هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
دسته‌بندی نشده
آشنایی با کلاچ ماشین
13
اکتبر
اکتبر
در طراحی کلاچ قطعاتی وجود دارد که باید با کارایی و توضیحات این قطعه‌ها آشنایی پیدا کنیم تا کارکرد کلاچ را راحت‌تر درک کنیم.
که این توضیحات شامل:
آسیا بک
آسیابک قطعه‌ای سیاه رنگ از جنس زغال (کربن) در کلاچ ماشین استفاده می‌شد. این قطعه ازیک‌طرف با دوشاخ کلاچ و از طرف دیگر با فنرهای خورشیدیِ صفحه کلاچ برخورد دارد. کارایی آن برای ایجاد یک تکیه‌گاه مناسب و دوّار بین دوشاخ و خورشیدی‌ها است.
امروزه این قطعه در ساختِ خودرو به کار نمی‌رود و به‌جای آن از بلبرینگ کف گرد استفاده می‌شود.
بلبرینگ کف گرد
واژه بلبرینگ از دو واژه انگلیسی (Ball + Bearing) ساخته‌شده است که معنای تحت لفظی آن Ball به معنای توپ و Bearing به معنای محل نشست است که در صنعت کاربرد بسیار زیادی دارد.
کار اصلی بلبرینگ‌ها جلوگیری از کشیده شدن دو جسم به یکدیگر می‌باشد.
درنتیجه تماس سطح دو جسم را کم می‌کند و استحکاک بین دو سطح را به مقدار بسیار زیادی کاهش می‌دهد.
یاتاقان
یاتاقان قطعه‌ای، بین دو سطح چرخان است که باعث کاهش اصطکاک و ساییده شدن آن دو سطح می‌شود.
وجود یاتاقان‌ها اصطکاک بین فلزات را حذف می‌کند. هرگونه اختلالی در این مکانیزم باعث از بین رفتن لایه روغن و تماس فلز با فلز شود، در اصطلاح به آن یاتاقان زدن می‌گویند.
فلایویل
انتهای میل‌لنگ به فلایویل متصل است. فلایویل به شکل دایره و دورتادور آن دندانه‌ای شکل است.
استارت اتومبیل به فلایویل وصل است و با چرخش فلایویل ماشین روشن می شود.
وظیفه اصلی فلایویل به دلیل وزن زیادش، حرکت دورانی میل‌لنگ را متعادل می‌کند.
میل‌لنگ
میل‌لنگ میله‌ای در موتور ماشین که بروی دو محور حرکت می‌کند و دسته‌پیستون‌ها بر روی میل‌لنگ سوار است. میل‌لنگ، حرکت پیستون‌ها را در حالت‌های مختلف تنظیم می‌کند.
محور اصلی موتورهای درون‌سوز که دارای یک یا چند لَنگ است و حرکت رفت‌وبرگشت پیستون‌ها را به حرکت چرخشی تبدیل می‌کند
میل‌لنگ معمولاً به‌وسیله یاتاقان روی بلوک سیلندر سوار می‌شود و قطعه‌ای بنام «بغل یاتاقانی» خلاصی یا لق بودن طولی، میل‌لنگ را تنظیم می‌کند.
فنر دیافراگمی
برای قطع ارتباط پیشرانه و جعبه‌دنده باید به طریقی فشار اصطکاک بین صفحه کلاچ و چرخ طیار کم شود تا چرخ حرکت کند. به همین جهت فنر دیافراگمی بین صفحه‌ی فشار و پوشش کلاچ قرارگرفته است.
فنر دیافراگمی به شکل دایره است که با فشردن آن‌ها لبه‌های خارجی به سمت نیرو وارد می‌کنند تا نیروی اعمال‌شده‌ی صفحه‌ی فشاری به‌اندازه قابل‌توجهی کمتر شود.
شفت
شافت یا شفت یا محور عضو دورانی یا رفت و برگشتی است؛ که برای انتقال نیرو و گشتاور بکار می‌رود.
شفت تحت تأثیر نیروی خمش و نیروی پیچشی قرار دارد و به گروه:
مفصلی
ثابت و قابل خمش تقسیم می‌شود.
شفت ثابت
شفت ثابت برای سوار کردن چرخ‌دنده، کلاچ، چرخ تسمه و دسته لنگ استفاده می‌شود. میل‌لنگ هم جزء شفت یا محور ثابت است.
