طراحی کلاچ خودرو، عناصر اصلی

کلاچ مکانیزمی است که گشتاور را از طریق اصطکاک از موتور به گیربکس منتقل می کند. همچنین به موتور اجازه می دهد تا به سرعت از گیربکس جدا شود و اتصال بدون مشکل دوباره برقرار شود. کلاچ ها انواع مختلفی دارند. آنها در تعداد درایوهایی که مدیریت می کنند (تک، دوگانه یا چند درایو)، نوع محیط عملیاتی (خشک یا مرطوب)، و نوع درایو متفاوت هستند. انواع مختلف کلاچ مزایا و معایب مربوط به خود را دارند، اما کلاچ خشک تک صفحه ای مکانیکی یا هیدرولیکی بیشتر در خودروهای مدرن استفاده می شود.

هدف کلاچ

کلاچ بین موتور و گیربکس نصب می شود و یکی از پراسترس ترین قسمت های گیربکس است. این توابع اصلی زیر را انجام می دهد:

1. قطع و وصل نرم موتور و گیربکس.
2. انتقال گشتاور بدون لغزش (بدون تلفات).
3. جبران ارتعاش و بارهای ناشی از عملکرد ناهموار موتور.
4. کاهش استرس روی موتور و قطعات گیربکس.

اجزای کلاچ

کلاچ استاندارد در اکثر خودروهای گیربکس دستی شامل اجزای اصلی زیر است:

• چرخ فلایویل موتور - دیسک محرک.
• دیسک کلاچ.
• سبد کلاچ - صفحه فشار.
• یاطاقان رها کننده کلاچ.
• کلاچ بیرون کش
• چنگال کلاچ
• درایو کلاچ

آسترهای اصطکاکی در دو طرف دیسک کلاچ نصب می شوند. وظیفه آن انتقال گشتاور از طریق اصطکاک است. ارتعاش فنری که در بدنه دیسک تعبیه شده است، اتصال به فلایویل را نرم می کند و ارتعاشات و تنش های ناشی از عملکرد ناهموار موتور را کاهش می دهد.

صفحه فشار و فنر دیافراگمی که روی دیسک کلاچ عمل می کند در یک واحد به نام "سبد کلاچ" ترکیب می شوند. دیسک کلاچ بین سبد و فلایویل قرار دارد و توسط اسپین ها به شفت ورودی گیربکس متصل می شود که می تواند روی آن حرکت کند.

فنر سبد (دیافراگم) می تواند فشاری یا اگزوز باشد. تفاوت در جهت اعمال نیرو از محرک کلاچ است: یا به فلایویل یا دور از فلایویل. طراحی فنر کششی امکان استفاده از سبدی را می دهد که بسیار نازکتر است. این باعث می شود مجموعه تا حد امکان فشرده شود.

نحوه کار کلاچ

اصل عملکرد کلاچ بر اساس اتصال صلب دیسک کلاچ و فلایویل موتور به دلیل نیروی اصطکاک ایجاد شده توسط نیروی تولید شده توسط فنر دیافراگمی است. کلاچ دو حالت دارد: "روشن" و "خاموش". در بیشتر موارد، دیسک رانده شده روی فلایویل فشرده می شود. گشتاور از فلایویل به دیسک محرک منتقل می شود و سپس از طریق اتصال اسپلاین به شفت ورودی گیربکس منتقل می شود.

برای جدا کردن کلاچ، راننده پدالی را فشار می دهد که به صورت مکانیکی یا هیدرولیکی به شاخک متصل است. چنگال یاتاقان رها را به حرکت در می آورد که با فشار دادن انتهای گلبرگ های فنر دیافراگمی اثر آن بر صفحه فشار متوقف می شود که به نوبه خود دیسک رانده را آزاد می کند. در این مرحله موتور از گیربکس جدا می شود.

هنگامی که دنده مناسب در جعبه دنده انتخاب می شود، راننده پدال کلاچ را رها می کند، چنگال روی بلبرینگ و فنر عمل نمی کند. صفحه فشار، دیسک رانده شده را بر روی فلایویل فشار می دهد. موتور به گیربکس متصل است.

انواع کلاچ

کلاچ خشک

اصل کار این نوع کلاچ بر اساس نیروی اصطکاک ایجاد شده در اثر اندرکنش سطوح خشک است: صفحات محرک، محرک و فشار. این یک اتصال سفت و سخت بین موتور و گیربکس ایجاد می کند. کلاچ تک صفحه ای خشک رایج ترین نوع در اکثر خودروهای گیربکس دستی است.

