انواع کلاچ در وسایل نقلیه؛ تفاوت‌ها، دسته‌بندی و بهترین های بازار

کلاچ یکی از آن قطعاتی است که تا زمانی که سالم کار کند کسی به آن فکر نخواهد افتاد اما وقتی خراب شود، تمام لذت و حتی آرامش رانندگی را از بین می‌برد. شاید در ظاهر فقط یک پدال ساده زیر پای راننده یا اهرمی کوچک روی فرمان موتورسیکلت باشد اما در هماهنگی موتور و گیربکس نقشی حیاتی دارد.

وظیفه اصلی کلاچ ساده است: جدا کردن و دوباره متصل کردن موتور به جعبه‌دنده برای تعویض دنده؛ یا متوقف کردن خودرو بدون خاموش‌کردن آن. درهرصورت، همین عمل ساده در هر نوع وسیله نقلیه مانند موتورسیکلت، خودرو و کامیون‌های سنگین با شیوه‌ای متفاوت و فناوری مخصوص خود انجام می‌شود.

در موتورسیکلت‌ها، جایی که فضا محدود است و پیشرانه در تماس مستقیم با بدنه و سیستم انتقال نیرو قرار دارد، نوع خاصی از کلاچ به کار می‌رود. بیشتر موتورسیکلت‌ها از «کلاچ چندصفحه‌ای تر» استفاده می‌کنند. به‌عبارتی، چند دیسک اصطکاکی درون روغن موتور غوطه‌ور می‌شوند و همین روغن، هم وظیفه خنک‌کاری را بر عهده می‌گیرد و هم سایش را کنترل می‌کند. این نوع طراحی کمک می‌کند تا کلاچ یادشده درکنار اشغال فضای کم، گشتاور موردنیاز موتورسیکلت را منتقل کند.

چنین کلاچی هم در موتورهای کوچک شهری کاربرد دارد و هم در موتورهای حجیم‌تر و مسابقه‌ای. روغن همیشه در میان صفحه‌ها در جریان است و همین باعث افزایش دوام و انتقال نرم نیرو می‌شود. در نقطه مقابل، بعضی موتورسیکلت‌ها به‌ویژه اسکوترها یا مدل‌های اتوماتیک، از سیستم گریز از مرکز استفاده می‌کنند. این سیستم بدون نیاز به دخالت راننده کار می‌کند؛ زمانی که دور موتور بالا می‌رود، وزنه‌هایی به بیرون پرتاب می‌شوند و صفحه‌های کلاچ را به هم فشار می‌دهند تا نیرو منتقل شود. این نوع کلاچ راحتی زیادی دارد و مخصوص رانندگی شهری است اما برای موتورسواران حرفه‌ای که به کنترل دقیق نیاز دارند، معمولا گزینه خوبی به شمار نمی‌رود.

در خودروهای سواری، داستان کمی متفاوت است. اینجا بیشتر خودروها از «کلاچ تک‌صفحه‌ای خشک» استفاده می‌کنند؛ یعنی یک دیسک اصطکاکی میان فلایول موتور و صفحه فشار قرار می‌گیرد. وقتی راننده پدال کلاچ را می‌فشارد، صفحه از موتور جدا می‌شود و امکان تعویض دنده برای راننده فراهم می‌شود.

سادگی، هزینه پایین و عمر مناسب باعث شده این سیستم سال‌های سال محبوب‌ترین گزینه صنعت باشد. در خودروهای اتوماتیک (یا دارای جعبه‌دنده CVT) خبری از کلاچ سنتی متداول نیست و به‌جای آن، مبدل گشتاور وظیفه انتقال یکدست نیرو را بر عهده می‌گیرد. در خودروهای مدرن‌تر و اسپرت‌تر هم سیستم‌های دوکلاچه یا چندصفحه‌ای تَر رایج شده‌اند که تعویض دنده را در کسری از ثانیه انجام می‌دهند. در چنین سیستم‌هایی، یک کلاچ مسئول دنده‌های زوج است و دیگری دنده‌های فرد را مدیریت می‌کند؛ در نتیجه هنگام تعویض دنده، قدرت موتور تقریبا بدون وقفه به چرخ‌ها می‌رسد و راننده می‌تواند بیش‌ازپیش روی عملکرد سریع جعبه‌دنده حساب باز کند.

