کلاچ کامل

کلاچ ها نقش اساسی در مهندسی مکانیک ایفا می کنند و به عنوان اجزای حیاتی در سیستم ها و ماشین های مختلفی که نیاز به انتقال و کنترل نیرو دارند، عمل می کنند. این دستگاه‌های مکانیکی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که حرکت چرخشی بین دو شفت را درگیر و از بین ببرند و امکان انتقال بدون درز نیرو و گشتاور را فراهم کنند. کلاچ ها کاربرد گسترده ای در وسایل نقلیه خودرویی، ماشین آلات صنعتی و سیستم های مکانیکی بی شماری پیدا می کنند که توانایی اتصال و جدا کردن اجزای چرخان ضروری است.

تعریف کلاچ

کلاچ یک وسیله مکانیکی است که در وسایل نقلیه و ماشین آلات برای درگیر کردن یا جدا کردن انتقال نیرو بین دو جزء دوار، معمولاً یک موتور و یک جعبه دنده، استفاده می شود. این تغییر دنده و کنترل انتقال نیرو را امکان پذیر می کند و به اپراتور اجازه می دهد بدون خاموش کردن موتور حرکت خودرو را متوقف یا تغییر دهد.

کلاچ چیست؟

کلاچ یک وسیله مکانیکی است که نقش مهمی در انتقال نیرو با فعال کردن و جدا کردن حرکت چرخشی بین شفت محرک و شفت محرک ایفا می کند. به عنوان یک جزء ضروری در سیستم های انتقال، به ویژه هنگام تعویض دنده ها عمل می کند. هنگامی که کلاچ درگیر می شود، نیرو از طریق سیستم انتقال قدرت از موتور به چرخ ها می رسد و خودرو را به جلو می راند. از سوی دیگر، هنگامی که کلاچ جدا می شود، انتقال نیرو به چرخ ها قطع می شود و در حالی که موتور به کار خود ادامه می دهد، خودرو متوقف می شود. کلاچ در حین کارکرد وسیله نقلیه درگیر می ماند تا جریان برق مداوم را حفظ کند.

علاوه بر این، کلاچ ها به توزیع تدریجی بارها کمک می کنند و از ضربه های ناگهانی یا حرکات ناگهانی روی خودرو جلوگیری می کنند. هنگامی که آنها به درستی کار می کنند، به انتقال یکنواخت نیرو و بهبود تجربه کلی رانندگی کمک می کنند.

 ساخت کلاچ با قطعات

یک کلاچ از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است: دیسک کلاچ، صفحه فشار، فلایویل و یاتاقان رهاسازی. دیسک کلاچ بین صفحه فشار و فلایویل قرار گرفته است. هنگام درگیر شدن، صفحه فشار به دیسک کلاچ فشار وارد می کند و امکان انتقال نیرو را فراهم می کند. هنگام جدا شدن، فشار آزاد می شود و جریان برق را قطع می کند.

اجزای مختلف کلاچ عبارتند از:

• فلایویل

• دیسک اصطکاک

• صفحه فشار

• بهار

• اهرم ها را رها کنید

• بلبرینگ رها کننده کلاچ و

• پیوند

فلایویل

فلایویل به عنوان یک جزء ذخیره انرژی عمل می کند که به طور موثر انرژی اضافی را ذخیره می کند و در صورت نیاز آن را به سیستم باز می گرداند. به طور معمول به میل لنگ متصل است و تا زمانی که موتور روشن است به چرخش ادامه می دهد. فلایویل دارای یک سطح اصطکاک است که به آن دیسک اصطکاک نیز گفته می شود که به طور ایمن به سمت بیرونی آن بسته می شود. این دیسک اصطکاکی باعث درگیری و جداسازی نرم انتقال نیرو می شود و یک رابط کنترل شده برای انتقال نیرو بین موتور و سایر قطعات فراهم می کند. فلایویل با ذخیره و آزادسازی موثر انرژی به حفظ عملکرد ثابت و عملکرد بهینه در سیستم های مکانیکی مختلف کمک می کند.

دیسک اصطکاک

کلاچ ها معمولا دارای دیسک های منفرد یا چندگانه هستند که با مواد اصطکاکی با ضریب اصطکاک بالا پوشانده شده اند . این دیسک ها بر روی محور محرک نصب می شوند و نقش حیاتی در ایجاد تغییرات جهت بین محورهای محرک و محرک ایفا می کنند. اصطکاک ایجاد شده بین دیسک ها این انتقال نیرو را تسهیل می کند. علاوه بر این، کلاچ ها اغلب از صفحات فلزی تشکیل شده اند که به یکدیگر متصل شده اند و یکپارچگی ساختاری و دوام آنها را بیشتر می کنند. این صفحات فلزی به استحکام و پایداری کلی مجموعه کلاچ کمک می کنند و از انتقال توان قابل اعتماد و کارآمد در سیستم های مکانیکی مختلف اطمینان می دهند.

