บทท 2ตอนท 2.1

คลตช (Clutch)

หวเรอง 1. โครงสรางสวนประกอบของคลตช 2. หนาทและประเภทของคลตชรถยนต

สระสำ�คญก�รเรยนรคลตช (Clutch) เปนอปกรณทตดตงอยระหวางเครองยนต

กบกระปกเกยร ทำาหนาทในการตดตอการถายทอดแรงบดทสงจากเคร องยนตไปยงกระปกเกยร ใหเปนไปตามสภาวะของการทำางาน เพอใหคลตชทำางานไดอยางมประสทธภาพ จำาเปนตองรกษาระยะฟรตวของกานดนคลตชใหถกตองอยเสมอ วธการปรบตงระยะฟรตวของคนเหยยบคลตชแตละแบบจะมลกษณะแตกตางกนออกไป

จดประสงคก�รเรยนร1. บอกโครงสรางสวนประกอบของคลตชไดถกตอง2. บอกหนาทและประเภทของคลตชไดถกตอง3. อธบายการทำางานของชนสวนคลตชไดถกตอง4. อธบายการตรวจสอบและปรบแตงระบบควบคมคลตชได

ถกตอง

2.1. โครงสร�งสวนประกอบของคลตชคลตชในรถยนตประกอบดวยสวนประกอบทสำาคญดงนคอ2.1.1. ฝ�ครอบคลตช (Clutch Cover) เปนชนสวน

ทหมแผนคลตช แผนกดคลตช และชนสวนอนๆ ของคลตช ซงจะถกออกแบบใหยดตดดวยโบลตเขากบลอชวยแรง ฝาครอบคลตชทำาจากโลหะประเภทเหลกหลอหรอเหลกกลาขนรป ทฝาครอบคลตชจะประกอบดวยแขนกดคลตช และจานกดคลตช ซงจะมลกษณะทแตกตางกนขนอยกบการออกแบบสปรงทใชดนจานกดคลตช

รปท 2.1 แสดงชดฝาครอบคลตชแบบหว

2.1.2 ลอชวยแรง (Fly wheel) เปนตวสงกำาลงงานของเครองยนตทตดตงสวนประกอบของคลตชเพอใชในการตดและกำาลงใหกบเกยรโดยขอบของลอชวยแรงจะทำาเปนเฟองเพอใชในการสตารทเครองยนต

รปท 2.2 แสดงลกษณะลอชวยแรง

ชดกดคลตช

หวคลตช

ลอชวยแรง(Fly wheel)

มอเตอรสตารท

(ไดสตารท)(Starter motor)

2.1.3 แผนคลตช (Clutch Disc) มลกษณะเปนจานกลม ทำาดวยเหลกกลาเปนแผนบาง ๆ ยดตดกบเพลาทเขาสหองเกยรดวยรองเฟอง แผนคลตชมผาคลตชยดตดอยและอาศยความฝดบนผาคลตชในการถายทอดกำาลง แผนคลตชอยระหวางลอชวยแรงกบแผนคลตช เมอเขาคลตชแผนกดคลตชจะกดแผนคลตชใหแนบสนทกบลอชวยแรง และจะถายทอดกำาลงจากลอชวยแรงไปยงหองเกยรได แตเมอเหยยบแปนคลตชเพอปลดแผนคลตช แผนกดคลตชจะขยบตวออกหางจากแผนคลตชกำาลงจากเครองยนตทสงเขาหองเกยรจะถกตดขาด (ดรปในหวขอ Clutch)

รปท 2.3 แสดงลกษณะแผนคลตช

2.1.4 ผ�คลตช (Clutch lining) เปนวสดทยดอยบนแผนคลตชทำามาจากสารสงเคราะหประเภทแอสเบสทอผสมกบใยโลหะ ผาคลตชนจะยดตดกบแผนคลตช ทงสองดานดวยหมดยำาผาคลตชจะตองมความแขงแรงทนตอแรงกระตกกระแทกจากการถายกำาลง และทนตอความรอนสง

2.1.5 ลกปนกดคลตช (Release Bearing) ทำาหนาทกดหวคลตชใหเคลอนทไปในแนวทศทางเดยวกบลอชวยแรงเพอดงแผนกดคลตชใหเคลอนทถอยออกมาลกปนคลตชนจะตดอยกบตวกามปคลตช สวนตวรองรบจะเปนแผนวงแหวนหนาตดอยกบตวคลตชหรอหวคลตช ซงมขนาดเทาๆ กนกบตวลกปนคลตชและจะหมนไปดวยกนกบหวแผนคลตชลกปนคลตชจะทำาเปนชดสำาเรจอด

