کلاچ و فلایویل و صفحه کلاچ

مقاله ترجمه شده رایگان مکانیک خودرو درباره کلاچ و فلایویل و صفحه کلاچ

Clutch, Fly Wheels, Friction

How Clutches Work

If you drive a manual transmissioncar, you may be surprised to find out that it has more than one clutch. And it turns out that folks with automatic transmission cars have clutches, too. In fact, there are clutches in many things you probably see or use every day: Many cordless drills have a clutch, chain saws have a centrifugal clutch and even some yo-yos have a clutch.

Clutch Image Gallery

Diagram of car showing clutch location. See more clutch images.

In this article, you'll learn why you need a clutch, how the clutch in your car works and find out some interesting, and perhaps surprising, places where clutches can be found.

Clutches are useful in devices that have two rotating shafts. In these devices, one of the shafts is typically driven by a motor or pulley, and the other shaft drives another device. In a drill, for instance, one shaft is driven by a motor and the other drives a drill chuck. The clutch connects the two shafts so that they can either be locked together and spin at the same speed, or be decoupled and spin at different speeds.

In a car, you need a clutch because the engine spins all the time, but the car's wheels do not. In order for a car to stop without killing the engine, the wheels need to be disconnected from the engine somehow. The clutch allows us to smoothly engage a spinning engine to a non-spinning transmission by controlling the slippage between them.

To understand how a clutch works, it helps to know a little bit about friction, which is a measure of how hard it is to slide one object over another. Friction is caused by the peaks and valleys that are part of every surface -- even very smooth surfaces still have microscopic peaks and valleys. The larger these peaks and valleys are, the harder it is to slide the object. You can learn more about friction in How Brakes Work.

A clutch works because of friction between a clutch plate and a flywheel. We'll look at how these parts work together in the next section.

Fly Wheels, Clutch Plates and Friction

In a car's clutch, a flywheel connects to the engine, and a clutch plate connects to the transmission. You can see what this looks like in the figure below.

.
Exploded view of a clutch

When your foot is off the pedal, the springs push the pressure plate against the clutch disc, which in turn presses against the flywheel. This locks the engine to the transmission input shaft, causing them to spin at the same speed.

Photo courtesy Carolina Mustang
Pressure plate

The amount of force the clutch can hold depends on the friction between the clutch plate and the flywheel, and how much force the spring puts on the pressure plate. The friction force in the clutch works just like the blocks described in the friction section of How Brakes Work, except that the spring presses on the clutch plate instead of weight pressing the block into the ground. .
How a clutch engages and releases

When the clutch pedal is pressed, a cable or hydraulic piston pushes on the release fork, which presses the throw-out bearing against the middle of the diaphragm spring. As the middle of the diaphragm spring is pushed in, a series of pins near the outside of the spring causes the spring to pull the pressure plate away from the clutch disc (see below). This releases the clutch from the spinning engine.

Clutch plate

Note the springs in the clutch plate. These springs help to isolate the transmission from the shock of the clutch engaging.

This design usually works pretty well, but it does have a few drawbacks. We'll look at common clutch problems and other uses for clutches in the following sections.

Common Problems

From the 1950s to the 1970s, you could count on getting between 50,000 and 70,000 miles from your car's clutch. Clutches can now last for more than 80,000 miles if you use them gently and maintain them well. If not cared for, clutches can start to break down at 35,000 miles. Trucks that are consistently overloaded or that frequently tow heavy loads can also have problems with relatively new clutches.

The most common problem with clutches is that the friction material on the disc wears out. The friction material on a clutch disc is very similar to the friction material on the pads of a disc brake or the shoes of a drum brake -- after a while, it wears away. When most or all of the friction material is gone, the clutch will start to slip, and eventually it won't transmit any power from the engine to the wheels

The clutch only wears while the clutch disc and the flywheel are spinning at different speeds. When they are locked together, the friction material is held tightly against the flywheel, and they spin in sync. It's only when the clutch disc is slipping against the flywheel that wearing occurs. So, if you are the type of driver who slips the clutch a lot, you'll wear out your clutch a lot faster.