صفحه فشار

هدف اصلی کلاچ این است که به عنوان یک پیوند مهم بین موتور و گیربکس عمل کند و انتقال گشتاور از موتور به گیربکس را تسهیل کند. در این فرآیند، یک دیسک اصطکاک دیگر به طور ایمن به صفحات فشار متصل می شود. صفحه فشار نیز به نوبه خود بر روی هاب اسپلاین نصب می شود و یک مجموعه منسجم ایجاد می کند. این چیدمان امکان درگیری و جداسازی کنترل شده انتقال نیرو را فراهم می کند و امکان تعویض نرم دنده ها و انتقال موثر گشتاور از موتور به گیربکس را فراهم می کند. ترکیبی از دیسک‌های اصطکاک، صفحات فشار، و هاب اسپلاین، انتقال مطمئن و دقیق نیرو را در مکانیزم کلاچ تضمین می‌کند.

اهرم فنری و رهاسازی

فنرهای دیافراگمی معمولاً در کلاچ ها برای تامین نیروی فنر لازم استفاده می شوند. کارکرد این فنرها با استفاده از اهرم ها تسهیل می شود. اهرم رهاسازی نقش مهمی در کاهش نیروی وارد شده به فنر هنگام جدا شدن کلاچ دارد. با فعال کردن اهرم رها کردن، کشش روی فنر دیافراگم کاهش می‌یابد و امکان جداسازی نرم مکانیزم کلاچ را فراهم می‌کند. این کار عملکرد صحیح کلاچ را تضمین می کند و انتقال بدون درز بین حالت های درگیر و جدا شده را امکان پذیر می کند و عملکرد و عملکرد کلی سیستم کلاچ را بهبود می بخشد.

بلبرینگ رها کردن کلاچ 

انتقال حرکت از اتصال کلاچ به صفحه فشار معمولاً توسط یک بلبرینگ توپی یا غلتکی تسهیل می شود. این بلبرینگ به عنوان یک جزء محوری عمل می کند و امکان عملکرد روان و کارآمد مجموعه کلاچ را فراهم می کند. علاوه بر این، یاتاقان به گونه ای طراحی شده است که خود محور باشد، به این معنی که می تواند به طور خودکار هر گونه تغییر یا ناهماهنگی در سیستم کلاچ را تنظیم و جبران کند. این ویژگی خود محوری تضمین می کند که صفحه فشار به درستی تراز شده و با دیسک های اصطکاک درگیر می شود و عملکرد بهینه کلاچ و طول عمر را افزایش می دهد.

پیوند

مکانیزم اتصال کلاچ از ترکیبی از اهرم ها و میله ها برای انتقال حرکت از پدال به شاخک استفاده می کند. هنگامی که پدال کلاچ فشار داده می شود، میله فشار فعال می شود، میل لنگ زنگ را فشار می دهد و باعث حرکت معکوس در پدال می شود. میل لنگ زنگ نیز به نوبه خود به میله آزاد کننده متصل می شود.

میله رهاسازی نقش مهمی در انتقال حرکت از میل لنگ زنگ به شاخک دارد. این به عنوان یک اتصال بین پدال و چنگال کلاچ عمل می کند و امکان درگیری و جدا شدن مکانیسم کلاچ را فراهم می کند. علاوه بر این، میله آزاد کننده امکان تنظیم کلاچ را فراهم می کند و از عملکرد مناسب و عملکرد بهینه کلاچ اطمینان می دهد. با ارائه وسیله ای برای تنظیم، تنظیم دقیق نقطه درگیری کلاچ را تسهیل می کند و کنترل کلی و عملکرد سیستم کلاچ را افزایش می دهد.

انواع کلاچ

کلاچ‌ها طیف متنوعی از انواع را در بر می‌گیرند که هر کدام متناسب با کاربردهای خاص و نیازهای عملکردی طراحی شده‌اند. اولاً، کلاچ های اصطکاکی به اصطکاک ایجاد شده بین سطوح برای فعال یا غیرفعال کردن انتقال نیرو تکیه می کنند و این امر باعث می شود که در اتومبیل ها رایج شوند. از سوی دیگر، کلاچ های هیدرولیک از مایع هیدرولیک برای دستیابی به درگیری و جدا شدن دقیق استفاده می کنند و عملکرد روان را تضمین می کنند.