ผาคลตช

สปรงของแผนคลตชรองสไป

ลน

สไปลนเพลาคลตช

เพลาหมนไปพรอมกบการหมนของจานคลตช

แบรงหนาชดเกยร

สวนทสมผสกบหวคลตช

จาระบซลปดอยางดเพอปองกนการชำารดไมใหเสยหายไดงายจงไมจำาเปนตองมการหลอลน

รปท 2.4 แสดงลกษณะลกปนกดคลตช รปท 2.5 แสดงเพลาคลตช

2.1.6 เพล�คลตช (Clutch Shaft) ทำาจากเหลกกลาซงมความแขงแรง ทนตอการสกหรอสงเพลาคลตชทำาหนาทเปนตวถายทอดกำาลงทไดจากแผนคลตชไปยงกระปกเกยร บนเพลาคลตชมลกษณะเปนรองทแผนคลตชสวมไดพอด

2.1.7 ชดกดแผนคล ตช (Pressure Plate) จะท ำาหนาทยดและตดตงชดอปกรณตางๆ ของคลตช โดยจะยดกดแผนคลตชใหแนบสนทกบลอชวยแรงโดยมสปรงกดอยทดานหลงของแผนกดคลตช หนาสมผสของแผนกดคลตชจะตองเรยบสมำาเสมอกน ถาแผนกดมแรงกดไมสมำาเสมอกจะทำาใหแรงกดทแผนคลตชเอยงและเกดการเสยดส เกดความรอน และเกดการสกหรอ และทำาใหคลตชลนได แผนกดคลตชทใชอยกบรถยนตทว ๆ ไปมอย 2 แบบ คอ

2.1.7.1 แผนกดคลตชแบบขดลวดสปรง (Coil Spring Clutch) จะมอย 3 ขา ทเรยกวานวคลตช ขาคลตช หรอ ตนผ แตละขาอยในรปสเหลยมของฝาครอบคลตช และยด“ ”อยกบสลกเกลยวปรบของขาคลตช แผนกดคลตชแบบนถกอดแนนกบลอชวยแรงไดดวยแรงกดของขดลวดสปรงจำานวนตงแต 6 –

12 ตว ทตดตงโดยรอบในแนวตงฉากกบแผนกดคลตช เมอแผนคลตชถกแผนกดคลตชอดแนนกบลอชวยแรง แผนคลตชจงหมนไปพรอมกบเพลาขอเหวยง และทำาใหเพลาคลตชซงสวมอยกบแผนคลตชหมนตามไปดวย เมอกดคลตช ขาคลตชถกกดลงเปนการตดการสงกำาลง ลกปนคลตชเลอนเขาหาปลายดานใน ปลายดานนอกของ 3 ขา กระดกยกแผนกดคลตชใหออกจากแผนคลตช ทำาใหแผนคลตชเปนอสระ เปนการตดการสงกำาลงจากเครองยนต

รปท 2.6 แสดงลกษณะแผนกดคลตชแบบขดลวดปรง

2.1.7.2 แผ นกดคล ตชแบบไดอะแฟรม (Diaphram Spring Clutch) หรอแบบหว แผนกดคลตชแบบนใชแผนไดอะแฟรมสปรงททำาจากโลหะประเภทเหลกกลาทผานกรรมวธการผลต โดยการอดขนรป และชบแขงดวยความรอน กดแผนกดคลตชใหอดแนนกบลอชวยแรง และเมอปลายหวคลตชถกกดแผนไดอะแฟรมถกดนเขาดานใน ตานกบแหวนททำาหนาทเปนจดหมน ขอบดานนอกของขอบไดอะแฟรมจะดงใหแผนกดคลตชแยกออกจากแผนคลตช แผนคลตชจะหมนไดอยางอสระ

ขอดของคลตชแบบแผนไดอะแฟรม คอ

แรงกดทเกดขนไดเทา ๆ กนทกจด มความสมดลดกวาแบบขดลวดสปรง เนองจากเปนวงกลม

แผนเดยว ออกแรงกดนอยกวาแบบขดลวดสปรง แรงกด

เปลยนแปลงเลกนอยเมอแผนคลตชสก แรงกดไมเปลยนแปลงขณะความเรวสง เมอเทยบกบแบบ

ขดลวดสปรงทมแรงเหวยงหนศนยกลาง

รปท 2.7 แสดงลกษณะแผนกดคลตชแบบสปรงไดอะแฟรม

2.1.8 ป มคลตชตวบน คอ ป มคลตชทควบคมการทำางานของคลตชเปนคลตชนำามนหรอคลตชไฮดรอลก มกจะใชกบรถทมคลตชมาก หรอใชกบรถยนตทมก ำาลงสง ซงตองใชสปรงกดดนแผนคลตชแขงมากขน เพอจะใหแรงดนแผนกดคลตชตดกบแผนคลตชแนนและมแรงพอ เพราะถาแรงดนสปรงไมเพยงพอ แผนคลตชจะเกดการลนไถลบนผวหนาแผนกดคลตชและลอชวยแรง ทำาใหแผนคลตช แผนกดคลตช และลอชวยแรงสกหรอเรวขน ชด