از آن‌ها برای تبدیل حرکت دورانی به خطی و یا برعکس استفاده می‌شود.
شفت مفصلی
شفت یا محور مفصلی میله‌هایی هستند که امتداد آن‌ها نسبت به هم زاویه داشته باشند.
برای انتقال نیروهای پیچشی بین دو شافت که در یک امتداد نیستند و تحت زاویه مختلف قرار دارند، استفاده می‌شود.
بیشترین استفاده شفت مفصلی در ماشین کشاورزی، فرز، حمل‌ونقل و اتومبیل هست. باید توجه داشت که برای تنظیم شفت با ارتباط مفصلی، زوایای دو مفصل باید با یکدیگر مساوی باشند.
کوپلینگ
قطعه‌ای برای اتصال دو شفت به یکدیگر است که در قطعات ماشین از آن استفاده می‌شود.
گشتاور چیست؟
به دوران جسمی حول یک محور را نیروی گشتاور می‌گویند. در موتور ماشین نیروی چرخشی یا دَوَرانی موتور را گشتاور می‌نامند.
شتاور، یک کمیت برداری بوده و جهت آن به جهت نیرو نسبت به محور بستگی دارد.
می‌توانیم گشتاور را به دودسته استاتیک و دینامیک تقسیم کنیم در گشتاور استاتیک، هیچ‌گونه شتاب زاویه‌ای ایجاد نمی‌شود. به‌عنوان‌مثال، شخصی را در نظر بگیرید که به یک دربسته نیرو وارد می‌کند.
کلاچ چیست؟
کلاچ توان انتقالی از موتور به خط حرکت را قطع و وصل می‌کند و باعث توزیع گشتاور تولیدی جعبه‌دنده بر اساس لغزش ایجادشده را در چرخ‌های محرک امکان‌پذیر می‌کند به زبان دیگر کلاچ وسیله‌ای است که به کمک آن راننده هر زمان که بخواهد می‌تواند اتصال موتور را از جعبه‌دنده جدا کند.
انواع کلاچ و کاربرد آن در خودرو
در اصل کلاچ یک نوع کوپلینگ است که بین دو محور محرک و متحرک قرار می‌گیرد و در هنگام نیاز ارتباط بین دو محور را برقرار یا متصل می‌کند.
کلاچ در ابتدا سرعت محورها را یکسان و پس‌ازآن اتصال کامل را ایجاد می‌کند.
کلاچ‌هایی که در خودرو بکار می‌روند به دو گروه تقسیم می‌شوند
1-مکانیکی
2-هیدرولیکی
کلاچ‌های مکانیکی در خودرو شامل کلاچ قفل شوند و کلاچ اصطکاکی هستند.
کلاچ قفل شونده
از دونیمه تشکیل‌شده که یک‌نیمه آن بر روی محور محرک ثابت است
و نیمه‌ی دیگر آن روی محور متحرک طوری قرارگرفته که بتواند در جهت محور حرکت طولی انجام دهد.
روش کار کلاچ قفل شونده
کلاچ قفل شونده از دونیمه دندانه‌دار تشکیل‌شده که هنگام برقراری این دونیمه به هم دیگر چفت می‌شوند.
نیمه‌ی محرک طوری روی نیمه‌ی متحرک قرار می‌گیرد که در جهت محور، حرکت طولی انجام دهند و با جدا شدن این دو محور، انتقال حرکت بین دو محور قطع می‌شود.
کلاچ اصطحکاکی
در کلاچ‌های اصطکاکی، حرکت محور محرک به محور متحرک از طریق اصطکاک امکان‌پذیر است. برای ارتباط دونیمه کلاچ، نیمه‌ی کلاچ موجود روی محور محرک با یک‌نیمه‌ی کلاچ دیگر فشار داده می‌شود.
با این عمل روی سطح تماس، یک نیروی اصطکاک و گشتاور اصطکاکی حاصل می‌شود
حرکت مراحل کار کلاچ اصطکاکی به شرح زیر است:
با ایجاد لغزش، اتلاف انرژی و به دنبال آن ازدیاد گرما رخ می‌دهد و عمل قطع و وصل بیشتری ایجاد می‌شود.
