کلاچ (Clutch) یکی از قطعات اصلی در سیستم جابجایی قدرت خودرو است. وظیفه اصلی کلاچ، اتصال و قطع انتقال قدرت بین موتور و جعبه دنده (گیربکس) است. در واقع، کلاچ به عنوان یک محور اتصال بین موتور و سیستم جابجایی قدرت خودرو عمل می‌کند.
وظایف کلاچ در خودرو
انتقال قدرت: کلاچ به موتور اجازه می‌دهد قدرت تولید شده را به جعبه دنده منتقل کند. زمانی که کلاچ فعال شده و اتصال ایجاد شده است، قدرت موتور از طریق کلاچ به گیربکس منتقل شده و در نهایت به چرخ‌های خودرو منتقل می‌شود.
تغییر سرعت و دنده: با استفاده از کلاچ، راننده قادر است دنده‌ها را تغییر دهد. زمانی که کلاچ غیرفعال است و قطع اتصال ایجاد شده است، راننده می‌تواند با تغییر دنده، سرعت و نسبت دور موتور را تنظیم کند.
شروع و توقف خودرو: کلاچ به راننده اجازه می‌دهد خودرو را راه اندازی کند و توقف دهد. زمانی که کلاچ فعال است و قدرت موتور به گیربکس منتقل می‌شود، خودرو قادر است حرکت کند. وقتی که کلاچ غیرفعال است و اتصال قطع شده است، موتور از گیربکس جدا می‌شود و خودرو توقف می‌یابد.
کلاچ به صورت کنترل شده توسط راننده عمل می‌کند. راننده با استفاده از پدال کلاچ، فشار روی کلاچ را کنترل می‌کند و قدرت انتقالی را تنظیم می‌کند. این امکان به راننده می‌دهد تا به صورت صاف و بدون خستگی در سرعت‌ها و دنده‌های مختلف حرکت کند و کنترل بهتری بر روی خودرو داشته باشد.
خرید وایر شمع خودرو با مناسب‌ترین قیمت
ساختار کلاچ چگونه است؟
ساختار کلاچ شامل چند قطعه اصلی است که به طور کلی عبارتند از:
دیسک کلاچ (Clutch Disc): دیسک کلاچ یک قطعه صفحه‌ای است که معمولاً از فلز سخت تهیه می‌شود. این دیسک دارای سطوح صاف و شیارهایی است که برای ایجاد اصطکاک با سایر قطعات کلاچ استفاده می‌شود.
پرس کلاچ (Clutch Pressure Plate): پرس کلاچ یک قرص فلزی است که در بالای دیسک کلاچ قرار می‌گیرد. وظیفه پرس کلاچ، ایجاد فشار بر روی دیسک کلاچ است که با فشرده شدن کلاچ، انتقال قدرت چرخشی امکان‌پذیر می‌شود.
بسته کلاچ (Clutch Assembly): بسته کلاچ شامل دیسک کلاچ، پرس کلاچ و قطعات مربوطه می‌باشد. این بسته به شکل یک واحد کامل ساخته شده است و در سیستم گیربکس یا ترمز خودرو نصب می‌شود.
مکانیزم فشردن کلاچ (Clutch Release Mechanism): این مکانیزم وظیفه فشردن و آزادسازی کلاچ را دارد. معمولاً شامل پدال کلاچ، سیلندر فشرده‌کننده (Clutch Master Cylinder) و سیلندر آزادساز (Clutch Slave Cylinder) است.
سیستم روغن (در کلاچ خیس): در کلاچ خیس، سیستم روغن وجود دارد که وظیفه خنک‌کنندگی و روان‌سازی کلاچ را دارد. این سیستم شامل رزرووار (Reservoir)، لوله‌ها و مکانیزم‌های مربوطه است.
همه این قطعات با همکاری و تعامل با یکدیگر، کلاچ را تشکیل می‌دهند و عملکرد صحیح آن را تضمین می‌کنند. ساختار دقیق کلاچ ممکن است بسته به نوع و مدل خودرو و نیز نوع کلاچ (خشک یا خیس) متفاوت باشد.
عملکرد کلاچ چگونه است؟
کلاچ عمدتاً برای اتصال و قطع اتصال بین موتور و جعبه دنده در خودروها استفاده می‌شود. هدف اصلی کلاچ، ایجاد اتصال بین موتور و جعبه دنده در زمان تغییر دنده و انتقال قدرت موتور به سیستم جعبه دنده است. در هنگام تغییر دنده، کلاچ بین موتور و جعبه دنده قطع اتصال می‌کند تا امکان تعویض دنده بدون ضربه و خرابی به سیستم جعبه دنده فراهم شود.
فرایند عملکرد کلاچ به شرح زیر است:
- استراحت (Disengaged): در حالت استراحت، کلاچ قطع اتصال بین موتور و جعبه دنده است. صفحه فشار به صفحه گام فشار نمی‌آورد و صفحه کلاچ از صفحه گام جدا می‌شود. در این حالت، موتور می‌تواند بدون تأثیر بر جعبه دنده یا سیستم جریان قدرت در حالت آزاد (دنده خلاص) کار کند.
