Verkennen van Koppelingstypen en Hun Werkingsprincipes in Voertuigen

Vanwege het feit dat een koppeling een van de belangrijkste componenten in een auto is, wordt het in typen gemaakt om aan verschillende eisen te voldoen. In eerdere les werd de koppeling uitgelegd als een mechanisch apparaat dat de krachtoverdracht van de aandrijfas naar de gedreven as in- en uitschakelt. We onthulden ook dat het tweeassen heeft, een is verbonden met de motor of krachteenheid (het aandrijvende lid), terwijl de andere as de krachtuitgang biedt die het werk doet.

Vandaag kijken we naar de verschillende typen koppeling en hun werkingprincipe.

Lees: Wat is Wrijvingslassen? Toepassingen, Voordelen en Nadelen

Verschillende typen koppeling:

Hieronder staan de verschillende typen koppeling en hoe ze werken:

• Wrijvingskoppeling
• Hydraulische koppeling
• Centrifugale koppeling
• Half-centrifugale koppeling
• Kegekoppeling
• Membraankoppeling
• Elektromagnetische koppeling
• Klauw- en splinekoppeling
• Vacuümkoppeling
• Vrijloopkoppeling

Laten we duiken in hun uitleg!

Wrijvingskoppeling:

Wrijvingskoppeling is van twee verschillende typen: enkelplaatkoppeling en meervoudige plaatkoppeling.

Enkele koppelingplaat: de enkele koppeling is de meest voorkomende en gebruikte koppeling op moderne lichte voertuigen. Het helpt koppel/vermogen van de motor over te brengen naar de invoeras van de transmissie. Het heeft slechts één plaat, zoals de naam al aangeeft. Deze plaat is bevestigd op de splines van de koppelingplaat. De plaat is een dunne metalen schijf die wrijvingsoppervlakken aan beide kanten bevat.

Meervoudige koppelingplaat: zoals de naam al aangeeft, gebruikt een meervoudige koppelingplaat meerdere koppelingen om wrijvingscontact te maken met het zwengwiel van de motor. Dit overdraagt kracht tussen de motoras en de transmissieas van het voertuig. Het aantal wrijvingsoppervlakken bepaalt de capaciteit van de koppeling om koppel over te dragen. Deze koppelingplaat is bevestigd aan de motoras en de tandwielkasas. De meervoudige koppeling werkt op dezelfde manier als de enkelplaatkoppeling. Het wordt bereikt wanneer het koppelingspedaal wordt ingedrukt. De koppeling wordt gebruikt in raceauto's, zware bedrijfsvoertuigen en motorfietsen voor het overbrengen van hoog koppel.

De meervoudige koppeling is van twee typen, zoals droog en nat; de koppeling wordt gezegd natte koppeling te zijn als het in een oliebad werkt. Het is een droge koppeling als het zonder olie werkt. Natte koppelingen worden veelvuldig gebruikt in combinatie met of als onderdeel van de automatische transmissie.

Hydraulische koppeling:

Het werkingprincipe van de hydraulische koppeling is hetzelfde als de vacuümkoppeling. Hun grootste verschil is dat de hydraulische koppeling werkt met oliedruk, terwijl de vacuümkoppeling werkt met vacuüm. De belangrijkste onderdelen van dit koppelingssysteem zijn accumulator, klepbesturing, pomp, cylinder met zuiger, en een reservoir.

In het werkingprincipe van een hydraulische koppeling, pompt het oliereservoir olie in de accumulator met hulp van de pomp. Deze pomp werkt samen met de motor en de accumulator is verbonden met de cylinder via de besturingsklep. De besturingsklep wordt bediend door de schakelaar gemonteerd op de versnellinghef. De zuiger is verbonden met de koppeling door het koppelingsmechanisme.

Lees: Alles wat u moet weten over hydraulische pers

De schakelaar opent de besturingsklep wanneer de bestuurder de versnellinghef vasthoudt om de versnellingen te veranderen, waardoor de olie onder druk naar de cylinder stroomt. De oliedruk beweegt de zuiger voorwaarts en achterwaarts, wat ervoor zorgt dat de koppeling ontkoppelt.