با در نظر گرفتن شکل سطح تماس کلاچ‌های اصطکاکی، آن‌ها را به‌صورت صفحه‌ای مخروطی، کفشکی و موازی می‌سازند.
از خصوصیات این کلاچ‌ها می‌توان به دو مورد زیر اشاره کرد:
- انتقال گشتاور بدون ضربه از محور محرک به محور متحرک
- قطع و وصل در هر سرعت
کلاچ های اصطکاکی با توجه به خصوصیات آن‌ها در صنعت خودرو کار گسترده‌ای انجام می‌دهند.
- مخروط بیرونی
- مخروط داخلی
- شیار ماهک
- فنر
- لنت اصطکاکی
- زاویه مخروط
اجزا و ساختمان کلاچ‌های خودرو کلاچ اصطکاکی:
این نوع کلاچ از اجزای زیر تشکیل‌شده
- فلایویل
- صفحه فشاری
- رینگ تکیه‌گاه
- فنر دیافراگمی
- شفت ورودی جعبه‌دنده
- دوشاخه کلاچ
- یاتاقان کف گرد (بلبرینگ)
به کمک این کلاچ راننده می‌تواند ارتباط موتور با جعبه‌دنده را قطع یا وصل کند با متصل شدن موتور به جعبه‌دنده، قدرت از موتور به جعبه‌دنده انتقال پیدا می‌کند.
با قطع شدن موتور از جعبه‌دنده که به‌وسیله‌ی کلاچ صورت می‌گیرد موتور آزادانه می‌چرخد و به جعبه‌دنده قدرتی منتقل نمی‌کند. کلاچ به‌طور موقت ارتباط موتور و جعبه‌دنده را قطع می‌کند و درنتیجه تعویض دنده را ممکن می‌سازد.
بدون قطع شدن موقت انتقال قدرت، خلاص کردن دنده مشکل است و درگیر بودن دنده‌ها به علت تفاوت در سرعت‌های چرخشی آن‌ها به دندانه‌ی چرخنده‌ها آسیب می‌رساند.
وقتی کلاچ به کار گرفته شود جریان قدرت قطع و درنتیجه فشار از روی دندانه‌ها برداشته می‌شود و خارج کردن دنده‌ها از حالت درگیری امکان‌پذیر می‌شود.
با جدا شدن چرخ‌دنده‌ها از یکدیگر و جدا شدن موتور از جعبه‌دنده با عمل هماهنگی سرعت سایر دنده‌های در جعبه‌دنده به کمک وسایلی که هم سرعت کننده ناامید می‌شود انجام می‌گیرد
به‌این‌ترتیب درگیر کردن دنده‌ها بدون برخورد آن‌ها با یکدیگر، صدا ایجاد می‌کنند و آسیب می‌بیند.
هنگام توقف موقت خودرو، موتور کار می‌کند و کلاچ باید فعال شود تا بتوانیم جعبه‌دنده را در وضعیت خلاص قرارداد.
در این صورت بارها کردن پدال کلاچ حتی با روشن بودن موتور، هیچ قدرتی توسط دستگاه انتقال قدرت به چرخ‌ها منتقل نمی‌شود.
ویدیو گذاشته شود
برای روشن کردن موتور نیز از چنین وضعیتی استفاده می‌شود زیرا در این حالت می‌توان موتور را به گردش درآورد، بدون این‌که قدرتی از موتور به چرخ‌ها منتقل شود.
پس از روشن کردن موتور ماشین، پایمان را روی پدال کلاچ فشار می‌دهیم که کلاچ آزاد شود؛ زیرا برای حرکت خودرو باید دنده را حالت خلاص به دنده یک جابه‌جا کنیم.
اصول کار کلاچ
کار کلاچ بر مبنای تماس اصطکاکی بین دو سطح فلزی محرک و سطح غیرفلزی متصل به صفحه کلاچ است. این سطوح فلزی روی فلایویل و صفحه‌ی فشاری کلاچ قرار دارند.
وقتی کلاچ درگیر باشد فشار فنر بین کاور و صفحه‌ی فشاری، صفحه کلاچ رابین دو سطح صاف فلایویل و صفحه‌ی فشاری، تحت‌فشار قرار می‌دهد.
اصطکاک بین این سطوح موجب می‌شود که باکار کردن موتور صفحه کلاچ با فلایویل و صفحه‌ی فشاری بچرخد. به این صورت است که توپی وسط صفحه کلاچ با شفت کلاچ درگیر است.
