5.기계식 클러치 조작 방식 및 작동원리

 

 

 

 

1. 기계식 클러치 : 기계식은 페달을 밟는 힘을 케이블을 거쳐 릴리스 포크로 전달하여 릴리스 베어링을 이동시키는 방식이다.

2. 작동 순서(원리) : 클러치 페달 → 클러치 케이블  → 릴리스포스 → 릴리스 베어링  → 베어링 → 압력판(릴리스 레버) → 압력판(뒤쪽으로) ) → 클러치 디스크가 플라이휠과  압력판에서 분리되어 엔진의 동력이 변속기로 전달되지 않는다.

 

 

6. 단판 클러치 구성품

 

 

1.  클러치 판 : 클러치 디스크는 플라이 휠과  압력판 사이에 끼워져 있으며, 엔진의 동력을 변속기 입력축을 통하여 변속기로 전달하는 마찰판이다.

 

1) 비틀림 코일 스프링(댐퍼 스프링, 토션 스프링) : 클러치 디스크가 플라이 휠에 접속될 때 회전 충격을 흡수하는 일을 한다.

2) 쿠션 스프링 :  클러치 디스크의 편 마멸, 변형, 파손 등의 방지를 위해 둔다.

3) 클러치 라이닝은 마찰계수가 알맞아야 하고 내마멸성, 내열성이 크며, 온도 변화에 따른 마찰계수 변화가 없어야 한다. 예전에는 석면을 주재료로 한 것을 사용하였으나 최근에는 금속제 라이닝을 사용하기도 한다. 라이닝의 마찰계수는 0.3∼0.5정도이다. 

 

 

2. 변속기 입력축(클러치 축) : 변속기 입력축은 클러치 디스크가 받은 엔진의 동력을 변속기로 전달하며, 축의 스플라인 부에 클러치 디스크 허브의 스플라인이 끼워져 클러치 디스크가 길이 방향으로 미끄럼 운동을 한다. 앞 끝은 플라이 휠 중앙부에 설치된 파일럿 베어링(pilot bearing)에 의해 지지되고, 뒤끝은 볼 베어링(ball bearing)에 의해 변속기 케이스에 지지되어 있다. 

 

 

3. 압력판(pressure plate) 코일 스프링 형식(coil spring type) :  코일스프링 형식의  압력판은 클러치 스프링의 장력으로 클러치판을 플라이휠에 압착시키는 작용을 한다. 클러치 판과의 접촉면은 정밀 다듬질되어 있고 뒷면에는 코일스프링 형식에서는 스프링 시트와 릴리스레버 설치부분이 마련되어 있다. 또 압력판과 플라이휠은 항상 회전하므로 동적 평형이 잘 잡혀 있어야 한다. 

 

 

4 압력판(pressure plate) 다이어프램 스프링 형식(막 스프링 형식) :   이 형식은 코일스프링 형식의 릴리스레버와 코일스프링 역할을 동시에 하는 접시모양의 다이어프램 스프링(diaphragm spring)을 사용한다. 

 

 

◈ 다이어프램 스프링형식의 특징

㉮ 압력판에 작용하는 힘이 일정하다.       

㉯ 원판형으로 되어 있어 평형이 좋다.

㉰ 구조가 간단해 다루기 쉽다.                

㉱ 클러치 페달 조작력이 작아도 된다.

㉲ 라이닝이 어느 정도 마멸되어도 압력판에 가해지는 압력의 변화가 없다.

㉳ 고속운전에서 원심력을 받지 않아 스프링 장력이 감소하는 경향이 없다. 

 

 

 

 

5. 클러치 페달(clutch pedal) : 클러치 페달은 페달의 밟는 힘을 감소시키기 위해 지렛대 원리를 이용하며페달을 밟은 후부터 릴리스 베어링이 다이어프램 스프링(또는 릴리스 레버)에 닿을 때까지 페달이 이동한 거리를 자유 간극이라고 하며 자유 간극이 너무 적으면 클러치가 미끄러지며, 이 미끄럼으로 인하여 클러치 디스크가 과열되어 손상된다.

  또 자유 간극이 너무 크면 클러치 차단이 불량하여 변속기의 기어를 변속할 때 소음이 발생하고 기어가 손상된다. 따라서 페달의 자유 간극은 20∼30mm(기계식의 경우)정도가 좋으며, 자유 간극의 조정은 클러치 링키지에서 하고, 클러치가 미끄러지면 페달 자유 간극부터 점검 조정하여야 한다. 

