برای بسیاری از افرادی که با خودرو سروکار دارند، این سوال پیش آمده که کلاچ ماشین چیست؟ کلاچ یکی از قسمت‌های مهم در تمام سیستم‌های انتقال نیرو است و از آنجایی که خودرو نیز دارای یک پیشرانه برای تولید نیرو و یک گیربکس برای تغییر در گشتاور و دور تولیدی توسط موتور است، نیاز داریم تا یک سیستم هم برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس داشته باشیم. این بخش مهم و حیاتی، کلاچ خودرو است و سلامت آن، مستقیما و کاملا در عملکرد و دینامیک خودرو تاثیر خواهد داشت.
کلاچ ماشین چیست؟
مجموعه کلاچ ماشین، که گاهی به اشتباه به نام کلاژ نیز شناخته می‌شود، جزئی حیاتی از سیستم انتقال قدرت در خودروهای مجهز به گیربکس دستی، دوکلاچه اتوماتیک و همچنین گیربکس‌های اتوماتیک از نوع AMT به شمار می‌آید. کلاچ، به عنوان رابط و اتصال‌دهنده میان موتور و گیربکس عمل می‌کند و به همین دلیل اهمیت بسیاری در این بخش دارد. وظیفه اصلی آن، انتقال نیرو و قدرت تولیدشده توسط موتور به گیربکس است، تا این قدرت در نهایت به چرخ‌ها منتقل شود.
هنگامی که نیاز به تعویض دنده احساس می‌شود، کلاچ می‌گیریم تا این اتصال موقتا قطع شود و بتوانیم دنده موردنظر را به سادگی درگیر کنیم. همچنین، کلاچ به کاهش فشار و تنش در سیستم انتقال نیرو در زمان‌های لازم کمک می‌کند، به این معنا که با جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها، ایمنی و کنترل بیشتری را در هنگام رانندگی فراهم می‌آورد. به علاوه، نگهداری و سرویس به‌موقع کلاچ، می‌تواند طول عمر سیستم انتقال قدرت و عملکرد بهینه خودرو را به طرز چشمگیری افزایش دهد.
وظایف کلاچ خودرو
وظیفه اصلی مجموعه کلاچ، انتقال قدرت تولیدشده از موتور خودرو به گیربکس است. اما این انتقال قدرت باید به‌گونه‌ای انجام شود که در مواقع لازم، امکان توقف آن وجود داشته باشد. به همین دلیل از سیستم کلاچ بهره‌برداری می‌شود. نکته مهم این است که این انتقال قدرت باید به‌طرزی نرم و ملایم صورت گیرد و جلوگیری از ضربه‌زدن در حین انتقال نیز ضروری است.
سیستم عملکرد کلاچ بر اساس ایجاد اصطکاک طراحی شده و نه بر مبنای درگیری مستقیم فلز با فلز. به همین دلیل، کلاچ با درگیری آهسته و تدریجی، انتقال قدرت را بدون هیچ‌گونه ضربه ناگهانی انجام می‌دهد و این فرآیند در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد.
سلامت کارکرد کلاچ به‌طور واضح در شتاب و عملکرد خودرو نمایان است؛ اگر کلاچ به خوبی عمل کند، شتاب خودرو نرم و یکنواخت خواهد بود. همچنین، یک سیستم کلاچ مناسب باعث افزایش راحتی رانندگی و کاهش آسیب به دیگر اجزای سیستم انتقال قدرت می‌شود و عمر مفید خودرو را بهبود می‌بخشد. در نهایت، شناخت و حفظ سلامت کلاچ به راننده این امکان را می‌دهد که تجربه‌ای لذت‌بخش و ایمن از رانندگی داشته باشد.
کاربرد کلاچ ماشین
کلاچ در بسیاری از سیستم های انتقال قدرت استفاده می‌شود. کلا به هر سیستمی که به کمک آن بتوان قدرت را منتقل کرد، اما این انتقال دائمی نباشد و در زمان نیاز بتوان آن را قطع کرد، سیستم کلاچ‌دار گفته می‌شود. برخی از دیفرانسیل‌ها دارای کلاچ هستند. برخی از گیربکس‌ها کلاچ داخلی دارند. صفحات موجود در گیربکس‌های اتوماتیک در واقع نقش یک کلاچ را بازی می‌کنند. اما رایج‌ترین سیستم کلاچ که در باور عموم شناخته شده، کلاچ خودروهای با گیربکس دستی است. کلاچ، با فشار دادن صفحه کلاچ به فلایویل، قدرت تولیدی موتور را دریافت و به گیربکس منتقل می‌کند. هر زمان هم که کلاچ می‌گیریم، این انتقال قدرت متوقف می‌شود و تا لحظه‌ای که دوباره کلاچ را رها کنیم، قدرت و حرکتی منتقل نمی‌شود.
انواع کلاچ ماشین
همان‌طور که گفته شد، کلاچ در صنعت مکانیک دارای انواع مختلفی است و هر جا که نیاز باشد تا انتقال قدرت را بتوان کنترل کرد و سیستمی وجود داشته باشد که برای لحظاتی این انتقال قدرت را متوقف کرد، از سیستم کاری کلاچ استفاده می‌شود.