شفت کلاچ با موتور می‌چرخد و برای جدا کردن موتور از جعبه‌دنده، کلاچ را فشار می‌دهیم. این عمل دوشاخه‌ی کلاچ را به کار می‌گیرد و آن‌هم یاتاقان کف گرد را به‌سوی فلایویل به حرکت درمی‌آورد.
حرکت یاتاقان کف گرد (بلبرینگ) در این جهت، نیروی فنری که صفحه فشاری، صفحه کلاچ و فلایول را به هم‌فشار می‌دهد را آزاد می‌کند و باعث می‌شود که صفحه‌ی فشاری به‌طور مستقل از صفحه کلاچ، بچرخد، زیرا با این عمل صفحه‌ی فشاری از صفحه کلاچ دور می‌شود.
اجزای کلاچ
1-فلانچ میل‌لنگ
2-بلبرینگ
3- لنت صفحه کلاچ
4-دنده فلایول
5- فلایویل
6-کاور
7-صفحه فشاری
8-فنر دیافراگمی
9-یاتاقان کف گرد (بلبرینگ کلاچ)
10- دوشاخه‌ی کلاچ
11-لوله محافظ شفت ورودی جعبه‌دنده
12-شفت ورودی جعبه‌دنده
13-پایه دوشاخه کلاچ
صفحه کلاچ:
صفحه کلاچ یک طرح بالشتکی دارد که در موقع درگیر شدن کلاچ تأثیر نرمشی یا بالا شتکی بین درگیر شونده را به وجود می‌آورد.
وظیفه دیگر صفحه کلاچ ارتعاش گیر است که از انتقال ارتعاشات پیچشی موتور به جعبه‌دنده برعکس، جلوگیری می‌کند.
طرح بالشتکی شامل ورق‌های فولادی موج‌دار است. که لنت‌های کلاچ با پرچ غیر فولادی به آن متصل می‌شود.
لنت‌های کلاچ به‌طور مستقل با پرچ (درحالی‌که پایین‌تر از سطح تماس قرار می‌گیرند) به صفحه‌ی فولادی فنری متصل می‌شوند و هر میخ پرچ تنها یکی از لنت‌ها را به صفحه‌ی فولادی متصل می‌کند و از داخل لنت دیگر آزادانه عبور می‌کند.
وقتی کلاچ درگیر می‌شود موج‌های صفحه‌ی فولادی کمی متراکم می‌شود و یک اثر بالشتکی را به وجود می‌آورد.
ارتعاش گیر چه وظیفه‌ای را انجام می‌دهد؟
طرح ارتعاش گیر (قطعه ارتعاش گیر) دارای چند فنر مارپیچ نیرومند است که این فنرها بین صفحه‌ی اصلی و توپی صفحه کلاچ توسط یک روبند پرچ‌شده‌اند. با این طرح صفحه‌ی اصلی توپی کلاچ، از طریق فنرهای مارپیچ به حرکت درمی‌آید.
این فنرها ارتعاشات پیچشی را که به‌موقع درگیر بودن کلاچ و تغییرات گشتاور موتور در هنگام خط انتقال قدرت به وجود می‌آید را بین می‌برد.
لنت صفحه کلاچ
جنس لنت‌های کلاچ اولیه از الیاف آزبست (پنبه نسوز) بوده که برای افزایش استحکام آن الیاف فلزی بافته‌شده‌ای به آن اضافه و پرس می‌کنند
به نظر مهندسان آزبست آلوده‌کننده‌ی محیط‌زیست است و برای سلامتی زیان‌آور که امروزه مواد دیگری ازجمله آلیاژهای فلز و سرامیک را جایگزین آن کردند.
بر روی لنت شیارهای وجود دارد که برای تخلیه مواد تولیدشده و جلوگیری از لغزش تعبیه‌شده است.
مجموعه صفحه‌ی فشاری:
صفحه‌ی فشاری، با حرکت یاتاقان کف گرد به سمت فلایویل، بلبرینگ کف گرد را تحت‌فشار قرار می‌دهد و نیرویی که از آن به انتهای بازوهای فنر دیافراگمی منتقل می‌شود.
