องค์ประกอบสำคัญของระบบเกียร์แบบกลไกคือคลัตช์ ซึ่งใช้เพื่อตัดการเชื่อมต่อเครื่องยนต์จากเกียร์ชั่วขณะ นอกจากนี้คลัตช์ยังทำหน้าที่เป็นตัวกันกระแทกที่ปกป้องเครื่องยนต์จากการโอเวอร์โหลด
การประดิษฐ์กลไกคลัตช์
การประดิษฐ์กลไกคลัตช์เกิดจาก Karl Benz ไม่ว่าจะจริงหรือไม่ก็ตาม มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างความน่าเชื่อถือ: หลายบริษัทมีส่วนร่วมในการผลิตและปรับปรุงรถยนต์คันแรกในศตวรรษที่ 19 พร้อมกัน และพวกเขาทั้งหมดได้ติดตามการพัฒนาของพวกเขาอย่างที่พวกเขากล่าวว่า "ตัวต่อตัว " คลัตช์ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งแพร่หลายในรถยนต์ส่วนใหญ่ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 คือคลัตช์ทรงกรวย พื้นผิวเสียดทานของมันเรียว คลัตช์ดังกล่าวส่งแรงบิดมากกว่าด้วยขนาดที่เท่ากัน เมื่อเทียบกับแบบแผ่นเดียวในปัจจุบัน โครงสร้างและการดูแลของคลัตช์นั้นง่ายมาก
ดิสก์ทรงเรียวหนักของคลัตช์ประเภทนี้มีความเฉื่อยสูง และเมื่อเปลี่ยนเกียร์หลังจากเหยียบแป้นเหยียบแล้ว ก็ยังคงหมุนต่อไปที่ความเร็วรอบเดินเบา ซึ่งทำให้เข้าเกียร์ได้ยาก ในการเบรกดิสก์คลัตช์นั้น มีการใช้หน่วยพิเศษ - เบรกคลัตช์ แต่การใช้งานนั้นเป็นวิธีแก้ปัญหาเพียงครึ่งเดียว เช่นเดียวกับการเปลี่ยนกรวยหนึ่งอันด้วยอันที่ใหญ่น้อยกว่าสองตัว เป็นผลให้ในปี ค.ศ. 1920 โครงสร้างที่หนักและยุ่งยาก (ซึ่งต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการใช้กล้ามเนื้อ) เช่นคลัตช์รูปกรวยจึงถูกทิ้งร้างอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังมีคลัตช์กรวยย้อนกลับที่ทำงานเพื่อขยาย
หลักการของกลไกนี้ได้ค้นพบรูปแบบใหม่ในการออกแบบกระปุกเกียร์ที่ทันสมัยพร้อมระบบซิงโครไนซ์ ตัวซิงโครไนซ์กระปุกเกียร์เป็นคลัตช์เรียวขนาดเล็กที่ทำงานโดยการขัดสีบรอนซ์ (หรือโลหะที่มีแรงเสียดทานสูงอื่นๆ) กับเหล็ก
หลักการของกลไก
ส่วนประกอบหลักต่อไปนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานของชุดคลัตช์:
- มู่เล่ติดแน่นกับเพลาข้อเหวี่ยงของหน่วยกำลัง
- 2 แผ่น - แรงดันและแรงขับซึ่งประกอบเป็นกลไกการเสียดสี
- ปลอก;
- สปริงแรงดัน
- การแบก;
- ไดอะแฟรมสปริงในรูปแบบของคันโยกศูนย์กลาง
- ส้อม;
- กระบอกรองขับเคลื่อนไฮดรอลิกที่ทำงานเมื่อเหยียบแป้นเหยียบ
กลไกดั้งเดิมที่สุดที่ใช้ในศตวรรษที่แล้วไม่รวมกระบอกไฮดรอลิกซึ่งอำนวยความสะดวกในการทำงานของคนขับอย่างมาก แต่มีไดรฟ์สายเคเบิลแบบกลไกแทน
ดิสก์ไดรฟ์ (หรือที่เรียกว่าตะกร้า) ถูกยึดเข้ากับมู่เล่และหมุนไปพร้อมกับมัน สถานะปกติของคลัตช์เมื่อเหยียบคันเร่งอยู่ในตำแหน่งกดถูก “เชื่อมต่อ” นั่นคือเพลาข้อเหวี่ยงของมอเตอร์และกระปุกเกียร์หลักเชื่อมต่อกันโดยใช้สปริงกดดิสก์กับระนาบของมู่เล่
เมื่อคุณเหยียบคันเร่ง เครื่องจะทำงานตามอัลกอริธึมต่อไปนี้:
- แรงจะถูกส่งไปยังกระบอกไฮดรอลิกที่ดันตะเกียบผ่านน้ำมันเบรก
- ส้อมกดบนแบริ่งและดันคันโยกศูนย์กลางซึ่งปลายติดกับแผ่นดัน
- ปลายคันโยกถูกดึงกลับและปล่อยแผ่นดิสก์ส่งผลให้การเชื่อมต่อระหว่างเพลาขาดในขณะที่เพลาข้อเหวี่ยงที่หมุนไม่ได้หมุนเกียร์ของกล่อง
- เมื่อคุณต้องการขับออกไป ให้ค่อยๆ ปล่อยคันเร่ง แบริ่งปล่อยคันโยกซึ่งภายใต้อิทธิพลของสปริงกดบนแผ่นดิสก์ หลังถูกกดทับกับมู่เล่โดยพื้นผิวเสียดทาน และรถเคลื่อนไปข้างหน้าอย่างราบรื่น
- อัลกอริทึมจะทำซ้ำในการเปลี่ยนเกียร์แต่ละครั้ง
พันธุ์ของนอต
การออกแบบคลัตช์ที่มีอยู่แบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:
- ตามจำนวนพื้นผิวแรงเสียดทาน: เดี่ยวและหลายแผ่น;
- โดยวิธีการควบคุม: เครื่องกล, ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวและไฮดรอลิก
- สภาพแวดล้อมในการทำงาน - แห้งและเปียก
ระบบมัลติดิสก์ทำงานร่วมกับมอเตอร์กำลังสูง เหตุผลมีดังนี้ วัสดุบุผิวเสียดทานกลุ่มหนึ่งรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นได้ยากและเสื่อมสภาพค่อนข้างเร็ว ด้วยการออกแบบที่มีแผ่นดิสก์สองแผ่นคั่นด้วยตัวเว้นระยะ แรงบิดขนาดใหญ่จึงกระจายไปทั่วแผ่นอิเล็กโทรด 2 กลุ่ม (การบีบจะเกิดขึ้นพร้อมกัน) การลดภาระเฉพาะทำให้อายุการใช้งานของตัวเครื่องเพิ่มขึ้น
เครื่องกล
โครงสร้างของคลัตช์เชิงกลมักจะเป็นดิสก์เสียดทานอย่างน้อยหนึ่งแผ่นที่ถูกบีบอัดด้วยมู่เล่หรือระหว่างกันด้วยสปริง คลัตช์แบบกลไกขับเคลื่อนด้วยสายเคเบิล
มู่เล่ถูกยึดติดกับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ มันถูกใช้เป็นไดรฟ์หลัก
ปัจจุบันเป็นเรื่องปกติที่จะใช้มู่เล่มวลคู่ที่ช่วยรักษาแรงบิดบนเพลาให้คงที่ ทั้งสองส่วนเชื่อมต่อกันด้วยสปริง
ตะกร้าเป็นแบบแรงดัน (กลีบเคลื่อนเข้าด้านใน ไปทางมู่เล่) และประเภทไอเสีย (ตัวอย่างเช่น ในฝรั่งเศสบางรุ่น) แต่ละประเภทมีแบริ่งปล่อยของตัวเอง ตะกร้ายึดติดกับมู่เล่
ดิสก์ขับเคลื่อนเข้าสู่ร่องของเพลากล่องและสามารถเคลื่อนที่ไปตามนั้นได้ สปริงดิสก์แดมเปอร์ทำหน้าที่ปรับการสั่นสะเทือนให้เรียบในขณะที่เปลี่ยนเกียร์
แผ่นแรงเสียดทานถูกตรึงไว้ที่ฐานของแผ่นดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วย พวกเขาทำจากวัสดุคอมโพสิต: บ่อยขึ้น - จากเส้นด้ายเคฟลาร์หรือคาร์บอนไฟเบอร์บางครั้ง - จากเซรามิก วัสดุบุผิวเซอร์เม็ทมีความทนทานเป็นพิเศษ ได้รับการออกแบบให้ทนต่ออุณหภูมิได้ถึง 600 ° C ในช่วงเวลาสั้น ๆ
แบริ่งปล่อยได้รับการแก้ไขกับปลอกป้องกันและมีแผ่นปลดล็อค ตั้งอยู่บนเพลาอินพุต
หลักการทำงาน
มู่เล่ติดอยู่กับเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์และทำหน้าที่เป็นดิสก์ขับเคลื่อน นอกจากนี้ยังมี "ตะกร้า" (เช่น แผ่นดัน) และแผ่นคลัตช์ (พร้อมวัสดุบุผิวเสียดทาน) "ตะกร้า" กดแผ่นดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วยมู่เล่ซึ่งมีส่วนช่วยในการส่งผ่านแรงบิดไปยังกระปุกเกียร์จากมอเตอร์