کلاچ بدون لغزش
از سیستم کلاچ بدون لغزش در دستگاه‌های سنگین و قوی استفاده می‌شود. این نوع کلاچ‌ها به صورت کاملا آزاد یا کاملا درگیر هستند و چون قرار است قدرت زیادی توسط کلاچ منتقل شود، از قفل‌شدن فلز با فلز استفاده می‌شود و دیگر خبری از صفحات اصطکاکی نیست.
کلاچ اصطکاکی
کلاچ اصطکاکی همین چیزی است که در کلاچ خودروهای معمولی می‌بینیم. یعنی یک صفحه لنت‌دار با قابلیت اصطکاک بالا، می‌تواند بین دو صفحه فلزی که یکی دیسک کلاچ و دیگری فلایویل است، قرار گرفته و کار انتقال قدرت را به کمک اصطکاک لنت‌ها انجام دهد. این نوع کلاچ دیافراگمی نیز نامیده می شود.
کلاچ یک طرفه
در کلاچ‌های یک‌طرفه فقط امکان درگیری از یک سمت وجود دارد. مثلا کلاچ در صورت حرکت به سمت چرخش عقربه‌های ساعت، درگیر می‌شود، اما در خلاف جهت عقربه‌های ساعت هیچ اتفاقی نمی‌افتد. این نوع سیستم را می‌توان در چرخ‌دنده عقب دوچرخه‌های دید.
کلاچ هیدرولیک
در کلاچ‌های هیدرولیکی به‌جای وجود یک صفحه دارای لنت که عامل درگیری باشد، از سیال به عنوان عامل درگیری استفاده می‌شود. به این شکل که یک سیال توسط یک صفحه تحت‌فشار قرار می‌گیرد و با انتقال این فشار به صفحه مقابل، کار درگیری و انتقال قدرت را انجام می‌دهد. این نوع کلاچ در کلاچ پروانه موتور خودرو استفاده می‌شود.
کلاچ دستی
کلاچ دستی برای افرادی که دارای مشکل یا معلولیت از ناحیه پا هستند و امکان کلاچ گرفتن با پا را ندارند، اختراع شده است. تنها تفاوت این نوع کلاچ‌ها در این است که راننده به جای فشردن پدال کلاچ با پا، کلاچ را با کمک اهرم دستی درگیر و خلاص می‌کند.
کلاچ اتوماتیک
کلاچ‌های اتوماتیک به انواع مختلفی از کلاچ‌ها گفته می‌شود. برای مثال کلاچ‌های اتوماتیک شامل کلاچ‌های الکتریکی و همچنین کلاچ‌های گریز از مرکز است. اما کلاچ‌های اتوماتیک به نوع دیگری از کلاچ نیز گفته می‌شود که بر اثر افزایش یا کاهش فشار روغن کار می‌کند. به این معنی که مثل گیربکس اتوماتیک، با افزایش یا کاهش فشار روغن، کلاچ کار خود را انجام می‌دهد.
کلاچ سانتریفیوژ
در این نوع کلاچ از قانون گریزازمرکز و اصول کار سانتریفیوژ استفاده می‌شود. به این معنی که در حالت عادی و دور آرام کارکرد موتور، کلاچ قطع است و درگیری بین قسمت‌های درگیرشونده وجود ندارد. یک قسمت از کلاچ به‌صورت کاسه‌ای است و لنت‌های درگیرشونده داخل کاسه قرار دارند. ساختار این سیستم شبیه به ترمز کاسه‌ای است. با بالارفتن دور موتور و افزایش سرعت دورانی لنت‌های درگیرشونده، این لنت‌ها به خاطر قانون گریزازمرکز از هم باز می‌شود و به لبه کاسه کلاچ می‌چسبند و به این ترتیب، انتقال قدرت صورت می‌گیرد.
کلاچ الکتریکی
در سیستم کلاچ الکتریکی، اساس کار کلاچ هیچ فرقی نکرده و فقط از یک موتور الکتریکی به عنوان عملگر استفاده شده است. به این معنی که به جای کلاچ گرفتن با دست یا پا و در نهایت کارکردن کلاچ، از موتور الکتریکی برای این کار استفاده می‌شود. کار کلاچ گرفتن هم با زدن یک دکمه و به خواست راننده صورت می‌گیرد. کلاچ‌های برقی با هدف جلوگیری از خستگی پا در ترافیک‌های طولانی اختراع شده‌اند.
کلاچ خشک
به رایج‌ترین سیستم کلاچ که در خودروها استفاده می‌شود، کلاچ خشک می‌گوییم. صفحه کلاچ از هیچ سیالی به‌عنوان خنک‌کننده استفاده نمی‌کند و اتفاقا، آغشته شدن صفحه کلاچ به هر سیالی می‌تواند در کار آن اختلال ایجاد کند و اصطکاک را که عامل انتقال قدرت است، کاهش دهد.
