หน่วยที่ 1 คลัตช์

คลัตช์ เป็นอุปกรณ์ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อหรือถ่ายทอดและตัดพลังการหมุนหรือแรงบิดจากแหล่งกำเนิดไปสู่อุปกรณ์อื่น
เพื่อให้เกิดการหมุนเมื่อถูกเชื่อมต่อ หยุดหมุนเมื่อแยกจากกัน หรือ ทำให้เกิดการหมุนแตกต่างกันกับแหล่งกำเนิดหาก
ไม่เชื่อมต่อกันอย่างสนิท คลัตช์ทำงานโดยอาศัยแรงเสียดทานของวัตถุ 
ชนิดของคลัตช์
คลัตช์รถยนต์ในปัจจุบันที่นิยมใช้แบ่งเป็น 2 ชนิด คือคลัตช์แบบแห้ง (Dry Clutch ) และคลัตช์ อัตโนมัติ (Automatic Clutch)
ล้อช่วยแรง แผ่นคลัตช์ แผ่นกดคลัตช์ ล้อช่วยแรง แผ่นคลัตช์ แผ่นกดคลัตช์

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1405483856.jpg
ตัวอย่างคลัทช์แต่งจาก AP RACING
         
          เพื่อนๆ หลายคนอาจจะสงสัยกันใช่มั๊ยล่ะครับว่าไอ้เจ้าครัทช์แต่ง หรือ Racing Clutch ที่เค้าเรียกๆ กันเนี่ย มันสามารถใส่กับรถเดิมๆ ได้มั๊ย มันเป็นยังไง แล้วหน้าที่ของมันนั้นเป็นอย่างไร ก่อนอื่นเลยเราไปทำความรู้จักกันกับเจ้าชุดคลัทช์(Clutch) กันก่อนเลยครับ สำหรับชุดคลัทช์ นี้มันจะทำหน้าที่เป็นตัวตัด หรือต่อกำลัง ที่ส่งมาจากเครื่องยนต์ในการเปลี่ยนเกียร์ โดยอาศัย ความฝืดระหว่างแผ่นคลัทช์ กับแผ่นกดคลัทช์ และล้อ
ช่วยแรง หรือฟลายวีล(Fly Wheel)

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1398161846.jpg
ภาพไดอะแกรม(Diagram) ที่ตั้งและกลไกของ Clutch

คลัทช์(Clutch) ในรถยนต์เกียร์ธรรมดา หรือ M/T มี 2 ประเภท
คลัทช์ที่ใช้สายสลิงควบคุม หรือดึงชุด Clutch แบบนี้จะอยู่ใกล้กับแป้น Clutch ใช้แรงเหยียบ Clutch มากจึงไม่เป็นที่นิยมในรถยนต์ที่ใช้งานทั่วไปบนท้องถนน
คลัทช์ชนิดที่ใช้ระบบไฮดรอลิก(Hydraulic) ชุด Clutch จะอยู่ไกลจากแป้นเหยียบ จึงทำให้ใช้แรงเหยียบน้อยกว่าแบบแรก ระบบการทำงานคล้ายกับระบบเบรค(Brake system) ที่มีแม่ปั๊มเบรค(Master cylinder) กับตัวลูกปั๊มเบรค(Brake Wheel Cylinder)

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1398162070.jpg
ตัวอย่างระบบคลัทช์(Clutch) แบบไฮดรอลิก

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1398162143.jpg
รูปชิ้นส่วนในอุปกรณ์การตัดต่อชุดส่งกำลัง

