اولین و ابتدایی‌ترین بخش خودرو که تقریباً همه افراد هنگام آموزش رانندگی با آن آشنا می‌شوند، کلاچ است. این قطعه نقش مهمی در حرکت کردن خودرو دارد. به طوری که بدون درگیر کردن آن، خودرو حرکت نمی‌کند. بسیاری از افراد، از شیوه دقیق کارکرد این قطعه آگاه نیستند و نمی‌دانند کلاچ دقیقاً چه نقشی در خودرو ایفا می‌کند. در این مطلب از اکسون پارت همراه ما باشید تا وظیفه این قطعه را به طور دقیق بررسی کنیم.
وظیفه کلاچ در خودرو چیست؟
کلاچ بین موتور و گیربکس اتصال برقرار می‌کند و در مواقع مورد نیاز این اتصال را قطع می‌نماید. کاربرد اصلی این قطعه، انتقال نیرو و کنترل آن است که به وسیله آن می‌توان شروع حرکت یا توقف را کنترل کرد. در واقع کلاچ با انتقال نیرو از یک شفت به شفت دیگر، زمان و جابجایی نیرو از موتور به گیربکس را مدیریت می‌کند. کلاچ را می‌توان از اجزای اساسی سیستم انتقال نیرو به حساب آورد. قطعه‌ای که در یک مسیر معین و روندی تنظیم‌شده، نیروی چرخشی را از میل‌لنگ دریافت کرده و به سمت چرخ‌ها می‌فرستد.
گشتاور موتور در ابتدای حرکت صفر است. برای اینکه خودرو حرکت کند، نیاز است که گشتاور تا حد مشخصی بالا رود تا نیروی لازم برای به حرکت درآوردن خودرو فراهم شود. اگر موتور به طور مداوم با سیستم انتقال قدرت ارتباط داشته باشد، روند افزایش سرعت گشتاور به صورت منظم بالا نمی‌رود. یعنی برای بالا رفتن گشتاور لازم است به طور موقت ارتباط موتور با چرخ‌ها قطع شود.
برای تعویض دنده نیز اگر انتقال نیروی چرخشی موتور به گیربکس ادامه‌دار باشد، جا رفتن چرخ‌دنده با مشکل مواجه می‌شود. یعنی باید انتقال نیرو را به صورت کوتاه‌مدت متوقف کرد تا چرخ دنده‌ها از حرکت بایستند و بعد از آن تعویض دنده را به نرمی و راحتی انجام داد. حال که با کارکرد کلاچ تا حدودی آشنا شدیم، به بررسی دقیق‌تر طرز کار این قطعه می‌پردازیم.
بهترین زمان تعویض صفحه کلاچ ماشین چه موقع است؟ کلیک کنید.
بررسی کارکرد کلاچ در خودرو به صورت دقیق‌تر
فرض کنید دو دیسک در اطراف یک میله وجود دارند. یکی از این دیسک‌ها به موتور، که با بالا و پایین رفتن پیستون‌ها و حرکت دورانی میل‌لنگ کار می‌کند، متصل است و سمت دیگر به جعبه دنده وصل می‌شود. وقتی یکی از دیسک‌ها می‌چرخد، سیستم کلاچ خودرو، دیسک‌ها را در هم قفل کرده و کاری می‌کند که هر دو دیسک با سرعت نوسانی یکسان به چرخش ادامه دهند. هرگاه نیاز به چرخیدن یکی از این دو دیسک نباشد، کلاچ انتقال نیرو را متوقف کرده و دیسک دیگر را هم از حرکت باز می‌دارد.
در واقع با درگیر شدن کلاچ، این دو مجموعه در هم قفل می‌شوند و با سرعت نوسانی برابر، شروع به چرخش می‌کنند. بدین ترتیب انرژی حرکتی موتور، از طریق کلاچ به گیربکس منتقل شده و از آنجا به سمت چرخ‌ها هدایت می‌شود.
با تعویض دنده‌ها باید انتقال نیروی موتور به جعبه دنده، به طور موقت متوقف شود تا عمل تعویض دنده به نرمی صورت بگیرد؛ بنابراین وقتی پدال کلاچ را فشار می‌دهید، در واقع اتصال میان جعبه دنده و پیشرانه را موقتا قطع می‌کنید. در این شرایط می‌توان با موتور روشن خودرو و حرکت دورانی و ادامه‌دار میل‌لنگ، دنده را تعویض کرد. پس از آن به آرامی و با رها کردن پدال کلاچ، ارتباط پیشرانه با جعبه دنده مجددا برقرار می‌شود و موتور نیروی رانشی خود را به سیستم انتقال نیرو وارد می‌کند.