کلاچ خیس
صفحه یا صفحات این نوع کلاچ در داخل روغن قرار دارند. ساختار و جنس صفحات لنت این نوع کلاچ‌ها که در موتورسیکلت‌ها به شکل گسترده‌ای استفاده می‌شود، به نحوی است که با آغشته شدن به روغن، مشکلی از بابت انتقال قدرت پیدا نمی‌کنند. ضمن اینکه غوطه‌ور بودن در روغن باعث می‌شود تا صدای درگیری و کارکردن کلاچ نیز کمتر و از طرفی از داغ‌شدن و سوختن صفحات نیز جلوگیری شود. امروزه از کلاچ‌های خیس در خودروها نیز استفاده می‌شود.
کلاچ مغناطیسی
در این کلاچ یک سیم‌پیچ وجود دارد که به محض دریافت جریان برق، آهنربایی می‌شود و ارتباط را برقرار می‌کند. این نوع کلاچ در کمپرسور کولر خودرو دیده می‌شود.
کلاچ چند صفحه ای یا چند لقمه ای
گاهی مواقع برای درگیری و انتقال هر چه بیشتر و کامل‌تر قدرت، مجبوریم از کلاچ‌های بزرگ‌تری استفاده کنیم. اما امکان افزایش ابعاد کلاچ وجود ندارد و به همین خاطر از کلاچ‌های چند صفحه‌ای استفاده می‌شود. از این نوع کلاچ در خودروهای تقویت‌شده استفاده می‌شود؛ اما رایج‌ترین محل استفاده از کلاچ‌های چند صفحه‌ای در موتورسیکلت‌هاست.
انواع اتصالات کلاچ
کلاچ‌های مورد استفاده در خودروها دارای چندین نوع مکانیزم و اتصال برای کارکردن هستند. همه کلاچ‌ها در خودروها یک اصول کاری دارند و تمام این روش‌ها فقط برای فشاردادن اهرم دوشاخه کلاچ هستند
اهرمی
اتصال‌بندی اهرمی که در بین مکانیک‌ها به شیشی نیز شناخته می‌شود، از ساده‌ترین انواع اهرم‌بندی و اتصال کلاچ است. این روش نیاز به مراقبت و نگهداری خاصی ندارد، اما روشی منسوخ‌شده و قدیمی است. با کمک چندین اهرم و میله‌بندی، فشار پای راننده به اهرم کلاچ تا دوشاخه کلاچ منتقل می‌شود.
هیدرولیکی
رایج‌ترین نوع اتصال کلاچ در خودروهای قدیمی سواری و برخی از خودروهای تجاری سبک امروزی است. وقتی راننده به پدال کلاچ فشار وارد می‌کند، یک پمپ هیدرولیک کوچک در بالا این نیرو را می‌گیرد و روغن موجود در خود را با فشار زیاد به یک پمپ کوچک دیگر در پایین ارسال می‌کند. اهرم پمپ پایین بعد از دریافت روغن پرفشار، به بیرون حرکت می‌کند و در نتیجه دوشاخه کلاچ را فشار می‌دهد.
پنوماتیکی
این نوع اتصال و عملگر کلاچ در خودروهای سنگین تجاری وجود دارد و از هوای پرفشار برای نیرو واردکردن به اهرم دوشاخه کلاچ استفاده می‌شود.
سیمی
رایج‌ترین و ساده‌ترین نوع اتصال کلاچ است که از یک سیم برای عقب کشیدن اهرم دوشاخه کلاچ استفاده می‌شود. این روش چون هزینه اندکی برای تولید دارد و تعمیر و نگهداری آن هم راحت است، در بسیاری از خودروهای اقتصادی دنیا استفاده می‌شود.
برقی
در این روش، یک موتور الکتریکی برای عقب دادن و فشار واردکردن به اهرم دوشاخه کلاچ به کار می‌رود. وقتی راننده، دکمه قرارگرفته روی اهرم دسته‌دنده را فشار می‌دهد، یک موتور الکتریکی برای به‌عقب‌راندن اهرم دوشاخه کلاچ، وارد مدار می‌شود. به‌این‌ترتیب نیازی به فشارآوردن به پدال کلاچ توسط پای راننده نخواهد بود.
طراحی کلاچ ماشین
بعضی از قطعات مثل استارت خودرو، برای مدت اندکی استفاده می‌شوند، اما مجموعه‌ای مثل کلاچ که دائم در حال کار است، باید طراحی دقیق و حساب‌شده‌ای داشته باشد. مجموعه کلاچ برای قرار گرفتن در سیستم انتقال قدرت خودرو بر اساس کلاس وزنی و کاربرد و کارایی آن خودرو و همچنین توان پیشرانه طراحی می‌شود. برای مثال در خودروهای تجاری سنگین از صفحه کلاچ‌های بزرگ تا قطر ۴۳۰ میلیمتر استفاده می‌شود و در خودروهای سواری، قطر صفحه کلاچ نهایتا به ۳۰۰ میلیمتر نمی‌رسد که در خوردوهای سواری سبک وزن، این مقدار بسیار کمتر است. همچنین اینکه از چه نوع دیسکی برای مجموعه کلاچ استفاده شود یا جنس صفحه کلاچ از چه نوعی باشد، به کلاس وزنی خودرو و کارکرد آن و همچنین توان پیشرانه مربوط می‌شود.
