تويت
القارنة في المركبة
القارنة أو الفاصل الواصل débrayage clutch، هي آلية فصل المحرك عن علبة السرعة لدى تغيير السرعات وإعادة وصلهما بسلاسة من دون تحميل زائد. توفر القارنة إقلاع المركبة إقلاعاً سلساً، وكذلك توقفها من دون إيقاف المحرك، وتحمي محاور نقل الحركة من الحمل الزائد لدى الكبح المفاجئ من دون فصل. ويستخدم في المركبات نوعان من القارنات: قارنات احتكاكية وقارنات هدروليكية.
تقوم القارنة القرصية الاحتكاكية بنقل عزم المحرك إلى علبة السرعة عن طريق تماسك الأقراص المؤلفة منها. وتصنف القارنات الاحتكاكية بحسب عدد الأقراص الاحتكاكية فيها: إلى قارنات أحادية القرص أو مزدوجة الأقراص أو متعددة الأقراص. كما تصنف تبعاً لوضعية النوابض إلى قارنات محيطية النوابض أو مركزية النوابض، وأكثر القارنات انتشاراً في السيارات هي القارنات البسيطة التركيب والموثوقة الأداء، خاصة القارنة وحيدة القرص. وتستخدم القارنات المزدوجة الأقراص بنسبة أقل.
أهم الشروط الواجب توافرها في القارنات
ـ نقل أكبر عزم ممكن من المحرك إلى أجهزة السير في المركبة من دون إنزلاق.
ـ الفصل التام بين المحرك وعلبة السرعة والوصل السلس بينهما.
ـ الإيقاف السريع لدوران الجزء المدار بعد فصل القارنة، أي أن يكون عزم العطالة في أدنى قيمة له. وهذا ضروري لمنع حدوث تصادم بين مسننات علبة السرعة عند تبديل السرعات.
ـ امتصاص حرارة سطوح الاحتكاك بصورة جيدة.
ـ سهولة الوصول إلى القارنة لدى معايرتها أو صيانتها.
ـ إمكانية انزلاق الأقراص لدى تحميل جملة نقل الحركة عزوماً ما لحمايتها.
بنية القارنة
يبين الشكل (1) مخططاً نموذجياً لقارنة وحيدة القرص، مؤلفة من الجزء المدير والجزء المدار وأداة الضغط وأداة التشغيل.
يتألف الجزء المدار من قرص رقيق (7) وجلبة (8) ومحور مدير أولي (10)، وهو المحور المدير في علبة السرعة. أما أداة الضغط فهي النوابض (3) وأداة التشغيل هي المدوسة (5) والذراع (9).
حين تكون القارنة في وضعية الوصل وهي الوضعية الطبيعية (الشكل 1ـ أ) ينتقل عزم المحرك من الدولاب الموازن (2) wheelfly المركب على عمود المرفق (الجذع المعقوف) shaft crank لدى الاحتكاك إلى القرص المدار
ولدى الضغط على المدوسة (5) (الشكل 1ـ ب) يبعد الذراع (9) القرص المدير (6) عن الدولاب الموازن (2) وينضغط النابض (3) بين الصينية (6) وعزقة التثبيت (4)، ويتم فصل القارنة لأن القرص (7) يصبح حراً وغير منضغط بين الدولاب الموازن والصينية (6).
عند تحرير المدوسة (5) بسلاسة تعيد النوابض ضغط الصينية (6) إلى القرص المدار (7) الذي ينضغط بدوره إلى سطح الدولاب الموازن (2).
في البداية تكون قوة الاحتكاك بين القرص المدار والدولاب الموازن (2) ضعيفة، ويقترب القرص من الدولاب الموازن تدريجياً مع الدوران، وبرفع القدم عن المدوسة تدريجياً تزداد قوى الاحتكاك بالتدريج ويقل انزلاق القرص المدار، وحين تتحرر المدوسة بالكامل يصبح القرص والدولاب الموازن كتلة واحدة تنقل العزم الكامل للمحرك.