Sometimes the problem is not with slipping, but with sticking. If your clutch won't release properly, it will continue to turn the input shaft. This can cause grinding, or completely prevent your car from going into gear. Some common reasons a clutch may stick are:

Broken or stretched clutch cable - The cable needs the right amount of tension to push and pull effectively.

Leaky or defective slave and/or master clutch cylinders - Leaks keep the cylinders from building the necessary amount of pressure.

Air in the hydraulic line - Air affects the hydraulics by taking up space the fluid needs to build pressure.

Misadjusted linkage - When your foot hits the pedal, the linkage transmits the wrong amount of force.

Mismatched clutch components - Not all aftermarket parts work with your clutch.

A "hard" clutch is also a common problem. All clutches require some amount of force to depress fully. If you have to press hard on the pedal, there may be something wrong. Sticking or binding in the pedal linkage, cable, cross shaft, or pivot ball are common causes. Sometimes a blockage or worn seals in the hydraulic system can also cause a hard clutch.

Another problem associated with clutches is a worn throw-out bearing, sometimes called a clutch release bearing. This bearing applies force to the fingers of the spinning pressure plate to release the clutch. If you hear a rumbling sound when the clutch engages, you might have a problem with the throw-out.

Clutch Diagnostic Test

If you find that your clutch has failed, here is an at-home diagnostic test that anyone can perform:

1.Start your car, set the parking break, and put the car in neutral.

2.With your car idling, listen for a growling noise without pushing the clutch in. If you hear something, it's most likely a problem with the transmission. If you don't hear a noise, proceed to step three.

3.With the car still in neutral, begin to push the clutch and listen for noise. If you hear a chirping noise as you press, it's most likely the clutch release, or throw-out bearing. If you don't hear a noise, proceed to step four.

4.Push the clutch all the way to the floor. If you hear a squealing noise, it's probably the pilot bearing or bushing.

If you don't hear any noise during these four steps, then your problem is probably not the clutch. If you hear the noise at idle and it goes away when the clutch is pressed, it may be an issue in the contact point between the fork and pivot ball

In the next section, we'll examine some different types of clutches and how they are used

Types of Clutches

There are many other types of clutches in your car and in your garage.

An automatic transmission contains several clutches. These clutches engage and disengage various sets of planetary gears. Each clutch is put into motion using pressurized hydraulic fluid. When the pressure drops, springs cause the clutch to release. Evenly spaced ridges, called splines, line the inside and outside of the clutch to lock into the gears and the clutch housing. You can read more about these clutches in How Automatic Transmissions Work.

An air conditioning compressor in a car has an electromagnetic clutch. This allows the compressor to shut off even while the engine is running. When current flows through a magnetic coil in the clutch, the clutch engages. As soon as the current stops, such as when you turn off your air conditioning, the clutch disengages.

Most cars that have an engine-driven cooling fan have a thermostatically controlled viscous clutch -- the temperature of the fluid actually drives the clutch. This clutch is positioned at the hub of the fan, in the airflow coming through the radiator. This type of clutch is a lot like the viscous coupling sometimes found in all-wheel drive cars. The fluid in the clutch gets thicker as it heats up, causing the fan to spin faster to catch up with the engine

rotation. When the car is cold, the fluid in the clutch remains cold and the fan spins slowly, allowing the engine to quickly warm up to its proper operating temperature.

Many cars have limited slip differentials or viscous couplings, both of which use clutches to help increase traction. When your car turns, one wheel spins faster than the other, which makes the car hard to handle. The slip differential makes up for that with the help of its clutch.

When one wheel spins faster than the others, the clutch engages to slow it down and match the other three. Driving over puddles of water or patches of ice can also spin your wheels. You can learn more about differentials and viscous couplings in How Differentials Work.

Gas-powered chain saws and weed eaters have centrifugal clutches, so that the chains or strings can stop spinning without you having to turn off the engine. These clutches work automatically through the use of centrifugal force. The input is connected to the engine crankshaft. The output can drive a chain, belt or shaft. As the rotations per minute increase, weighted arms swing out and force the clutch to engage. Centrifugal clutches are also often found in lawn mowers, go-karts, mopeds and mini-bikes. Even some yo-yos are manufactured with centrifugal clutches.