وقتی به سراغ کامیون‌ها و خودروهای سنگین می‌رویم، کلاچ‌ها چهره خشن‌تری پیدا می‌کنند. در این وسایل نقلیه، گشتاور و نیرو بسیار زیادی از پیشرانه به چرخ‌ها منتقل می‌شود و هرگونه لغزش می‌تواند خسارت بزرگی را به‌همراه داشته باشد؛ بنابراین کلاچ کامیون معمولا دوصفحه‌ای یا چندصفحه‌ای بزرگ طراحی می‌شود تا بتواند گرما و فشار زیاد کاری را تحمل کند.

عملگر (یا همان اکچویتور) کلاچ هم دیگر مثل خودروهای سواری صرفا مکانیکی نیست؛ در بسیاری از کامیون‌ها از سیستم‌های بادی یا هیدرولیکی استفاده می‌شود تا نیروی لازم برای فشردن دیسک‌ها بدون مشکل تامین شود. استفاده فناوری یادشده به‌دلیل آن است که راننده کامیون بدون کمک باد یا روغن نمی‌تواند تنها با نیروی پای خود چنین فشاری را کنترل کند.

اگر انواع کلاچ را از نظر کاربری و فناوری به‌کاررفته در آن‌ها کنار هم قرار دهیم، می‌بینیم که کلاچ موتورسیکلت سبک، دقیق و سریع طراحی شده درحالی‌که کلاچ خودروی سواری عملکردی قدرتمندتر ارائه می‌کند و درعین‌حال، اقتصادی است. در نقطه مقابل این دو هم کلاچ قدرتمند و مقاوم کامیون و کشنده قرار دارد که تولید پرهزینه‌تر و دوام بیشتری دارد.

هرکدام بر اساس نیاز و محدودیت طراحی‌شان ساخته شده‌اند و هیچ‌کدام را نمی‌توان به‌جای دیگری استفاده کرد؛ مثلا صفحه کلاچ یک پژو حتی اگر از نظر اندازه با موتورسیکلت هم‌خوانی داشته باشد، از نظر تحمل حرارت و میزان گشتاور کاملا ناسازگار است. در نقطه مقابل، کلاچ یک کامیون اگر روی خودروی سواری نصب شود آن‌قدر سنگین و بزرگ خواهد بود که نه در فضای محدود خودرو تعبیه می‌شود و نه موتور توان چرخاندنش را خواهد داشت. پس استفاده مشترک از کلاچ بین وسایل نقلیه عملا غیرممکن است.

اما پرسشی که در سال‌های اخیر زیاد مطرح می‌شود این است که آیا خودروهای برقی هم کلاچ دارند؟ پاسخ کوتاه «نه» است. در خودروهای تمام‌برقی، موتور الکتریکی گشتاور خود را از همان دور صفر در اختیار راننده می‌گذارد و چون می‌تواند در دورهای بسیار بالا نیز بدون افت کار کند، دیگر نیازی به چند دنده و قطع‌/ وصل میان آن‌ها نیست. معمولا یک دنده ثابت کافی است تا خودرو از حالت سکون تا سرعت‌های بالا حرکت کند. با حذف جعبه‌دنده چندسرعته، کلاچ هم حذف می‌شود.

تنها در بعضی خودروهای هیبرید، کلاچ مخصوصی برای جدا کردن موتور احتراق داخلی از سیستم برقی به کار می‌رود تا در شرایط خاص (مثل رانندگی تمام‌برقی) ارتباط خود را به پیشرانه از دست می‌دهد. در خودروهای برقی هم برای کنترل سرعت بی‌امان الکتروموتور و ایجاد حس‌وحال خودروهای درون‌سوز، از دنده‌های مصنوعی استفاده می‌شود.

