कार क्लच डिजाइन, मुख्य तत्व

क्लच वह तंत्र है जो घर्षण के माध्यम से इंजन से गियरबॉक्स तक टॉर्क पहुंचाता है। यह इंजन को ट्रांसमिशन से तुरंत डिस्कनेक्ट करने और बिना किसी कठिनाई के कनेक्शन को फिर से स्थापित करने की अनुमति देता है। क्लच कई प्रकार के होते हैं. वे अपने द्वारा प्रबंधित ड्राइव की संख्या (एकल, दोहरी या मल्टी-ड्राइव), ऑपरेटिंग वातावरण के प्रकार (सूखा या गीला), और ड्राइव के प्रकार में भिन्न होते हैं। विभिन्न प्रकार के क्लच के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं, लेकिन आधुनिक वाहनों में यंत्रवत् या हाइड्रॉलिक रूप से संचालित सिंगल प्लेट ड्राई क्लच का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

क्लच का उद्देश्य

क्लच इंजन और गियरबॉक्स के बीच स्थापित होता है और गियरबॉक्स के सबसे अधिक दबाव वाले हिस्सों में से एक है। यह निम्नलिखित मुख्य कार्य करता है:

1. इंजन और गियरबॉक्स का सॉफ्ट डिस्कनेक्शन और कनेक्शन।
2. बिना फिसले (दोषरहित) टॉर्क ट्रांसमिशन।
3. असमान इंजन संचालन के परिणामस्वरूप होने वाले कंपन और भार के लिए मुआवजा।
4. इंजन और ट्रांसमिशन भागों पर तनाव कम करें।

क्लच घटक

अधिकांश मैनुअल ट्रांसमिशन वाहनों पर मानक क्लच में निम्नलिखित मुख्य घटक शामिल होते हैं:

• इंजन फ्लाईव्हील - ड्राइव डिस्क।
• क्लच की गोल प्लेट।
• क्लच बास्केट - प्रेशर प्लेट।
• क्लच ढीला करने वाली बियरिंग।
• पुल-आउट क्लच.
• क्लच कांटा.
• क्लच ड्राइव.

क्लच डिस्क के दोनों तरफ घर्षण लाइनिंग लगाई जाती है। इसका कार्य घर्षण के माध्यम से टॉर्क संचारित करना है। डिस्क बॉडी में निर्मित एक स्प्रिंग-लोडेड वाइब्रेशन डैम्पर फ्लाईव्हील से कनेक्शन को नरम करता है और असमान इंजन संचालन के परिणामस्वरूप होने वाले कंपन और तनाव को अवशोषित करता है।

क्लच डिस्क पर काम करने वाली प्रेशर प्लेट और डायाफ्राम स्प्रिंग को एक इकाई में संयोजित किया जाता है, जिसे "क्लच बास्केट" कहा जाता है। क्लच डिस्क टोकरी और फ्लाईव्हील के बीच स्थित है और गियरबॉक्स इनपुट शाफ्ट से स्प्लिन द्वारा जुड़ा हुआ है, जिस पर यह चल सकता है।

बास्केट स्प्रिंग (डायाफ्राम) पुश या एग्जॉस्ट हो सकता है। अंतर क्लच एक्चुएटर से बल के अनुप्रयोग की दिशा में निहित है: या तो फ्लाईव्हील तक या फ्लाईव्हील से दूर। ड्रॉ स्प्रिंग डिज़ाइन एक ऐसी टोकरी के उपयोग की अनुमति देता है जो बहुत पतली होती है। यह असेंबली को यथासंभव कॉम्पैक्ट बनाता है।

क्लच कैसे काम करता है

क्लच के संचालन का सिद्धांत डायाफ्राम स्प्रिंग द्वारा उत्पन्न बल द्वारा उत्पन्न घर्षण बल के कारण क्लच डिस्क और इंजन फ्लाईव्हील के कठोर कनेक्शन पर आधारित है। क्लच के दो मोड हैं: "चालू" और "बंद"। ज्यादातर मामलों में, संचालित डिस्क को फ्लाईव्हील के खिलाफ दबाया जाता है। फ्लाईव्हील से टॉर्क चालित डिस्क तक और फिर स्पलाइन कनेक्शन के माध्यम से गियरबॉक्स के इनपुट शाफ्ट तक प्रेषित होता है।

क्लच को अलग करने के लिए, ड्राइवर एक पेडल को दबाता है जो यांत्रिक या हाइड्रॉलिक रूप से फोर्क से जुड़ा होता है। कांटा रिलीज़ बेयरिंग को चलाता है, जो डायाफ्राम स्प्रिंग की पंखुड़ियों के सिरों पर दबाव डालकर, दबाव प्लेट पर अपना प्रभाव बंद कर देता है, जो बदले में संचालित डिस्क को रिलीज़ करता है। इस स्तर पर, इंजन गियरबॉक्स से डिस्कनेक्ट हो जाता है।

जब गियरबॉक्स में उपयुक्त गियर का चयन किया जाता है, तो ड्राइवर क्लच पेडल को छोड़ देता है, कांटा रिलीज बेयरिंग और स्प्रिंग पर कार्य करना बंद कर देता है। प्रेशर प्लेट संचालित डिस्क को फ्लाईव्हील के विरुद्ध दबाती है। इंजन गियरबॉक्स से जुड़ा है।