کلاچ مثبت و اسپلاین

در یک سیستم کلاچ مثبت، شیارها بر روی عضو محرک یا عضو محرک حک می‌شوند و اجزای طراحی شده ویژه در هر دوی این اعضا قرار دارند. هنگامی که راننده پدال کلاچ را رها می کند، این قطعات تخصصی با شیارها درگیر می شوند و باعث می شوند که محورهای محرک و محرک با هم بچرخند. برعکس، هنگامی که راننده پدال کلاچ را فشار می دهد، این قطعات از شیارها جدا می شوند و در نتیجه شفت موتور مستقل از محور محرک می چرخد. این مکانیسم امکان اتصال و قطع کنترل شده انتقال نیرو را فراهم می کند و درگیری و جداسازی نرم سیستم کلاچ را فراهم می کند.

کلاچ اصطکاکی

کلاچ اصطکاکی نوع بسیار مهمی از کلاچ است که برای انتقال حرکت چرخشی از یک شفت به شفت دیگر در صورت نیاز استفاده می شود. در این نوع کلاچ، محورهای دو شفت کاملاً در یک راستا قرار می گیرند. هنگام درگیر شدن، سطوح کلاچ محکم به هم فشرده می شوند و اصطکاک ایجاد می کنند و باعث می شوند کلاچ به صورت یک واحد بچرخد. این امکان انتقال یکپارچه قدرت و گشتاور بین دو شفت را فراهم می کند. کلاچ اصطکاکی نقش مهمی در سیستم های مکانیکی مختلف ایفا می کند و امکان انتقال کنترل شده و کارآمد حرکت چرخشی را در صورت لزوم فراهم می کند.

کلاچ تک صفحه ای

• یک کلاچ تک صفحه ای شامل یک صفحه کلاچ است که به توپی با اسپلاین متصل است و به آن اجازه می دهد تا به صورت محوری در امتداد خطوط محور محور حرکت کند. صفحه کلاچ معمولاً از فولاد ساخته شده است و دارای آسترهای اصطکاکی در هر طرف است که به دلیل ضریب اصطکاک بالا شناخته می شود. محور موتور از یک چرخ طیار پشتیبانی می کند.

• هنگامی که کلاچ درگیر است، یک صفحه فشار فنری صفحه کلاچ را محکم روی فلایویل فشار می دهد. در حالت جدا شده، فشار حاصل از فنرها باعث می شود که پوشش متصل به فلایویل به صفحه فشار فشار بیاورد. این باعث می شود که هم فلایویل و هم صفحه فشار با محور محرک بچرخند. حرکت پدال کلاچ از طریق یک یاتاقان رانش به صفحه فشار منتقل می شود.

• اهرم های رها کردن صفحه فشار را می کشند و در نتیجه آسترهای اصطکاک روی صفحه کلاچ دیگر با صفحه فشار یا فلایویل تماس ندارند. در نتیجه، فلایویل بدون حرکت صفحه کلاچ و محور محرک می چرخد.

• هنگامی که پا از پدال رها می شود، فشار بر یاتاقان رانش آزاد می شود. این به فنرها اجازه می دهد صفحه فشار را حرکت داده و آن را با صفحه کلاچ در تماس قرار دهند. صفحه کلاچ در امتداد توپی اسپلینت شده می لغزد و بین صفحه فشار و فلایویل گرفته می شود. اصطکاک ایجاد شده بین آسترهای روی صفحه و فلایویل از یک طرف و صفحه فشار از طرف دیگر باعث چرخش کلاچ و محور محرک می شود.

• 

کلاچ چند صفحه ای

• در یک کلاچ چند صفحه ای، ظرفیت انتقال گشتاور با ترکیب تعداد بیشتری از آسترهای اصطکاکی و صفحات فلزی افزایش می یابد. حلقه‌های اصطکاکی دارای اسپین‌هایی در حاشیه بیرونی خود هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد تا با اسپلاین‌های مربوطه روی فلایویل درگیر شوند. این حلقه‌ها آزادانه به صورت محوری سر می‌خورند و بنابراین با چرخ فلایویل و محور موتور می‌چرخند. تعداد حلقه های اصطکاکی مورد استفاده به گشتاور مورد نیاز برای انتقال بستگی دارد.

• به طور مشابه، شفت محرک از یک دیسک بر روی اسپلاین‌های خود پشتیبانی می‌کند، که این دیسک نیز همراه با محور محرکه می‌چرخد و می‌تواند در جهت محوری هنگام رها شدن نیروی روی پدال، بلغزد.

