چگونه کلاچ به حل مشکلات صدای اضافی در گیربکس‌های سریع کمک می‌کند؟

مهندسی خودرو به عنوان شاخه‌ای از مهندسی، همواره در جستجوی راه‌های بهبود عملکرد خودروها یا تجربه سواری کاربران است. همچنین بخش کاملاً جداگانه‌ای از خودرو وجود دارد که به آن نویز، ارتعاش و سختی (NVH) می‌گویند و نقش بزرگی در کیفیت ادراک‌شده خودرو دارند. خودروهای با عملکرد بالا و جعبه‌دنده‌های سریع به دلیل داشتن نویز زیاد در حالت خاموش معروف هستند که با حس موردنظر خودرو در تضاد است. برای درک اینکه چگونه کلاچ می‌تواند مشکلات نویز خاموش در جعبه‌دنده‌های سریع را کاهش دهد، این مقاله به بررسی اصول عملیاتی جعبه‌دنده‌های سریع و کلاچ‌ها، اثر زاویه و گشتاور بر ضربات ویبراسیونی روی محورهای فرعی، و استفاده از میراگرهای خاموش کلاچ می‌پردازد.

اصول کار جعبه‌دنده سریع در این قسمت از مقاله پژوهشی استفاده شده است.

گیربکس‌های سریع، معمولاً برای جابجایی سریع تر گیرها و دستیابی به بیشتر قدرت و شتاب که برای مسابقات رانندگی و رانندگی با سرعت بالا ضروری است، استفاده می‌شوند. اصل گیربکس سریع در این است که می‌تواند زمان جابجایی گیر را بارها و بارها کاهش دهد، که این موضوع منجر به کنترل بیشتر گشتاور روی خودرو می‌شود. معمولاً گیربکس‌های سریع دارای سیستم جابجایی پیوسته هستند که از الگوی H دسته‌بندی‌های دستی معمولی متفاوت است. این سیستم جابجایی پیوسته اجازه می‌دهد که راننده به گیر دوم یا بازگشت به گیر اول به صورت滑 و سریعی برسد تا اطمینان حاصل کند قدرت به صورت مداوم تحویل داده می‌شود.

زیرمجموعه‌های یک جعبه‌دنده سریع شامل؛ درون‌ضلع ورودی، درون‌ضلع خروجی و دنده‌هاست. هنگامی که موتور توان را به درون‌ضلع ورودی اعمال می‌کند، نسبت‌های گیر مختلف در زنجیره دنده این توان را به درون‌ضلع خروجی منتقل می‌کنند، که بار را به چرخ‌ها منتقل می‌کند. اما هنگامی که ماشین در حالت خنثی است، وقتی موتور با شدت بیشتری فعال است و ماشین حرکت نمی‌کند، نوسانات و صدای جعبه‌دنده به طور واضح قابل احساس و شنیدن است به دلیل عدم وجود بار.

زاویه و گشتاور که بر روی نوسان درون‌ضلع کمکی جعبه‌دنده سریع تأثیر می‌گذارند

درون‌ضلع کمکی که در جعبه‌دنده سریع استفاده می‌شود، کمک می‌کند تا درون‌ضلع‌های انتقال را از لحاظ مستقیمیت و تعادل وزن حفظ کند. این درون‌ضلع به نوسانات حساس است و بیشتر هنگامی که موتور بدون بار است، بنابراین بار کمی برای تعادل درون‌ضلع وجود دارد. با این دانش، عواملی مانند زاویه و گشتاور شناخته شده‌اند که این نوسانات را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

زاویه: زاویه شیب محور کمکی می‌تواند بر پایداری تأثیر بگذارد. در این حالت، اگر زاویه تنظیم شده خیلی شدید یا غیر هماهنگ باشد، خطرناک است زیرا این موضوع نوسانات را افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، تغییر ۲ درجه در زاویه ایده‌آل سردر بر دامنه نوسانات ۱۰٪ افزایش می‌دهد که این عامل منجر به صداهای بالا در حالت خنثی می‌شود.

گشتاور: بار در نظر گرفته شده برای محور کمکی نتیجه گشتاوری است که به آن اعمال می‌شود. در حالت خنثی، گشتاور کم است و به نظر نمی‌رسد کافی باشد تا نوسانات داخلی جعبه دنده را برای محور کمکی متوقف کند. به عنوان مثال، یک محور کمکی با گشتاور کمتر از ۲۰ نیوتن متر ممکن است نوسان کند و این نوسانات قابل شنیدن به صورت صداهای خنثی باشد، در حالی که در عملکرد بهینه، گشتاور این صداها را حذف می‌کند.

اصل کار دامپر خنثی کلاچ

میراگر خنثی کلاچ به طور خاص برای مقابله با دو مشکل ارتعاش و صدای زائد در حالت خنثی طراحی و مورد استفاده قرار می‌گیرد. نقش میراگر، جذب و کاهش ارتعاشات گردانی که از موتور به جعبه‌دنده منتقل می‌شوند، است. بنابراین، آن قادر است تغییرات را کاهش داده و صداهای ناشی از این تغییرات را حداقل برساند.

آنها فنرها و مواد اصطکاکی به عنوان بخشی از مجموعه کلاچ چرخ‌های دنده‌دار دارند. هنگامی که موتور در حالت خنثی فعال است و کلاچ فشرده شده، فنرها خود را برای جذب ارتعاشات گردانی با گسترش و انقباض تنظیم می‌کنند و همچنین ماده اصطکاکی نیز سهم خود را در کاهش ارتعاشات با تبدیل انرژی به گرما انجام می‌دهد.

چگونه می‌توانید صدای غیرمعمول در سرعت خنثی را از طریق کلاچ حل کنید؟

هنگامی که با نگرانی‌های صدای سایه در جعبه‌های دنده سریع با استفاده از کلاچ مواجه هستیم، لازم است که مهندسی بدون تنازل درباره تنظیمات پارامترهای زاویه و گشتاور باشیم. امکان کاهش نوسانات محور فرعی با نصب میراگر خالی کلاچ وجود دارد، که در نتیجه صدا را کاهش می‌دهد.

زاویه بهینه: تنظیم زاویه محور فرعی به برد زاویه‌ای تا 0.5 درجه به منظور جلوگیری و کاهش احتمال انحرافات و صداهای طی عملکرد داده شده است.

گشتاور کافی: پیشنهاد می‌شود گشتاور خالی بیش از 25 نیوتن متر باشد، زیرا این امر استقرار محورهای فرعی علیه الگوهای نامنظم را افزایش می‌دهد. این مقدار حداکثر نیز تضمین می‌کند که با نصب میراگر خالی کلاچ، تمام اغتشاشات گردانی کوچک‌تر از حداقل به گونه‌ای میرا شده که قابل شنیدن نخواهند بود.

در نهایت، حل مشکلات مربوط به صدای خالی در جعبه‌های دنده با سرعت بالا شامل دانستن این است که زوایا و گشتاور همراه با عملکرد میراگر کلاچ‌ها، پولی شفت و عناصر پوشش بالایی چگونه با یکدیگر تعامل دارند. با تنظیم مناسب این پارامترها و استفاده از میراگرهای مناسب، ممکن خواهد بود تا عملکرد NVH در وسایل نقلیه با قدرت بالا بهبود یابد و ویژگی‌های NVH بهتری در حالت خالی فراهم شود.