En als de bestuurder de versnellinghef loslaat, is de schakelaar open, wat de besturingsklep sluit en de koppeling wordt ingekoppeld.

Centrifugale Koppeling:

Centrifugale typen koppeling gebruiken centrifugale kracht om de koppeling in te schakelen, in tegenstelling tot anderen die met veerkracht werken. De koppeling wordt automatisch bediend, afhankelijk van de motortoer, wat de eliminatie van het koppelingspedaal betekent.

Het voordeel van deze koppeling is dat de bestuurder het voertuig gemakkelijk in elke versnelling kan stoppen zonder de motor te laten stuiten. Het voertuig kan gemakkelijk in elke versnelling worden gestart door het gaspedaal in te drukken.

De werking van de centrifugaalkoppeling is vrij anders, omdat het bestaat uit gewichten A die op B zijn opgehangen. De gewichten vliegen af door de centrifugaalkracht wanneer de motortoer toeneemt. De toegepaste centrifugaalkracht bedient de belcrank-niveaus die de plaat C indrukken. De beweging van plaat C drukt de veer E, die de koppelingplaat D extreem op het zwengwiel drukt tegen de veer G. Dit koppelt de koppeling in.

De veer G helpt de koppeling te ontkoppelen bij lage snelheden van ongeveer 500 rpm en de stop H beperkt de beweging van de gewichten.

Lees: Werkingsprincipe van handmatige en automatische transmissiesysteem

Half-centrifugale Koppeling:

De half-centrifugale koppeling gebruikt ook centrifugaalkracht samen met een veerkracht die helpt om het in de ingekoppelde positie te houden. De koppeling bestaat uit hebels, koppelingsveren, drukplaat, wrijvingbekleding, zwengwiel en koppelingplaat. De hebels en veren zijn gelijkmatig op de drukplaat gerangschikt. Deze veren zijn ontworpen om het koppel op normale motortoer over te dragen, terwijl de centrifugaalkracht helpt om koppel op hogere motortoer over te dragen.

De werking van de half-centrifugale koppeling treedt ook op bij normale motortoeren, wanneer de krachtoverdracht laag is, houden de veren de koppeling ingekoppeld. De gewichte hebels oefenen geen druk uit op de drukplaat. En bij hoge motortoer, wanneer de krachtoverdracht hoog is, vliegen de gewichten, waardoor de hebels druk uitoefenen op de plaat. Dit houdt de koppeling stevig ingekoppeld. De veren in deze typen koppelingen bestaan uit minder stijve veren, waardoor de bestuurder geen spanning ervaart tijdens het bedienen van de koppeling.

Kegekoppeling:

In een kegekoppeling zijn de wrijvingsoppervlakken kegelvormig met twee oppervlakken om koppel over te dragen. De motoras bestaat uit een vrouwelijke kegel en een mannelijke kegel. De mannelijke kegel is gemonteerd op de gesplineerde koppelingas, die erop glijdt. Deze kegelvormige deel heeft een wrijvingsoppervlak.

De wrijvingsoppervlakken van de mannelijke kegel komen in contact met de vrouwelijke kegel door de kracht van de veer wanneer de koppeling ingekoppeld is. Echter, wanneer het koppelingspedaal wordt ingedrukt, glijdt de mannelijke kegel naar de veerkracht toe, wat de koppeling ontkoppelt.

Een van de grote voordelen van de kegekoppeling is dat de normale kracht die op het wrijvingsoppervlak werkt, groter is dan de assiale kracht. Sommige beperkingen treden ook op in de kegekoppeling, zoals: de mannelijke kegel neigt om te binden met de vrouwelijke kegel, wat ontkoppelen moeilijk maakt. Een kleine hoeveelheid slijtage beïnvloedt de assiële beweging van de mannelijke kegels, wat de koppeling moeilijk in te schakelen maakt.

Lees: Alles wat u moet weten over automobielkoppeling

Membraankoppeling:

De membraankoppeling bevat een membraan op kegelvormige veer die druk produceert op de drukplaat voor het ingekoppelen van de koppeling. De gebruikte veer is ofwel kroon- of vingertype, wat bevestigd is op de drukplaat.