ساختار کلاچ و اجزای آن
کلاچ یکی از بخش‌های انتقال قدرت در خودرو است. کلاچ وظیفه دارد تا حرکت و توان تولیدشده توسط موتور را به گیربکس منتقل کند و هم چنین هر زمان که راننده خواست، این انتقال قدرت را قطع کند تا دنده‌ها را بتوان تعویض کرد. کلاچ در عین اینکه دارای یک سیستم ساده است و در قالب یک مجموعه دیده می‌شود اما دارای بخش‌های مختلفی است که در کنار هم، کار کلاچ گیری را انجام می‌دهند.
پوشش و کاور سیستم کلاچ
کلاچ خودرو دارای قسمت‌های مختلفی است که در قالب یک مجموعه و در یک پوسته قرار دارند. پوشش کلاچ، کمتری خرابی را در طول زمان دارد و در واقع، می‌توان گفت این بخش از کلاچ، عمر بی‌نهایت دارد. چرا که کمترین فشار و تنشی روی این بخش از کلاچ است و هیچ‌وقت هم تحت تنش، ضربه یا فشار قرار نمی‌گیرد.
فلایویل یا چرخ طیار
فلایویل یا چرخ طیار در پشت موتورها و در محل بسته شدن موتور به گیربکس قرار دارد. این قطعه در خودروهایی که دارای گیربکس اتوماتیک هستند، فقط یک تسمه نازک فلزی است تا دنده استارت روی آن قرار بگیرد. اما در خودروهایی که دارای گیربکس دستی هستند، فلایویل دارای کارکرد بسیار بیشتری است و حتی طراحی‌های خاصی نیز برای این قطعه دیده می‌شود تا کارکرد بهتری داشته باشد. فلایویل هم به حرکت روان پیستون‌ها و برگشت آنها به سمت بالا کمک می‌کند و هم دنده استارت روی آن قرار می‌گیرد. ضمن اینکه مجموعه کلاچ نیز روی فلایویل یا همان چرخ طیار بسته می‌شود. فلایویل در واقع بیشتر قسمتی از موتور شناخته می‌شود تا اینکه در مجموعه کلاچ باشد.
صفحه کلاچ
صفحه کلاچ از یک طرف توسط دیسک کلاچ به سمت فلایویل با فشار بسیار زیادی، فشار داده می‌شود تا عمل انتقال قدرت انجام شود. روی صفحه از هر دو طرف دارای یک لنت است که شباهت زیادی به جنس لنت ترمز دارد. این لنت، اصطکاک بالایی می‌تواند با فلایویل از یک طرف و همچنین با دیسک کلاچ از سمت دیگر داشته باشد که همین اصطکاک باعث انتقال قدرت خواهد شد. وقتی کلاچ می‌گیریم، فشار از روی صفحه کلاچ برداشته می‌شود و در نتیجه انتقال قدرت، قطع خواهد شد.
دوشاخه کلاچ
وقتی کلاچ می‌گیریم، قدرت و حرکت پا به روش‌های مختلفی به دوشاخه کلاچ می‌رسد. دوشاخه کلاچ قطعه‌ای است که بلبرینگ کلاچ را به فنر کلاچ فشار می‌دهد تا عمل کلاچ‌گیری انجام شود. حرکت دوشاخه کلاچ به دو صورت است.
فنر بازگرداننده
این فنر روی دوشاخه کلاچ قرار دارد تا با حرکت دوشاخه کلاچ، آن را دوباره به سمت عقب برگرداند. در صورت خرابی این فنر، دوشاخه کلاچ و به دنبال آن، بلبرینگ کلاچ همچنان با فنر خورشیدی کلاچ در تماس خواهند بود که این وضعیت باعث بروز مشکلاتی خواهد شد.
پایه قرارگیری دوشاخه کلاچ
دوشاخه کلاچ روی پوسته کلاچ قرار می‌گیرد. محل قرارگیری دوشاخه کلاچ در بعضی از خودروها مثل خودروهای دیفرانسیل جلو که گیربکس درون محفظه موتور قرار دارد، به‌صورت یک استوانه است که دوشاخه درون آن قرار می‌گیرد. اما در بعضی از خودروها مثل خودروهای دیفرانسیل عقب که گیربکس در پشت موتور قرار دارد، یک زائده چند سانتیمتری که سر آن کاملا گرد و صیقلی است، محل قرارگیری دوشاخه کلاچ است تا دوشاخه کلاچ که از وسط روی آن نصب می‌شود، بتواند یک حرکت الاکلنگی پیدا کند.
دیسک اصطکاک
دیسک کلاچ همان قطعه‌ای است که صفحه کلاچ را به فلایویل فشار می‌دهد تا انتقال قدرت و حرکت از موتور به گیربکس منتقل شود. این صفحه باید کاملا صاف و صیقلی باشد تا باعث آسیب‌دیدن صفحه کلاچ در حین کار نشود. سلامت دیسک کلاچ از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و اکثر اوقات، خرابی این قسمت است که باعث کنارگذاشتن کلاچ می‌شود.
پوسته کلاچ
پوسته کلاچ که در بین مکانیک‌ها به نام گلدانی کلاچ نیز شناخته می‌شود، یک محفظه بزرگ است که گیربکس را به موتور متصل می‌کند. مجموعه کلاچ درون این ظرف گلدانی شکل قرار می‌گیرد تا از برخورد و آسیب نیز در امان باشد.