اجزای مختلف کلاچ ماشین
در انتهای میل‌لنگ، فلایول که یک قطعه دوار و سنگین است، قرار دارد. این قطعه برای ارتباط موتور با سیستم کلاچ خودرو در این مکان جانمایی می‌شود. بر روی فلایول، پوسته کلاچ با تعدادی پیچ وصل شده است. درون پوسته کلاچ دیسک کلاچ، فنر کلاچ و صفحه کلاچ قرار دارند. به طوری که با گردش فلایول، همه این اجزاء با هم به چرخش در می‌آیند.
فلایول
همان‌طور که گفتیم، فلایول یک صفحه دوار و توپر است که در انتهای میل‌لنگ نصب می‌شود. این قطعه نوسانات شدید پیشرانه را جذب کرده و نیروی چرخشی را به سیستم انتقال نیرو منتقل می‌کند. فلایول جرم بالایی دارد و با وزن زیاد خود می‌تواند حرکت دورانی میل‌لنگ را متعادل کند. طبق قانون اینرسی، جسمی که دارای جرم بالاتری است، لختی بیشتری داشته و تمایل به حفظ حالت قبلی خود دارد. یعنی اگر این جسم با سرعت ثابت در حال حرکت باشد، تا زمانی که نیروی خارجی به آن وارد نشود، همچنان به حرکت خود ادامه می‌دهد.
فلایول به دلیل داشتن جرم زیاد، تمایل دارد حرکت خود را ادامه دهد و سرعتش را حفظ نماید. در واقع زمانی که هیچ نیرویی در موتور تولید نمی‌شود، همین اینرسی درون فلایول است که باعث ذخیره‌سازی انرژی جنبشی و ادامه‌دار شدن حرکت موتور می‌شود. فلایول به صورت دندانه‌ای طراحی شده که جهت درگیری دنده استارت با پیشرانه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پوسته کلاچ
پوسته کلاچ با یک فنر دیاگرامی و توسط تعدادی پیچ، به فلایول متصل می‌شود. به طوری که با چرخیدن فلایول، پوسته هم همراه با آن به گردش در می‌آید. پوسته کلاچ شامل دیسک کلاچ، فنر کلاچ و صفحه کلاچ است.
فنر کلاچ
فنر کلاچ روی پوسته کلاچ قرار می‌گیرد. یکی از دلایل ساخت فنرهای کلاچ، جلوگیری از لرزش خودرو در هنگام راه افتادن یا تعویض دنده است. در واقع با حرکت خودرو، یک اتصال بین کلاچ و فلایول صورت می‌گیرد و این فنرهای روی صفحه کلاچ هستند که از لرزش هنگام ایجاد این اتصال جلوگیری می‌کنند. تعداد فنرهای روی صفحه کلاچ به ابعاد صفحه و نوع طراحی آن بستگی دارد.
دیسک کلاچ
دیسک کلاچ، قطعه‌ای حلقوی است که توسط فنر کلاچ و چند خار یا زبانه، درون پوسته کلاچ ثابت می‌شود. این قطعه از طریق تماس اصطکاکی با صفحه کلاچ، نیروی پیشرانه را به صفحه کلاچ انتقال می‌دهد. دیسک کلاچ به صورت طولی حرکت می‌کند و با فشرده کردن فنر کلاچ از صفحه جدا می‌شود.
صفحه کلاچ
صفحه کلاچ دایره‌ای شکل است و در تماس اصطکاکی با دیسک کلاچ قرار دارد. با فشار دادن دیسک کلاچ این قطعه در تماس دائم با فلایول قرار می‌گیرد. وقتی پدال کلاچ فشار داده می‌شود، صفحه کلاچ از فلایویل جدا می‌شود. در مرکز این صفحه مدور، یک توپی هزار خاری قرار دارد که برای درگیری با شفت ورودی به گیربکس با دوران فلایول، صفحه کلاچ را به گردش در می‌آورد.
دور صفحه کلاچ، لنت‌ها توسط میخ به صفحات فنری و موج‌دار صفحه کلاچ متصل شده‌اند تا هنگام درگیری پدال کلاچ، فشار وارد شده به صورت تدریجی صورت بگیرد. دور توپی هزار خاری، فنرهای مارپیچی قرار گرفته‌اند که به کاهش گشتاور پیچشی فلایول کمک می‌کنند و مانع تابیدگی صفحه کلاچ می‌شوند.