क्लच की किस्में

सूखा क्लच

इस प्रकार के क्लच के संचालन का सिद्धांत शुष्क सतहों की परस्पर क्रिया द्वारा निर्मित घर्षण बल पर आधारित है: ड्राइविंग, संचालित और दबाव प्लेटें। यह इंजन और ट्रांसमिशन के बीच एक कठोर संबंध प्रदान करता है। अधिकांश मैनुअल ट्रांसमिशन वाहनों में ड्राई सिंगल प्लेट क्लच सबसे आम प्रकार है।

गीला क्लच

इस प्रकार के कपलिंग रगड़ने वाली सतहों पर तेल स्नान में काम करते हैं। सूखी की तुलना में, यह योजना एक चिकनी डिस्क संपर्क प्रदान करती है; द्रव परिसंचरण के कारण इकाई को अधिक कुशलता से ठंडा किया जाता है और गियरबॉक्स में अधिक टॉर्क स्थानांतरित किया जा सकता है।

आधुनिक डुअल क्लच ऑटोमैटिक ट्रांसमिशन में वेट डिज़ाइन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसे क्लच के संचालन की ख़ासियत यह है कि गियरबॉक्स के सम और विषम गियर को अलग-अलग संचालित डिस्क से टॉर्क की आपूर्ति की जाती है। क्लच ड्राइव - हाइड्रोलिक, इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित। बिजली के प्रवाह में किसी रुकावट के बिना ट्रांसमिशन में टॉर्क के निरंतर स्थानांतरण के साथ गियर को स्थानांतरित किया जाता है। यह डिज़ाइन अधिक महंगा है और निर्माण करना अधिक कठिन है।

डुअल डिस्क ड्राई क्लच

एक दोहरी डिस्क ड्राई क्लच में दो चालित डिस्क और उनके बीच एक मध्यवर्ती स्पेसर होता है। यह डिज़ाइन समान क्लच आकार के साथ अधिक टॉर्क संचारित करने में सक्षम है। अपने आप में, गीले लुक की तुलना में इसे बनाना आसान है। आमतौर पर विशेष रूप से शक्तिशाली इंजन वाले ट्रकों और कारों में उपयोग किया जाता है।

दोहरे द्रव्यमान वाले फ्लाईव्हील के साथ क्लच

दोहरे द्रव्यमान वाले फ्लाईव्हील में दो भाग होते हैं। उनमें से एक इंजन से जुड़ा है, दूसरा - चालित डिस्क से। दोनों फ्लाईव्हील तत्वों में घूर्णन के विमान में एक दूसरे के संबंध में एक छोटा सा खेल होता है और स्प्रिंग्स द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

दोहरे द्रव्यमान फ्लाईव्हील क्लच की एक विशेषता संचालित डिस्क में एक टॉर्सनल कंपन डैम्पर की अनुपस्थिति है। फ्लाईव्हील डिज़ाइन एक कंपन भिगोना फ़ंक्शन का उपयोग करता है। टॉर्क संचारित करने के अलावा, यह असमान इंजन संचालन के परिणामस्वरूप होने वाले कंपन और भार को प्रभावी ढंग से कम करता है।

क्लच सेवा जीवन

क्लच का सेवा जीवन मुख्य रूप से वाहन की परिचालन स्थितियों के साथ-साथ चालक की ड्राइविंग शैली पर निर्भर करता है। औसतन, क्लच जीवन 100-150 हजार किलोमीटर तक पहुंच सकता है। डिस्क के संपर्क में आने पर होने वाली प्राकृतिक टूट-फूट के परिणामस्वरूप, घर्षण सतहें घिस जाती हैं और उन्हें बदलने की आवश्यकता होती है। इसका मुख्य कारण डिस्क स्लिपेज है।

काम करने वाली सतहों की बढ़ती संख्या के कारण डबल डिस्क क्लच की सेवा जीवन लंबी है। हर बार इंजन/गियरबॉक्स कनेक्शन टूटने पर क्लच रिलीज़ बियरिंग चालू हो जाता है। समय के साथ, बियरिंग में सारा ग्रीस उत्पन्न हो जाता है और अपने गुण खो देता है, जिसके परिणामस्वरूप यह ज़्यादा गरम हो जाता है और विफल हो जाता है।

सिरेमिक युग्मन के लक्षण

क्लच की सेवा जीवन और इसका अधिकतम प्रदर्शन जुड़ाव की सामग्री के गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है। अधिकांश वाहनों पर क्लच डिस्क की मानक संरचना कांच और धातु फाइबर, राल और रबर का एक संपीड़ित मिश्रण है। चूंकि क्लच के संचालन का सिद्धांत घर्षण बल पर आधारित है, चालित डिस्क की घर्षण परतें 300-400 डिग्री सेल्सियस तक के उच्च तापमान पर काम करने के लिए अनुकूलित होती हैं।

शक्तिशाली स्पोर्ट्स कारों में, क्लच सामान्य से अधिक तनाव में होता है। कुछ गियर में सिरेमिक या सिंटर क्लच का उपयोग किया जा सकता है। इन ओवरले की सामग्री में सिरेमिक और केवलर शामिल हैं। सिरेमिक-धातु घर्षण सामग्री कम पहनने के अधीन है और अपने गुणों को खोए बिना 600 डिग्री तक हीटिंग का सामना कर सकती है।

निर्माता अलग-अलग क्लच डिज़ाइन का उपयोग करते हैं जो किसी विशेष वाहन के लिए उसके इच्छित उपयोग और लागत के आधार पर इष्टतम होते हैं। ड्राई सिंगल प्लेट क्लच काफी कुशल और सस्ता डिज़ाइन बना हुआ है। इस योजना का व्यापक रूप से बजट और मध्यम आकार की कारों, साथ ही एसयूवी और ट्रकों पर उपयोग किया जाता है।