فنر دیافراگمی یا فنر خورشیدی
فنر کلاچ اثر زیادی در سلامت کاری این مجموعه دارد. وقتی کلاچ می‌گیریم و دوشاخه کلاچ، بلبرینگ کلاچ را به سمت جلو حرکت می‌دهد، بلبرینگ به فنر می‌رسد و لبه‌های آن را به سمت داخل فشار می‌دهد. فنر از وسط در جای خود نشسته است و در نتیجه حرکت نوک آن به سمت داخل، باعث حرکت انتهای آن به سمت بیرون می‌شود. در نتیجه دیسک کلاچ را با خود به عقب حرکت می‌دهد تا دیسک از صفحه جدا شده و عمل کلاچ‌گیری انجام شود.
یاتاقان رهاکننده یا بلبرینگ کلاچ
بلبرینگ کلاچ یکی از قسمت‌های مجموعه کلاچ است. بلبرینگ روی نافی و گلویی گیربکس قرار می‌گیرد و دوشاخه کلاچ روی آن می‌نشیند. بلبرینگ کلاچ با فاصله کمی از صفحه خورشیدی کلاچ قرار دارد. وقتی دوشاخه کلاچ آن را به سمت صفحه خورشیدی حرکت می‌دهد، بلبرینگ با برخورد به صفحه خورشیدی کلاچ که دارای حرکت دورانی با میل‌لنگ موتور است، با آن شروع به چرخش می‌کند تا به این ترتیب در این تماس، اصطکاک غیرمعمولی به وجود نیاید. در واقع بلبرینگ کلاچ است که در نهایت، صفحه خورشیدی کلاچ را به سمت داخل فشار می‌دهد تا عمل کلاچ‌گیری آغاز و انجام شود.
پدال کلاچ
پدال کلاچ در کنار پدال ترمز و گاز قرار دارد و همان اهرمی است که با فشاردادن آن، عمل کلاچ‌گیری انجام می‌شود. در بعضی از خودروها، پدال کلاچ به‌صورت سیمی به مجموعه کلاچ متصل است و در بعضی از خودروها این کار به‌صورت هیدرولیکی یا پنوماتیکی و با فشار باد یا روغن انجام می‌شود و در یک سری از خودروها نیز این کار با کمک اهرم‌بندی است. بنابراین در تمام این موارد، تنظیم بودن پدال کلاچ نیز اهمیت زیادی در کارکرد صحیح کلاچ‌گیری خواهد داشت.
نحوه عملکرد کلاچ
کلاچ در گیربکس‌های دستی، سه وضعیت اصلی دارد: فعال و درگیر، آزاد و همچنین نیم کلاچ.
فعال بودن کلاچ
زمانی که پدال کلاچ فشرده نشده باشد، کلاچ در وضعیت فعال قرار دارد. در این حالت، صفحه کلاچ به دیسک کلاچ و فلایویل متصل شده و انتقال قدرت بین موتور و گیربکس به‌طور کامل انجام می‌شود.
آزاد بودن کلاچ
با فشردن پدال کلاچ، بلبرینگ کلاچ به صفحه خورشیدی فشار وارد می‌کند و لبه فنرهای خورشیدی به عقب برمی‌گردند. در این حالت، فشار از روی صفحه کلاچ برداشته می‌شود و کلاچ در وضعیت آزاد قرار می‌گیرد. این وضعیت اجازه می‌دهد تا دنده‌ها به راحتی تغییر کنند و ارتباط موتور و گیربکس قطع شود.
نیم کلاچ
گاهی اوقات نیاز است تا با فشردن پدال کلاچ، نحوه انتقال قدرت از موتور به گیربکس را کنترل کنیم. در این شرایط، کلاچ را تا نیمه فشار می‌دهیم تا هم ارتباط موتور و گیربکس قطع نشود و هم بتوانیم به‌گونه‌ای نرم قدرت را منتقل کنیم. نیم کلاچ به‌ویژه در شرایطی مانند شروع حرکت در سربالایی‌ها، تعویض دنده در حین حرکت یا حرکت در ترافیک برای مسافت‌های کوتاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با این حال، استفاده زیاد و نادرست از نیم کلاچ می‌تواند به کاهش عمر مجموعه کلاچ و نیاز به تعویض صفحه کلاچ منجر شود. بنابراین، استفاده هوشمندانه از آن و آگاهی از زمان‌های مناسب برای استفاده از نیم کلاچ، برای حفظ سلامت سیستم بسیار مهم است.
مشکلات رایج کلاچ
مثل روغن موتور و تمام موارد دیگری که در زمان سرویس دوره ای خودرو به آنها توجه می‌کنیم، کلاچ نیز دارای یک عمر مشخص است. کلاچ هم مثل تمام قطعات مکانیکی خودرو، با افزایش متوسط کارکرد خودرو دارای عیوب و ایراداتی می‌شود که در کارکرد درست کل مجموعه، اثرگذار خواهد بود و باعث کاهش شتاب خودرو خواهد شد. اما برخی از این عیب و ایرادات، شایع‌تر از بقیه هستند.