• اگر تعداد کل صفحات هر دو عضو محرک و رانده را به عنوان 'n' نشان دهیم، تعداد سطوح فعال 'n-1' خواهد بود، زیرا یک سطح بین صفحات مشترک خواهد بود. این ترتیب، انتقال گشتاور موثر و انتقال نیرو را در داخل سیستم کلاچ امکان پذیر می کند.

• 

کلاچ مخروطی

• کلاچ های مخروطی دارای سطوح تماس به شکل مخروط هستند. در حالت درگیر، سطوح اصطکاک دو مخروط به دلیل فشار فنر در تماس کامل هستند و در حین درگیر بودن کلاچ تماس مداوم را تضمین می کنند.

• اگر نیروی محوری را با «F»، نیروی نرمال را «Fn» و زاویه نیمه مخروطی کلاچ را با «£» نشان دهیم، تئوری سایش یکنواخت بیان می‌کند که برای یک یقه مخروطی، باید روابط خاصی بین این متغیرها حفظ شود.

• با این حال، یکی از معایب اصلی کلاچ مخروطی زمانی ایجاد می شود که زاویه مخروط کوچکتر از 20 درجه باشد. در چنین مواردی، مخروط نر تمایل دارد به مخروط ماده بچسبد و جدا کردن کلاچ را دشوار می کند.

• کلاچ های مخروطی معمولا در کاربردهای کم سرعت و همچنین در موتورهای احتراق داخلی و خودروها استفاده می شود. آنها همچنین در گیربکس های تخصصی برای مسابقات اتومبیل رانی، رالی و وسایل نقلیه خارج از جاده استفاده می کنند. علاوه بر این، کلاچ های مخروطی در قایق های موتوری استفاده می شوند که تطبیق پذیری آنها را در کاربردهای مختلف نشان می دهد.

• 

کلاچ گریز از مرکز

• کلاچ های گریز از مرکز به طور فزاینده ای در اتومبیل ها و ماشین ها مورد استفاده قرار می گیرند. آنها از یک عضو محرک با چهار بلوک لغزنده تشکیل شده اند که توسط فنرهای صاف در موقعیت خود قرار می گیرند. با افزایش سرعت چرخش محور، نیروی گریز از مرکز وارد بر کفش نیز افزایش می یابد.

• هنگامی که نیروی گریز از مرکز از نیروی مقاومت فنرها فراتر می رود، کفش ها به سمت جلو حرکت می کنند و به داخل رینگ فشار می آورند. این اجازه می دهد تا گشتاور به رینگ منتقل شود. کلاچ فقط زمانی درگیر می شود که موتور به سرعت کافی برای تحمل بار به طور موثر برسد. سطوح بیرونی کفش ها معمولاً با مواد اصطکاکی پوشانده شده اند تا قابلیت چنگ زدن را افزایش دهند.

• روی شفت ورودی فنرهای بزرگی وجود دارد که به یک کفشک کلاچ متصل می شوند. هنگامی که محور محرک با سرعت کافی می‌چرخد، فنرها گسترش می‌یابند و باعث می‌شوند کفش‌ها با صفحه اصطکاک درگیر شوند. هنگامی که شفت موتور به یک دور خاص در دقیقه (RPM) می رسد، کلاچ فعال می شود و به تدریج درگیری آن را افزایش می دهد. با افزایش بار روی کلاچ، دور در دقیقه کاهش می یابد و منجر به جدا شدن می شود. متعاقباً، RPM دوباره افزایش می یابد و در نتیجه کلاچ دوباره درگیر می شود.

• در حالی که این مکانیسم مقداری گرمای اتلاف تولید می کند، مزایای قابل توجهی نسبت به درایو مستقیم در کاربردهای مختلف مانند موتور سیکلت و کارت کارت ارائه می دهد. با تنظیم استحکام فنرها یا وزن کفش ها، می توان کلاچ را طوری ساخت که در محدوده های RPM مختلف درگیر شود. فنرهای ضعیف یا کفش‌های سنگین‌تر باعث درگیر شدن کلاچ در دور کمتر می‌شوند، در حالی که فنرهای قوی‌تر یا کفش‌های سبک‌تر باعث درگیری در دورهای بالاتر می‌شوند.

• 

کلاچ هیدرولیک

این نوع کلاچ از مایع هیدرولیک برای انتقال گشتاور استفاده می کند. این کلاچ بر اساس طراحی آنها به دو نوع تقسیم می شود:

• کوپلینگ سیال

• مبدل گشتاور هیدرولیک

کوپلینگ سیال

• کوپلینگ سیال یک واحد هیدرولیکی است که می تواند در حالت نیمه یا تمام اتوماتیک کار کند. بر خلاف انواع دیگر کلاچ ها، این کلاچ به اتصال مکانیکی بین عضو محرک و عضو محرک متکی نیست.