 

6. 릴리스 포크(release fork) : 릴리스 포크는 릴리스 베어링 칼라에 끼워져 릴리스 베어링에 페달의 조작력을 전달하는 작용을 한다. 구조는 요크와 핀 고정부가 있으며, 끝 부분에는 리턴 스프링을 두어 페달을 놓았을 때 신속히 원위치가 되도록 한다. 

 

  

7. 릴리스 베어링(release bearing) : 릴리스 베어링은 클러치 페달을 밟았을 때 릴리스 포크에 의하여 변속기 입력축의 길이 방향으로 이동하여 회전 중인 다이어프램 스프링(또는 릴리스 레버)을 눌러 엔진의 동력을 차단하는 일을 한다.

릴리스 베어링은 스러스트 볼(thrust ball) 베어링이 내장되어 있는 케이스로 되어 있으며, 베어링 칼라에 압입되어 있다. 릴리스 베어링의 종류에는 앵귤러 접촉형, 볼 베어링형, 카본형 등이 있으며, 대개 영구 주유식(oilless bearing)이므로 솔벤트 등의 세척제 속에 넣고 세척해서는 안 된다. 

 

 

8. 마스터 실린더(master cylinder) : 클러치 페달을 밟으면 푸시로드가 피스톤을 밀어 유압을 발생시켜 릴리스 실린더로 보낸다. 

 

 

 

9. 릴리스 실린더(release cylinder) : 릴리스 실린더는 마스터 실린더에서 보내 준 유압을 피스톤과 푸시로드에 작용하여 릴리스 포크를 미는 작용을 한다

  

 

7.클러치용량 

 

     1.클러치 용량 : 클러치 용량이란 클러치가 전달할 수 있는 회전력의 크기이며, 일반적으로 사용 엔진 회전력의 1.5∼2.5배 정도이다. 클러치 용량이 너무 크면 클러치가 엔진 플라이 휠에 접속될 때 엔진이 정지되기 쉬우며, 반대로 너무 작으면 클러치가 미끄러져 클러치 디스크의 라이닝 마멸이 촉진된다. 

 

 

 

① 클러치 페달의 자유 간극(유격)이 작다.

② 클러치 디스크의 마멸이 심하다.

③ 클러치 디스크에 오일이 묻었다.(크랭크축 뒤 오일실. 변속기 입력축 오일 실이 파손되었을 때)

④ 플라이 휠 및 압력판이 손상 되었다.

⑤ 클러치 스프링의 장력이 약하거나, 자유 높이가 감소되었다.

⑥ 클러치가 물렸을 때 클러치의 미끄러짐은 가속할 때 큰 회전력이 작용하므로 클러치 용량이 감소하여 일어나기 쉽다.

 

3. 클러치가 미끄러질 때의 영향

① 연료 소비량이 증가한다.

② 엔진이 과열한다.

③ 등판 능력이 감소한다.

④ 구동력이 감소하여 출발이 어렵고, 증속이 잘 되지 않는다. 

 

 

8.클러치고장 

 

1.  클러치 차단 불량 원인

① 클러치 페달의 자유 간극이 크다.

② 릴리스 베어링이 손상되었거나 파손되었다.

③ 클러치 디스크의 흔들림(rut out)이 크다.

④ 유압 계통에 공기가 침입하였다.

⑤ 플라이 휠 및 압력판이 변형되었다.

⑥ 클러치 차단이 불량하면 변속기의 기어를 변속할 때 소음이 나고 변속이 어려워진다.

 

2. 클러치의 떨림 현상

클러치의 떨림은 클러치를 연결할 때(페달을 놓을 때) 발생하는 가벼운 진동이며, 그 원인은 클러치 링키지의 이상, 비틀림 코일 스프링 및 쿠션 스프링이 파손되었을 때 일어난다.

 

3. 클러치의 끌림 현상

클러치 끌림은 페달의 자유 간극이 클 때 클러치 디스크가 완전히 떨어지지 않아 페달을 밟아도 변속기로 엔진의 동력이 전달되는 현상이다.

 

4. 클러치의 소음

클러치의 소음은 클러치가 연결되었을 때에는 클러치 디스크 허브와 변속기 입력축 스플라인의 간극이 클 때 발생하기 쉽고 클러치를 차단하였을 때의 소음은 릴리스 베어링이 원인이며 공전 상태에서 현저하다.