ส่วนประกอบของระบบส่งกำลัง 
ล้อช่วยแรง หรือฟลายวีล(Fly wheel) มีหน้าที่หมุนไปตามแรงเพลาข้อเหวี่ยง หน้าสัมผัสล้อช่วยแรงอีกด้านหนึ่ง จะสัมผัสกับแผ่นคลัทช์ และแรงสัมผัสนี้มีน้ำหนักมาก ในเวลาที่ล้อช่วยแรงหมุน แกนเพลาคลัทช์ในห้องเกียร์จะสามารถหมุนตามได้
แผ่นคลัทช์ หรือ Clutch disc มีลักษณะเป็นวงกลม มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของล้อช่วยแรง เรียกว่า ผ้าคลัทช์ หรือ Clutch Lining ทำมาจากวัสดุที่เป็นใยหิน และสารสังเคราะห์ คุณสมบัติเหนียว และทนทานต่อการเสียดทาน ฉาบอยู่ด้านหน้า และหลังจานคลัทช์
แผ่นกดคลัทช์(Clutch Pressure Plate) หรือที่เรียกกันว่าหวีคลัทช์ จะประกบยึดอยู่กับฝาครอบคลัทช์ และล้อช่วยแรง ซึ่งจะทำงานเมื่อผู้ขับขี่ออกแรงเหยียบแป้นคลัทช์อยู่ในห้องโดยสาร แรงเหยียบจะถูกถ่ายทอดออกไปสู่ กระเดื่องกดแบริ่ง ที่มีแกนยื่นออกมานอกห้องคลัทช์ จากนั้นจะส่งแรงไปยังชุดกดแบริ่งที่ติดอยู่บนแกนเพลาคลัทช์ ตรงศูนย์กลาง ของแผ่น สปริงไดอะเฟรม

การทำงานของคลัทช์

       การทำงานของคลัทช์เดิมนั้นมีความนิ่มนวลมาก ทำให้เวลาเปลี่ยนเกียร์จะมีความสมูท และนิ่มนวลไม่กระชาก แต่มันจะฟรีทิ้งไปประมาณ 300-400 รอบที่ 1,000 รอบ แต่ถ้าเราเปลี่ยนมาใส่คลัทช์ซิ่ง รอบที่เคยฟรีทิ้งไปก็จะได้กลับคืนมา แต่การเปลี่ยนเกียร์จะมีแรงกระชากมากขึ้น และแน่นอนว่าสิ่งที่ได้มาเพิ่มคือความแข็งของแรงกดคลัชที่แข็งกว่าคลัทช์เดิม แต่ถ้าจะถามอีกว่าสรุปแล้วใส่ได้มั๊ยจริงๆ แล้วก็ใส่ได้นะแต่มันก็ไม่มีผลอะไรเท่าไหร่ มีแต่จะทำให้ขับขี่ยากขึ้นกว่าเดิมมาก
     เนื่องด้วย รอบเครื่องที่ยังคงเดิมแต่การจับของคลัทช์มันดีเกินไปจึงไม่สมูทกัน ดังนั้นจึงอยากจะแนะนำให้ทำตรงส่วนอื่น
ก่อนดีกว่า จนรถมีแรงม้าแรงบิดมากขึ้นจนคลัชเดิมรับไม่ไหว จับไม่อยู่ แล้วจึงเปลี่ยนใหม่ดีกว่าครับ
วิธีในการเปลี่ยนคลัทช์ซิ่งเพื่อรองรับแรงม้าสูงๆ

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1405499019.jpg
 ชุดคลัทช์แบบ Single Plate

1.เปลี่ยนผ้าคลัทช์ใหม่ โดยมองหาผ้าคลัทช์ที่มีวัสดุส่วนผสมที่ดีกว่าที่ใช้อยู่ ส่วนมากมักจะนิยมทองแดงมาเป็นส่วนผสมให้มากขึ้น และจับตัวได้ดีกว่า หรือที่เรียกกันว่าผ้าทองแดง

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1398163623.jpg
ชุดคลัทช์แบบ Twin Plate