• در این نوع کلاچ، یک پروانه پمپ به عضو محرک پیچ می شود، در حالی که یک موتور توربین به عضو محرک (معمولا گیربکس) پیچ می شود. هر دو واحد در یک محفظه پر از مایع محصور شده اند که به عنوان وسیله ای برای انتقال گشتاور عمل می کند. هنگامی که عضو محرک شروع به چرخش می کند، پروانه مایع را از طریق عمل گریز از مرکز به حرکت در می آورد و باعث حرکت آن به سمت بیرون می شود.

• سپس مایع قبل از بازگشت به پروانه پمپ و تکمیل مدار، وارد رانر توربین می شود و بر آن نیرو وارد می کند. توجه به این نکته مهم است که کوپلینگ های سیال برای گیربکس های معمولی که امروزه استفاده می شوند مناسب نیستند. در عوض، آنها معمولاً در گیربکس های اتوماتیک و نیمه اتوماتیک استفاده می شوند.

مبدل گشتاور هیدرولیک

• مبدل گشتاور هیدرولیک بر اساس اصل مشابه ترانسفورماتور الکتریکی عمل می کند. وظیفه اصلی آن اتصال عضو محرک به اعضای محرک و تقویت گشتاور اعضای رانده است. همه این اجزا در کنار هم قرار گرفته و در مایع هیدرولیک غوطه ور می شوند. پروانه، که با عضو رانده می چرخد، مایع را از طریق عمل گریز از مرکز به بیرون رانده می کند.

• پره های راهنمای ثابت داخل مبدل گشتاور، اختلاف گشتاور بین پروانه و توربین را تعیین می کنند. اساساً مبدل گشتاور هیدرولیک هدف دوگانه یک کلاچ و یک گیربکس اتوماتیک را انجام می دهد. این درگیری صاف بین اعضای محرک و محرک را تسهیل می کند و همچنین توانایی تنظیم خودکار نسبت دنده را بر اساس شرایط عملیاتی فراهم می کند. این امر انتقال کارآمد نیرو و عملکرد بهینه را در کاربردهای مختلف ممکن می سازد.

کلاچ الکترومغناطیسی

• کلاچ الکترومغناطیسی از الکترومغناطیس برای اعمال فشار و درگیر شدن کلاچ استفاده می کند. در این نوع کلاچ صفحه محرک به کویل های برقی متصل می شود.

• هنگامی که جریان الکتریکی به این سیم پیچ ها وارد می شود، صفحه محرک مغناطیسی شده و صفحه دیگر را جذب می کند. در نتیجه، هر دو صفحه به یکدیگر متصل می شوند و کلاچ در موقعیت درگیر قرار می گیرد. برعکس، وقتی برق قطع می شود، نیروی مغناطیسی کاهش می یابد و باعث جدا شدن کلاچ می شود.

• توجه به این نکته مهم است که کلاچ های الکترومغناطیسی برای کاربردهای با سرعت بالا که بیش از 50 دور در دقیقه هستند مناسب نیستند . تلاش برای درگیر کردن کلاچ در چنین سرعت هایی می تواند به دندان های کلاچ آسیب برساند. بنابراین، آنها معمولاً در شرایطی استفاده می‌شوند که سرعت چرخش بالا عاملی نیست و امکان درگیری کارآمد و کنترل‌شده و جداسازی مکانیسم کلاچ را فراهم می‌کند.

• 

کلاچ هیسترزیس

• واحدهای هیسترزیس الکتریکی محدوده گشتاور فوق العاده وسیعی را ارائه می دهند که آنها را برای آزمایش کاربردهایی که به گشتاور متغیر نیاز دارند بسیار مناسب می کند. این واحدها را می توان دقیقاً کنترل کرد که امکان تنظیم دقیق سطوح گشتاور را فراهم می کند. حداقل گشتاور پسا ارائه شده توسط این واحدها محدوده گشتاور گسترده ای را برای کاربردهای مختلف الکترومغناطیسی تضمین می کند.

• مزیت مهم واحدهای هیسترزیس این است که تمام گشتاور به صورت مغناطیسی منتقل می شود و هرگونه تماس فیزیکی بین اجزای انتقال گشتاور را از بین می برد. این عدم تماس منجر به حداقل سایش و افزایش طول عمر عملیاتی می شود.

• هنگامی که یک جریان الکتریکی اعمال می شود، یک شار مغناطیسی ایجاد می کند که به بخش روتور واحد می رسد. دیسک هیسترزیس به طور فیزیکی بدون تماس مستقیم از روتور عبور می کند. این دیسک ها بسته به قدرت شار قابلیت مغناطیسی شدن را دارند. در نتیجه، هنگامی که روتور می چرخد، یک کشش مغناطیسی بین روتور و دیسک هیسترزیس ایجاد می شود که باعث حرکت چرخشی می شود.

