?????? ( CLUTCHES ) by 04W5iVd5

VIEWS: 30 PAGES: 7

									                                                                                                               1


คลัตช์ (CLUTCHES)
                             ั                                  ั
            คลัตช์ ทำหน้ำที่ตดต่อกำลังงำนระหว่ำงเครื่ องยนต์กบชุดเกียร์กล่ำวคือ คลัตช์เป็ นตัวตัดต่อระหว่ำงกำรส่ง
                   ั
กำลังเครื่ องยนต์กบชุดเกียร์เป็ นครั้งครำวเช่น เมื่อจะเปลี่ยนตำแหน่งของเกียร์
เพรำะถ้ำไม่มีกำรตัดกำรส่งกำลัง ย่อมยำกสำหรับกำรเข้ำเกียร์หรื อปลดเกียร์และอำจทำให้ฟันเฟื องปะทะกันอย่ำงรุ นแ
รงเสี ยหำยได้ สมัยก่อนรถทุกคันจะมีคลัตช์ประกอบอยูดวย     ่ ้
              ั                ้                                  ั
แต่ในปัจจุบนรถบำงคันไม่ตองใช้คลัตช์เช่นรถที่ใช้กระปุกเกียร์อตโนมัติ สำหรับรถที่ใช้กระปุกเกียร์แบบธรรมดำ
ซึ่งต้องใช้มือในกำรเลื่อนเปลี่ยนตำแหน่งของเกียร์จำเป็ นต้องมีคลัตช์ประกอบอยูเ่ พื่อควำมสะดวกในกำรเข้ำเกียร์




                                                  รู ปที่ 1 คลัตช์

หน้ าที่ของคลัตช์
          คลัตช์ทำหน้ำที่ต่อ (Coupling) และตัด (Uncoupling)
                              ั
กำลังงำนระหว่ำงเครื่ องยนต์กบกระปุกเกียร์ ในขณะที่ต่อกับเครื่ องยนต์ (คนขับไม่ได้เหยียบคันคลัตช์)
กำลังงำนจำกเครื่ องยนต์จะส่งผ่ำนคลัตช์มำยังกระปุกเกียร์ และในขณะที่ไม่ต่อกับเครื่ องยนต์โดยกำรทำงำนของคลัตช์
(คนขับเหยียบคันคลัตช์) เครื่ องยนต์จะไม่ส่งกำลังงำนไปยังกระปุกเกียร์ ควำมมุ่งหมำยของคลัตช์อย่ำงหนึ่งก็คือ
                                   ั                                ่
ตัดกำรส่งกำลังระหว่ำงเครื่ องยนต์กบกระปุกเกียร์เป็ นครั้งครำวเพือให้เปลี่ยนตำแหน่งของเกียร์ตำมต้องกำรได้
                                               ั               ั่
ถ้ำไม่มีกำรตัดส่งกำลังงำนระหว่ำงเครื่ องยนต์กบกระปุกเกียร์ชวขณะแล้วย่อมเป็ นกำรยำกที่จะเข้ำเกียร์หรื อปลดเกียร์
                                                                  ่
เพรำะแรงดันระหว่ำงฟันเฟื องในชุดของเฟื องที่ส่งกำลังงำนอยูจะทำให้กำรเลื่อนเฟื องออกจำกกำรขบกันยำก
            ้
นอกจำกนี้ถำไม่มีคลัตช์กำรเลื่อนเฟื องเข้ำไปขบกันย่อมเกิดอันตรำยเพรำะเฟื องขับและเฟื องตำมหมุนด้วยควำมเร็ วต่ำง
กัน จึงทำให้ฟันเฟื องปะทะกันเกิดเสี ยงดัง หรื อทำให้เฟื องบิ่น แตกหักได้
เมื่อคนขับรถเหยียบคันคลัตช์ให้แผ่นคลัตช์ถอยออกมำจำกล้อช่วยแรง (Flywheel)
                                                                                                            2


