قابلیت حرکت طولی داشته و با فشرده سازی فنر کلاچ می تواند از صفحه کلاچ جدا شود.

 

صفحه کلاچ

صفحه کلاچ، صفحه ای مدوری است که در تماس اصطکاکی با دیسک کلاچ قرار دارد. این قطعه با فشار دیسک کلاچ در تماس دائم با فلایویل است و در صورت فشردن پدال کلاچ اهرم بندی سیستم عمل کرده و صفحه کلاچ را از فلایول جدا می کند. در وسط صفحه کلاچ یک توپی هزار خاری قرار داده شده جهت درگیری با شفت ورودی جعبه دنده که در صورت دوران فلایول صفحه کلاچ شفت متصل شده را به گردش در می آورد. به دور صفحه کلاچ لنت ها توسط میخ به صفحات فنری موج دار صفحه کلاچ پرچ گردیده که در هنگام درگیری کلاچ فشار وارده به صفحه بصورت تدریجی انجام بپذیرد در ضمن بروی لنت ها شیارهای جهت خنک کاری بهتر و جلوگیری از داغ شدن تعبیه شده است. این لنت ها در دو طرف صفحه کلاچ نصب شده است.

جنس لنت ها در قدیم از نوع آزبست بوده ولی امروزه بدلیل عواقب ناشی از پسمانده زیست محیطی آزبست و همچنین گرد و غبار حاصل از کارکرد لنت ها که باعث بیماری آزبستوزیست برای انسان ها می شود استفاده از آن ممنوع گردیده و جای آن را مواد کاغذی و سرامیکی گرفته است. در مرکز صفحه کلاچ به دور توپی هزار خاری فنرهای مارپیچی جهت کاهش گشتاور پیچشی فلایویل قرار گرفته است و بدین طریق از تابیدگی صفحه کلاچ جلوگیری می کند.

بلبرینگ کلاچ

بلبرینگ کلاچ بروی غلافی حول شفت ورودی جعبه دنده قرار گرفته است. وظیفه این قطعه فشردن تیغه های فنر دیسک کلاچ می باشد، بطوریکه با فشار بروی تیغه ها، قسمت دیسک کلاچ به عقب کشیده شده و از صفحه جدا می گردد. هرچند دیسک کلاچ به کمک بلبرینگ کلاچ جابجا می گردد اما جهت حرکت دیسک در خلاف جهت حرکت بلبرینگ کلاچ است.

در بسیاری از سیستم های اهرم بندی کلاچ زیر بلبرینگ کلاچ، قطعه دیگری به نام آسیابک قرار گرفته است که نیروی وارد به بلبرینگ را به فنر دیسک کلاچ منتقل می نماید. به منظور جلوگیری از سایش و درگیری آسیابک معمولا لقی بین 2 تا 3 میلی متر بین بلبرینگ و آسیابک در نظر می گیرند. این لقی باعث خلاصی بین 2 تا 5 سانتی متر پدال کلاچ می گردد.

 

دوشاخه کلاچ

دوشاخه کلاچ قطعه ای است که بروی بلبرینگ کلاچ قرار گرفته و روی آن حرکت می کند. این قطعه بصورت یک دو شاخه دارای یک لولا می باشد.

مکانیزم اهرم بندی کلاچ

مکانیزم اهرم بندی کلاچ بدین صورت است که در ابتدا نیروی پای راننده از پدال کلاچ به دوشاخه کلاچ وارد شده و با به حرکت در آوردن بلبرینگ کلاچ، فنر کلاچ فشرده شده و سپس دیسک را از صفحه کلاچ جدا می نماید این مکانیزم ممکن است از چند اهرم و یا توسط مفتول سیمی ارتباط داشته باشد.

انواع کلاچ:

۱. کلاچ های مکانیکی
۲. کلاچ های هیدرولیکی
۳. کلاچ های الکترونیکی

 

کلاچ های مکانیکی

کلاچ های مکانیکی بطور معمول از مکانیزم مکانیکی استفاده می کند. قطعات بطور مستقیم با یکدیگر مرتبطند و نیرو بصورت مکانیکی منتقل می شود. انواع کلاچ مکانیکی عبارتند از:

کلاچ اصطکاکی تک صفحه ای

از متداول ترین انواع کلاچ نوع تک صفحه ای است، این مدل دارای یک دیسک و صفحه کلاچ است در این مدل از فنرهای خورشیدی و یا از فنرهای مارپیچی استفاده گردیده است. در این مدل کلاچ، اکثر اوقات برای فشار به بلبرینگ کلاچ بروی فنر کلاچ، از یک دو شاخه کلاچ استفاده می شود به همین دلیل به این مدل کلاچ شاخکی می گویند.