تكون القارنة في السيارة في حالة وصل دائم، ولتسهيل فصل القابض بالضغط على المدوسة تضاف آلية مؤازرة [ر] تساعد على تخفيف شدة ضغط القدم على المدوسة.
تنشأ سلاسة عملية الفصل والوصل من طريقة تصميم القرص المدار ومادته، إذ تترك فيه فجوات أو ميازيب قطرية تقسمه إلى قطاعات منفردة مع نوابضها التي تركب على السطح الخلفي للقرص المدار، وهي تزيد من سلاسة عملية وصل القارنة.
مخمد اهتزازات الفتل
تركب على الأقراص المدارة مخمدات، تحفظ جملة نقل الحركة من الصدمات الاهتزازية الناجمة عن الدوران غير المنتظم للجذع المعقوف في المحرك، وتزيد من سلاسة عملية الوصل.
يتألف المخمد (الشكل 2) من قرص مدار (1) ومربط (4) ونواة وقرص مخمد (6)، ويحتوي على ست نوافذ متطابقة تركب فيها النوابض (5).
عند حدوث الاهتزازات في المحاور المختلفة يدور القرص المدار ونواته أحدهما بالنسبة إلى الآخر، فتخمد الاهتزازات نتيجة الاحتكاك بين القرصين من جهة والجلبة الاحتكاكية من جهة أخرى. وتتحول طاقة الاهتزازات إلى حرارة بسبب الاحتكاك. وينخفض ضجيج مسننات علبة السرعة وتنخفض درجة تآكلها.
لدى وصل القابض، تنتقل قوى الشد من القرص المدار إلى النواة من خلال النوابض التي تنضغط فتسمح للقرص بالانزياح بزاوية معينة نسبة إلى النواة. وبذلك تضعف درجة التحميل في محور علبة السرعة الأول.
آلية الفصل في القارنة
ـ آلية الفصل الميكانيكية: وتتألف من مدوسة ومجموعة محاور وذراع وأدوات الفصل ومدرجة كروية.
عند الضغط على المدوسة، تنتقل الحركة عبر محورها والسواعد وشوكة الفصل إلى الصينية فيتحرر القرص المدار تماماً في نهاية عملية الضغط على المدوسة، ولدى رفع الضغط عن المدوسة يعيدها النابض إلى الوضعية الأولى. ولهذه الآلية عزقة عيارية لضغط المسار الحر للمدوسة والخلوص بين المدرجة وأذرع الفصل. يراوح طول المسار الحر ما بين 35و50مم، ومع طول احتكاك البطائن تنخفض قيمة المسار الحر للمدوسة.
فإذا زاد طول المسار الحر يصبح تبديل السرعة صعباً بعض الشيء؛ لأن القارنة لا تفصل فصلاً تاماً. أما إذا كان طول المسار غير كافٍ فيحدث انزلاق لقرص القارنة ويصبح عاجزاً عن نقل كامل عزم المحرك.
ـ آلية الفصل الهدروليكية: تصل هذه الآلية بين المدوسة وشوكة الفصل، وتتألف من أسطوانة متكاملة مع أسطوانة الكبح الرئيسية وحويض زيت وأنابيب التوصيل وأسطوانة الفصل (تشغيل). تحقق الآلية الهدروليكية وصلاً أكثر سلاسة وتخفف من شدة العزم اللازم للفصل.
خصوصية القارنة ذات النابض المركزي
إن لآلية الضغط في هذه القارنة نابض مركزي لولبي أو قرصي يساعد على زيادة قوة الضغط على القرص المدار أضعاف القوة اللازمة في الوصل، وتستطيع القارنة في هذه الحالة نقل عزوم كبيرة.
خصوصية القارنة مزدوجة القرص
كلما ازدادت مساحة سطوح الاحتكاك في القارنة تزداد قدرتها على نقل عزم أكبر،وتزداد قوة ضغط النابض أو يزداد معامل الاحتكاك الذي يعتمد على مادة سطوح الاحتكاك.