تمام فنر دیافراگم به رینگ تکیه‌گاه که عمل لولا را انجام می‌دهد فشار وارد می‌کند و فنر دیافراگمی از حالت محدب اولیه به حالت مقعر درمی‌آید با این عمل صفحه کلاچ جدا می‌شود.
- کاور کلاچ
- ورق فولادی
- پرچ
- فنر دیافراگمی
- رینگ تکیه‌گاه
- پایه
- صفحه‌ی فشاری
- پرچ
کلاچ هیدرولیکی
کلاچ‌های هیدرولیکی در دو نوع
- هیدرولیکی ساده
- مبدل گشتاور وجود دارد.
نوع مبدل گشتاور در خودروهای دنده اتوماتیک استفاده می‌شود.
مبدل گشتاور: مبدل گشتاور از سه قطعه که در داخل محفظه‌ی قرار دارند تشکیل‌شده است این سه عضو عبارت‌اند از:
ایمپلر (پمب)
توربین
استاتور
اجزای مبدل گشتاور
کلاچ یک‌طرفه
شفت ورودی جعبه‌دنده
شفت لوله‌ای
پیستون
محفظه مبدل گشتاور
توپی کلاچ چندصفحه‌ای
محفظه خارجی کلاچ چندصفحه‌ای
توربین
ایمپلر
تیغه‌های پمب روغن داخل محفظه را به‌طرف توربین هدایت می‌کند و پره‌های توربین با دریافت روغن شروع به دوران یا چرخش می‌کنند.
روغن‌های موجود در مدل گشتاور دارای دو جریان گردابی و دورانی هستند در نقطه‌ی کوپلینگ مقدار جریان دورانی حداکثر و جریان گردابی حداقل است.
استاتور
عضو دیگر این مجموعه استاتور است که بین پره‌های پمب توربین قرار دارد. استاتور جریان خروجی توربین و جریان ورودی پمب را اصلاح و جریانی در جهت موافق حرکت پمپ ایجاد می‌کند.
نیروی جریان روغن از استاتور با شتاب دادن به جریان روغن ورودی پمپ، مقدار گشتاور منتقل‌شده از پمپ به توربین را افزایش می‌دهد
- توربین
- پمپ
- استاتور
- کلاچ قفل شونده
- 6- شفت ورودی جعبه‌دنده
- یاتاقان
- نیروی موتور
سیستم فرمان کلاچ
سیستم فرمان کلاچ در خودروهای سواری در دو نوع و مکانیکی و هیدرولیکی وجود دارند. این سیستم شامل سه قسمت:
اهرم‌بندی پدال
مکانیزم انتقال نیرو
مجموعه دوشاخه کلاچ یاتاقان کف گرد
سیستم فرمان مکانیکی کلاچ:
در خودروهای قدیمی انتقال حرکت از پدال به دوشاخه از طریق اهرم‌بندی صورت می‌گرفت ولی در خودروهای جدید با کلاچ اصطکاکی از نوع سیمی آن استفاده می‌گردد
که در آن انتقال حرکت به‌وسیله‌ی سیم فولادی به هم تابیده شده (که تشکیل یک کابل فولادی می‌دهد و در داخل غلاف محافظتی قرار دارد) انجام می‌گیرد.
در سیستم فرمان مکانیکی نوع سیمی، غلاف محافظ از انتها به پایه‌ی اهرم‌بندی پدال کلاچ و از طرف دیگر روی جعبه‌دنده مهارشده است و با فشردن پدال یک سرسیم کلاچ کشیده می‌شود و حرکت پدال به سر دیگر سیم که به دوشاخه متصل است منتقل می‌گردد
باعث حرکت دوشاخه حول محور می‌شود و نیروی تولیدی توسط پای راننده و اهرم پدال کلاچ به آسیا بک اعمال می‌گردد و بر نیروی فنرهای صفحه کلاچ به آسیاب اعمال می‌گردد و بر نیروی فنرهای صفحه فشاری را غلبه می‌کند درنتیجه فلایویل، صفحه کلاچ و صفحه فشاری از یکدیگر آزاد می‌گردند.
اگر نیروی فشاری کافی نباشد صفحه فشاری فلایول روی صفحه کلاچ لغزش پیدا می‌کند و این عمل صفحه کلاچ و صفحه فشاری را به‌سرعت فرسوده می‌نماید.