بهتر است در زمان سرویس‌های دوره‌ای با کارشناسی خودرو، سلامت بخش‌های دیگری مثل صفحه کلاچ را نیز بررسی کنیم. ضمن اینکه در زمان خرید خودرو، با کارشناسی خودرو و در نظر گرفتن متوسط کارکرد خودرو، در بررسی بخش‌هایی مثل کلاچ، دقت کافی را داشته باشیم. چرا که در بعضی از خودروهای امروزی، تعویض صفحه کلاچ و یا تعمیر این بخش، هزینه‌های زیادی دارد.
لرزش خودرو هنگام رهاکردن کلاچ
این عیب می‌تواند ناشی از تماس ضعیف دیسک و صفحه کلاچ باشد که بیشتر در دنده یک و در حین شروع حرکت و همچنین دنده عقب، خود را نشان می‌دهد. تماس ضعیف دیسک و صفحه کلاچ ناشی از فرسودگی صفحه کلاچ، چرب شدن صفحه کلاچ، فشار ناکافی دیسک به صفحه کلاچ، خرابی سطح فلایویل و… باشد.
بکسوات کلاچ
یکی از نشانه‌های فرسودگی صفحه کلاچ مثل تمام‌شدن عمر آن یا چرب شدن صفحه و همچنین فشار ناکافی از دیسک کلاچ به صفحه است.
فرسایش بلبرینگ کلاچ
بلبرینگ کلاچ نیز یک عمر مشخص دارد که با سرآمدن آن، صدایی شبیه به تماس آهن با آهن پیدا می‌کند.
کلاچ در گیربکس اتوماتیک
باید بدانیم که کلاچ فقط مختص به گیربکس‌های دستی یا همان اصطلاحا دنده‌ای نیست و در گیربکس‌های اتوماتیک نیز از کلاچ استفاده می‌شود.
- گیربکس‌های اتوماتیک توربین‌دار از صفحات متعددی تشکیل شده‌اند که تا حدود زیادی شبیه به صفحات کلاچ در موتورسیکلت‌ها هستند. این صفحات مثل کلاچ موتورسیکلت عمل می‌کنند تا دنده موردنظر بتواند به آرامی درگیر شود.
- بعضی از گیربکس‌های اتوماتیک از نوع AMT هستند. این گیربکس‌ها دارای مجموعه کلاچی شبیه به گیربکس‌های دستی هستند. اما تعویض دنده و انتخاب دنده به دستور پردازنده اصلی گیربکس و به کمک موتورهای الکتریکی انجام می‌شود.
- گیربکس‌های دوکلاچه اتوماتیک که این روزها به وفور از آنها در خودروها استفاده می‌شود، مجموعه کلاچ دارند. این گیربکس‌ها دارای دو صفحه کلاچ هستند که هر کدام به یک محور ورودی به گیربکس متصل است.
فنر صفحه کلاچ
فنر صفحه کلاچ به ظاهر یک فنر ساده است، اما کارکرد مهمی دارد. صفحه کلاچ از دو صفحه لنت قرار گرفته در دو طرف یک صفحه فنری نازک ساخته شده است. این صفحه فنری در وسط خود دارای یک هزارخاری برای قرارگرفتن روی محور گیربکس است. وقتی صفحه کلاچ از یک طرف با لنت خود به فلایویل و از طرف دیگر با لنت خود به دیسک کلاچ ارتباط اصطکاکی دارد و همچنین از طریق هزارخاری روی محور گیربکس قرار گرفته است.
در لحظه درگیری دو صفحه لنت، فشار زیادی به صفحه فنری وارد می‌شود تا هزارخاری به گردش درآورد. فنرهای قرار گرفته روی صفحه کلاچ، این ضربه ناگهانی را به یک ضربه کنترل‌شده و پیوسته تبدیل می‌کنند تا از خرابی و جداشدن صفحه لنت از روی صفحه کلاچ یا پاره شدن صفحه فنری جلوگیری کنند. خرابی این قطعه را می‌توان با کارشناسی خودرو در زمان فروش ماشین یا خرید خودرو، متوجه شد.
کلاچ خیس و خشک
کلاچ خشک به همین مدل‌های رایج کلاچ گفته می‌شود که در تمام خودروهای با گیربکس دستی چه از سبک‌ترین‌ها تا سنگین‌ترین‌ها دیده می‌شود. وجود هرگونه رطوبت یا روغن روی صفحه کلاچ می‌تواند در کارکرد آن اثر منفی داشته باشد و باعث کاهش اصطکاک بین صفحه کلاچ با دیسک و فلایویل شود. این کلاچ‌ها هزینه طراحی کمی دارند، تعمیر و نگهداری آنها راحت و کم‌هزینه است. اما در مقابل برای انتقال قدرت و گشتاورهای بالا، مناسب نیستند و طول عمر کوتاه‌تری از نمونه‌های خیس دارند.