นั้นเป็ นกำรตัดกำรส่งกำลังงำนจำกเครื่ องยนต์มำยังกระปุกเกียร์
ดังนั้นแรงดันของฟันเฟื องจึงลดลงทำให้เลื่อนเฟื องออกจำกกำรขบกันได้ง่ำย
เมื่อฟันเฟื องไม่ได้ขบกันและคลัตช์ยงตัดกำรส่งกำลังงำนอยู่ เฟื องขับ (Driving gear)
                                   ั
ในกระปุกเกียร์จะหมุนฟรี ทำให้ควำมเร็ วใกล้เคียงกับเฟื องตัวอื่นในกระปุกเกียร์
จึงสำมำรถเลื่อนเฟื องเข้ำขบกันได้โดยไม่เกิดเสี ยงดังหรื อเกิดกำรปะทะกันระหว่ำงฟันเฟื อง

แบบของคลัตช์ (Types of clutches)
                               ั                 ่ ั
           แบบของคลัตช์ที่ใช้กบรถยนต์ข้ ึนอยูกบตัวประกอบหลำยอย่ำง เช่น
แรงบิดของเครื่ องยนต์สูงสุดที่เครื่ องยนต์ผลิตได้ ชนิดของกระปุกเกียร์ และลักษณะกำรบริ กำรซึ่งคลัตช์จะต้องทำงำน
         ่                                            ั       ั
ถึงแม้วำคลัตช์จะมีหลำนแบบ แต่แบบหนึ่งที่นิยมใช้กนในปัจจุบนได้แก่แบบแห้งแผ่นเดียว (Single-dry-
plate) หรื อที่เรี ยกว่ำคลัตช์แห้ง (Dry clutch) คลัตช์แบบนี้ประกอบด้วยแผ่นจำนโลหะกลมหรื อจำนคลัตช์
                                                                           ่
(Disk) มีแผ่นควำมฝื ดหรื อผ้ำคลัตช์ (Friction material) ยึดติดอยูที่ผิวหน้ำทั้งสองด้ำน ดุมของจำนคลัตช์
                                             ่ ั
(disk hub) ซึ่งเป็ นSpline จะสวมอยูกบเพลำคลัตช์ ( Clutch shaft or main drive gear)
ซึ่งเป็ นสไปลน์เช่นเดียวกัน ทำให้จำนคลัตช์เลื่อนไปมำ ตำมควำมยำวของเพลำได้
      ู                                 ้
แต่ถกบังคับให้หมุนไปกับเพลำคลัตช์ดวยควำมเร็ วเท่ำกับเพลำคลัตช์ เมื่อคลัตช์ถูกบีบหรื อจับ
                                                         ่
(คนขับไม่ได้เหยียบคันคลัตช์) จำนคลัตช์จะถูกอัดแน่นอยูระหว่ำงแผ่นโลหะพื้นผิวหน้ำเรี ยบขนำนกันสองแผ่น
(ด้ำนหลังล้อช่วยแรงกับด้ำนหน้ำแผ่นกดคลัตช์) ด้วยสปริ งขด (Pressure springs)
                                           ึ                       ั
ในตำแหน่งนี้ควำมฝื ดระหว่ำงผ้ำคลัตช์ที่ยดติดกับผิวหน้ำจำนคลัตช์กบด้ำนหลังล้อช่วยแรงและด้ำนหน้ำแผ่นกดคลัต
ช์จะทำให้จำนคลัตช์ ล้อช่วยแรง และแผ่นกดคลัตช์ หมุนไปคล้ำยเป็ นหน่วยเดียวกัน

