تجزیه و تحلیل انواع کلاچ
مقدمه ای برای تعریف کلاچ
یکی از اصلی ترین سیستم های داخل خودرو، سیستم کلاچ است. کلاچ یک وسیله مکانیکی است که بین موتور خودرو و گیربکس تعبیه شده و به عنوان یک رابط می تواند اتصال مکانیکی بین موتور و شافت ورودی گیربکس را فراهم کند. از اجزای سیستم کلاچ می توان به فلایویل، صفحه دیسک کلاچ و مواد اصطکاکی، صفحه فشار، پوسته کلاچ، فنر دیافراگم و اتصالات لازم جهت کار کردن کلاچ اشاره کرد. کلاچ با اجازه دادن به مقدار مشخصی از لغزش می تواند زمینه انتقال را به تدریج بین فلایویل و شفت ورودی گیربکس فراهم کند. با این حال، به دلیل اصطکاک بین دیسک کلاچ و فلایویل، مکانیسم لغزش کلاچ انرژی گرمایی ایجاد می کند. در سرعت کشویی بالا به دلیل ایجاد گرمای بیش از حد اصطکاک، درجه حرارت در سطح دیسک کلاچ افزایش می یابد و این مسئله باعث ایجاد مشکلات حرارتی مکانیکی مانند تغییر شکل های حرارتی و بی ثباتی گرمای الاستیک می شود که خود می تواند منجر به ترک خوردگی حرارتی، سایش و
دیگر حالت های خرابی اجزای دیسک کلاچ شود.
کلاچ مکانیزمی است که از آن برای برقرای اتصال و قطع ارتباط بین اجزای محرک و متحرک استفاده می شود. در زمان هایی که هردو شافت ثابت بوده و یا یک حرکت نسبی بین آنها وجود داشته باشد، کلاچ می تواند یک شفت محور چرخشی را به یک شفت دیگر متصل کند. نیاز به کلاچ عمدتاً در ویژگی های حرکت چرخشی تولید شده توسط موتور در محدوده سرعت پایین تر خود نمود پیدا می کند. هنگام خاموش بودن، موتور قادر نیست تا به اندازه کافی گشتاور ایجاد كند که گیربکس درگیر شود. به منظور ایجاد یک درگیری نرم، کلاچ باید به تدریج درگیر شود تا محرک را تحریک کند، تا این که گشتاور منتقل شده از موتور برابر برابر با نیرویی باشد که بتواند خودرو را به حرکت دربیاورد. همچنین از کلاچ موتور برای قطع ارتباط بین گیربکس و موتور استفاده می شود تا شرایط تعویض دنده فراهم شود. بدین ترتیب، عمل حرکت با استفاده از کلاچ به نرمی انجام می شود و در صورت لزوم نیز حرکت را متوقف می¬کند.
سیستم کلاچ اتوماتیک
در خودروها، کلاچ بین موتور و گیربکس قرار دارد. کلاچ می تواند اتصال مکانیکی بین موتور و شفت ورودی انتقال را فراهم کند. درگیربکس های دستی، جهت اتصال و قطع انتقال قدرت به کلاچ نیاز است.کلاچ با اجازه دادن به مقدار مشخصی از لغزش می تواند زمینه انتقال را به تدریج بین فلایویل و شفت ورودی گیربکس فراهم کند (Erjavec 2005). همانطور که در شکل - نشان داده شده است، کلاچ اساساً از شش قسمت اصلی تشکیل شده است که شامل فلایویل، دیسک کلاچ، صفحه فشار، فنر دیافراگم، پوسته کلاچ و اتصالات لازم جهت کار کردن کلاچ است (Lee و Cho 2006).
موادی که کلاچ ها از آن ساخته می شوند
خاکستر چدن
دیسک کلاچ معمولاً از چدن خاکستری ساخته می شود.دلیل استفاده از چدن خاکستری در دیسک کلاچ این است که می تواند دارای مقاومت خوبی در برابر سایش با هدایت حرارتی بالا باشد و همچنین هزینه تولید آن نسبت به سایر مواد دیسک کلاچ مانند A1-MMC (کامپوزیت های زمینه فلزی آلومینیومی )، کامپوزیت های کربن و کامپوزیت های مبتنی بر سرامیک کم تر است .
از آنجا که رسانایی حرارتی بالا از انتشار مواد به عنوان یک مزیت در نظر گرفته می شود، در نتیجه گرما مجاز است در سرعت های بالاتر از بین برود .
مواد اصطکاکی زینتر برنز
لنت های اصطکاکی ترکیب شده از زینتر، از پودرهای متشکل از مواد جذب گرما به همراه مواد تولید کننده و روان کننده اصطکاکی تولید می شوند. به یک نسبت بهینه، پودرها ترکیب و فشرده می شوند تا یک سطح صلب با شکل از قبل مشخص شده تشکیل شود. این پودرها، در مقایسه با آسترهای ارگانیک بسیار بادوام تر و دارای خاصیت درگیری شدیدتر هستند. كيفيت مواد مورد استفاده در كنار پارامتر زینتر شدن می تواند نقش مهمي را در ارائه عملكرد مورد نياز ایفا کند