در این مقاله قصد داریم دیسک و صفحه را مورد بررسی قرار دهیم. دیسک چرخ یا دیسک ترمز یکی از مهم‌ترین قطعات اتومبیل است. زیرا میزان سرعت را کنترل می‌کند و اساساً از این طریق خودرو را به وسیله‌ای قابل استفاده تبدیل کرده است. در کنار دیسک، صفحه کلاج وجود دارد. کلاج، کلاژ یا کلاچ، لغتی است که ریشه انگلیسی دارد و به معنای قطع و وصل کردن است.
شاید برایتان جالب باشد که بدانید وظیفه کلاج، به عنوان یکی از قطعات مهم خودرو، قطع و وصل کردن جریان نیرو در اتومبیل و به طور کلی کنترل گشتاور انرژی مکانیکی اتومبیل بوده؛ لذا این نام با وظیفه‌ای که برای این قطعه تعریف شده کاملاً منطبق است؛ بنابراین دیسک و صفحه که جزو اولین و اصلی‌ترین قطعات اتومبیل محسوب می‌شوند وظیفه‌ای کنترلی در قبال سرعت خودرو را بر عهده دارند. کلاج با گشتاور نیرو در کل اتومبیل درگیر بوده و دیسک ترمز نیز وظیفه کاهش سرعت آن را بر عهده دارد. در ادامه درباره دیسک و صفحه بیشتر توضیح خواهیم داد، پس پیشنهاد می‌کنیم این مقاله را تا انتها مطالعه کنید.
بررسی دقیق دیسک و صفحه
از ابتدای اختراع اتومبیل‌ها، موضوع ترمز نیز وجود داشته است. در واقع یکی از اولین کارهای که از یک اتومبیل توقع می‌رود، داشتن ترمز مطلوب است. این کار، یعنی ترمز گرفتن و کاهش سرعت، توسط قطعه دیسک چرخ یا دیسک ترمز انجام می‌شود.
[switch_forms_buy]
البته دیسک چرخ از انواع به‌روز سیستم ترمز خودرو به حساب می‌آید. پیش از این، از دیسک‌های کاسه‌ای که مکانیزم ساده‌تری برای ترمزگیری داشتند، استفاده می‌شد.
دیسک ترمز در واقع یک واسطه بین اتومبیل و چرخ‌های آن است. در قسمت چرخ‌های خودرو، صفحه‌ای دیسک مانند وجود دارد که با انجام عمل ترمز توسط راننده، با یک پد فلزی تماس برقرار می‌کند و حاصل آن ایجاد اصطکاک و کاهش نیرویی است که بین چرخ‌ها و اتومبیل جریان دارد. این کل فرایندی است که در نتیجه فشردن پدال توسط راننده خودرو ایجاد می‌شود.
نکته مهمی در این فرایند رخ می‌دهد، تجمع حجم بالایی از انرژی در درون دیسک ترمز است. این موضوع منجر می‌شود تا در طول زمان و در اثر تکرار دفعات ترمز و یا شدت آن در طول رانندگی، به خصوص در شهرهای شلوغ و پرترافیک، دیسک چرخ دچار فرسایش شده و کارایی خود را از دست بدهد. به همین دلیل مهندسین در صدد برآمدند تا با ارتقاء کیفیت دیسک و یا تغییر طرح و ساختار داخلی آن، مشکل اصطکاک و تجمع انرژی درون دیسک را برطرف کنند.
تغییر در آلیاژ دیسک؛ اولین بخش بررسی دیسک و صفحه
در این بخش از مقاله دیسک و صفحه، تغییر در آلیاژ را بررسی می‌کنیم. یکی از راهکارهایی که برای کیفیت عملکرد و دوام دیسک ترمز به کار برده شده، تغییر آلیاژ یا جنس و کیفیت مواد تشکیل دهنده آن بوده است. به طور سنتی، دیسک از آهن ساخته می‌شود. اما رفته‌رفته و بر اساس تجربه ثابت شد که میزان اصطکاک آهن زیاد است و می‌تواند در طول زمان کوتاهی دیسک را تخریب کند.
سپس دیسک‌هایی با آلیاژهای بهتر مانند چدن، آلومینیوم و یا حتی انواع جدید آن، با کامپوزیت کربن و سرامیک ساخته شدند. چراکه مقاومت بیشتری در برابر حرارت تولید شده ناشی از اصطکاک دارند و با وزن بسیار کم، عملکرد بهتری را نسبت به سایر دیسک‌های ساخته شده نشان دادند.
تغییر در ساختار دیسک
در ادامه بررسی دیسک و صفحه به راهکار دیگری که مهندسین برای کاهش اصطکاک و حرارت درون دیسک اتخاذ کردند اشاره می‌کنیم که ایجاد تغییر در ساختار دیسک بود. عموماً دیسک ترمزهای قدیمی از آهن ساخته می‌شدند و سطحی صاف و صیقلی داشتند. این باعث می‌شد که دیسک به سرعت داغ شود و کارایی خود را از دست بدهد. اما در انواع جدید دیسک ترمزها که به دیسک‌های خنک شونده معروف هستند، مهندسین شیار و سوراخ‌های ایجاد کرده‌اند که حرارت را از درون دیسک دفع می‌کند.
