کلاچ ماشین

کلاچ خودرو چگونه کار می‌کند؟

نه تنها در خودروها بلکه در بسیاری از وسایل و ابزارآلات از کلاچ استفاده می­‌شود، همانند بسیاری از دریل­‌های بی­سیم، بسیاری از اره­‌های برقی که دارای کلاچ گریز از مرکز می‌باشند و غیره.

در این مقاله می‌خواهیم نحوه عملکرد و مکانیزم کلاچ در خودروها را مورد بررسی قرار دهیم و همین­طور خواهیم آموخت که اصلاً چرا از کلاچ در خودروها استفاده می­شود و چرا از همان اول خودروهای اتوماتیک به جای خودروهای دستی عرضه نشدند با اینکه رانندگی با آنها راحت­تر از رانندگی با خودروهای کلاچ­دار می­باشد.

از کلاچ در دستگاه­هایی استفاده می­کنند که دارای دو شفت چرخان هستند. یکی از شفت‌ها معمولاً توسط موتور می­چرخد و دیگری دستگاه را هدایت می­کند، به عنوان مثال در یک مته، یک ‌شفت توسط موتور می­چرخد و دیگری مته را به حرکت در می­آورد و کلاچ این دو شفت را به یکدیگر متصل می­کند تا بتوانند در هم قفل شوند و با همان سرعت بچرخند و یا جدا شوند تا سرعتشان تغییر کند و با سرعت­های مختلف بچرخند.

در اتومبیل­ها، کلاچ، موتور را به چرخ­ها متصل می­کند. می‌دانیم که در یک خودرو موتور دائماً در حال چرخش می­باشد وقتی که روشن است، اما چرخ­ها این­گونه نیستند، بنابراین وقتی که چرخ­های خودرو می­خواهند متوقف شوند یا سرعتشان تغییر کند، باید چرخ‌های آن از موتور جدا شوند. کلاچ به ما این امکان را می‌دهد تا با کنترل لغزش بین آنها یک موتور چرخان را به آرامی به یک گیربکس غیر چرخان درگیر کنیم.

برای درک چگونگی عملکرد کلاچ ابتدا باید مفهوم اصطحکاک را بدانید. در یک تعریف ساده، اصطحکاک سختی کشیده­شدن یک شیء بر روی شیء دیگری است. همه‌ی سطوح دارای پستی و بلندی­های ریز و یا حتی میکروسکوپی می‌باشند بنابراین همه اجسام حتی سطوح صاف نیز قابلیت اصطحکاک را دارند. کلاچ به‌دلیل اصطحکاک بین صفحه کلاچ و چرخ دنده کار می­کند. در کلاچ اتومبیل چرخ دنده به موتور و صفحه کلاچ به سیستم انتقال قدرت متصل می­باشد.

هنگامی که شما پای خود را از روی کلاچ برمی­دارید، موتور خودرو به شفت ورودی گیربکس قفل می‌شود و باعث چرخش آن­ها با سرعت یکسان می‌شود. میزان نیرویی که کلاچ می­تواند داشته باشد به اصطحکاک بین صفحه کلاچ و چرخ­دنده و میزان فشار فنر به صفحه فشار بستگی دارد.

چگونه کلاچ درگیر و آزاد می‌شود؟

با فشار دادن پدال کلاچ یک کابل یا پیستون هیدرولیکی، فشاری به فنرهای موجود در وسط دیافراگم وارد می­کند که فنر صفحه فشار را از دیسک کلاچ دور می­کند، این فرآیند باعث رها شدن کلاچ از موتور چرخان می‌شود.

از دهه ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۰ کلاچ­ها قابلیت کارکرد بین ۵۰ تا ۷۰ هزار مایل را داشتند، اما کلاچ­های مدرن و امروزی می­توانند تا بیش از ۸۰ هزار مایل دوام داشته باشند. هر چند این عدد نسبی می­باشد و بستگی به نحوه رانندگی و مراقبت از آن دارد و اگر به خوبی از آنها مراقبت نشود در ۳۵ هزار مایل خراب خواهند شد.

رایج­ترین مشکل کلاچ، فرسوده شدن دیسک کلاچ بر اثر اصطکاک می­باشد. اصطکاک صورت گرفته بر روی دیسک کلاچ بسیار شبیه به اصطکاک روی لنت­های یک ترمز دیسکی می­باشد و امکان فرسودگی در هردوی آنها وجود دارد و پس از مدتی از بین می‌روند. پس از فرسوده شدن و از بین رفتن مواد اصطکاکی بر روی دیسک کلاچ، کلاچ شروع به لغزش می‌کند و در نهایت هیچ نیرویی از موتور به چرخ‌ها منتقل نخواهد شد.