• هنگامی که جریان از کلاچ خارج می شود، آرمیچر آزاد است تا بچرخد و هیچ نیروی نسبی بین اعضا منتقل نمی شود. در نتیجه، تنها گشتاور تجربه شده، کشش یاتاقان بین اجزای ورودی و خروجی است. این ویژگی منحصر به فرد امکان کنترل دقیق، حداقل مقاومت مکانیکی و انتقال کارآمد چرخ دنده را در سیستم فراهم می کند.

کلاچ نیمه گریز از مرکز

در این نوع کلاچ، انتقال نیرو از طریق ترکیبی از فنرهای کلاچ و عمل گریز از مرکز وزن اضافی یکپارچه در سیستم انجام می شود. این پیکربندی امکان درگیر شدن و جداسازی کارآمد کلاچ را فراهم می کند، به ویژه در سناریوهای سخت مانند مسابقه یا رانندگی با عملکرد بالا. با مهار نیروی مکانیکی فنر و نیروهای گریز از مرکز، این طراحی کلاچ عملکرد کلی و پاسخگویی موتور را بهینه می‌کند و از تحویل یکنواخت نیرو و کنترل مؤثر در هنگام شتاب‌گیری و تعویض دنده اطمینان می‌دهد.

کلاچ دیافراگمی

در کلاچ دیافراگمی، فنرهای سیم پیچ یا مارپیچ با فنرهای دیافراگمی جایگزین می شوند. بر خلاف انواع دیگر کلاچ ها، کلاچ های دیافراگمی به اهرم های آزاد کننده جداگانه نیاز ندارند، زیرا فنر دیافراگمی خود به عنوان یک سری اهرم عمل می کند. طراحی فنر دیافراگمی آن را قادر می سازد تا نیروی لازم برای درگیری و جدا شدن کلاچ را فراهم کند و نیاز به قطعات مکانیکی اضافی را از بین ببرد. این ساختار ساده مکانیسم کلاچ را ساده می کند و در عین حال عملکرد کارآمد و قابل اعتماد را تضمین می کند. کلاچ دیافراگمی معمولاً در کاربردهای مختلف خودرو استفاده می شود و راه حلی فشرده و موثر برای انتقال نیرو بین موتور و پیشرانه ارائه می دهد.

کلاچ خلاء 

• یک اتصال کلاچ خلاء از طریق خلاء ایجاد شده در طول مکش موتور عمل می کند. این شامل یک مخزن مخزن خلاء است که از طریق یک سوپاپ برگشت به منیفولد ورودی موتور متصل می شود.

• مخزن نیز به یک شیر برقی متصل است که توسط یک باتری و یک کلید واقع بر روی دسته دنده کنترل می شود. علاوه بر این، یک شیر کنترل به سیلندر خلاء متصل است و از یک پیستون و پیستون تشکیل شده است. این قطعات بیشتر به چنگال رها کننده و یاتاقان رها کننده متصل می شوند.

• سیستم اتصال کلاچ خلاء از خلاء موتور برای فعال کردن مکانیسم کلاچ استفاده می‌کند و درگیری و جداسازی صاف را فراهم می‌کند. با کنترل موثر فشار خلاء، این سیستم اتصال امکان عملکرد کارآمد و دقیق کلاچ را فراهم می کند و تجربه کلی رانندگی را بهبود می بخشد.

• 

کلاچ چرخ آزاد

• کلاچ چرخ آزاد یک وسیله مکانیکی است که امکان حرکت چرخشی در یک جهت را فراهم می کند و از آن در جهت مخالف جلوگیری می کند.

• از دو عضو تشکیل شده است: نژاد درونی و نژاد بیرونی.

• مسابقه داخلی به طور معمول به محور محرک متصل است، در حالی که مسابقه بیرونی به شفت محرک متصل است.

• هنگامی که شفت محرک سریعتر از محور محرک می چرخد، کلاچ چرخ آزاد درگیر می شود و به دو مسابقه اجازه می دهد با هم بچرخند.

• با این حال، هنگامی که محور محرک سعی می کند سریعتر از محور محرک بچرخد، کلاچ چرخ آزاد جدا می شود و از انتقال حرکت جلوگیری می کند.

• کلاچ های چرخ آزاد معمولا در کاربردهایی مانند دوچرخه، موتور سیکلت و برخی از قطعات خودرو استفاده می شوند.