به عبارت دیگر در طراحی‌های جدید، دیسک‌های خنک شونده توخالی می‌شوند، این باعث شده است تا حرارت در درون قطعه تجمع نکرده و دیسک به سرعت خنک شود. این طراحی اگرچه حجم فلز به کار رفته در قطعه را کاهش داد و مقاومت کلی دیسک را پایین آورد، اما توانست حرارت را از داخل دیسک دفع کند. با توجه تغییراتی که در ساختار دیسک‌های جدید ایجاد شده می‌توان گفت آن‌ها عموماً شامل دسته‌بندی‌های که مهم‌ترین آن‌ها در ادامه ذکر می‌شود:
- دیسک‌های دارای سوراخ: در این طراحی سوراخ‌هایی بر روی بدنه دیسک ایجاد می‌شود که مانع از تجمع حرارت در بدنه کلی دیسک شده و آن را خنک می‌کند
- دیسک‌های شیاردار: در این طراحی، دیسک‌ها با توجه به حجم و وزنشان دارای شیارهایی هستند که سبب خنک شدن قطعه می‌شود
- دیسک‌های مختلط یا موج‌دار: در این طراحی نیز مهندسین از سوراخ و شیارهای متراکم بر روی صفحه دیسک استفاده کرده‌اند. این طراحی در عین حفظ یکپارچگی دیسک انجام گرفته و باعث می‌شود حرارت بر اساس برخورده با هوا از بین برود
بررسی کلی دیسک ترمز
به طور کلی می‌توان گفت دیسک از جمله قطعاتی است که در نهایت خراب می‌شود. اما مسئله از نگاه مهندسین آن است که زمان یا دوره فرسودگی آن را کاهش دهند تا خودرو از یک قطعه بادوام و باکیفیت برخوردار باشد. علاوه بر آن، اگر ساکن شهرهای شلوغ هستید و یا در مناطقی زندگی می‌کنید که ترافیک مسئله‌ای عادی و روزانه تلقی می‌شود، حتماً باید در کوتاه مدت و به طور متناوب دیسک ترمز خود را بررسی کنید تا از سلامت آن اطمینان کافی را حاصل کنید.
بررسی دقیق صفحه کلاج خودرو
همانطور که قبلا اشاره کردیم، دیسک و صفحه دو قطعه مهم در خودرو هستند و اکنون به بررسی صفحه کلاج خواهیم پرداخت. علاوه بر ضرورت کنترل انتقال نیرو از اتومبیل به چرخ‌ها که توسط دیسک ترمز یا همان دیسک صفحه انجام می‌گیرد، باید نیروی داخلی خودرو که بین گیربکس و موتور جریان دارد نیز کنترل شود. در اتومبیل‌هایی که دارای دنده دستی هستند، این کار از طریق صفحه کلاج انجام می‌شود.
در واقع صفحه کلاج یک واسطه بین جعبه‌دنده و موتور خودرو است. زمانی که راننده نیاز دارد تا گشتاور نیرو بین چرخ‌ها را تغییر دهد، این کار از طریق فشردن پدال کلاج انجام می‌شود. به بیان دیگر زمانی که راننده کلاج را فعال می‌کند، ارتباط بین گیربکس و موتور موقتاً قطع می‌شود و راننده می‌تواند بدون خاموش شدن اتومبیل، نیروی حاصل از فعالیت و تولید انرژی توسط پیستون را برای تعویض دنده کنترل کند.
اما صفحه کلاج خود از چند قطعه مجزا از هم تشکیل شده است. این قطعات شامل موارد زیر هستند:
- دیسک کلاج
- دوشاخه
- بلبرینگ
- صفحه کلاج
از سویی، از آنجا که کلاج نیز مانند دیسک ترمز در طول زمان توسط مهندسین تکامل پیدا کرده، چند مرحله تولید و تکمیل را از سر گذرانده است. در ابتدا کلاج‌های بدون لغزش و یک طرفه برای اتومبیل‌ها طراحی می‌شد، اما امروزه کلاج‌های هیدرولیکی و اصطکاک وجود دارند که می‌توانند به طور دورانی انتقال قدرت بین بخش‌های متفاوت اتومبیل را فراهم کنند.
بررسی وظایف صفحه کلاج
اکنون در ادامه بحث دیسک و صفحه برای اینکه با قطعه صفحه کلاج بهتر آشنا شویم و اطلاعاتی که تا به اینجا درباره این بخش از سیستم خودرو به دست آوردیم را طبقه‌بندی کنیم، باید بگوییم که صفحه کلاج سه وظیفه اصلی را بر عهده دارد که عبارت‌اند از:
- تعویض دنده و تسهیل کردن گشتاور نیرو در کل سیستم خودرو
- قطع ارتباط گیربکس و موتور خودرو برای جلوگیری از خاموش شدن اتومبیل در حین تعویض دنده یا اصطلاحاً خلاص کردن ماشین
- وصل کردن مجدد موتور و گیربکس اتومبیل
بررسی کلی صفحه کلاج؛ بخش آخر مقاله دیسک و صفحه
در بخش انتهایی مقاله دیسک و صفحه لازم است اشاره کنیم که قطعه صفحه کلاج اگرچه به طور مداوم فعال است و به نوعی وظیفه محوری کنترل و جابه‌جایی نیرو در اتومبیل را بر عهده دارد، اما طول عمر آن از دیسک ترمز بیشتر است. به گونه‌ای که به طور متوسط هر 60 هزار کیلومتر نیاز به تعویض پیدا می‌کند. از طرفی رانندگان اگر چند نکته ساده را رعایت کنند، می‌توانند از صفحه کلاج اتومبیل خود زمان طولانی‌تری استفاده کنند. این نکات عبارت‌اند از:
- از گرفتن نیم کلاج‌های طولانی پرهیز کنند
- از رها کردن آنی کلاج خودداری کنند. برای استفاده اصولی، بهتر است همواره کلاج به آهستگی رها شود
- رانندگان باید ترجیحاً از رانندگی پرفشار در سربالایی‌ها خودداری کنند و نیز از حمل سرنشین زیاد و یا بارهای سنگین نیز پرهیز نمایند.
بیشتر بخوانید:
نظرات