clutches

1  dry  friction  clutch

A  dry  clutch  performs  two  tasks:

1) it  disengages  the  engine  from  the  transmission  to  allow  for  gear  changing  ,

2) it  is  a  means  for  gradually  engaging  the  engine  to  the  driving  wheels  .

When  a  vehicle  is  to  be  moved  from  rest  the  clutch  must  engage  a  stationary  transmission  shaft  with  the  engine  ;  this  must  be  rotating  at  a  high  speed  to  provide  sufficient  power  or  else  the  load  will  be  too  great  and  the  engine  will  stall  (come  to  rest)  .

To  start  the  engine  ,  the  drive  must  depress  the  clutch  pedal  .  This  disengages  the  transmission  from  engine  .  To  move  the  car,  the  driver  must  reengage  the  transmission  to  the  engine.  However,  the  engagement  of  the  parts  must  be  gradual.  An  engine  at  idle  develops  litte  power  .  If  the  two  parts  were  connected  too  quickly,  the  engine  would  stall.  The  load  must  be  applied  gradully  to  operate  the  car  smoothly  .

A  driver  depresses  the  clutch  pedal  to  shift  the  gears  inside  the  transmission.After  the  driver  releases  the  clutch  pedal  ,  the  clutch  must  act  solid  coupling  device  .  It  must  transmit  all  engine  power  to  the  transmission  ,  without  slipping  .

The  dry  clutch  mechanism  includes  three  basic:  driving  member,  driven  member  and  operating  member  .

1) The  Driving  Member

The  driving  member  consists  of  two  parts  :  the  flywheel  and  the  pressure  plate  .  The  flywheel  is  bolted  directly  to  the  engine  crankshaft  and  rotates  when  the  crankshaft  turns.  The  pressure  plate  is  bolted  to  the  flywheel  .  The  result  is  that  both  flywheel  and  pressure  plate  rotate  together  .

2) The  Driven  Member

The  driven  member  ,  or  clutch  disc  ,  is  located  between  the  flywheel  and  pressure  plate.  The  disc  has  a  splined  hub  that  locks  to  the  splined  input  shaft  on  the  transmisson  .Any  rotation  of  the  clutch  disc  turns  the  input  shaft  .  Likewise  ,  any  motion  of  the  input  shaft  moves  the  clutch  disc  .  The  splines  allow  the  clutch  disc  to  move  forward  and backward  on  the  shaft  as  it  engages  and  disengages  .

The  inner  part  of  the  clutch  disc  ,  called  the  hub  flange  ,  has  a  number  of  small  coil  springs  .  These  springs  are  called  torsional  springs  .  They  let  the  middle  part  of  the  clutch  disc  turn  slightly  on  the  hub  .  Thus  ,  the  springs  absorb  the  torsional  vibrations  of  the  crankshaft  .  When  the  springs  have  compressed  completely  ,  the  clutch  moves  back  until  the  springs  relax  .  In  other  words  ,  the  clutch  absorb  these  engine  vibrations  ,  preventing  the  vibrations  from  going  through  the  power  train  .

3) Operating  Members

These  are  the  parts  that  release  pressure  from  the  clutch  disc  .  The  operating  members consist  of  the  clutch  pedal  ,  clutch  return  spring  ,  clutch  linkage  ,  clutch  fork  and  throwout  bearing  .  The  clutch  linkage  includes  the  clutch  pedal  and  mechanical  or  hydraulic system  to  move  the  other  operating  member  .

When  the  clutch  pedal  is  depressed  ,  the  clutch  linkage  operates  the  clutch  fork.  The  clutch  fork  ,  or  release  fork  ,  moves  the  throwout  bearing  against  the  pressure  plate  release  levers  .  These  levers  then  compress  springs  that  normally  hold  the  clutch  disc  tightly against  the  flywheel  .

At  this  point  ,  the  torque  of  the  engine  cannot  turn  the  transmission  input  shaft  .  The gears  in  the  transmission  may  be  shifted  or  the  vehicle  can  be  brought  to  a  full  stop  .

When  the  clutch  pedal  is  released  ,  the  pressure  plate  forces  the  clutch  disc  against  the flywheel  .  The  clutch  return  spring  helps  raise  the  pedal  .

2  The hydrodynamic coupling

Most  automatic  transmissions  use  a  hydrodynamic  coupling  to  join  the  engine  crankshaft to  the  transmission  input  shaft.  Hydrodynamic  couplings  and  hydrodynamic  torque  converters  transfer  the  torque  through  fluid-flow  forces  .  They  provide  advantages  when  driving  away  thanks  to  infinitely  variable  conversion  of  speed  and  torque,  with  the  maximum torque  being  available  at  the  drive-away  point  (  engine  turning,  vehicle  stationary  )  

The  mechanical  energy  is  converted  in  the  pump  into  the  flow  energy  of  a  liquid  medium  (  usually  oil  )  and  is  then  re-converted  in  a  turbine  into  mechanical  energy  by  the  oil flow  being  diverted  in  the  vane  channel.

The  advantages  of  hydrodynamic  couplings  include  infinite  variability  ,  vibration  damping  ,reduction  of  torque  peaks  and  virtually  wear-free  power  transfer  .  Hydrodynamic  couplings  and  converters  can  be  used  economically  only  in  conjunction  with  mechanical  multi-step  transmissions  ,  because  ,  out  of  consideration  for  efficiency  ,  the  drive  range  must  be  kept  within  tight  speed  limits  .  To  prevent  excessive  slip  and  thus  to  improve  the  efficiency  ,  hydrodynamic  power  transfer  is  bypassed  by  a  lockup  clutch  .

3  The hydrodynamic converter:

The  hydrodynamic  converter  ,  also  known  as  the  Trilok  or  Fottinger  converter  ,  is  capable  of  operating  in  two  phases:  with  torque  increase  in  the  first  phase  ,  and  as  a  hydrodynamic  coupling  in  the  second  phase.  The  usual  design  has  three  impellers  :

1)  The  pump  ,  which  is  connected  to  the  engine  ,  acts  like  a  centrifugal  pump  to  produce  the  flow  energy  of  a  fluid  .

2)  The  turbine  ,  which  is  connected  to  the  transmission  input  ,  converts  the  flow  energy back  into  mechanical  energy  .

3)  The  reactor  between  turbine  and  pump  diverts  the  flow  of  the  fluid  .