ป มคลตชตวบนจะยดและตดตงอยก บโครงรถดานหนาของคนเหยยบคลตช และตอทอนำามนเขาระหวางป มตวลาง

สวนประกอบของปมคลตชแบงออกไดดงน1) ตวแมป มคลตช (Clutch Master Cylinder) ทำาดวย

เหลกหรอโลหะผสมหรออะลมเนยมภายในเจาะรเจยระไนรปทรงกระบอกมทางนำามนเขาออกได

2) ชดลกสบ (Piston) ประกอบดวยลกยางป ม เพอดนใหนำามนมแรงดนเมอเวลาเหยยบคนบงคบของคลตชแรงดนนจะมทอนำามนตอไปทป มคลตชตวลางทตอกบกลไกไปบงคบใหคลตชทำางาน

3) ลนบงคบนำามนเปนลนปองกนไมใหนำามนไหลกลบ เมอเหยยบคนบงคบ ลกยางในแมป มจะเลอนไปปดชองทางนำามน ทำาใหนำามนชวงหนาของป มคลตชมแรงดนเพอเอากำาลงไปใชงาน 4) กระปกนำามนจะชดเชยนำามนในระบบคลตชเมอมการสญเสยจาการใชงานจากการรวซม

5) ยางกนฝน เปนลกยางสวมอยทกานดนลกสบในชดแมป ม ทำาหนาทปองกนฝนละอองเขาไปปะปนอยกบนำามนเวลาใชงาน

รปท 2.8 สวนประกอบของแมป มคลตชตวบน

2.1.9 ป มคลตชตวล�ง จะตดตงอยกบชดคลตช มหนาทรบแรงดนนำาจากป มตวบนเมอเหยยบคนคลตช แรงดนนำามนจะถกสงไป

(A) เมอเหยยบแปนคลตช

(B) เมอปลอยแปนคลตช

กระปกนำามน

กระปกนำามนสปรงทรง

กรวยสปรงทรงกรวยกานตอ กานตอ

ลกสบ

วาลทางเขา

วาลทางเขาไปยงลกปม

คลตช

ตวรองสปรง

ตวรองสปรง

ตามทอนำามนทตอรวมกน โดยการเปลยนแรงดนนำามนใหเปนกำาลงกลไกไปควบคมบงคบใหคลตชทำางาน การทำางานในลกษณะนคอการตดและตอวงจรการทำางานของคลตชได ป มคลตชตวลางจะมชนสวนการทำางานเหมอนป มคลตชตวบนโดยชกระบอกสบป มตวลางจะตดตงอยทเสอของฝาครอบคลตชตอกบกามปคลตชโดยยดดวยสกร

รปท 2.9 สวนประกอบของป มคลตชตวลาง

2.2 หน�ทของคลตชและประเภทของคลตชระบบสงกำาลงของรถยนตจะเปนตวทำาหนาทรบกำาลงงานจาก

เครองยนต และเปนตวตอกำาลงงานใหกบเกยร เพลากลาง และลอของรถยนต อาจสรปหนาทของคลตชไดดงน

1. ก�รตดตอกำ�ลงง�น คลตชจะทำาหนาทตดหรอตอกำาลงงานระหวางเคร องยนตกบเกยรตไดสะดวกในขณะทเคร องยนตทำางานอย ผขบรถจะสามารถเขาเกยรไดดวยการเหยยบคลตชเขาเกยรแลวจงปลอยคลตชเพอสงกำาลงงานใหรถเคลอนทไปไดอยางสะดวกโดยไมเสยกำาลงงานจากเคร องยนตมากเกนไป และในการเคลอนทของรถจะมการเปลยนอตราความเรว ซงการเปลยนอตราความเรวแตละคร งจะตองใชคลตชทำาหนาทตดและตอการสงกำาลงของรถยนตไดอยางเหมาะสมกบสภาพของงานทผขบรถจะเลอกใช

