مکانیک خودرو تخصصی -بخش 19

کلاچ خودرو

كلاچ خودرو در واقع كليد قطع و وصل قدرت است كه وظيفه قطع و وصل قدرت بين موتور و جعبه دنده را انجام مي‌دهد. كلاچ درگيربكس‌هاي دستي به صورت اصطكاكي و در گيربكس هاي اتوماتيك به صورت هيدروليكي عمل مي‌كند.
شكل 1 مجموعه کلاچ در حالت درگیری را نشان مي‌دهد.

1-پدال کلاچ 2-سیم کلاچ 3-دوشاخه کلاچ 4-بلبرینگ کلاچ 5-شاخک‌های دیسک کلاچ 6-فنر دیسک کلاچ 7-دیسک کلاچ 8-صفحه کلاچ 9-فلایویل 10-محور ورودی گیربکس 11-گیربکس 12-موتور
شكل 1-مجموعه كلاچ حین درگیری

همانگونه كه ملاحظه مي‌گردد، فلايويل به ميل لنگ متصل است و از طرفي پوستة ديسك كلاچ نيز با پيچ به فلايويل وصل مي‌شود، بنابراين با دوران فلايويل پوستة ديسك كلاچ و ديسك كلاچ نيز دوران مي‌كنند. لازم به ذکر است که ديسك كلاچ علاوه بر دوران با پوستة دیسک کلاچ و فلایویل، قابليت انجام حركت محوري در حد چند میلی‌متر نيز دارا است.
صفحه كلاچ بين ديسك كلاچ و فلايويل قرار گرفته است و فنرهاي مارپيچ يا برگي اين سه عضو را به يكديگر فشرده می‌کند. بنابراين به دليل نيروي اصطكاك بين ديسك كلاچ و صفحه كلاچ و همچنين نيروي اصطكاك بين فلايويل و صفحه كلاچ، قدرت از فلايويل و ديسك كلاچ به صفحه كلاچ منتقل شده و صفحه كلاچ نيز كه به محور ورودي گيربكس وصل است، قدرت را به محور ورودي گيربكس منتقل می کند.
شكل 2 مجموعه كلاچ را در حالت قطع بودن يا حالتي كه راننده پدال كلاچ را فشار مي‌دهد، نشان مي‌دهد.

شكل 2-مجموعة كلاچ در حالت وصل بودن

چنانچه مطابق شكل 2 راننده پدال كلاچ را فشار دهد، بلبرينگ كلاچ به سمت موتور حركت كرده و بنابراين شاخک‌های دیسک كلاچ (5)، حركت الاكلنگي انجام داده و باعث مي‌شود ديسك كلاچ به سمت عقب (به سمت گيربكس) حركت کند و این موضوع باعث می‌شو که نيروي محوری بر روي صفحه كلاچ حذف شده و نيروي اصطكاك بين صفحه كلاچ با ديسك و فلايويل صفر شود و در اين صورت فلايويل و ديسك دوران می‌کنند، ولي قدرت به صفحه كلاچ و مجموعه‌های پس از کلاچ (جعبه دنده تا چرخ ها) منتقل نمي شود.
شکل 3 نمای کلی مکانیزم کلاچ را نشان می‌دهد.

1-پدال کلاچ 2-نگهدارنده پدال کلاچ 3-پمپ بالا(هیدرولیکی یا برقی) 4-پمپ پایین(هیدرولیکی یا برقی) 5-دوشاخه کلاچ 6-بلبرینگ کلاچ 7-دیسک کلاچ 8-صفحه کلاچ 9-فلایویل
شکل 3-نمای کلی مکانیزم کلاچ

شکل 4 سه بخش اصلی مجموعه کلاچ را نشان می‌دهد.

1-صفحه‌کلاچ 2-بلبرینگ کلاچ 3-دیسک کلاچ
شکل 4-اجزای مجموعه کلاچ

صفحه کلاچ خودرو

شکل 5 صفحه کلاچ را نشان می‌دهد.

1-صفحه اصطکاکی یا لنت 2-توپی 3-فنر جاذب ارتعاشات پیچشی
شکل 5-صفحه کلاچ

از آنجایی که گشتاور خروجی میل‌لنگ حاوی ارتعاشات پیچشی زیادی است، اگر این ارتعاشات پیچشی به کلاچ و قطعات بعد از صفحه کلاچ شود، باعث تخریب زودهنگام قطعات مکانیکی اجزای سیستم انتقال قدرت می‌شود. لذا مطابق شکل 6 بین توپی صفحه کلاچ و صفحه فلزی که لنت‌های صفحه کلاچ به آن پرچ شده‌اند تعدادی فنر و صفحات اصطکاکی خشک نصب می‌کنند تا مقداری از ارتعاشات پیچشی میل‌لنگ مستهلک شده و گشتاور یکنواخت‌تری به قطعات سیستم انتقال قدرت منتقل شود.