การทางานของคลัตช์ (Operation of clutch)
                                    ่ ั
           กำรทำงำนของคลัตช์ข้ ึนอยูกบหน้ำสัมผัสของควำมฝื ดระหว่ำงส่วนขับ (Driving member)
(ล้อช่วยแรงกับแผ่นคลัตช์) กับส่วนถูกขับ (Driven member) (ผ้ำคลัตช์ซ่ ึงใช้หมุดย้ำติดกับจำนคลัตช์)
               ่
เมื่อคลัตช์อยูในตำแหน่งถูกบีบ แรงดันสปริ งระหว่ำงฝำครอบคลัตช์ (Clutch cover) กับแผ่นกดคลัตช์
                                                    ่                                ั
(Pressure plate) จะดันแผ่นคลัตช์ให้ติดแน่นอยูระหว่ำงผิวหน้ำของแผ่นกดคลัตช์กบล้อช่วยแรง ควำม
ฝื ดระหว่ำงผิวหน้ำดังกล่ำวนี้จะทำให้จำนคลัตช์หมุนไปกับล้อช่วยแรงและแผ่น
                                        ่
คลัตช์เมื่อเครื่ องยนต์ทำงำนและคลัตช์อยูในตำแหน่งต่อกำรส่งกำลังแต่เนื่อง จำกดุมของจำนคลัตช์ซ่ ึงเซำะร่ อง
             ่ ั
โดยสวมอยูกบเพลำคลัตช์จึงทำให้เพลำคลัตช์หมุนไปด้วย เพื่อตัดกำรส่งกำลังจำกเครื่ องยนต์มำยังกระปุกเกียร์
   ้ั                                     ้
ผูขบรถจะต้องเหยียบคลัตช์ลงไป ซึ่งทำให้กำนต่อต่ำงๆ และชุดก้ำมปูคลัตช์ (Clutch yoke or fork)
ทำงำนพำลูกปื นคลัตช์ (Throw out bearing) เคลื่อนที่ไปทำงล้อช่วยแรง
                                                                                   ั
กำรเคลื่อนที่ของลูกปื นคลัตช์ไปตำมทิศทำงนี้จะลดแรงดันสปริ งซึ่งดันแผ่นกดคลัตช์ให้ดนแผ่นคลัตช์ติดกับล้อช่วยแร
งลง ทำให้แผ่นกดคลัตช์เคลื่อนถอยออกจำกแผ่นคลัตช์
                         ้
อำกำรดังกล่ำวนี้ทำให้ลอช่วยแรงและแผ่นกดคลัตช์หมุนเป็ นอิสระจำกแผ่นคลัตช์และเพลำคลัตช์
จึงเป็ นกำรตัดกำรส่งกำลังงำนจำกเครื่ องยนต์มำยังกระปุกเกียร์
                                                                                                           3




แผ่นคลัตช์ (Friction disk)
                                                                     ั
            แผ่นคลัตช์ทำหน้ำที่รับกำรถ่ำยทอดกำลังระหว่ำงเครื่ องยนต์กบล้อล้อในกลับกัน ในขณะที่คลัตช์เริ่ มจับ
กำรถ่ำยทอดเป็ นไปอย่ำงรุ นแรงเกิดกำรกระตุกและสะเทือน ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์สำหรับรับกำรสันสะเทือน
                                                                                            ่
                                                       ่
(Cushioning device) อุปกรณ์น้ ีจะเป็ นตังยืดหยุน เพรำะฉะนั้นชุดแผ่นคลัตช์จึงจำเป็ นต้องแยกเป็ นสองส่วน
                                                         ่
มีสปริ งคันกลำงเพื่อรับกำรถ่ำยทอดกำลังและเป็ นตัวยืดหยุนกันสะเทือน
          ่




                                              รู ปที่ 2 แผ่นคลัตช์

คลัตช์ หวี (Diaphragm-spring clutch)
คลัตช์แบบนี้ใช้ไดอะแฟรมสปริ ง (ลักษณะคล้ำยกับหวี)
ทำหน้ำที่เป็ นสปริ งสำหรับกดให้แผ่นคลัตช์ติดกับล้อช่วยแรง และทำหน้ำที่คล้ำยกับขำคลัตช์หรื อกระเดื่อง
(Release levers)
เพื่อยกแผ่นกดคลัตช์ให้แผ่นกดคลัตช์ลอยตัวออกจำกล้อช่วยแรงในขณะที่คนขับเหยียบคันเหยียบคลัตช์ลงไป
               ่                                ั              ั
ขณะนี้คลัตช์อยูในตำแหน่งจำก และเป็ นที่นิยมใช้กบรถยนต์ในปัจจุบนมำกที่สุด
                                                                                                               4