2.เปลี่ยนชุดคลัทช์ให้ใหญ่ขึ้น โดยมองหาชุดคลัทช์ของรุ่นอื่นมาใส่แทน แต่มีขนาดที่โตกว่า แต่ต้องไม่โตกว่าฟลายวีลเดิม ที่ติดกับเครื่องยนต์ มาดัดแปลงเจียร์หน้า Fly Wheel ใหม่ เจาะรูยึดหวีครัทช์เปลี่ยนเฟืองขับเกียร์ตรงกลางผ้าคลัทช์ให้สามารถสวมกับ เฟืองเกียร์ได้ แบบนี้ก็สามารถทำให้คลัทช์จับตัวได้ดีขึ้น เนื่องจากมีพื้นที่ในการจับเกาะได้มาก บวกกับหวีคลัทช์ที่มีแรงกดที่สูงขึ้น

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1398164054.jpg
ชุดคลัทช์แบบ Triple Plate

3.เปลี่ยนสปริงกดคลัทช์ ที่หวีคลัทช์จะมีสปริงกดคลัทช์อยู่ระหว่าง จานกดคลัทช์กับโครงหวีคลัทช์ เป็นแผ่นเหล็กซ้อน
กันอยู่ 2- 3 แผ่น หรือที่เรียกกันว่า ไม้ไอติม ตัวนี้จะเป็นตัวสร้างแรงกดให้กับจานกดคลัทช์ นิยมเสริมให้มากขึ้นเช่นจาก
2 เป็น 3 แผ่น หรือเปลี่ยนให้มีขนาดโตขึ้น สามารถสร้างแรงกดได้มากขึ้น
4. เสริมแผ่นเพลท(Plate) หรือตีนผี ตามปกติแล้วตีนผีของหวีคลัทช์ จะเป็นแผ่นสปริงที่สร้างแรงกดได้มาก แต่ยังไม่เพียงพอ นิยมที่จะเปลี่ยนแผ่นเพลทให้มีขนาดหนา สร้างแรงกดได้มากขึ้น หรือซ้อนแผ่นเพลทให้เป็นลักษณะ 2 ชั้น แบบนี้อาจเพิ่มแรงกดได้กว่าเท่าตัว แบบนี้ข้อเสียมักจะทำให้ต้องออกแรงเหยียบคลัทช์มากกว่าปกติ ทำให้เกิดความยากลำบากในการขับขี่ และอาจต้องมีการเสริมก้ามปูให้แข็งแรงขึ้นเพราะอาจจะทำให้ก้ามปูหักได้      
          ปัจจุบันมีการผลิตคลัทช์แต่ง หรือคลัทช์ซิ่งมามากมายหลายสำนักและมีผ้าคลัทช์ ให้เลือกใช้หลายอย่างเช่น ผ้าคลัทช์ แบบใยสังเคราะห์(แบบคลัทช์เดิม), ผ้าแบบใยผสม(ใยสังเคราะห์ผสมกับเนื้อทองแดง) และผ้าแบบทองแดง ตัวนี้ก็มีหลายแบบให้เลือกอีกเช่นกัน สรุปถ้าเป็นรถแบบเดิมๆ อยากเปลี่ยนคลัทช์ใหม่แนะนำให้ใช้ผ้าคลัทช์แบบเดิมหรือแบบใยผสมก็พอแล้วครับ
          เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับความรู้เรื่องคลัทช์(Clutch) ในวันนี้หวังว่าเพื่อนๆ คงจะได้ความรู้กันไปบ้างไม่มากก็น้อย และในคราวหน้าทางทีมงาน Boxzaracing.com จะนำความรู้เกี่ยวกับเรื่องอะไรมาให้ได้ชมกันอีกคอยติดตามกันได้
ตัวอย่างคลัชแต่งยี่ห้อต่างๆ