ضمنا تعدادی شیار بر روی لنت‌ها و دو طرف صفحه کلاچ قرار دارند که جهت خنک‌سازی بهتر و جلوگیری از داغ شدن زیاد، تعبیه شده‌اند. پیش از این‌ها، لنت‌ها را از نوع آزبست می‌ساختند. علت استفاده از آزبست این بود که چون لنت‌ها در معرض اصطکاک بالا و در نتیجه گرمای تولیدی زیادی قرار می‌گرفتند، باید از ماده‌ای ساخته می‌شدند که بتواند به خوبی گرما را جذب کرده و پراکنده کند. با این حال، هنگامی که آزبست ساییده می‌شد، غباری تولید می‌کرد که برای سلامتی بسیار مضر بود.
امروزه این لنت‌ها از مواد آلی بی‌زیان مثل سرامیک ساخته می‌شوند. این مواد، قدرت تحمل دمای بالا را دارند و هیچ گونه آلودگی تولید نمی‌کنند. علاوه بر این ساخت آن‌ها نیز آسان‌تر است.
بلبرینگ کلاچ
یکی دیگر از اجزای مهم سیستم کلاچ که هنگام فشار دادن پدال کلاچ مورد استفاده قرار می‌گیرد، بلبرینگ کلاچ است. این قطعه، تنها در زمان فشار دادن کلاچ استفاده می‌شود تا در انتقال نیروی موتور به چرخ، نقش خود را ایفا کند. اگر بلبرینگ کلاچ خراب شود، روی تعویض دنده اثر منفی گذاشته و به مرور سایر اجزای دنده و گیربکس را هم از کار می‌اندازد.
تقسیم‌بندی سیستم کلاچ
کلاچ‌ها با توجه به محل قرارگیری و نوع عملکردی که دارند به دو دسته اصلی اصطکاکی و غیراصطکاکی طبقه‌بندی می‌شوند.
کلاچ‌های غیراصطکاکی
دسته‌بندی این کلاچ‌ها به صورت زیر است:
کلاچ‌های بدون لغزش: کلاچ‌های بدون لغزش به دو صورت خالص و درگیری کامل در سیستم گیربکس قرار می‌گیرند و معمولاً در خودروهای شهری از آن‌ها استفاده می‌شود.
کلاچ‌های یک طرفه: طراحی این نوع کلاچ به گونه‌ای است که نیروی گشتاور، تنها در یک جهت انتقال پیدا می‌کند. گردش‌های یک سویه این نوع کلاچ مانند کلاچ‌های بدون لغزش است. یعنی اگر در جهات دیگر چرخش کند، نیرویی را منتقل نخواهد کرد.
کلاچ هیدرولیکی: صفحات کلاچ‌های هیدرولیک نیروی گشتاور را با کمک یک سیال انتقال می‌دهند که به مراتب موجب سهولت در رانندگی و بهبود عملکرد کلاچ می‌شوند.
کلاچ‌های الکترونیکی: کلاچ‌های الکترونیکی شباهت زیادی به کلاچ‌های هیدرولیک دارند. با این تفاوت که در کلاچ الکترونیکی پدال کلاچ وجود ندارد و عمل کلاچ گرفتن به وسیله کنترل‌گر سیستم الکترونیکی انجام می‌گیرد.
کلاچ‌های اصطکاکی
در این نوع کلاچ از نیروی اصطکاک و ضریب اصطکاک بالای دو صفحه عاج‌دار، جهت درگیری کامل استفاده می‌شود که شامل موارد زیر هستند:
- کلاچ‌های مخروطی
- کلاچ‌های دیسکی
کلام آخر
در این مطلب از اکسون پارت به طور کامل وظایف اجزای مختلف سیستم کلاچ و طرز کارکرد آن‌ها در خودرو را بررسی کردیم. اگر قصد خرید این قطعات را برای ماشین خود دارید، پیشنهاد می‌کنیم به دنبال برندهای اصل و با‌کیفیت باشید. شرکت اکسون پارت انواع لوازم یدکی خودرو را با برندهای اصلی و معتبر و همچنین با تضمین سلامت فیزیکی آن‌ها در اختیار مشتریان عزیز قرار می‌دهد.