แผ่นดันมีรูปร่างเป็นวงกลมที่มีฐานเป็นรัศมีและเชื่อมต่อกับมู่เล่อย่างแน่นหนา ประกอบด้วยสปริงแบบกลีบดอกที่ทำปฏิกิริยากับแผ่นกดทับ ขนาดของแผ่นรองสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของมู่เล่ แผ่นขับเคลื่อนตั้งอยู่ระหว่างแท่นและมู่เล่ แบริ่งปลดจะกดสปริงปลดที่กึ่งกลางของแผ่นปลด การเคลื่อนที่จากการกดแป้นคลัตช์จะเคลื่อนผ่านสายเคเบิลไปยังตะเกียบปลด และแทนที่แบริ่งปล่อยแล้ว ที่กึ่งกลางของแผ่นดิสก์ ตลับลูกปืนจะกดกับสปริงปลด เป็นผลให้แพลตฟอร์มไม่ได้มีส่วนร่วมกับดิสก์ที่ขับเคลื่อนด้วย
ไฮดรอลิค
คลัตช์ไฮดรอลิกคือคลัตช์เชิงกลที่ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิก
ส่วนประกอบหลักอย่างแรกเลยคือกระบอกสูบ: ส่วนประกอบหลักและการทำงาน หากเหยียบแป้นคลัตช์ ก้านของกระบอกสูบไฮดรอลิกหลักจะเคลื่อนที่ไปตามนั้น แรงดันที่เกิดขึ้นจะไหลผ่านท่อไปยังกระบอกสูบรอง ซึ่งจะเคลื่อนตะเกียบปลดออก และแทนที่แบริ่ง
สองดิสก์
คลัตช์นี้ใช้ในรถบรรทุกหนัก รถแทรกเตอร์ รถถัง รถจักรยานยนต์ และรถสปอร์ตบางรุ่น
ใช้เมื่อมีแรงบิดเกินกำลัง การติดตั้งช่วยยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนโครงสร้างที่ใช้แล้ว
ใช้แผ่นดิสก์ขับเคลื่อน 2 แผ่น และ "ตะกร้า" มีพื้นผิวการทำงานสองแบบ เพิ่มระบบควบคุมการกดแบบซิงโครนัสในการออกแบบ
แรงเสียดทานเปียก
กลไกของคลัตช์นี้ทำหน้าที่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมัน
ใช้กับรถจักรยานยนต์ที่มีมอเตอร์ตามขวาง
นี่เป็นเพราะคุณสมบัติการออกแบบของเครื่องยนต์ของรถจักรยานยนต์เอง ที่นี่ใช้เหวี่ยงเดียวกัน: สำหรับทั้งกระปุกเกียร์และมอเตอร์
หลักการทำงานก้านซึ่งผ่านเพลากลวงของกระปุกเกียร์จะส่งการเคลื่อนที่แบบลูกสูบออกจากสายคันคลัตช์
บทบาทของลูกปืนปล่อยจะเล่นโดยลูกบอลที่ปลายก้าน มันทำหน้าที่เกี่ยวกับเชื้อรา เป็นผลให้แผ่นดันถูกหดกลับการบีบอัดระหว่างดิสก์แพ็คลดลงเพลากระปุกหยุดหมุน
ไฟฟ้า
ความแตกต่างเชิงสร้างสรรค์ระหว่างระบบไฟฟ้าและเครื่องกลคือมอเตอร์ไฟฟ้า จะทำงานเมื่อเหยียบแป้นคลัตช์ลง มอเตอร์ไฟฟ้าจะเคลื่อนสายเคเบิล และแทนที่แบริ่งปล่อยผ่านแขนโยกแล้ว
ความผิดปกติทั่วไป
บ่อยครั้งที่ปัญหาต่อไปนี้เกิดขึ้นในกลไกคลัตช์:
- การรั่วไหลของข้อมือของกระบอกสูบไฮดรอลิก
- การสึกหรอที่สำคัญของวัสดุบุผิวเสียดทาน
- การอ่อนตัวของสปริงไดอะแฟรม
- เอาอกเอาใจและลื่นไถลของดิสก์ขับเคลื่อน;
- การแตกหรือติดขัดของปลั๊ก
เฉพาะความผิดปกติครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของน้ำมันเบรกเท่านั้นที่จะช่วยให้คุณได้รับบริการรถโดยไม่มีปัญหาใดๆ ในกรณีอื่นๆ คลัตช์อาจไม่ทำงานและคุณจะไม่สามารถขับต่อไปได้อีก