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1399450351.jpg
คลัทช์ HKS 

http://s1.boxzaracing.com/news/00/3u/1399450550.jpg
คลัทช์ EXEDY
   หลักการทำงานของคลัตช์ หน้าที่ของคลัทช์คือปลดกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อน เมื่อทำการเปลี่ยนเกียร์หรือตอนสตาร์ทเครื่องทำให้สามารถเปลี่ยนเกียร์หรือเข้าเกียร์ได้อย่างนิ่มนวล และในตอนสตาร์ทเครื่องทำให้เครื่องยนต์สามารถเพิ่มความเร็วจนพอเพียงต่อการออกรถ
เมื่อเหยียบคลัทช์ จะมีส่วน 3 ส่วนแยกจากกันคือ ล้อช่วยแรง แผ่นคลัทช์ และแผ่นกดประกบตัวล้อช่วยแรงนั้นติดอยู่กับเพลาข้อเหวี่ยงและหมุนไปด้วยกัน แผ่นคลัทช์มีเพลาชุดเกียร์เสียบอยู่ เลื่อนไปมาได้ แต่เวลาหมุนจะหมุนไปด้วยกัน แผ่นกดประกบเป็นตัวกดแผ่นคลัทช์ให้ติดอยู่กับล้อช่วยแรง เมื่อคลายแรงกดออกโดยการเหยียบคลัทช์เพลาข้อเหวี่ยงและเพลาชุดเกียร์จะหมุนเป็นอิสระไม่ขึ้นแก่กัน และเมื่อปล่อยคลัทช์มันก็จะหมุนไปด้วยกัน
แผ่นคลัทช์เป็นจานโลหะมีรูตรงกลาง ทำเป็นฟันเฟืองสำหรับเสียบเพลาชุดเกียร์ หน้าทั้ง 2 ข้าง มีแผ่นเสียดทาน(ผ้าคลัทช์) เมื่อแผ่นกดประกบแผ่นคลัทช์นี้ติดกับล้อช่วยแรงจะต้องมีแรงกดมากพอที่จะไม่ให้เกิดการไถล เมื่อเครื่องยนต์มีแรงบิดสูง
สุด คลัทช์ที่ใช้กันอยู่มี 3 ชนิดคือ ชนิดสปริง ชนิดจานสปริงและชนิดแรงเหวี่ยงทั้งหมดนี้ต่างกันตรงวิธีทำให้เกิดแรงกดแผ่นคลัทช์

คลัทช์ชนิดลวดสปริง
   คลัทช์ชนิดนี้ทำให้เกิดแรงกดบนแผ่นกดประกบ  โดยการใช้ขดสปริงหลายตัวใส่ไว้ในระหว่างแผ่นกดประกบและฝาครอบซึ่งขัดติดกับล้อช่วยแรง ขดสปริงจะยันฝาครอบและกดแผ่นกดประกบเข้าหาล้อช่วยแรง ประกบเอาแผ่นคลัทช์ไว้ระหว่างกลาง ทั้งแผ่นกดประกบและแผ่นคลัทช์ไม่ได้ติดตายอยู่กับล้อช่วยแรงแต่เคลื่อนเข้าหรือออกได้

https://www.auto2drive.com/wp-content/uploads/2012/11/car-0153.1.jpg
  แผ่นกดประกบนั้นติดอยู่กับฝาครอบ  ซึ่งขันติดไว้กับล้อช่วยแรง ทั้งสามส่วนนี้หมุนไปด้วยกันตลอดเวลา ในขณะที่เหยียบคลัทช์ จะมีกลไกจากคันเหยียบคลัทช์ไปยังตุ๊กตาโยกให้กดลงไปบนแหวนรับแรง แหวนรับแรงจะกดไปบนคานงัดแผ่นกดประกบ งัดเอาแผ่นกดประกบให้แยกออกมาจากล้อช่วยแรง แผ่นคลัทช์จึงไม่ถูกกด ไม่สามารถถ่ายทอดแรงจากล้อช่วยแรงไปยังห้องเกียร์
ได้ เมื่อเราปล่อยคลัทช์ ขดสปริงจะกดแผ่นกดประกบให้เข้ากดแผ่นคลัทช์ติดแน่นกับล้อช่วยแรง แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจะทำให้แผ่นคลัทช์หมุนตามล้อช่วยแรงและแผ่นกดประกบพาเอาแกนเพลาเกียร์ ซึ่งสอดขัดไว้ในรูกลางแผ่นคลัทช์หมุนไปด้วยส่งผ่านแรงจากล้อช่วยแรง ไปยังห้องเกียร์ได้