                                               รู ปที่ 3 คลัตช์ หวี

คลัตช์ แบบใช้ แผ่นคลัตช์ สองแผ่น Two-friction-disk clutch
         ในกรณี ที่ตองกำรกำลังในกำรยืดจับสูง (กำลังงำนของผ่ำนเครื่ องยนต์ที่ส่งผ่ำนคลัตช์มำกขึ้น)
                    ้
จะต้องใช้แผ่นคลัตช์สองแผ่นและแผ่นกดคลัตช์สองแผ่นคลัตช์แบบหวีใช้แผ่นคลัตช์สองแผ่นและแผ่นกดคลัตช์สองแ
ผ่นคลัตช์แบบนี้ทำงำนเหมือนกับที่อธิบำยมำแล้วในตอนต้น
                 ่
คลัตช์ แบบแรงเหวียง (Centrifugal clutch)
          คลัตช์บำงแบบได้ออกแบบให้เพิมกำลังในกำรจับยึดที่ควำมเร็ วสูง เมื่อ
                                            ่
ควำมเร็ วของคลัตช์เพิ่มขึ้นน้ ำหนักที่ทำไว้บนขำคลัตช์จะถูกดันออกโดยแรง
    ่                                               ้
เหวียงกำรจัดเช่นนี้ทำให้สำมำรถใช้สปริ งอ่อนลงได้บำงดังนั้นแรงที่ใช้ใน กำรเหยียบคลัตช์จึงลดลง
               ่
ผลของแรงเหวียงทำให้เกิดแรงดันต้ำนกับแผ่นคลัตช์สูงขึ้นตำมควำมเร็ วของแผ่นคลัตช์ที่สูงขึ้น
คลัตช์แบบนี้จึงได้รับกำลังในกำรยึดจับมำกขึ้น ซึ่งตรงตำมควำมต้องกำรในกำรใช้คลัตช์
การควบคุมการทางานของคลัตช์
            หมำยถึงกำรบังคับให้คลัตช์จำก(Disengaged) เพื่อเข้ำเกียร์หรื อปลดเกียร์ และกำรให้คลัตช์จบ ั
                                                                          ิ
(Engaged) เพื่อถ่ำยทอดกำลังงำนจำกเครื่ องยนต์ไปยังกระปุกเกียร์วธีควบคุมกำรทำงำนของคลัตช์แบ่งได้เป็ น
3ลักษณะ คือ แบบกลไก (Mechanical operated) แบบไฮดรอลิก (Hydraulic operated)
และแบบอัตโนมัติ (Automatical)
แผ่นกดคลัตช์ (Pressure plate)
            ทำจำกเหล็กหล่อชนิดพิเศษ ทนทำนต่อกำรสึ กหรอ ระบำยควำมร้อนได้ดี
                   ั
แผ่นกดคลัตช์มีลกษณะเป็ นรู ปวงแหวง ผิวหน้ำด้ำนหนึ่งเรี ยบเพื่อใช้กดแผ่นคลัตช์ให้ติดกับล้อช่วยแรงแบ่งออกเป็ น
2 แบบ คือ
1.แบบส่งกำลังโดยตรง (Boss drive type) แบบนี้มีควำมแข็งแรงมำก แต่กำรออกรถไม่ต่อยนิ่มนวล
2.แบบส่งกำลังผ่ำนแผ่นสปริ ง (Corded strap drive type)
แบบนี้มีควำมแข็งแรงน้อยกว่ำแบบส่งกำลังโดยตรง แต่มีควำมนิ่มนวลมำกกว่ำ
ลูกปื นคลัตช์ (Clutch release bearing)
                                    ่ ั                                 ้
            ลูกปื นคลัตช์จะอัดติดอยูกบถ้วยลูกปื นคลัตช์ ยึดติดกับก้ำมปูดวยสปริ ง ซึ่งมี 2 แบบ
คือสปริ งแบบถ้วยและแบบสปริ งล็อกลูกถ้วย ลูกปื นคลัตช์สำมำรถเลื่อนไปมำ บนปลอกเพลำคลัตช์ได้
เมื่อลูกปื นคลัตช์เคลื่อนไปข้ำงหน้ำจะไปกดขำคลัตช์ ยกแผ่นกดคลัตช์ข้ ึน ทำให้แผ่นคลัตช์จำกออกจำกล้อช่วยแรง
                                                                                                               5