ولما كانت قوة ضغط النوابض، وقيمة معامل الاحتكاك محدودتين، تستعمل لزيادة العزم المنقول قارنات مزدوجة الأقراص (فيها قرصان مداران). ولا تختلف هذه القارنات عن تلك الوحيدة القرص من حيث البنية والأجهزة المساعدة الأخرى.
علي صبح
القارنة أو الفاصل الواصل débrayage clutch، هي آلية فصل المحرك عن علبة السرعة لدى تغيير السرعات وإعادة وصلهما بسلاسة من دون تحميل زائد. توفر القارنة إقلاع المركبة إقلاعاً سلساً، وكذلك توقفها من دون إيقاف المحرك، وتحمي محاور نقل الحركة من الحمل الزائد لدى الكبح المفاجئ من دون فصل. ويستخدم في المركبات نوعان من القارنات: قارنات احتكاكية وقارنات هدروليكية.
تقوم القارنة القرصية الاحتكاكية بنقل عزم المحرك إلى علبة السرعة عن طريق تماسك الأقراص المؤلفة منها. وتصنف القارنات الاحتكاكية بحسب عدد الأقراص الاحتكاكية فيها: إلى قارنات أحادية القرص أو مزدوجة الأقراص أو متعددة الأقراص. كما تصنف تبعاً لوضعية النوابض إلى قارنات محيطية النوابض أو مركزية النوابض، وأكثر القارنات انتشاراً في السيارات هي القارنات البسيطة التركيب والموثوقة الأداء، خاصة القارنة وحيدة القرص. وتستخدم القارنات المزدوجة الأقراص بنسبة أقل.
أهم الشروط الواجب توافرها في القارنات
ـ نقل أكبر عزم ممكن من المحرك إلى أجهزة السير في المركبة من دون إنزلاق.
ـ الفصل التام بين المحرك وعلبة السرعة والوصل السلس بينهما.
ـ الإيقاف السريع لدوران الجزء المدار بعد فصل القارنة، أي أن يكون عزم العطالة في أدنى قيمة له. وهذا ضروري لمنع حدوث تصادم بين مسننات علبة السرعة عند تبديل السرعات.
ـ امتصاص حرارة سطوح الاحتكاك بصورة جيدة.
ـ سهولة الوصول إلى القارنة لدى معايرتها أو صيانتها.
ـ إمكانية انزلاق الأقراص لدى تحميل جملة نقل الحركة عزوماً ما لحمايتها.
بنية القارنة
يبين الشكل (1) مخططاً نموذجياً لقارنة وحيدة القرص، مؤلفة من الجزء المدير والجزء المدار وأداة الضغط وأداة التشغيل.
 |
| الشكل (1) |
حين تكون القارنة في وضعية الوصل وهي الوضعية الطبيعية (الشكل 1ـ أ) ينتقل عزم المحرك من الدولاب الموازن (2) wheelfly المركب على عمود المرفق (الجذع المعقوف) shaft crank لدى الاحتكاك إلى القرص المدار
ولدى الضغط على المدوسة (5) (الشكل 1ـ ب) يبعد الذراع (9) القرص المدير (6) عن الدولاب الموازن (2) وينضغط النابض (3) بين الصينية (6) وعزقة التثبيت (4)، ويتم فصل القارنة لأن القرص (7) يصبح حراً وغير منضغط بين الدولاب الموازن والصينية (6).
عند تحرير المدوسة (5) بسلاسة تعيد النوابض ضغط الصينية (6) إلى القرص المدار (7) الذي ينضغط بدوره إلى سطح الدولاب الموازن (2).
في البداية تكون قوة الاحتكاك بين القرص المدار والدولاب الموازن (2) ضعيفة، ويقترب القرص من الدولاب الموازن تدريجياً مع الدوران، وبرفع القدم عن المدوسة تدريجياً تزداد قوى الاحتكاك بالتدريج ويقل انزلاق القرص المدار، وحين تتحرر المدوسة بالكامل يصبح القرص والدولاب الموازن كتلة واحدة تنقل العزم الكامل للمحرك.