در مقابل کلاچ‌های خشک، کلاچ تر یا خیس قرار دارد که در موتورسیکلت‌ها و همچنین خودروهای با گیربکس اتوماتیک دوکلاچه نیز استفاده می‌شود. کلاچ در یک محفظه قرار دارد که درون آن از سیال روغنی برای روانکاری کارکرد کلاچ استفاده می‌شود. همچنین کلاچ دارای چندین صفحه است تا عمل انتقال گشتاورهای زیاد نیز به‌خوبی صورت بگیرد. روغن موجود در این محفظه هم از سروصدای کارکرد مجموعه کلاچ کم می‌کند و هم استهلاک آن را کاهش می‌دهد. ضمن اینکه به خنک‌کاری کلاچ در اثر حرکت در ترافیک‌های سنگین نیز کمک می‌کند. در مقابل هزینه طراحی و تعمیر این کلاچ‌ها بالاست، ولی در مقابل هم استهلاک پایین‌تری دارند و هم طول عمر کلاچ‌های خیس بیشتر است.
ساختار و عملکرد کلاچ صفحه ای
در مجموعه کلاچ، صفحه‌ای به نام صفحه کلاچ داریم که به هر دو طرف آن، لنت چسبیده است. این صفحه از یک طرف به فلایویل که به میل‌لنگ موتور متصل است، خواهد چسبید و از یک طرف دیگر با دیسک کلاچ در ارتباط است که آن هم روی فلایویل قرار گرفته است. در واقع، صفحه کلاچ بین دیسک و فلایویل قرار دارد. دیسک کلاچ هم از قاب دیسک، فنر خورشیدی که در بعضی از مدل‌های قدیمی‌تر دارای فنر سه‌شاخه به جای خورشیدی است و یک صفحه فلزی که به اسم دیسک شناخته می‌شود و دیگر قطعات کلاچ تشکیل می‌شود. وسط صفحه کلاچ، یک هزارخاری داریم که محور اصلی گیربکس به عنوان ورودی گیربکس، داخل این هزارخاری قرار می‌گیرد.
در حالت عادی که کلاچ نگرفته‌ایم، صفحه کلاچ با فشاری که از طرف دیسک دریافت می‌کند، به‌صورت بسیار محکم به فلایویل و دیسک می‌چسبد تا حرکت میل‌لنگ را به محور ورودی گیربکس منتقل کند. این اتفاق به دلیل ارتباط اصطکاکی بین لنت‌های صفحه کلاچ با دیسک و فلایویل است. تا وقتی که کلاچ نگرفته‌ایم، صفحه که بین دیسک و فلایویل قرار دارد و با لنت‌هایش به این دو قطعه کاملا چسبیده است، با فلایویل و دیسک خواهد چرخید. از آنجایی که محور گیربکس نیز در هزار خاری صفحه کلاچ قرار دارد، با صفحه می‌چرخد و به‌این‌ترتیب، حرکت میل‌لنگ به گیربکس منتقل می‌شود.
اما وقتی که کلاچ می‌گیریم، در واقع فنرهای دیسک را به سمت عقب حرکت می‌دهیم و همین کار باعث می‌شود تا فشار از روی صفحه کلاچ برداشته شود. به‌این‌ترتیب، صفحه از روی دیسک و فلایویل جدا می‌شود و در فضای ایجادشده بین آنها، آزادانه می‌چرخد. به این شکل، حرکت میل‌لنگ دیگر به گیربکس منتقل نخواهد شد تا زمانی که دوباره کلاچ را رها کنیم و صفحه به دیسک و فلایویل فشرده شود.
تعویض دنده بدون کلاچ
تعویض دنده بدون کلاچ یکی از مهارت‌های رانندگی با خودروهای دارای گیربکس دستی است. برای این کار باید تمرین و مهارت کافی داشت چرا که تعویض نادرست دنده در این وضعیت می‌تواند به گیربکس آسیب برساند.
برای این منظور باید دور موتور مناسب برای تعویض دنده بدون گرفتن کلاچ را بدانیم که با کمی تمرین و بررسی گیربکس خودرو موردنظر، متوجه می‌شویم. در بعضی از دور موتورها می‌توان دید که دنده‌ها تحت فشار زیادی در حال کارکردن هستند تا خودرو را به جلو برانند. در این وضعیت، درگیری دنده‌ها باهم زیاد است و برای اینکه دنده را خلاص کنیم و دنده بعدی را جا بزنیم، نیاز است تا کمی با گاز خودرو بازی کنیم و این همان کاری است که رانندگان قدیمی خودروهای سنگین در هنگام تعویض دنده بدون کلاچ انجام می‌دهند تا دور موتور، دور گیربکس و چرخ‌ها با یکدیگر همخوانی پیدا کند.
در یک دور موتور خاص متوجه می‌شویم که دنده در حالت درگیری سخت قرار ندارد و با کمی بازی‌کردن با دسته‌دنده، می‌توان دنده را به وضعیت خلاص آورد. در همین وضعیت دنده‌ها باید دنده بعدی را جا زد که باز هم با کمی گاز دادن می‌توان این کار را کرد. همان‌طور که گفتیم، برای تعویض دنده بدون کلاچ باید مهارت و تمرین کافی داشت.