در بازار ایران، بسته به نوع وسیله‌نقلیه، برندهای خاصی برای سیستم کلاچ شناخته شده‌اند. در خودروهای سواری برندهایی مانند والئو، لوک، ساچس، اکسدی و برخی برندهای ایرانی مثل پایا کلاچ یا عظام سهم زیادی از بازار دارند. والئو به‌دلیل نرمی عملکرد و دوام بالا، معمولا در خودروهای فرانسوی و داخلی محبوبیت بیشتر دارد. لوک و ساچس هم در خودروهای آلمانی یا سطح بالاتر شهرت دارند. در بخش کامیون و خودروهای سنگین، برندهایی چون زد اف، لوک کامیونی و تامین‌کنندگان داخلی مرتبط با بنز و ولوو نقش پررنگی را ایفا می‌کنند. موتورسیکلت‌ها هم معمولا از مجموعه‌های ساخت شرکت‌هایی مانند هوندا، یاماها، دایدو یا برندهای چینی استفاده می‌کنند که محصولاتشان را به‌صورت کیت کامل دیسک و فنر عرضه می‌کنند.

خرابی کلاچ در هر گروه نشانه‌ها و دلایل خاص خودش را دارد:

• در موتورسیکلت‌ها، مهم‌ترین عامل خرابی معمولا گرمای بیش از حد و سایش صفحه‌ها به شمار می‌روند؛ به‌خصوص وقتی راننده زیاد در ترافیک نیم‌کلاچ نگه می‌دارد. گاهی هم استفاده از روغن نامناسب باعث لغزش یا چسبیدن صفحات می‌شود.
• در خودروهای سواری، رایج‌ترین نشانه خرابی کلاچ، لغزش هنگام گاز دادن است؛ یعنی موتور دور می‌گیرد اما خودرو سرعت نمی‌گیرد. علت می‌تواند ساییدگی صفحه یا روغنی شدن سطح آن باشد. گاهی هم فنرهای دیسک یا بلبرینگ آزادکننده فرسوده می‌شوند و تعویض را سخت یا پرصدا می‌کنند.
• در کامیون‌ها هم گرمای بالا و فشار مداوم عامل اصلی خرابی‌ محسوب می‌شوند. اگر راننده زیاد در سربالایی نیم‌کلاچ حرکت کند یا بار بیش از حد داشته باشد، امکان دارد دیسک تاب بردارد یا صفحه فشار، آسیب ببیند. در این نوع وسایل‌نقلیه، نشت روغن یا هوا از عملگرهای هیدرولیکی و بادی هم می‌تواند باعث نیم‌کاره ماندن عملکرد کلاچ شود.

در نهایت، دانستن تفاوت‌های میان انواع کلاچ فقط برای مکانیک‌ها مفید نیست؛ برای هر راننده‌ای می‌تواند نجات‌بخش باشد. اگر بدانید کلاچ وسیله شما چگونه کار می‌کند، چرا صدای خاصی می‌دهد یا چرا در ترافیک ناگهان بوی سوختگی بلند می‌شود، می‌توانید قبل از خرابی آن اقدام به بررسی وضعیت کنید.

این بخش از خودرو هنوز تاثیر به‌‎سزایی در نحوه جابه‌جایی ما دارد و راه زیادی را آمده تا بتواند این کار را برای ما ساده‌تر کند؛ تنها مسئله آن است که احتمالا تا چند دهه دیگر به‌کلی منسوخ خواهد شد و پس از چندین دهه خدمت به بشریت، به موزه‌های علمی و کتب تاریخ علم خواهد پیوست. اگر شما هم در استفاده از کلاچ یا نگهداری از آن تجربه‌ای دارید، آن را به ما و سایر مخاطبان پدال به اشتراک بگذارید.