تكون القارنة في السيارة في حالة وصل دائم، ولتسهيل فصل القابض بالضغط على المدوسة تضاف آلية مؤازرة [ر] تساعد على تخفيف شدة ضغط القدم على المدوسة.
تنشأ سلاسة عملية الفصل والوصل من طريقة تصميم القرص المدار ومادته، إذ تترك فيه فجوات أو ميازيب قطرية تقسمه إلى قطاعات منفردة مع نوابضها التي تركب على السطح الخلفي للقرص المدار، وهي تزيد من سلاسة عملية وصل القارنة.
مخمد اهتزازات الفتل
تركب على الأقراص المدارة مخمدات، تحفظ جملة نقل الحركة من الصدمات الاهتزازية الناجمة عن الدوران غير المنتظم للجذع المعقوف في المحرك، وتزيد من سلاسة عملية الوصل.
يتألف المخمد (الشكل 2) من قرص مدار (1) ومربط (4) ونواة وقرص مخمد (6)، ويحتوي على ست نوافذ متطابقة تركب فيها النوابض (5).
 |
| الشكل (2) |
لدى وصل القابض، تنتقل قوى الشد من القرص المدار إلى النواة من خلال النوابض التي تنضغط فتسمح للقرص بالانزياح بزاوية معينة نسبة إلى النواة. وبذلك تضعف درجة التحميل في محور علبة السرعة الأول.
آلية الفصل في القارنة
ـ آلية الفصل الميكانيكية: وتتألف من مدوسة ومجموعة محاور وذراع وأدوات الفصل ومدرجة كروية.
عند الضغط على المدوسة، تنتقل الحركة عبر محورها والسواعد وشوكة الفصل إلى الصينية فيتحرر القرص المدار تماماً في نهاية عملية الضغط على المدوسة، ولدى رفع الضغط عن المدوسة يعيدها النابض إلى الوضعية الأولى. ولهذه الآلية عزقة عيارية لضغط المسار الحر للمدوسة والخلوص بين المدرجة وأذرع الفصل. يراوح طول المسار الحر ما بين 35و50مم، ومع طول احتكاك البطائن تنخفض قيمة المسار الحر للمدوسة.
فإذا زاد طول المسار الحر يصبح تبديل السرعة صعباً بعض الشيء؛ لأن القارنة لا تفصل فصلاً تاماً. أما إذا كان طول المسار غير كافٍ فيحدث انزلاق لقرص القارنة ويصبح عاجزاً عن نقل كامل عزم المحرك.
ـ آلية الفصل الهدروليكية: تصل هذه الآلية بين المدوسة وشوكة الفصل، وتتألف من أسطوانة متكاملة مع أسطوانة الكبح الرئيسية وحويض زيت وأنابيب التوصيل وأسطوانة الفصل (تشغيل). تحقق الآلية الهدروليكية وصلاً أكثر سلاسة وتخفف من شدة العزم اللازم للفصل.
خصوصية القارنة ذات النابض المركزي
إن لآلية الضغط في هذه القارنة نابض مركزي لولبي أو قرصي يساعد على زيادة قوة الضغط على القرص المدار أضعاف القوة اللازمة في الوصل، وتستطيع القارنة في هذه الحالة نقل عزوم كبيرة.
خصوصية القارنة مزدوجة القرص
كلما ازدادت مساحة سطوح الاحتكاك في القارنة تزداد قدرتها على نقل عزم أكبر،وتزداد قوة ضغط النابض أو يزداد معامل الاحتكاك الذي يعتمد على مادة سطوح الاحتكاك.
ولما كانت قوة ضغط النوابض، وقيمة معامل الاحتكاك محدودتين، تستعمل لزيادة العزم المنقول قارنات مزدوجة الأقراص (فيها قرصان مداران). ولا تختلف هذه القارنات عن تلك الوحيدة القرص من حيث البنية والأجهزة المساعدة الأخرى.
علي صبح