• آن‌ها مزایایی مانند سواری، جلوگیری از حرکت معکوس و محافظت از پیشرانه در برابر آسیب را ارائه می‌کنند.

• برخی از کلاچ های چرخ آزاد دارای مکانیسم های اضافی مانند اسپراگ، غلتک یا توپ هستند تا از درگیری و جدا شدن صاف اطمینان حاصل کنند.

• کلاچ های چرخ آزاد برای کنترل محدوده های گشتاور و سرعت خاص بر اساس الزامات کاربردی طراحی شده اند.

• 

اصل کار کلاچ

• از کلاچ برای اتصال دو محور متحرک که با سرعت های مختلف کار می کنند استفاده می شود. این اجازه می دهد تا قدرت موتور قطع شود و عملکرد راحت خودرو را تسهیل می کند.

• هنگامی که پدال کلاچ فشار داده می شود، دیسک اصطکاک متحرک روی شفت می لغزد و باعث جدا شدن آن می شود. در این حالت هیچ تماسی بین دیسک اصطکاک و فلایویل وجود ندارد و در نتیجه بار محوری از صفحه فشار صفر است و انتقال نیرو/گشتاور وجود ندارد. اگرچه موتور به کار خود ادامه می دهد، اما وسیله نقلیه حرکت نمی کند.

• پس از آزاد کردن کامل پدال، دیسک اصطکاک متحرک به جلو می لغزد و با فلایویل تماس برقرار می کند. این موقعیت درگیر، بار محوری را از صفحه فشار به حداکثر می‌رساند و در نتیجه بالاترین انتقال نیرو را به همراه دارد. صفحه کلاچ به دلیل اصطکاک بین صفحه فلایویل و صفحه فشار با فلایویل می چرخد ​​و باعث چرخش شفت و گیربکس متصل می شود.

• کلاچ از یک صفحه اصطکاک پیچ و مهره ای روی فلایویل و یک صفحه متحرک روی میل لنگ تشکیل شده است. مقدار گشتاور تحویلی به بار محوری اعمال شده بستگی دارد. دیسک متحرک روی میل لنگ شیاردار شده و با پدال به جلو و عقب حرکت می کند. بار محوری بالاتر مربوط به افزایش انتقال نیرو است، در حالی که بار صفر منجر به انتقال توان صفر می شود.

• بار توسط صفحه فشار اعمال می شود که به فنرها، یا فنرهای دیسکی متعدد یا فنر دیافراگمی متصل است. کلاچ ها برای کارکرد موتور حتی زمانی که وسیله نقلیه ساکن است ضروری هستند. آنها تعویض دنده های نرم را امکان پذیر می کنند، از بارهای ناگهانی و ضربه های ناگهانی روی دنده ها جلوگیری می کنند و به حفظ پایداری موتور در هنگام تغییر سرعت کمک می کنند.

• هنگامی که پدال کلاچ فشار داده می شود، جدا شدن رخ می دهد و تماس بین کلاچ و فلایویل قطع می شود. این امکان تعویض دنده را فراهم می کند که توسط همگام سازها تسهیل می شود. هنگامی که تعویض دنده کامل شد، رها کردن پدال منجر به درگیر شدن مجدد می شود و درایو را به گیربکس منتقل می کند.

• با فشار دادن پدال، نیرویی به صفحه فشار وارد می شود که به فلایویل پیچ می شود. این نیروی درونی دیسک را از دیسک فلایویل و کلاچ جدا می کند. کلاچ ها، به عنوان ابزارهای مکانیکی، به طور ایمن یک محور را به محور دیگر می گیرند.

• برای موتورهای احتراق داخلی، شروع از 0 دور در دقیقه با گشتاور ایده آل نیست. آنها برای تولید گشتاور به حداقل سرعت در حالت آزاد نیاز دارند. کلاچ ها انتقال تدریجی سرعت چرخش را از یک محور چرخشی به یک محور ثابت تسهیل می کنند.

• آنها نیرو را بین عناصر منتقل می کنند و نقش مهمی را به عنوان دستگاه های مکانیکی ایفا می کنند. در خودروها، موتور به عنوان محرک اصلی عمل می کند، در حالی که فلایویل به موتور و کلاچ به گیربکس متصل می شود. با فشار دادن پدال کلاچ، حرکت فلایویل به سیستم گیربکس منتقل می شود. این به راننده اجازه می دهد تا کلاچ را از فلایویل جدا کند، از انتقال چرخش موتور به سیستم انتقال جلوگیری می کند و تعویض دنده را تسهیل می کند.