- فشار دادن پدال کلاچ (Clutch Pedal Depressed): وقتی راننده پدال کلاچ را فشار می‌دهد، سیستم کنترل کلاچ فشار را از طریق مکانیسم‌های مختلف (مکانیکی یا هیدرولیک) به صفحه فشار منتقل می‌کند. این فشار باعث فشردن صفحه فشار می‌شود.
- اتصال (Engagement): با فشردن صفحه فشار، فشار به صفحه گام اعمال می‌شود و صفحه گام به صفحه کلاچ فشار می‌آورد. لایه‌های اصطکاکی در صفحه کلاچ با لایه‌های اصطکاکی در صفحه گام تماس می‌گیرند و اتصال بین موتور و جعبه دنده برقرار می‌شود. در این حالت، قدرت موتور به سیستم جعبه دنده منتقل می‌شود و خروجی موتور به چرخ‌ها منتقل می‌شود.
- تغییر دنده (Gear Shift): پس از برقراری اتصال کلاچ، راننده می‌تواند دنده را تغییر دهد. با تغییر دنده، سیستم جعبه دنده تغییر می‌کند و کلاچ برای لحظه‌ای قطع اتصال می‌شود تا تغییر دنده بدون ضربه و خرابی صورت پذیرد.
- رها کردن پدال کلاچ (Clutch Pedal Released): پس از تغییر دنده، راننده پدال کلاچ را آهسته رها می‌کند.
خرید سنسور دمای آب خودرو از مجموعه پرتوناب
انواع کلاچ در خودرو
کلاچ‌ها در خودروها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. برخی از انواع کلاچ‌ها عبارتند از:
کلاچ دستی (Manual Clutch)
این نوع کلاچ در خودروهای دستی استفاده می‌شود. راننده با استفاده از پدال کلاچ می‌تواند فشار را بر روی کلاچ اعمال کند و قدرت چرخشی را بین موتور و گیربکس منتقل کند.
کلاچ اتوماتیک (Automatic Clutch)
این نوع کلاچ در خودروهای اتوماتیک استفاده می‌شود. کلاچ اتوماتیک بدون نیاز به دستی‌کاری راننده، به طور خودکار فشرده می‌شود و انتقال قدرت چرخشی را انجام می‌دهد.
کلاچ سانتریفیوژ (Centrifugal Clutch)
این نوع کلاچ در برخی از خودروهای موتوری استفاده می‌شود، به خصوص در موتورهای سیکلت و موتورسیکلت. کلاچ سانتریفیوژ با توجه به سرعت چرخش موتور، به طور خودکار فشرده می‌شود و انتقال قدرت چرخشی را امکان‌پذیر می‌سازد.
کلاچ هیدرولیک (Hydraulic Clutch)
این نوع کلاچ در برخی از خودروهای دستی استفاده می‌شود. کلاچ هیدرولیک با استفاده از سیستم هیدرولیک، فشار لازم را بر روی کلاچ اعمال می‌کند.
کلاچ الکترونیکی (Electronic Clutch)
این نوع کلاچ در برخی از خودروهای برقی و هیبریدی استفاده می‌شود. کلاچ الکترونیکی با استفاده از سیستم‌های الکترونیکی کنترل می‌شود و بدون نیاز به پدال کلاچ عمل می‌کند.
کلاچ خشک (Dry Clutch)
کلاچ خشک در واقع یک سیستم فشاری است که در آن دیسک کلاچ به صورت مستقیم بین دیسک و پرس کلاچ قرار دارد. در این نوع کلاچ، ماده آبسوربانتی مانند کاغذ کربنی یا فیبر گلاس مورد استفاده قرار می‌گیرد. کلاچ خشک به واسطه فشار متقابل دیسک‌های کلاچ و پرس کلاچ، قدرت انتقال چرخشی را بین موتور و گیربکس تأمین می‌کند. این نوع کلاچ در خودروهای دستی (مانند خودروهای مجهز به گیربکس دستی) و برخی خودروهای اتوماتیک کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کلاچ خیس (Wet Clutch)
کلاچ خیس در واقع یک سیستم غوطه‌وری است که در آن دیسک کلاچ درون روغن یا ماده آبسوربانت خاص قرار دارد. این نوع کلاچ بیشتر در گیربکس‌های اتوماتیک و موتورهای بزرگ و قدرتمند مانند موتورهای موتورسیکلت و خودروهای مسابقه‌ای استفاده می‌شود. روغن موجود در کلاچ خیس به عنوان یک ماده آبسوربانت، حرارت تولید شده در کلاچ را جذب کرده و از افزایش دمای کلاچ جلوگیری می‌کند. این باعث کاهش سایش و افزایش عمر مفید کلاچ می‌شود. همچنین، وجود روغن درون کلاچ خیس به خنک‌کننده برای کلاچ عمل می‌کند و انتقال گرما را بهبود می‌بخشد.