Car air conditioning compressor with magnetic clutch

Clutches are valuable and necessary to a number of applications

کلاچ و فلایویل و اصطکاک

مقدمه اي بر چگونگي كار كردن كلاچ ها:

اگر يك اتومبيل با انتقال دستي را مي رانيد ، ممكن است از درك اينكه بيش از يك كلاچ دارد تعجب كنيد . و اين موضوع را كه فقط اتومبيل هاي ما انتقال اتوماتيك چند كلاچ دارند را تغيير مي دهد . در واقع كلاچ هايي در بسياري از چيزهايي كه احتمالا همه روزه مي بينيد يا استفاده مي كنيد وجود دارد : بسياري از مته هاي بدون محور يك كلاچ دارند ، اره هاي زنجيري يك كلاچ سانتريفوژي و حتي yo-yos (یویو!) يك كلاچ دارند

در اين مقاله ياد خواهيد گرفت كه چگونه نياز به يك كلاچ داريد ، چگونه كلاچ اتومبيل تان كار مي كند و بعضي مطالب جالب و شايد تعجب آور در رابطه با كلاچها را درك كنيد .

كلاچ ها در ابزارهايي كه دو ميله ( شَفت ) غلتنده دارند مفيدند در اين ابزارها ، يكي از ميله ها ( شفت ها ) نوعا توسط يك موتور يا كشنده حركت مي كند و شفت ديگر ابزار ديگري را به حركت وا مي دارد . مثلا در يك مته ، يك شفت توسط يك موتور حركت داده مي شود و ديگري يك گيره مته را به حركت وا مي دارد . كلاچ دو شفت را به نوعي كه ميتوانند با يكديگر بلوكه شوند و با يك سرعت بچرخند متصل مي كند يا اينكه جدا شوند و با سرعتهاي متفاوت بچرخند .

كلاچ اوليه

در يك اتومبيل نياز به يك كلاچ داريد زيرا موتور همه وقت مي چرخد اما چرخهاي اتومبيل اينطور نيستند . براي اينكه يك اتومبيل بدون خاموش كردن موتور بايستد ، چرخها نياز دارند تا از موتور به نحوي جدا شوند . كلاچ به ما اجازه مي دهد به نرمي يك موتور چرخشي را به يك انتقال غير چرخشي توسط توسط كنترل كردن شيب بين آنها ترغيب كنيم .

براي درك كردن اينكه كلاچ ها چطور كار مي كنند ، كمك مي كند كه كمي دربارة اصطكاك بدانيم كه يك معيار درباره اينكه چگونه سخت است كه يك شئ روي ديگري بلغزد . اصطكاك توسط پستي ها و بلندي هايي كه بخشي از هر سطح هستند حاصل مي شود . حتي سطوح بسيار نرم نيز پستي و بلندي هاي ميكروسكوپي دارند .

هر قدر اين پستي بلندي ها بزرگ باشد لغزيدن شئ سخت تر است . شما مي توانيد در چگونه ترمز ها كار مي كنند بيشتر بياموزيد .

يك كلاچ به دليل اصطكاك بين يك صفحه كلاچ و يك چرخ طيار فلایویل كار ميكند . ما به چگونگي كار كردن اين بخشها در بخش بعدي خواهيم پرداخت .

فلایویل، صفحات كلاچ و اصطكاك

در يك كلاچ اتومبيل ، يك فلایویل به موتور متصل مي شود و يك صفحه كلاچ به محور انتقال متصل مي شود . مي توانيد ببينيد كه در شكل زير چطور به نظر مي رسند .

نگاهی به کار يك كلاچ

وقتي پاتيان را از كلاچ بر مي داريم ، فنرها فشار را به ديسك كلاچ منتقل مي كنند كه در عوض به فلایویل فشار مي آورد . اين موتور را به شفت ورودي انتقال قفل مي كند كه باعث مي شود در همان زمان با سرعت یکسان بچرخند .