1-فنرهای ارتعاش‌گیر مرحله اول 2- فنرهای ارتعاش‌گیر مرحله دوم 3- فنرهای ارتعاش‌گیر مرحله سوم 4-صفحه اصطکاکی 5-محفظه فنر مرحله دوم 6-محفظه فنر مرحله سوم
شکل 6-اجزای جاذب ارتعاشات پیچشی داخل صفحه کلاچ

شکل 7 نحوه قرارگیری صفحات اصطکاکی به منظور ایجاد اصطکاک خشک و مستهلک کردن ارتعاشات پیچشی را نشان می‌دهد.

1-پین تعیین کورس نهایی حرکت توپی نسبت به صفحه فلزی که لنت‌ها روی آن پرچ شده‌اند 2-فنرهای مخرطی 3-صفحه لغزشی زیر فنر 4-صفحه لغزشی 5-صفحه متصل به توپی 6-بوش راهنما 7-واشر 8-صفحه فلزی که لنت‌ها به آن پرچ شده‌اند 9-صفحات اصطکاکی 10-صفحه فولاد ضدزنگ 11-واشر 12-محل بازی توپی نسبت به صفحات فلزی که لنت رو آنها پرچ شده است Tin:گشتاور ورودی به صفحه کلاچ Tout:گشتاور خروجی از کلاچ
شکل 7-نحوه قرارگیری صفحات اصطکاکی

شکل 8 نحوه عملکرد مکانیزم جاذب ارتعاشات پیچشی صفحه کلاچ را نشان می‌دهد.

شکل 8-مکانیزم جاذب ارتعاشات پیچشی صفحه کلاچ

از طرفی مطابق شکل 9 لنت‌های صفحه کلاچ بر روی صفحات معوجی پرچ شده‌اند که حین فعال و غیرفعال کردن کلاچ و به ویژه با تغییر مکان غیرخطی پای راننده، مقداری تغییر شکل محوری ایجاد می‌کند و فرایند قطع و وصل قدرت را نرم‌تر می‌کند و ضربات را کاهش می‌دهد.

1-لنت صفحه کلاچ 2-توپی 3-صفحه معوجی که لنت به آن پرچ می‌شود
شکل 9-پرچ کردن صفحات لنت به صفحات معوج

شکل 10 این موضوع را به راحتی نشان می‌دهد.

شکل10-وجود اعوجاج در صفحه‌ای که لنت به آن پرچ شده است

شکل 11 لنت صفحه کلاچ را نشان می‌دهد که از طریق پرچ به صفحات معوج صفحه کلاچ متصل می‌شود.

شکل 11-لنت صفحه‌کلاچ

مواد تشکیل دهنده لنت صفحه کلاچ عمدتا شامل چهار گروه مواد زیر هستند:

1. فیبرها: این مواد شامل سلولز، کتان، آرامید، فیبر مصنوعی کولار(Kevlar)، فیبر کربن، لاپینوس(Lapinus)، بازالت(Basalt) و غیره هستند و به عنوان مواد محکم با سطح خشن و قوی عمل می‌کنند و باعث خنک‌کاری، روانکاری و پیشگیری کننده تشکیل فیلم هیدرودینامیک در سرعت‌های بالا(در کلاچ‌های تر) عمل می‌کنند. تقریبا 40 درصد از مواد تشکیل دهنده لنت از این مواد هستند.
2. پرکننده‌ها: این مواد شامل رسوبات برنز، خاک دیاتومه، خاک رس، سیلیکون، سولفات باریم، کربنات کلسیم و غیره هستند که وظیفه افزایش سختی و ارتقای ظرفیت حرارتی مواد اصطکاکی بر عهده دارند و با تغییر در ساختار هندسی مواد از تخلخل‌پذیری لنت کاسته می‌شود.
3. مواد شیمیایی: این مواد شامل بهبوددهنده‌های اصطکاکی، گرافیت، آلومینا، اکسید کرومیوم، سیلیکون و غیره هستند که با افزودن این مواد، تغییرات مطلوبی در خواص اصطکاکی لنت ایجاد می‌شود. این مواد همچنین شامل روانسازهایی همانند گرافیت هستند که ضریب اصطکاک را در سرعت کم کاهش داده تا از خاصیت قلاب شوندگی لنت در سرعت‌های کم پیشگیری شود.
4. پیونددهنده‌ها: این مواد شامل رزین فنولیک، رزین فنولیک بهبودیافته، رزین فنولیک کرزیلیک و غیره هستند که باعث ایجاد پیوند و اتصال محکم بین فیبرها، پرکننده‌ها و مواد شیمیایی بکار رفته در تولید لنت می‌شود و ضمن افزایش استحکام مکانیکی لنت، مقاومت لنت در مقابل گرما و سایش را افزایش می‌دهد.

