هل خطر ببالك السؤال عن كيفية تغيير السرعة أو فصلها في السيارات؟ ما هي الآلية التي تجريها عندما تضغط على دواسة القابض؟ دعونا نتابع في هذا المقال وظيفة القابض وكيف يقوم بنقل السرعة بشكل هادئ ….

إنغوغراف يوضح آلية عمل القابض:


Image: Syrian Researchers

تُعَدُّ القوابض ذات أهمية كبيرة في الآلات التي تحوي على محورين دوارين، إذ يُدوَّر المحور الأول عن طريق محرك، أمَّا المحور الثاني فيحرِّك الآلة ويقودها.


Image: www.howacarworks.com

تحتاج السيارات بالطبع إلى قابض؛ والسبب يعود إلى أن محرك السيارة يبقى بوضعية الدوران باستمرار بينما تكون الدواليب متوقفة عن الحركة في بعض الأحيان، وبالتالي ليس هناك من داعٍ لإطفاء المحرك عندما تكون بحاجة إلى إيقاف الدواليب عن الحركة. بالإضافة إلى أن القابض يسمح بالحصول على نقل هادئ للحركة من محور المحرك الذي يستمر بالدوران على نحوٍ مستمر إلى محور علبة السرعة. [1]

يُعَدُّ القابض (الدبرياج _ Clutch) الخطوة الأولى في آلية نقل الحركة (transmission) في السيارات التي تعمل بعلبة سرعة يدوية (عادية وليست أوتوماتيكية). ينقل القابض قدرة المحرك إلى علبة السرعة (gearbox)، إذ يعمل على فصل آلية الحركة عندما يقوم السائق باختيار مُسنَّن (gear) لتحريك السيارة من وضع الثبات، أو عندما تُبدَّل المُسَّننات عند تغيير السرعة من قبل السائق أثناء حركة السيارة.

تستخدم معظم السيارات فاصل احتكاكي (friction clutch) يُشغل هيدروليكياً أو عن طريق كبل، وهو الأكثر شيوعاً.[2]

لفهم كيفية عمل القابض علينا أن نتعرف في البداية على مفهوم الاحتكاك الذي هو ببساطة مقياس قدرة الجسم على الانزلاق على جسم آخر. يحدث الاحتكاك بسبب الارتفاعات والانخفاضات الموجودة في كل سطح – حتى في الأسطح الفائقة النعومة يوجد فيها ارتفاعات وانخفاضات ميكروسكوبية دقيقة – وكلما كانت هذه الارتفاعات والانخفاضات أكبر كان انزلاق الجسم أكثر صعوبة وكان الاحتكاك أكبر.[1]

بالعودة إلى القابض فإنه يعتمد أساساً على مبدأ الاحتكاك بين قرص القابض (clutch plate) والحذافة (الفولان flywheel). يتألف قابض السيارة من قرصين: قرص الضغط الذي يكون مثبتاً على الحذافة التي تكون موصولة بالمحرك، وقرص الاحتكاك (أو قرص القابض) الذي يكون موصولاً مع آلية القيادة.

يكون القابض في حالة تعشيق عندما يكون قرص الاحتكاك وقرص الضغط في حالة تماس وعندها تكون السيارة في وضعية الحركة. إذ يجري قرص الضغط (pressure plate) - المثبت ببراغي مع الحذافة - تطبيقَ قوة ثابتة على قرص الاحتكاك المرتبط مع محور الإدخال (input shaft) الذي بدوره ينقل الحركة إلى علبة السرعة؛ بمعنى أن القرصين يكونان بحالة تماس.[2]

كيف يُوصل ويُفصل القابض؟


Image: http://www.exedy.com.my/


Image: http://www.exedy.com.my/

عندما يُفصَل القابض (بالضغط على دواسته) فإن هناك ذراعاً يضغط على محمل (رولمان – Bearing) باتجاه مركز القابض الغشائي؛ ممَّا يؤدي إلى توقف قوة الضغط، هذا الضغط الذي كان سببا في تماس القرصين قرص الضغط وقرص الاحتكاك. وبذلك فإن الجزء الخارجي لقرص الضغط - والذي يملك سطحاً احتكاكياً كبيراً - أصبح بعيدا ولم يعد موصولاً مع قرص الاحتكاك على الإطلاق، وبعبارة أخرى فإن قرص الضغط يُسحب بعيداً عن قرص الاحتكاك؛ الأمر الذي يؤدي إلى فصل القابض عن المحرك الدوار وجعله في حالة عدم تعشيق. بهذه الطريقة تُوقف الحركة عن آلية الحركة ويصبح باستطاعتنا تبديل المسننات حسب السرعة المطلوبة.[2]

يُشغَّل القابض في بعض السيارات على نحوٍ هيدروليكي، فعند الضغط على دواسة القابض يُشغَّل مكبس في أسطوانة أساسية (قائدة_master cylinder)؛ مما يسبب انتقال السائل الهيدروليكي الموجود ضمن الأنابيب إلى أسطوانة ثانوية(مُقادة_Slave cylinder)، وتكون هذه الأسطوانة موجودة ضمن كتلة القابض، ويتحرك مكبس الأسطوانة الثانوية بتأثير انتقال السائل الهيدروليكي؛ مما يؤدي إلى تطبيق ضغط على ذراع القابض مؤديا إلى تحرير القابض وجعله في حالة عدم تعشيق. إذ يكون مكبس الأسطوانة الثانوية موصولاً مع ذراع تحرير القابض.[2]


Image: www.howacarworks.com

قرص القابض


Image: www.freedawn.co.uk

لاحظ وجود نوابض في قرص القابض. تُستخدم هذه النوابض للمساعدة في فصل آلية القيادة عن الصدمة التي تحدث أثناء تعشيق القابض.

في النهاية اعتقد جميعنا أن آلية فصل السرعة أو النقل بين السرعات غير معقدة ويمكن تحقيقها من خلال الضغط على دواسة القابض، وقد لاحظنا مدى تعقيد طريقة عملها بشكل مُفصّل. راسلونا في حال رغبتكم بالاستفسار عن هذه الآلية.

المصادر:
[1] هنا
[2] هنا