مقدار نيروي كلاچ مي تواند به اصطكاك صفحه كلاچ و فلایویل و اينكه فنر چه ميزان نيرو به صفحه فشار وارد مي كند بستگي دارد . نيروي اصطكاك در كلاچ دقيقا مانند بلوكهاي در بخش اصطكاك چگونه ترمزها كار مي كنند توصيف شده است مگر اينكه فشارهاي فنر روي صفحه كلاچ در عوض فشار وزن بلوك به درون زمين باشد .

كلاچ چگونه ( منتقل شده ) و آزاد مي شود

وقتي پدال كلاچ فشرده شود ، يك كابل يا پيستون هيدروليك به چنگك آزادسازي فشار مي آورد كه بخش بيرون انداختن را در برابر وسط فنر ديافراگم فشار مي دهد . همان طور كه وسط فنر ديافراگم فشرده مي شود يك مجموعه از پين هاي نزديك خارج فنر باعث مي شوند كه فنر صفحه فشار را از ديسك كلاچ دور مي كند . ( به عقب مي كشد ) ( شكل زير را ببينيد ) . اين كلاچ را از موتور چرخشي جدا مي كند . فنرها را در صفحه كلاچ به ياد داشته باشيد . اين فنرها به جداسازي ( محور ) انتقال از شوك آزاد شدن كلاچ كمك مي كند .

اين طراحي معمولا به خوبي كار مي كند اما بازگشت به عقب هاي كمي دارد . ما به مشكلات متداول كلاچ و ديگر كاربردهاي كلاچها در بخشهاي بعدي خواهيم پرداخت .

مشكلات متداول

از دهه 1950 تا دهة 1970 ، مي توانستيد 50000 تا 70000 مايل با كلاچ تان كار كنيد . كلاچ ها اكنون مي توانند براي 80000 مايل كار كنند اگر آنها را به طور ملايم استفاده كرده و به خوبي نگه داري كنيد . اگر مراقب آنها نباشيد كلاچها مي توانند شروع به شكسته شدن در 35000 مايلي كنند . كاميونهايي كه پيوسته اضافه بار دارنند يا مكررا بارهاي سنگين حمل مي كنند نيز مي توانند مشكلاتي با كلاچ هاي نسبتا جديد داشته باشند .

متداول ترين شكل كلاچ ها اين است كه مادة اوليه اصطكاك روي ديسك پاك مي شود . ماده اصطكاكي روي يك ديسك كلاچ بسيار شبيه به مادة اصطكاكي است كه روي پد هاي يك ديسك ترمز يا جا پاهاي يك درام ترمز است كه پس از مدتي پاك مي شود وقتي كه بيشتر يا همة مادة اصطكاكي از بين رفت كلاچ شروع به لغزش مي كند و بالاخره هيچ نيرويي را از موتور به چرخ ها منتقل نخواهد كرد .

كلاچ تنها پوشش دارد مادامي كه ديسك كلاچ و فلایویل با سرعت هاي متفاوتي بچرخند . وقتي به يك ديگر قفل شدند ، مادة اصطكاكي به سختي در برابر فلایویل نگه داشته مي شود و آنها به طور هم زمان مي چرخند . اين فقط وقتي رخ مي دهد كه ديسك كلاچ در برابر فلایویل مي لغزد كه پوشش دهي رخ مي دهد .

گاهي اوقات مشكل با لغزش نيست اما با چسبيدن است . اگر كلاچ شما بخوبي آزاد نشود به چرخاندن شفت ورودي ادامه خواهد داد . اين موضوع مي تواند باعث خوردگي شود يا به طور كامل از جا خوردن دندة اتومبيل تان جلوگيري كند .

برخي دلايل معمول كه يك كلاچ بچسبد عبارت اند از :

· كابل كلاچ كشيده شده يا شكسته – كابل نياز به ميزان صحيحي براي فشار دادن و كشيدن كارا دارد .

· سيلندرهاي كلاچ اصلي و يا فرعي آسيب ديده يا نشتي دار – نشتي ها سيلندرها را از ايجاد مقدار لازم فشار باز مي دارد .

· هوا در خط هيدروليك – هوا به هيدروليك ها با گرفتن فضاي مورد نياز سيال براي ايجاد فشار تأثير مي گذارد .

