سیستم انتقال قدرت دو کلاچه

اکثر مردم این را می دانند که ماشین های موجود با دو سیستم انتقال قدرت متفاوت کار می کنند،یکی سیستم عادی که راننده با فشار دادن پدال کلاچ و با استفاده از دسته تعویض دنده ،دنده را تعویض می کند و دیگری سیستم اتوماتیک است که با استفاده از چند کلاچ و یک مبدل گشتاور و چرخدنده های سیاره ای همه کارهای تعویض دنده را برای راننده انجام می دهد.اما سیستم دیگری مابین این دو وجود دارد که ترکیبی از بهترین ویژگی های هر دو سیستم را فراهم می کند و آن سیستم انتقال قدرت دو کلاچه است که به آن ، سیستم انتقال قدرت شبه اتوماتیک ، سیستم دستی بدون کلاچ یا سیستم دستی انتقال قدرت اتوماتیک شده هم گفته می شود.

البته در زمینه ماشین های مسابقه سیستم های شبه اتوماتیک مانند گیربکس دستی متوالی همواره استفاده شده اند اما در ماشین های معمولی تکنولوژی نسبتا جدیدی است.

در این مقاله خواهیم آموخت که سیستم انتقال قدرت دو کلاچه چگونه کار می کند، و آن را با سیستم های دیگر مقایسه خواهیم کرد و بررسی خواهیم کرد که چرا بعضی آن را سیستم انتقال قدرت در آینده می دانند.

سیستم انتقال دو کلاچه کار دو گیربکس سیستم دستی را با هم انجام می دهد.برای درک بهتر این موضوع بهتر است طریقه کارکرد گیربکس دستی معمولی را مرور کنیم. وقتی که راننده می خواهد دنده را به وسیله دسته دنده عوض کند باید ابتدا پدال کلاچ را فشار دهد در این سیستم کلاچ رابطه بین موتور و گیربکس را قطع می کند و از انتقال قدرت به چرخها جلوگیری می کند سپس راننده با دست و به وسیله دسته دنده ،دنده جدیدی را انتخاب می کند در ضمن این کار حلقه دندانه دار شده ای از یک چرخدنده به چرخدنده با اندازه متفاوت حرکت می کند.وسایلی که همزمانساز (synchronizer) نامیده می شوند دنده ها را قبل از اینکه با هم درگیر شوند هم سرعت می کند تا از خرد شدن چرخدنده ها جلوگیری شود.وقتی که چرخدنده جدید درگیر شد راننده پدال کلاچ را رها می کند.با این کار دوباره موتور به گیربکس وصل می شود و نیرو دوباره به چرخها منتقل می شود.

پس در یک سیستم انتقال قدرت دستی معمولی جریان دایمی قدرت از موتور به چرخها وجود ندارد. قطع وصل شدن جریان قدرت پدیده ای را به نام shift shock یا torque interrupt به وجود می آورد. اگر راننده کار آزموده نباشد سرنشینان ماشین در ضمن تعویض دنده به جلو و سپس به عقب پرتاب می شوند.

یک گیربکس دو کلاچه از دو کلاچ استفاده می کند و در عین حال پدال کلاچ ندارد ،کنترل گرهای الکترونیکی و هیدرولیکی پیچیده ای کلاچ ها را کنترل می کنند در سیستم انتقال قدرت اتوماتیک هم اینگونه است.درDCT(سیستم انتقال قدرت دو کلاچه) کلاچ ها مستقل از هم عمل می کنند.یک کلاچ چرخدنده های فرد را کنترل می کند و دیگری چرخدنده های زوج را.با استفاده از این شیوه دنده بدون قطع جریان نیرو از موتور به چرخها عوض می شود.این سیستم به شکل زیر عمل می کند:

رانندگان می توانند حالت اتوماتیک کامل را برای ماشین خود انتخاب کنند و تمام وظایف تعویض دنده را به کامپیوتر محول کنند.در این حالت رانندگی بسیار شبیه به رانندگی با ماشین مجهز به گیربکس اتوماتیک است چون DCT به ترتیب یک چرخدنده را خارج و دیگری را درگیر می کند شوک هنگام تعویض دنده (shift shock) کاهش می یابد و مهمتر از همه تعویض دنده تحت نیرو انجام می گیرد یعنی یک جریان قدرت ثابت و پایدار بین موتور و چرخ ها وجود خواهد داشت.