گیربکس دو کلاچه
امروزه می‌توان گیربکس دوکلاچه را نه‌تنها روی بعضی از خودروهای سنگین تجاری دید، بلکه روی بسیاری از خودروهای ارزان‌قیمت و اقتصادی نیز از این گیربکس استفاده می‌شود. گیربکس‌های دوکلاچه برای تعویض هرچه سریع‌تر دنده‌ها و افزایش شتاب خودرو روی کار آمدند تا در کنار افزایش لذت رانندگی و کاهش تنبلی گیربکس‌های اتوماتیک، در مصرف سوخت نیز موثر باشند.
در این گیربکس‌ها، دنده‌ها به دو سری زوج و فرد تقسیم می‌شوند و برای هر سری، یک صفحه کلاچ وجود دارد. وقتی یک دنده در وضعیت درگیر قرار دارد، گیربکس با توجه به اینکه خودرو در حال شتابگیری است یا نیاز به معکوس دادن دارد، دنده مناسب بعدی را درگیر کرده است تا فقط با قطع‌شدن ارتباط صفحه کلاچ دنده قبلی و وصل‌شدن ارتباط صفحه کلاچ دنده بعدی، تعویض دنده صورت بگیرد. به این ترتیب، سرعت تعویض دنده که فقط با یک‌بار کلاچ گرفتن گیربکس انجام می‌شود، بسیار سریع‌تر خواهد شد.
صفحه کلاچ گیربکس‌های دوکلاچه با صفحه کلاچ‌های معمولی بسیار متفاوت است. این گیربکس‌ها امروزه با کلاچ‌های خیس یا تر نیز تولید می‌شوند تا استهلاک صفحه کلاچ آنها کمتر شود. چرا که نحوه رفتار این گیربکس‌ها با گیربکس‌های اتوماتیک رایج متفاوت است و ندانستن همین موارد، باعث آسیب‌دیدن این گیربکس‌ها می‌شود.
نتیجه گیری
وقتی صحبت از کلاچ می‌شود، منظور، کلاچ در خودروهای با گیربکس دستی است. این بخش وظیفه دارد تا حرکت و توان موتور را به گیربکس منتقل کند. بنابراین هر گونه عیب و ایراد در این کار باعث اتلاف توان موتور و در نتیجه کاهش بازدهی خواهد شد. به همین خاطر است که امروزه در کنار صفحه کلاچ‌های معمولی، انواع مختلفی از صفحات کلاچ مثل صفحه کلاچ سرامیکی یا گرافیتی را می‌توانیم ببینیم که عملکرد مناسب‌تری برای خودروهای قوی‌تر و تقویت‌شده دارند تا عمل انتقال قدرت و شتابگیری خودرو به بهترین شکل آن انجام شود. بهتر است تا با توجه به هزینه‌های سنگین تعمیر کلاچ، قبل از خرید خودرو یا فروش خودرو، با کارشناسی خودرو و در نظر گرفتن متوسط کارکرد خودرو، از سلامت این بخش مطمئن شویم.
سوال های متداول
وظیفه اصلی کلاچ در خودرو چیست؟
وظیفه اصلی کلاچ برقراری ارتباط و قطع ارتباط موتور با گیربکس است که امکان تغییر دنده را فراهم می‌کند.
وقتی پدال کلاچ را فشار می‌دهیم، چه اتفاقی می‌افتد؟
فشردن پدال کلاچ، کلاچ را آزاد می‌کند و اجازه می‌دهد که قدرت موتور به گیربکس منتقل نشود، که این عمل امکان تغییر دنده را فراهم می‌کند.
چند نوع کلاچ در خودروها وجود دارد؟
چندین نوع کلاچ وجود دارد، اما متداول‌ترین آنها شامل کلاچ تک صفحه‌ای، چند صفحه‌ای و کلاچ دیافراگمی است.
حالت نیم کلاچ چیست؟
حالت نیم کلاچ زمانی رخ می‌دهد که پدال کلاچ به‌طور جزئی فشرده شده باشد و این اجازه را می‌دهد که بخشی از قدرت جریان پیدا کند و در عین حال کنترل سرعت خودرو امکان‌پذیر باشد.
تاثیر دیسک و صفحه کلاچ در شتاب گیری ماشین چیست؟
مجموعه کلاچ که شامل دیسک و صفحه کلاچ است، عامل انتقال قدرت از موتور به گیربکس هست و وضعیت آن از نظر سلامت و کیفیت کاری، مستقیما در شتاب گیری خودرو نقش خواهد داشت.
آیا لرزش خودرو در حین حرکت می‌تواند از معیوب بودن دیسک و صفحه باشد؟
وجود لرزش در شروع حرکت و همچنین در حین حرکت می‌تواند بر اثر نابالانس بودن دیسک و صفحه و یا فرسوده بودن بخش کلاچ باشد.
چرا مهم است که از کلاچ به‌درستی استفاده کنیم و کلاچ را زیاد فشار ندهیم؟
فشار دادن غیرضروری کلاچ (رانندگی با نیم کلاچ) می‌تواند باعث ساییدگی زیاد و کاهش عمر کلاچ شود.
چگونه می‌توان فهمید که کلاچ در حال خراب شدن است؟
نشانه‌های خراب شدن کلاچ شامل تغییر دنده لغزشی، احساس پدال نرم یا عجیب و صداهای غیرعادی هنگام فشردن پدال کلاچ است.
نویسنده: علیرضا داودی