· پيوند بد تنظيم شده – وقتي پاي شما بر پدال ضربه وترد مي كند ، پيوند مقدار اشتباهي از نيرو را انتقال مي دهد .

اجزاء كلاچ بد منطبق شده : بخشهاي موجود در بازار با كلاچ شما منطبق نيستند .

يك كلاچ « سخت » نيز يك مشكل متداول است . همه كلاچ ها به ميزاني از نيرو براي كاملا فشرده شدن نياز دارند . اگر نياز به فشار زيادي بر روي پدال داريد ممكن است چيزي اشتباه باشد . چسبيدن يا پيوند در پيوند پدال ، كابل ، شفت متقاطع يا ساچمه علل متداول اند . گاهي اوقات يك بلوكه شدن يا درز پوشيده شده در سيستم هيدروليك نيز مي تواند باعث يك كلاچ سخت شوند .

ديگر مشكل مربوط به كلاچ ها قسمت بيرون انداختن پوشيده است كه گاهي اوقات يك قسمت آزاد سازي كلاچ ناميده مي شود . اين قسمت نيرو را به انگشت هاي صفحه فشار چرخشي براي آزاد سازي كلاچ به كار مي برد . اگر صداي ترسناكي را هنگام چسبيدن كلاچ مي شنويد ممكن است مشكلي با بيرون انداختن داشته باشد .

تست تشخيص كلاچ

اگر متوجه شديد كه كلاچ شما مشكل دارد در اينجا يك تست تشخيص خانگي كه هر كسي مي تواند انجام دهد وجود دارد :

1. اتومبيل تان را استارت بزنيد Parking break را تنظيم كنيد و در حالت خنثي قرار دهيد .

2. با خاموش كردن اتومبيل تان به صداي آن بدون فشردن كلاچ گوش كنيد اگر چيزي مي شنويد به احتمال زياد مشكل با ( محور ) انتقال است . اگر صدايي نمي شنويد به مرحله 3 برويد .

3. وقتي اتومبيل هنوز خنثي است ، فشردن كلاچ را آغاز كنيد و به صدا گوش دهيد . اگر يك صداي جير جير را هنگام فشار دادن مي شنويد ، به احتمال زياد مربوط به آزاد سازي كلاچ يا bearing دور انداختن است . اگر صدايي نشنيديد به مرحله 4 برويد .

4. كلاچ را تا ته فشار دهيد . اگر صداي فش فش شنيديد ، احتمالا تحمل كننده يا ساچمه يا احتمال اشكال بوش پايلوت است .

اگر هيچ صدايي را در خلال اين 4 مرحله نشنيديد مشكل تان احتمالا كلاچ نيست . اگر در حالت توقف صدا شنيديد و وقتي كه كلاچ فشرده شد از بين رفت ممكن است موضوع مربوط به نقطة تماس بين چنگك و ساچمه( FORK & PIVOT BALL) باشد .

در بخش بعدي برخي انواع مختلف كلاچ ها و چگونگي کارکرد آنها را بررسي خواهيم نمود

انواع کلاچ ها:

انواع زيادي از كلاچ ها در اتومبيل و گاراژتان وجود دارد .

يك ( محور ) انتقال اتوماتيك شامل چندين كلاچ است . اين كلاچ ها مجموعه هاي مختلفي از چرخ دنده هاي سياره اي را به هم چسبانده و از هم جدا مي كنند . هر كلاچ با استفاده از سيال هيدروليك فشرده شده به حركت در مي آيد . وقتي فشار پايين مي ايد ، فنر باعث آزاد شدن كلاچ مي شود . حتي لبه هاي فضا دار كه نوار باريك ناميده شده ، خط درون و برون كلاچ درون چرخ دنده ها وميزباني كلاچ قفل مي شود . مي توانيد در يك ( محور ) انتقال اتوماتيك چگونه كار مي كند بيشتر بخوانيد .