یک ساختار مبتکرانه متشکل از دو شفت با جدا کردن چرخدنده های فرد و زوج تمام موارد فوق را ممکن می سازند.

شفت های سیستم انتقال قدرت دو کلاچه:

یک شفت دو قسمتی در مرکز DCT قرار دارد.بر خلاف گیربکس های دستی معمولی که همه چرخدنده ها روی یک شفت ورودی قرار دارند ،DCT چرخدنده های زوج و فرد را به وسیله دو شفت ورودی از هم جدا می کند.این چگونه ممکن است؟ شفت خارجی به صورتی سوراخ شده که محفظه ای را برای شفت داخلی فراهم می کند و شفت داخلی در آن جا می گیرد.شفت خارجی به چرخدنده های دو و چهار وصل است و شفت داخلی به چرخدنده های اول ،سوم و پنجم متصل است.

تصویر زیر ترتیب قرار گیری اجزا را در یک سیستم پنج دنده DCT نشان می دهد.توجه کنید که یک کلاچ چرخدنده های دوم و چهارم را کنترل می کند و کلاچ دیگر به صورت مستقل چرخدنده های اول و سوم و پنجم را کنترل می کند.این همان چیزی است که تعویض برق آسای دنده ها را ممکن می کند و در عین حال قدرت همواره به صورت ثابت یه چرخ ها منتقل می شود. سیستم انتقال اتوماتیک استاندارد نمی تواند این نیاز را برطرف کند زیرا در این سیستم برای تمام چرخدنده ها از یک کلاچ استفاده می شود.

کلاچ های چند صفحه ای

از آنجایی که سیستم دو کلاچه شبیه سیستم اتوماتیک است شاید فکر کنید که این سیستم به مبدل گشتاور نیاز داشته باشد چیزی که در سیستم اتوماتیک مورد نیاز است تا قدرت به چرخ ها منتقل شود در حالی که DCT به مبدل گشتاور نیاز ندارد.به جای آن DCT هایی که هم اکنون در بازارند از کلاچ های چند صفحه ای خیس استفاده می کنند.کلاچ خیس کلاچی است که اجزای کلاچ را در مایعی شست و شو می دهد تا هم اصطکاک کم شود هم از گرمای تولید شده بکاهد.تولید کنندگان در حال توسعه DCT های با کلاچ خشک هستند درست مانند سیستم های دستی.اما ماشین هایی که مجهز به DCT هستند از کلاچ خیس استفاده می کنند. بسیاری از موتور سیکلت ها از یک کلاچ چند صفحه ای استفاده می کنند.

درست همانند مبدل گشتاور ،کلاچ چند صفحه ای از فشار هیدرولیکی برای به حرکت در آوردن چرخدنده ها استفاده می کند.مایع کار خود را در داخل پیستون کلاچ انجام می دهد_در شکل بالا مشخص است_وقتی که کلاچ درگیر می شود فشار هیدرولیکی داخل پیستون فنر های حلقه شده را تحت فشار قرار می دهد.با این کار یک دسته از صفحه های کلاچ و دیسکهای اصطکاکی به صفحه فشار که ثابت است فشرده می شوند.دیسکهای اصطکاکی دارای دندانه های داخلی هستند و به گونه ای طراحی شده اند که با دندانه های روی غلطکهای کلاچ درگیر شوند و این غلطکها هم به نوبه خود با چرخدنده هایی که نیرو را انتقال می دهند درگیر می شوند.سیستم انتقال قدرت دو کلاچه خشک آ او دی(Audi) ،هم یک فنر حلقه ای کوچک هم یک فنر بزرگ میانی دارد.

به منظور آزاد کردن کلاچ ،از فشار روغن درون پیستون کاسته می شود.با این کار فنر های پیستون که اعمال فشار روی مجموعه کلاچ و صفحات فشار را ممکن می کنند به حالت آزاد بر می گرد.