เป็ นกำรตัดกำรส่งกำลังจำกเครื่ องยนต์มำยังกระปุกเกียร์ ลูกปื นคลัตช์มี 2 แบบ แบบตลับลูกปื นมี 2 แบบคือ
แบบหน้ำเรี ยบ และแบบหน้ำนูน และแบบถ่ำนคลัตช์




เฟื องท้ ายและเพลาท้ าย (Differential and rear axle)
            ชุดประกอบเพลำท้ำยเป็ นอุปกรณ์ที่สำคัญยิงชุดหนึ่งของรถยนต์ประกอบด้วยเสื้ อเพลำท้ำย เฟื องท้ำย
                                                    ่
เพลำท้ำย แบริ่ งและล้อ ชุดประกอบเฟื องท้ำยทำหน้ำที่สำคัญหลำยประกำรด้วยกันคือ
                                         ั
            1.ยึดล้อหลังทั้งสองข้ำงให้ต้ งตรงและพำล้อให้เคลื่อนที่ไปข้ำงหน้ำและข้ำงหลัง
                        ้
            2.ขับให้ลอหลังทั้งสองข้ำงให้หมุนด้วยควำมเร็ วเท่ำกันและไม่เท่ำกันเมื่อจำเป็ น
            3.รับแรงผลักดันจำกล้อและยังส่งไปยังโครงรถ
            4.รองรับน้ ำหนักท้ำยรถ
            5.เป็ นที่ติดตั้งส่วนประกอบอื่น ๆ
เมื่อชุดเฟื องท้ำยต้องทำหน้ำที่สำคัญดังกล่ำวแล้ว ส่วนประกอบต่ำง ๆ
                                                      ั
ของชุดประกอบเพลำท้ำยจึงต้องได้รับกำรสร้ำงอย่ำงดีท้ งในด้ำนกำรออกแบบและคุณภำพของวัสดุที่ใช้




                                                รู ปที่ 4 ชุดเฟื องท้ าย

เสื้อเพลาท้าย (Rear axle housing)
                                    ่
เสื้ อเพลำท้ำยเป็ นส่วนประกอบที่อยูภำยนอกมักจะทำด้วยเหล็กกล้ำอัดขึ้นรู ปเป็ นส่วน ๆ
แล้วนำมำเชื่อมเข้ำด้วยกันหรื อส่วนกลำงเป็ นเหล็กหล่อแล้วนำส่วนอื่นที่เป็ นเหล็กกล้ำอัดขึ้นรู ปมำเชื่อมต่อกัน
แต่ก็มีบำงแบบเหมือนกันที่ทำด้วยเหล็กหล่อทั้งหมด
                                          ั
เสื้ อเพลำท้ำยที่ใช้งำนกันทัวไปในปั จจุบนมี 2 แบบคือ
                            ่
                                      ั
1.แบบแบนโจ เป็ นแบบที่นิยมใช้กนอย่ำงแพร่ หลำย
                                        ั
2.แบบแยก เป็ นแบบที่ไม่ค่อยนิยมใช้กนนัก ยึดติดด้วยสกรู แยกออกได้เป็ น 3 ชิ้น
                                                                                                            6



เฟื องท้าย (Differential)
                                   ่ ้                                               ่ ้
           ขณะที่รถเลี้ยว ล้อที่อยูดำนนอกจะต้องเคลื่อนที่เป็ นระยะทำงมำกกว่ำล้อที่อยูดำนใน
                                                                    ้
ดังนั้นถ้ำล้อทั้งสองใช้เพลำท่อนเดียวกันในกำรเลี้ยวดังกล่ำวจะทำให้ลอทั้งสองครู ดหรื อไถลไปกับผิงถนน
จะทำให้อำยุกำรใช้งำนของยำงสั้นลง ยิงไปกว่ำนั้นจะทำให้กำรบังคับรถทำได้ยำก
                                       ่
เฟื องท้ำยเป็ นระบบเฟื องระบบหนึ่งที่ได้รับกำรออกแบบและสร้ำงขึ้นมำเพื่อแก้ปัญหำนี้
              ้                                                       ้
โดนทำให้ลอทั้งสองข้ำงหมุนไม่เท่ำกันในขณะเลี้ยวหรื อในขณะหนึ่งที่ลอมีควำมฝื ดไม่เท่ำกัน
                                 ั
หน้ำที่ของเฟื องท้ำยจึงสรุ ปได้ดงนี้