این فرسودگی و یا به اصطلاح تمام شدن عمر کلاچ زمانی صورت می‌گیرد که دیسک کلاچ و چرخ دنده با سرعت­های مختلفی در چرخش باشند. هنگامی که آنها در هم قفل هستند و سرعت­های یکسانی دارند اصطکاک در کمترین میزان رخ خواهد داد و فقط در صورت لرزش دیسک کلاچ در برابر چرخ‌دنده سایش رخ می‌دهد. بنابراین اگر شما از رانندگانی هستید که باعث لغزش زیاد کلاچ شوید، صفحه کلاچ خودروی شما خیلی سریع­تر فرسوده خواهد شد.

گاهی اوقات مشکل لغزیدن نیست، بلکه چسبیدن است. اگر کلاچ شما به درستی آزاد نشود، به چرخش شفت ورودی ادامه خواهد داد، این ممکن است باعث شود که خودرو شما به درستی در دنده جا نرود.

از دیگر مشکلات رایج می‌توان به کلاچ "سخت" اشاره کرد همه کلاچ­ها برای فشار به مقداری نیرو نیاز دارند اما اگر شما مجبور شوید به شدت روی پدال فشار وارد کنید، احتمالا مشکلی وجود دارد. برخی از این مشکلات عبارتند از: چسبندگی و قفل‌شدگی در مکان اتصال، کابل و شفت عرضی یا محوری که از علل شایع آن می‌باشد. گاهی اوقات انسداد یا فرسودگی­هایی در سیستم هیدرولیک خودرو وجود دارد که باعث کلاچ سخت می­شود.

یکی دیگر از مشکلات مرتبط با کلاچ، فرسوده­شدن یاتاقان می­باشد. این یاتاقان به صفحه فشار چرخشی نیرو وارد می‌کند تا کلاچ آزاد شود، این مشکل معمولاً با صدایی در هنگام درگیر شدن کلاچ همراه است.

انواع مختلف کلاچ

گیربکس اتوماتیک شامل چندین کلاچ است. هر کلاچ با استفاده از مایع هیدرولیکی تحت فشار به حرکت در می­آید، با افت فشار فنرها، آزاد شدن کلاچ حاصل می­شود.

کمپرسور تهویه هوا در اتومبیل دارای کلاچ الکترومغناطیسی است؛ این کار باعث می‌شود که کمپرسور حتی در هنگام روشن بودن موتور بتواند خاموش شود. درگیر شدن کلاچ در این سیستم هنگامی رخ می‌دهد که جریان از طریق یک سیم پیچ مغناطیسی در کلاچ عبور کند. به محض متوقف­شدن جریان مانند خاموش­ کردن تهویه هوا کلاچ قطع می‌شود.

اکثر اتومبیل­هایی که دارای فن خنک کننده موتور محرک هستند، دارای کلاچ کنترل شده با ترموستات می­باشند، در واقع دمای مایع است که کلاچ را به حرکت در می­آورد. این کلاچ در مرکز فن در جریان هوا قرار دارد. مایه کلاچ هرچه گرم­تر باشد، فن می­تواند سریع­تر بچرخد و با چرخش موتور سریع­تر جا بیفتد، از جهت دیگر اگر مایعات موجود در کلاچ سرد باشد فن به آرامی می­چرخد و به موتور اجازه می­دهد تا به سرعت تا دمای مناسب گرم شود.

بسیاری از اتومبیل­ها دارای دیفرانسیل لغزشی یا اتصالات چسبناک هستند که هر دو از کلاچ برای افزایش چسبندگی استفاده می­کنند. هنگام عبور خودروها از پیچ ها یک چرخ سریع­تر از چرخ دیگر می­چرخد که این امر کنترل ماشین را سخت می‌کند، اما دیفرانسیل لغزشی با کمک کلاچ آن را جبران می‌کند، به این صورت که وقتی یک چرخ سریعتر از چرخ‌های دیگر بچرخد، کلاچ درگیر می‌شود ک سرعت آن را کم می‌کند تا سرعت آن با سرعت سه چرخ دیگر مطابقت داشته باشد.

نوشتن دیدگاه