สปรงดนกลบ

ปลกไลลมกระบอก

สบป ม

ถวยลกส

บกานสง

จากแมปมคลตช

กานสง ลกส

บ

ถวย

จากแมปมคลตช

ปลกไลลม

สปรงทรงกรวย

กระบอกสบป ม

คนเหยยบคนเหยยบ

รปท 2.10 แสดงการตดและการทำางานของคลตช2. ปองกนไมใหเกดเสยงดงขณะเข�เกยร ลกษณะการ

ทำางานของคลตชตามปกตแผนคลตชจะหมนไปพรอมกบลอชวยแรงและแผนกดคลตช เพลาคลตชซงทำาเปนรองสวมอยกบแผนคลตชกจะหมนไปดวย ทำาใหกำาลงของเครองยนตผานคลตชไปยงเกยรได การตดกำาลงของคลตชในขณะทผขบรถเหยยบคนคลตช ปลายดานหนงของกามปคลตชจะไปดนใหลกปนคลตชกดปลายของนวคลตชหรอตนผใหถอยออกมา เมอแผนคลตชถอยออกแผนคลตชกจะลอยตวออกเปนอสระ แผนคลตชลอยตวออกทำาใหเพลาคลตชไมไดรบกำาลงงานจากเครองยนต

การตอและตดการสงกำาลงระหวางเครองยนตกบเกยรรถยนตโดยมคลตชเปนตวเชอมนน จะทำาใหการสงกำาลงงานผานไปไดอยางสะดวกและนมนวล จงทำาใหงายตอการควบคม และงายตอการใชงานไมมเสยงดงขณะเขาเกยร ทำาใหระบบสงกำาลงของรถยนตมประสทธภาพไมวาเปลยนอตราความเรวของรถยนตในตำาแหนงใด

3. ปองกนก�รชำ�รดเสยห�ยของฟนเฟอง ชดการทำางานของคลตชจะมแผนคลตชเปนตวทำางานทสำาคญ ลกษณะของแผนคลตชจะมตวแผนคลตชทำาดวยเหลกกลา ทแผนคลตชนจะมผาคลตชซ งทำามาจากสารสงเคราะหแอสเบสทอผสมกบเสนใยโลหะ ทำาใหมความฝด นมนวลในการจบกบหนาแปลนของลอชวยแรงกบ

ลอชวยจานคลตช

แผนกด

สปรงกดแผนกดจาน

ลอชวยแรงจานคลตช

แผนกดจาน นวคลตชปลอกกดนวคลตชเพลาคลตชสปรงดงกลบ

ฝาครอบ

แผนกดคลตช และลดแรงกระชากของกำาลงงานจงทำาใหฟนเฟองของเกยรเลอนเขาออกไดคลองตวตลอดการใชงาน จงทำาใหการเขาเกยรไดสะดวก ไมวาจะเปลยนแปลงอตราความเรวของเกยรในเวลาความเรวของเครองยนตกบความเรวของรถยนตจะเปลยนไปกตาม

4. สะดวกในก�รเปลยนเกยร คลตชทำาหนาทตดและตอกำาลงขบระหวางเคร องยนตกบเกยรรถยนต การตดเคร องยนตแตละคร ง จะตองกระทำาในขณะทเคร องยนตไมมภาระ (Load) นอกจากนเพอความสะดวกในการเปลยนเกยรแตละครง จะตองตดกำาลงขบของเครองยนตกอน

ประเภทของคลตช

คลตชทใชโดยทวไปแบงออกได 2 ประเภท คอ คลตชแบบแผนความฝด และคลตชอตโนมต

1. คลตชแบบแผนคว�มฝด (Friction Clutches) เปนคลตชททำางานไดโดยอาศยคาสมประสทธความฝดของผาคลตชยดตดอยทผวหนาทงสองดาน ทใชกบรถอย 2 แบบ คอ

1.1 คลตชแบบแหง (Dry Clutches) ประกอบดวยแผนคลตช ลกษณะเปนแผนจานโลหะกลม และมแผนความฝดททำาจากสารกนความรอนและแรงเสยดทานสงยดตดอยกบผวของแผนคลตชทงสองดานดมของแผนคลตชจะถกทำาใหเปนรองไวสวมกบ

คนเหยยบคลตช

ลอชวยแรง

แผนคลตช

สปรงกดคลตช

ฝาครอบคลตชเพลาคลตช

ลกปนกดคลตช

แผนกดคลตช

ขายกแผนคลตช (ตนผ)

กามปคลตช

รปท 2.11 แสดงแรงกระทำาเมอเหยยบคลตช

เพลารบกำาลงจากเครองยนตทมลกษณะเชนเดยวกน เพอใหแผนคลตชนนสามารถเลอนไปมาบนเพลาได เมอคลตชทำางานแผนคลตชจะถกบบใหอดอยกบลอชวยแรงดวยแรงกดของแผนกดคลตชใหหมนไปกบเพลารบกำาลงของกระปกเกยรดวยความเรวทเทากบเครองยนต