دیسک کلاچ خودرو:

شکل 12 دیسک کلاچ را نشان می‌دهد.

شکل 12-دیسک کلاچ

شکل 13 اجزای دیسک کلاچ را نشان می‌دهد.

1-پوسته دیسک کلاچ 2-پرچ‌های اتصال 3-فنر دیافراگمی یا خورشیدی 4-رینگ تکیه‌گاهی فنر دیافراگمی 5-تیغه‌های انتقال گشتاور موتور از کاور دیسک کلاچ به دیسک کلاچ 6-دیسک کلاچ

شکل 13-اجزای دیسک کلاچ

شکل 14 نمای برش خورده دیسک کلاچ را نشان می‌دهد.

1-پوسته دیسک کلاچ 2-فنر دیافراگمی 3- رینگ تکیه‌گاهی فنر دیافراگمی 4-دیسک کلاچ 5-پرچ اتصال تیغه به پوشش دیسک 6- تیغه‌های انتقال گشتاور موتور از کاور دیسک کلاچ به دیسک کلاچ 7-پرچ اتصال تیغه به دیسک

شکل 14-نمای برش خورده دیسک کلاچ

با توجه به شکل‌های 13 و 14 فنر دیافراگمی وظیفه اعمال نیروی محوری به دیسک، صفحه کلاچ و فلایویل را بر عهده دارد و با اعمال این نیروی محوری، نیروی اصطکاک بین فلایویل و صفحه کلاچ از یکسو و دیسک کلاچ و صفحه کلاچ از سوی دیگر باعث انتقال گشتاور و دور موتور از فلایویل و دیسک به صفحه کلاچ و نهایتا محور ورودی گیربکس می‌شود. پوسته دیسک کلاچ(1) از طریق پیچ به فلایویل متصل می‌شود و گشتاور و دور تولید موتور تواما به فلایویل و پوسته دیسک کلاچ منتقل می‌شود. گشتاور و دور انتقالی به پوسته دیسک کلاچ از طریق تیغه(6) به دیسک کلاچ منتقل می‌شود و بنابراین دیسک کلاچ نیز دارای گشتاور و دور تولید موتور است.
بخش بیرونی فنر دیافراگمی به دیسک متصل شده است و از طرفی فنر دیافراگمی بر روی رینگ تکیه‌گاهی(3) مستقر شده است با اعمال نیرو پای راننده به پدال، بلبرینگ کلاچ شاخک‌های فنر دیافراگمی را به سمت موتور حرکت می‌دهد و از آنجایی که فنر دیافراگمی روی رینگ تکیه‌گاهی مستقر شده است، حرکت الاکلنگی انجام داده و دیسک کلاچ را به سمت گیربکس حرکت می‌دهد و از اینرو نیروی محوری روی دیسک، صفحه کلاچ و فلایویل حذف شده و باعث قطع انتقال قدرت به گیربکس می‌شود.
شکل 15 نمایی از فلایویل، صفحه کلاچ و دیسک کلاچ را نشان می‌دهد.

1-فلایویل 2-صفحه کلاچ 3-دیسک کلاچ 4-پیچ‌های اتصال پوشش دیسک کلاچ به فلایویل
شکل 15-نحوه اتصال فلایویل، صفحه کلاچ و دیسک کلاچ

بلبرینگ کلاچ خودرو

از آنجایی که دوشاخه کلاچ بر روی پوسته گیربکس مفصل‌بندی می‌شود و ثابت است چنانچه به طور مستقیم با بخش تیغه‌های فنر دیافراگمی به صورت مستقیم در تماس قرار گیرد باعث سایش و تخریب شدید دوشاخه کلاچ و تیغه‌های فنر دیافراگمی می‌شود لذا باید مطابق شکل 1 از یک بلبرینگ کف‌گرد بین دوشاخه کلاچ و دیسک استفاده کرد تا بخش ثابت بلبرینگ با دوشاخه متصل شود و بخش متحرک آن با تیغه‌های فنر دیافراگمی دوران کند و انتقال نیرو از دوشاخه به فنر دیافراگمی بدون سایش و تخریب صورت پذیرد.
شکل 16 بلبرینگ کلاچ را نشان می‌دهد.

شکل 16-بلبرینگ کلاچ

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد بلبرینگ کف‌گرد اینجا را کلیک کنید.