https://www.auto2drive.com/wp-content/uploads/2012/11/car-0154.1.jpg
คลัทช์ชนิดจานสปริง
คลัทช์ชนิดนี้มีหลักการทำงานเหมือนกับแบบขดสปริง แต่เปลี่ยนสปริงแรงกดจากแบบขดเป็นแบบจาน ไม่มีคานงัดแทน
(ดูรูปที่ 4) ชิ้นส่วนประกอบก็แตกต่างกันเล็กน้อย คลัทช์ชนิดนี้ดีกว่าชนิดขดสปริงตรงที่ว่า การเหยียบคลัทช์ใช้แรงน้อยกว่าแบบขดสปริงแรงกดได้จากการที่งานสปริงพยายามที่จะคงรูปเป็นรูปกรวยเกิดแรงกด
ตรงขอบจานด้านนอก ซึ่งต่อไว้กับแผ่นกดประกบ

https://www.auto2drive.com/wp-content/uploads/2012/11/car-0154.2.jpg
  มื่อเหยียบคลัทช์ กลไกจะดันให้แบริ่งกดไปบนจานสปริงทำให้จานสปริงงอตัวดันเอาแผ่นประกบให้แยกตัวออกจากล้อ
ช่วยแรง การส่งผ่านแรงจากล้อช่วยแรงไปยังห้องเกียร์ก็ถูกตัดออก
คลัทช์ชนิดแรงเหวี่ยง
คลัทช์แบบนี้คล้ายกับขดสปริง แต่แรงกดได้จากก้อนน้ำหนักที่ติดกับคานงัดแผ่นกดประกบ เมื่อส่วนต่างๆ ของคลัทช์หมุนไปกับเครื่องยนต์ ก้อนน้ำหนักก็จะหมุนตามไปเกิดแรงเหวี่ยงทำให้มันหนีจากศูนย์กลางออกไปถึงคานงัด ให้กดแผ่นกดประกบติดกับ
แผ่นคลัทช์และล้อช่วยแรงยิ่งหมุนเร็วขึ้น แรงกดนี้จะมากยิ่งขึ้นตามส่วน
คลัทช์ชนิดแรงเหวี่ยงนี้สามารถใช้แทนคลัทช์ชนิดสปริง หรือใช้ประกอบกับคลัทช์ชนิดสปริงได้

https://www.auto2drive.com/wp-content/uploads/2012/11/car-0155.1.jpg
คันเหยียบคลัทช์ทำงานได้อย่างไร
กลไกของคันเหยียบคลัทช์สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 อย่างดังรูป
ตามรุปที่ 5 แสดงการทำงานของกลไกแบบเครื่องกลคันเหยียบคลัทช์จะต่อกับก้านเหล็กโยงไปยังคานโยก  ในรถยนต์บางคันอาจใช้สายคลัทช์แทนก้านเหล็ก ในกรณีนี้จะเปลี่ยนแปลงกลไกเล็กน้อยจากการดันคานโยกเป็นการ
ดึงแทน

https://www.auto2drive.com/wp-content/uploads/2012/11/car-0155.2.jpg
https://www.auto2drive.com/wp-content/uploads/2012/11/car-0155.3.jpg
ตามรูปที่ 6 เป็นระบบไฮดรอลิค รถยนต์ที่ใช้ระบบนี้ต้องใช้น้ำมันคลัทช์ เมื่อเหยียบคลัทช์ แม่ปั๊มจะอัดน้ำมันคลัทช์ไปตามสายท่อเข้าสู่ลูกปั๊ม ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ออกไป มีก้านซึ่งไปดันคานดยก
ทั้ง 2 แบบนี้ คานโยกติดอยู่กับแกนหมุนตุ๊กตาโยก ซึ่งจะไปดันแหวนรอบแรงให้ทำงานอีกต่อหนึ่ง