کلاچ اصطکاکی چند صفحه ای

کلاچ اصطکاکی چند صفحه ای دارای چندین صفحه و دیسک کلاچ است بطوریکه دیسک ها و صفحه ها بصورت یکی درمیان بروی یکدیگر در فشرده شده اند. در این سیستم در زمان گرفتن کلاچ از یکدیگر جدا شده و هیچ نیروی را انتقال نمی دهد. در برخی مدل ها از مکانیزم نیروی هیدرولیکی برای فشردن صفحات بروی یکدیگر استفاده می شود. در زمان گرفتن کلاچ برای آزاد سازی آن از یک سوپاپ یک طرفه بروی پیستون کلاچ وظیفه تخلیه فشار هیدرولیکی را برعهده دارد.

کلاچ مخروطی(Cone Clutch)

کلاچ های مخروطی بصورت نر و مادگی مخروطی شکل باهم درگیر می شوند. هر چقدر این سطوح نزدیک بهم شوند تماس سطوح آن بیشتر می گردد. از این مدل کلاچ بیشتر برای درگیر نمودن چرخ دنده ها با کشویی تعویض دنده در جعبه دنده های سینکرونیزه مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع کلاچ، معمولا در این نوع کلاچ سطح قطعه ای که تماس اصطکاکی دارد دارای جنسی نرمتر است.

کلاچ چنگکی

کلاچ چنگکی بیشتر در کوپلینگ ها و جعبه دنده های قدیمی بکار برده می رفت. به منظور درگیری دو عضو از کلاچ دارای زائده های نر و مادگی بودند که در زمان درگیری با یکدیگر چفت می شدند و نیرو را منتقل می کردند موارد دیگر کاربرد این نوع کلاچ را می توان در موتورسیکلت ها و جعبه دنده های کمکی نام برد.

 

کلاچ وزنه ای (گریز از مرکز)

کلاچ گریز از مرکز یا وزنه ای هماهنگ با دور موتور عمل می کند. بدین صورت وقتی دور موتور افزایش یافت، وزنه های نصب شده روی آن در اثر نیروی گریز از مرکز باز شده و سپس نیروی پشت دیسک کلاچ زیاد می گردد این نیروی فشاری باعث می شود دیسک با صفحه کلاچ درگیر شود و نیروی موتور منتقل گردد و بالعکس در زمان کاهش دور نیروی تماس دیسک و صفحه کاهش یافته و ارتباط آن قطع می گردد. بدلیل اینکه کلاچ وزنه ای بر اساس قوانین گریز از مرکز عمل می کند این سیستم برای دورهای بالا مناسب بوده است و در دورهای پایین کارایی خود را از دست می دهد و نیازمند نوع دیگر کلاچ می باشد. مزیت مهم این سیستم را می توان خاموش نشدن موتور در زمان درگیری جعبه دنده در حالت توقف نام برد.

کلاچ یک طرفه

کلاچ یکطرفه همان طور که از اسمش پیداست این نوع کلاچ نیرو را فقط در یک جهت انتقال می دهد. و در جهت دیگر ارتباط آن را به سیستم انتقال نیرو قطع می کند مانند: کلاچ دنده استارت. کلاچ یک طرفه باید از یکطرف آزادنه گردش نماید و در جهت دیگر قفل شود و برای قفل گاهی از یک ضامن و گاهی از یک بادامک در مسیر نیرو استفاده می شود.

کلاچ هیدرولیکی

کلاچ هیدرولیکی دارای ساختمانی شبیه به سیستم کلاچ مکانیکی می باشد با این تفاوت که بجای اهرم بندی مکانیکی و اتصالات آن از یک سیستم هیدرولیکی استفاده می شود. در این سیستم از دو سیلندر هیدرولیکی که یکی در زیر پای راننده و دیگری بروی مجموعه کلاچ قرار دارد. در زمان فشردن پدال کلاچ نیروی هیدرولیکی، روغن را با فشار بالا بطرف پیستون سیلندر روی مجموعه کلاچ رفته و باعث حرکت آن می شود و دوشاخه کلاچ را جابجا می کند. پس تنها تفاوت این سیستم با سیستم مکانیکی در نحوه انتقال نیرو به دو شاخه کلاچ است. لازم به ذکر است در زمان سرویس این سیستم مدار هیدرولیکی هر بار که باز می شود باید عمل هواگیری صورت گیرد.

 

کلاچ الکترونیکی

کلاچ الکترونیکی همان نمونه کلاچ هیدرولیکی می باشد که پدال کلاچ ندارد و عمل گرفتن کلاچ توسط کنترلر سیستم الکترونیکی صورت می گیرد به این نوع کلاچ ها، کلاچ الکترومغناطیسی می گویند.  در این سیستم سنسورهای وجود دارد تا میزان باز بودن دریچه گاز را اندازه گیری کرده و به واحد کنترل ECU اطلاعات را ارسال می کند. پس از پردازش اطلاعات توسط این واحد زمان لازم جهت تعویض دنده را تشخیص داده و همزمان توسط یک عملگر سیستم هیدرولیکی مرتبط با کلاچ خودرو را فعال می کند و عمل گرفتن کلاچ صورت می پذیرد.