موارد استفاده از کلاچ

• کلاچ وظیفه اصلی اتصال و جدا کردن دو شفت چرخان را دارد. به طور معمول، یک شفت به یک موتور یا موتور متصل است، در حالی که شفت دیگر قدرت خروجی را تامین می کند. این امر در مورد کاربردهای مختلف صدق می کند، به طوری که اتومبیل ها یک نمونه معمولی هستند که در آن حرکت درگیر عمدتاً چرخشی است، اگرچه کلاچ های خطی نیز امکان پذیر است.

• در یک خودرو، از کلاچ برای درگیر کردن یا جدا کردن موتور با گیربکس استفاده می شود. هنگامی که کلاچ درگیر می شود، نیروی تولید شده توسط حرکت چرخشی موتور به گیربکس و متعاقباً به چرخ ها منتقل می شود و خودرو را قادر به حرکت می کند.

• برعکس، وقتی کلاچ جدا می شود، نیروی موتور به گیربکس نمی رسد، حتی اگر خود موتور به کار خود ادامه دهد. کلاچ همچنین نقش مهمی در تسهیل تعویض یا تعویض دنده در حین حرکت خودرو دارد. برای تعویض دنده، ابتدا کلاچ جدا می شود و امکان انتقال نرم بین دنده ها را فراهم می کند. هنگامی که تعویض دنده کامل شد، کلاچ دوباره درگیر می شود تا انتقال نیرو از سر گرفته شود. علاوه بر این، کلاچ باید باز شود تا وسیله نقلیه متوقف شود یا موتور در حالت آرام قرار گیرد و به طور موثر خودرو را در حالت خنثی قرار دهد.

مزایا و معایب کلاچ

مزایای کلاچ

کلاچ ها چندین مزیت دارند، از جمله:

• درگیری صاف: کلاچ ها بدون ایجاد گرمای بیش از حد، به ویژه در کاربردهایی که شامل شروع و توقف مکرر نیستند، درگیری روان و کارآمد را فراهم می کنند.

• بدون لغزش: پس از درگیر شدن، کلاچ ها اتصال محکمی بین محورهای ورودی و خروجی ایجاد می کنند و از انتقال کارآمد نیرو بدون هیچ گونه لغزشی اطمینان حاصل می کنند.

• ویژگی های ایمنی: در موارد خاص، کلاچ ها به عنوان وسایل ایمنی عمل می کنند. هنگامی که گشتاور از محدودیت های ایمنی تعیین شده فراتر رود، کلاچ به طور خودکار جدا می شود و سیستم را از آسیب احتمالی محافظت می کند.

• عملکرد آسان: کلاچ ها به گونه ای طراحی شده اند که کاربر پسند بوده و کار با آن آسان باشد و در صورت نیاز امکان درگیری و جداسازی راحت را فراهم می کند.

• انتقال قدرت جزئی: کلاچ ها توانایی انتقال نیروی جزئی را دارند که امکان کنترل دقیق بر تحویل نیرو بر اساس نیازهای عملیاتی خاص را فراهم می کند.

• درگیری و جداسازی مکرر: کلاچ ها می توانند چرخه های درگیری و جداسازی مکرر را بدون به خطر انداختن عملکرد یا دوام انجام دهند و برای کاربردهایی که نیاز به تغییرات مکرر در انتقال نیرو دارند، مناسب هستند.

معایب کلاچ

معایب مختلف کلاچ عبارتند از:

و برای نصب و نگهداری نیاز به دانش تخصصی دارد.

• احتمال فرسودگی صفحه کلاچ: اگر کلاچ برای مدت طولانی تحت بار سنگین درگیر باشد یا لغزش رخ دهد، مواد اصطکاک روی صفحات کلاچ ممکن است بیش از حد گرم شده و بسوزند که منجر به کاهش عملکرد کلاچ می شود.

• عملکرد دستی: در سیستم‌های گیربکس دستی، کلاچ برای درگیر شدن و جدا شدن به ورودی دستی راننده نیاز دارد، که ممکن است به تلاش و هماهنگی بیشتری نیاز داشته باشد، به ویژه در ترافیک سنگین یا شرایط رانندگی چالش برانگیز.

• هزینه: تعویض یا تعمیر کلاچ بسته به نوع کلاچ و وسیله نقلیه یا تجهیزات خاص ممکن است پرهزینه باشد.

یک کلاچ از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است: دیسک کلاچ، صفحه فشار، فلایویل و یاتاقان رهاسازی. دیسک کلاچ بین صفحه فشار و فلایویل قرار گرفته است. هنگام درگیر شدن، صفحه فشار به دیسک کلاچ فشار وارد می کند و امکان انتقال نیرو را فراهم می کند. هنگام جدا شدن، فشار آزاد می شود و جریان برق را قطع می کند.

منبع: testbook