کلاچ چند لقیمتی (Multi-Plate Clutch)
در این نوع کلاچ، بیش از یک دیسک کلاچ و پرس کلاچ استفاده می‌شود. این کلاچ‌ها قدرت تحمل بیشتری دارند و در خودروهایی با توان بالا و استفاده‌های سنگین استفاده می‌شوند.
هر نوع کلاچ دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود است و بسته به نوع خودرو و نیازهای رانندگان، انتخاب می‌شود.
تفاوت گیربکس های دو کلاچه
کلاچ در گیربکس‌های دو کلاچه (Dual Clutch Transmissions یا DCT) به صورت متفاوتی عمل می‌کند نسبت به گیربکس های معمولی با کلاچ تکی. در گیربکس های دو کلاچه، دو سیستم کلاچ مستقل و مجزا وجود دارد که به صورت همزمان عمل می‌کنند. یک کلاچ برای دنده‌های زوج (مانند دنده 2، 4، 6) و یک کلاچ دیگر برای دنده‌های فرد (مانند دنده 1، 3، 5) استفاده می‌شود.
عملکرد کلاچ در گیربکس دو کلاچه به شرح زیر است:
- استراحت (Disengaged): در حالت استراحت، هر دو کلاچ قطع اتصال بین موتور و دنده مربوطه را فراهم می‌کنند. این حالت مشابه حالت استراحت در گیربکس های تک کلاچه است.
- اتصال (Engagement): وقتی راننده دنده را تغییر می‌دهد، سیستم کنترل کلاچ دوم را برای دنده جدید فعال می‌کند، در حالی که کلاچ اول همچنان اتصال را حفظ می‌کند. به این ترتیب، هنگام تغییر دنده، کلاچ دوم به دنده جدید متصل می‌شود و کلاچ اول قطع اتصال را حفظ می‌کند.
- تغییر دنده (Gear Shift): پس از برقراری اتصال کلاچ دوم، کلاچ اول به طور همزمان قطع اتصال می‌کند. این عمل به سرعت انجام می‌شود تا از دست رفتن قدرت و تأثیر کمترینی بر روی تسریع خودرو جلوگیری شود. در این حالت، کلاچ دوم به دنده جدید متصل است و کلاچ اول قطع اتصال را حفظ می‌کند.
- رها کردن کلاچ دوم (Release of Second Clutch): پس از تغییر دنده، کلاچ دوم بین موتور و دنده جدید اتصال را حفظ می‌کند. در همین حالت، کلاچ اول قطع اتصال را حفظ کرده و برای تغییر دنده بعدی آماده می‌شود.
این فرایند توالی اتصال و قطع اتصال کلاچ در گیربکس دو کلاچه را توصیف می‌کند. با استفاده از کلاچ های جداگانه، گیربکس دو کلاچه قادر است تغییر دنده ها را به سرعت بالا و بدون شوک و شتاب بهتر انجام دهد. این باعث بهبود کارایی و راندمان خودرو می‌شود.
تکنولوژی‌های جدید در کلاچ
کاربرد نیم کلاچ چیست؟
نیم کلاچ یا همچنین با نام کلاچ نیمه‌گیر، مفهومی است که در رانندگی خودروهای دستی استفاده می‌شود. وقتی راننده در حال تغییر دنده در خودروی دستی است، ممکن است نیم کلاچ را برای کنترل صاف و نرم تر انتقال قدرت بین موتور و گیربکس استفاده کند.
زمانی که راننده نیم کلاچ را فعال می‌کند، به طور معمول پدال کلاچ را به طور جزئی و بدون کامل از سطح زمین فرات می‌برد. این باعث می‌شود که اتصال بین دیسک کلاچ و پرس کلاچ کمی محدود شود و قدرت چرخشی به صورت نیمه‌گیری منتقل شود. در این حالت، موتور همچنان در حال چرخش است، اما قدرت چرخشی به گیربکس به طور کامل منتقل نمی‌شود. این به راننده امکان می‌دهد تا سرعت موتور را به تدریج افزایش داده یا کاهش دهد، در حالی که هنوز دنده‌ای را انتخاب نکرده است.
استفاده از نیم کلاچ به راننده امکان می‌دهد تا در ترافیک یا در شرایط متنوع رانندگی، کنترل بهتری بر روی خودرو داشته باشد و تغییر دنده را به صورت صاف و بی‌ضربه‌تر انجام دهد. همچنین، استفاده صحیح از نیم کلاچ می‌تواند به کاهش سایش و سایر آسیب‌های ناشی از تغییرات ناصحیح دنده کمک کند. با این حال، استفاده نادرست یا بیش‌ازحد از نیم کلاچ ممکن است به خودرو و گیربکس آسیب برساند، بنابراین استفاده صحیح و مناسب آن ضروری است.
جمع بندی
کلاچ یک قطعه مهم در سیستم‌های گیربکس و ترمز خودرو است که وظیفه انتقال چرخشی را بین موتور و سایر اجزای خودرو بر عهده دارد. کلاچ یک قطعه مهم در سیستم‌های گیربکس و ترمز خودرو است که وظیفه انتقال چرخشی را بین موتور و سایر اجزای خودرو بر عهده دارد.