รปท 2.12 แสดงสวนประกอบของคลตชแบบแหง

1.2 คลตชเปยก (Clutches Running Oil) คลตชเปยกเปนคลตชทนำามาใชกบรถจกรยานยนต ชดคลตชจะแชอยกบนำามนตลอดเวลา สามารถเพมจำานวนของแผนคลตชไดมากทำาใหขนาดของชดคลตชมขนาดเสนผานศนยกลางทเลกลงมแรงจบยดในตวเองสง และมแนวโนมทจะทำาใหแผนคลตชนนยดตดกน

แผนคลตชประกอบดวยแผนขบและแผนตาม แผนขบจะทำาดวยแผนเหลกกลาทมความฝดทงสองดานทำาดวยไมกอก ดานในทำาเปนรองฟนเฟองในและขบอยกบรองดมคลตช เมอเครองยนตหมน ตวเรอนคลตชจะถกขบใหหมนตามดวยการสงถายแรงบดจากเพลาขอเหวยงผานเกยรหรอโซ ซงกจะทำาใหหมนอยตลอดเวลา

สวนแผนตามผวทงสองดานจะไมมไมกอก จะถกตดตงสลบกนกบแผนขบ

รปท 2.13 แสดงสวนประกอบของคลตชเปยก

การทำางานเมอแผนคลตชจากออก นำามนทชดคลตชแชอยจะไหลเขาแทนท และนำามนจะถกแรงบบรดออกเมอคลตชจบ ทำาใหการขบเคลอนมความนมนวลขน

2. คลตชอตโนมต (Automatic Clutches) เปนคลตชททำางานไดโดยอาศยความเรวรอบเครองยนตเปนหลก เมอความเรวรอบของเครองยนตในขณะเดนเบาคลตชจะถกเลอนจากออกและเมอความเรวรอบของเครองยนตเพมสงขน แรงกดของคลตชทมากระทำากนแผนคลตชกจะเพมขนเชนกน คลตชอตโนมตมใชกนอย 2 แบบ คอ

2.1 ค ล ต ช แ บ บ ไ ฮ โ ด ร ไ ด น า ม ก ค ป ป ล ง (Hydrodynamic Coupling) ประกอบดวยสวนทส ำาคญ คอ ต วป มหรออ มเพลเลอร ท ำาหน าท เป นต วขบจะต อเพลาของ

เครองยนต ตวตามหรอเทอรไบนรนเนอร จะหมนเคลอนทสมพนธกบอมเพลเลอร มเพลาหมนขบสงกำาลงไปยงกระปกเกยร

ภายในอมเพลเลอรและเทอรไบนรนเนอรจะบรรจนำามนไฮดรอลกอยเตมทงสองสวนเมออมเพลเลอรหมนเคลอนทไปตามการหมนของเคร องยนต นำามนทบรรจอยภายในเคลอนทตามไปดวย เมอความเรวของเครองยนตสงขน จะเกดแรงเหวยงไหลผานใบพดของอมเพลเลอรผลกดนใหเทอรไบนรนเนอรเคลอนทตามสงถายกำาลงไปยงกระปกเกยร เทอรไบนรนเนอรจะทำาใหนำามนไฮดรอลกไหลหกเหเขาออกสศนยกลางของดมคลตช นำามนจะถกเหวยงใหกลบสอมเพลเลอรอกครงทำาใหครบวงจรการไหลของนำามนไฮดรอลกทความเรวตำา

รปท 2.14 แสดงสวนประกอบการทำางานคลตชแบบไฮโดรไดนามคคปปลง

2.2 ค ล ต ช แ บ บ แ ร ง เ ห ว ย ง (Centrifugal Clutches) เปนคลตชททำางานโดยอาศยแรงเหวยงของลกตมเหลกเลอนเขากดแผนคลตช เมอความเรวของเครองยนตทรอบสงกวาเดนเบาประมาณ 750 รอบตอนาท แรงกดทแผนคลตชจะม

มากขนเมอเครองยนตมความเรวรอบสงขนลกตมเหลกจะเลอนกลบดวยแรงสปรงเมอความเรวของเครองยนตลดลง กานดนกามปจะดนคลตชใหจากออกโดยไมตองเหยยบคลตช ทำาใหตำาแหนงของเกยรเปลยนไป

รปท 2.15 แสดงสวนประกอบของคลตชแบบแรงเหวยง