         1.รับกำลังขับจำกเพลำกลำงแล้งส่งให้เพลำท้ำย
                                                          ั
         2.ทดรอบเพลำกลำงในอัตรำคงที่เป็ นกำรเพิมแรงบิดให้กบเพลำท้ำย
                                               ่
         3.เปลี่ยนทิศทำงกำลังขับของเพลำกลำงไป 90 องศำโดยแยกไปยังเพลำท้ำยทั้งสองข้ำง
         4.ทำให้เพลำท้ำยหมุนเท่ำกันในทำงตรงและหมุนไม่เท่ำกันเมื่อรถเลี้ยว


โครงสร้ างและส่ วนประกอบของเฟื องท้าย(Differential construction)
          เฟื องท้ำยจะประกอบด้วยเฟื องขับหรื อเฟื องเดือยหมู (Drive pinion)
      ่ ั
ขบอยูกบเฟื องวงแหวนหรื อเฟื องจำนหรื อเฟื องบำยศรี (Ring gear) ซึ่งจะมีเฟื องดอกจอกหรื อเรื อนเฟื องทด
(Differential case) ประกอบติดอยู่ ภำยในเรื อนเฟื องดอกจอกจะมีเฟื องดอกจอกหรื อเฟื องทดจำนวน 2
                                 ่ ั
หรื อ 4 ตัว แต่ละตัวจะสวมอยูกบแกนหรื อเพลำ
                               ่                                                     ่ ั
เพลำของเฟื องดอกจอกสอดอยูในรู ที่เรื อนเฟื องดอกจอกส่วนฟันเฟื องดอกจอกจะขบอยูกบเฟื องเพลำท้ำยหรื อเฟื องหัว
                 ้
เพลำข้ำง ซึ่งมีขำงละหนึ่งตัวที่ตรงกลำงของเฟื องหัวเพลำจะมีรูซ่ ึงเซำะร่ องหรื อสไปลน์ (Spline)
เพื่อสวมกับเป็ นสไปลน์ของหัวเพลำท้ำยที่จะสอดเข้ำมำในเฟื องหัวเพลำ
                                           ่
สำหรับเฟื องขับหรื อเฟื องเดือยหมูจะสวมอยูในแบริ่ ง เฟื องขับนี้สำมำรถปรับให้เลื่อนเข้ำ – ออกได้
                                                  ่ ั
ส่วนเฟื องวงแหวนหรื อเฟื องจำนซึ่งประกอบติดอยูกบตัวเรื อนเฟื องดอกจอกก็สำมำรถปรับให้เลื่อนไป –
มำทำงข้ำงได้




                                 รู ปที่ 5 ส่ วนประกอบเกียร์ เฟื องท้าย
       ลักษณะของฟันเฟื องวงแหวนและเฟื องขับคูเ่ ฟื องที่ทำงำนหนักมำกในชุดของเฟื องท้ำยได้แก่เฟื องขับหรื อเฟื
                                                                                      ั
องวงแหวน กำรปรับปรุ งแก้ไขลักษณะและคุณภำพของวัสดุของเฟื องให้เหมำะสมที่จะใช้งำนมีดงต่อไปนี้
                                               7


เฟื องแบบฟันตรง(Spur bevel gear)
เฟื องแบบฟันโค้ง(Spiral bevel gear)
เฟื องแบบฟันโค้งและเฉี ยง(Hypoid bevel gear)
เฟื องแบบตัวหนอน(Worm gear)

								
To top