يك كمپرسور تهويه مطبوع در يك اتومبيل يك كلاچ الكترو مغناطيسي دارد اين اجازه مي دهد كه كمپرسور حتي در حالي كه موتور كار مي كند خاموش شود . وقتي جريان از طريق يك سيم پيچ مغناطيسي در كلاچ انتقال مي يابد كلاچ مي چسبد . به محض اينكه جريان متوقف مي شود از قبيل وقتي كه تهويه مطبوع را خاموش مي كنيد ، كلاچ جدا مي شود .

بيشتر اتومبيل هايي كه يك فن خنك كننده موتوري يك كلاچ ويسكوز كنترل شده به صورت ترواستاتيكي دارد – دماي سيال واقعا كلاچ را به حركت در مي آورد اين كلاچ در كنار فن قرار دارد و جريان هوا از طريق رادياتور مي آيد . اين نوع كلاچ بسيار شبيه به تزويج و سيكوز كه گاهي اوقات در اتومبيل هايي كه همه چرخهاي آن رانشگر دارند يافته مي شود . سيال در كلاچ همچنان كه آن گرم مي شود ضخيم تر مي شود كه باعث مي شود فن با چرخش موتور سريعتر بچرخد . وقتي اتومبيل سرد است ، سيال در كلاچ سرد باقي مي ماند و فن به آرامي مي چرخد ، اجازه مي دهد كه موتور به سرعت گرم مي شود و به دماي عملياتي مناسبش مي رسد .

بسياري از اتومبيل ها ديفرانسيل هاي شيب محدود يا تزويج و سيكوز دارند كه هر دوي آنها كلاچ را براي افزايش كارايي بكار مي برند . وقتي اتومبيل روشن مي شود ، يك چرخ سريع تر از ديگر چرخ ها مي چرخد كه كنترل اتومبيل را سخت مي كنند .

ديفرانسسيل شيب براي كمك به كلاچ آن ساخته مي شود . وقتي يك چرخ سريع تر از ديگر چرخ ها مي چرخد با چسبيدن كلاچ كند مي شود و منطبق با سه چرخ ديگر مي شود .

رانندگي روي سطح خيس يا لايه يخ نيز مي تواند چرخ ها را بچرخاند . مي توانيد درباره ديفراسيل ها و تزويج و سيكوز در اين بخش مطالب بيشتري بياموزيد .

ديفراسيل چگونه كار مي كند

اره هاي زنجيري پودر گازي و چمن زن ها و كلاچ هاي سانتريفوژي دارند .

به طوري كه زنجير ها يا رشته ها مي توانند بدون اينكه موتور را خاموش كنيد چرخش را متوقف كنند . اين كلاچ ها به طور خودكار از طريق استفاده از نيروي سانتريفوژي كار مي كنند . ورودي به ميل لنگ موتور متصل شده است . خروجي مي تواند زنجير را تسمه يا شفت را به حركت وادارد . همانطور كه دور در دقيقه ها افزايش مي يابند بازو هاي وزن دار مي چرخند و كلاچ را وادار به چسبيدن مي كنند . كلاچ هاي سانتريفوژي همچنين اغلب در چمن زن ها ، go-kart ها ، mopod ها و دوچرخه هاي كوچك استفاده مي شوند . حتي برخي یویو ها نيز با كلاچ هاي سانتريفوژي توليد شده اند .

کمپرسور تهویه مطبوع اتومبیل با کلاچ مغناطیسی

کلاچ ها برای برخی کاربردها لازم و با ارزش هستند .

منبع انگلیسی : http://auto.howstuffworks.com/clutch.htm

منبع ترجمه : پارسی خودرو http://www.parsikhodro.com

ترجمه توسط محمد رضا دانش بیات

قرار دادن متن انگلیسی به همراه ترجمه فارسی تنها جهت افزایش اگاهی شما می باشد در ضمن متن بالا با ویرایش می باشد

کلاچ و فلایویل و صفحه کلاچ

مطالب مشابه :

اطلاعات فنی

تعویض سیم کلاچ 206

کلاچ

کلاچ

کلاچ و فلایویل و صفحه کلاچ

انتقال قدرت در پراید

لغزش کلاچ(بکسواد)

انواع کلاچ خودرو 2

بررسی کارکرد و اشکالات سیستم کلاچ

كلاچ