چسباندن مرطوب

کوپلینگ های این نوع در حمام روغن روی سطوح مالشی کار می کنند. در مقایسه با خشک، این طرح یک تماس دیسک صاف تر را فراهم می کند. دستگاه به دلیل گردش سیال به طور موثرتری خنک می شود و می تواند گشتاور بیشتری را به گیربکس منتقل کند.

طراحی مرطوب به طور گسترده ای در گیربکس های اتوماتیک دوکلاچه مدرن استفاده می شود. ویژگی عملکرد چنین کلاچ این است که چرخ دنده های زوج و فرد گیربکس با گشتاور از دیسک های محرک جداگانه تامین می شود. درایو کلاچ - هیدرولیک، کنترل الکترونیکی. دنده ها با انتقال ثابت گشتاور به گیربکس بدون وقفه در جریان قدرت تعویض می شوند. این طرح گرانتر است و ساخت آن دشوارتر است.

کلاچ خشک دو دیسکی

یک کلاچ خشک دو دیسکی دارای دو دیسک محرک و یک فاصله دهنده میانی بین آنهاست. این طراحی با همان اندازه کلاچ قادر است گشتاور بیشتری را منتقل کند. به خودی خود ساخت آن راحت تر از ظاهر خیس است. معمولاً در کامیون ها و اتومبیل هایی با موتورهای بسیار قوی استفاده می شود.

کلاچ با فلایویل دو جرمی

فلایویل دو جرمی از دو قسمت تشکیل شده است. یکی از آنها به موتور وصل شده است، دیگری - به دیسک محرک. هر دو عنصر چرخ طیار در صفحه چرخش دارای بازی کوچکی نسبت به یکدیگر هستند و توسط فنرها به هم متصل می شوند.

یکی از ویژگی های کلاچ فلایویل دو جرمی عدم وجود ارتعاش پیچشی در دیسک محرک است. طراحی فلایویل از عملکرد میرایی ارتعاش استفاده می کند. علاوه بر انتقال گشتاور، ارتعاشات و بارهای ناشی از عملکرد ناهموار موتور را به طور موثر کاهش می دهد.

عمر سرویس کلاچ

طول عمر کلاچ عمدتاً به شرایط عملکرد وسیله نقلیه و همچنین به سبک رانندگی راننده بستگی دارد. به طور متوسط، عمر کلاچ می تواند به 100-150 هزار کیلومتر برسد. در نتیجه سایش طبیعی که هنگام تماس دیسک ها رخ می دهد، سطوح اصطکاکی در معرض سایش قرار می گیرند و نیاز به تعویض دارند. دلیل اصلی لغزش دیسک است.

کلاچ دو دیسکی به دلیل افزایش تعداد سطوح کار، عمر طولانی دارد. هر بار که اتصال موتور/گیربکس خراب می شود یاتاقان آزاد کننده کلاچ درگیر می شود. با گذشت زمان تمام گریس در بلبرینگ تولید می شود و خاصیت خود را از دست می دهد و در نتیجه گرم می شود و از کار می افتد.

ویژگی های کوپلینگ سرامیکی

طول عمر کلاچ و حداکثر عملکرد آن توسط خواص مواد درگیر تعیین می شود. ترکیب استاندارد دیسک های کلاچ در اکثر خودروها مخلوط فشرده ای از الیاف شیشه و فلز، رزین و لاستیک است. از آنجایی که اصل کار کلاچ بر اساس نیروی اصطکاک است، پوشش های اصطکاک دیسک رانده برای کار در دماهای بالا، تا 300-400 درجه سانتیگراد سازگار هستند.

در خودروهای اسپرت قدرتمند، کلاچ بیش از حد معمول تحت فشار است. برخی از چرخ دنده ها می توانند از کلاچ سرامیکی یا متخلخل استفاده کنند. جنس این روکش ها شامل سرامیک و کولار می باشد. مواد اصطکاک سرامیک-فلز کمتر در معرض سایش قرار می گیرند و می توانند حرارت را تا 600 درجه بدون از دست دادن خواص خود تحمل کنند.

سازندگان از طرح های کلاچ متفاوتی استفاده می کنند که برای یک وسیله نقلیه خاص، بسته به استفاده و هزینه مورد نظر آن، بهینه است. کلاچ تک صفحه ای خشک یک طراحی نسبتا کارآمد و ارزان است. این طرح به طور گسترده در خودروهای مقرون به صرفه و متوسط ​​و همچنین خودروهای شاسی بلند و کامیون استفاده می شود.