In dit type koppeling wordt de motorvermogen van de krankas naar het zwengwiel overgebracht, dat een wrijvingsbekleding bevat. De drukplaat bevindt zich achter de koppelingplaat, omdat het druk op deze uitoefent.

In de werking van de membraankoppeling is de membraan een kegelvormige veer die de buitenste lager naar het zwengwiel laat bewegen wanneer ingedrukt. Het zwengwiel dat de membraanveer indrukt, duwt de drukplaat achterwaarts. Dit laat de druk op de plaat beperken en de koppeling wordt ontkoppeld. En als het koppelingspedaal wordt losgelaten, komen de drukplaat en membraanveer terug in hun normale positie en de koppeling wordt ingekoppeld.

De voordelen van de koppeling zijn dat er geen loslatingshebels zijn, omdat de veer al de positie inneemt. Bestuurders hoeven geen zware pedaaldruk toe te passen om de koppeling ontkoppeld te houden. Dit komt omdat de spoelveerdruk meer toeneemt wanneer het pedaal wordt ingedrukt om de koppeling te ontkoppelen.

Elektromagnetische Koppeling:

Het elektromagnetische type koppeling wordt elektrisch bediend, maar de koppeling wordt mechanisch overgedragen. Deze koppeling heeft geen mechanische koppeling om hun ingekoppeling te controleren, waarom snelle en soepere werking optreedt. Het gebruikt een afstandsbediening voor de bediening, waardoor de koppeling op afstand bediend kan worden.

De elektrische stroom wordt geleverd door de batterij en het zwengwiel van de koppeling bevat een wikkeling. De wikkeling stroomt elektriciteit door en produceert het elektromagnetische veld en laat de drukplaat ingekoppeld raken. Het ontkoppelt wanneer de stroomtoevoer wordt onderbroken.

In een elektromagnetische koppeling zit er een koppelingloslatingschakelaar in de versnellinghef, waarmee de bestuurder de versnellinghef kan bedienen bij het wisselen van versnellingen. Deze schakelaar wordt bediend door de stroomtoevoer naar de wikkeling te onderbreken, wat de ontkoppeling veroorzaakt.

Klauw- en Splinekoppeling:

De klauw- en spline typen koppelingen worden gebruikt om tandwiel en as te verbinden of as aan as te vergrendelen. De belangrijkste onderdelen van de koppeling zijn de klauwkoppeling, die de externe tanden bevat, en de glijende manchet, die de interne tanden heeft. De assen zijn ontworpen om elkaar met dezelfde snelheid te laten draaien en zullen nooit glijden. De koppeling wordt gezegd ingekoppeld te zijn wanneer de twee assen verbonden zijn. De koppeling is ontkoppeld wanneer de glijende manchet terugglijdt op de gesplineerde as om geen contact te hebben met de aandrijvende as. Deze typen koppelingen worden meestal gebruikt in handmatige transmissievoertuigen, wat helpt om verschillende versnellingen te vergrendelen.

Lees: Dingen die u moet weten over handmatig transmissiesysteem

Vacuümkoppeling:

Deze koppeling gebruikt het bestaande vacuüm in de inlaatcollector van de motor voor de werking. De vacuümkoppeling bestaat uit een reservoir, terugslagklep, vacuümcilinder met zuiger en solenoidklep. Het reservoir is verbonden met de inlaatcollector via een terugslagklep. Een vacuümcilinder is verbonden met een reservoir via een door een solenoid bediende klep. Deze solenoid ontvangt stroom van de batterij voor de werking en de schakeling heeft een schakelaar die bevestigd is op de versnellinghef. De schakelaar wordt bediend wanneer de bestuurder de versnelling verandert door de versnellinghef vas te houden.

De solenoid wordt geenergiseerd en trekt de klep omhoog, wat de ene kant van de vacuümcilinder en het reservoir verbindt. Dit mechanisme opent de passage tussen het vacuüm en het reservoir. Verschillende niveaus van druk laten de vacuümcilinderzuiger voorwaarts en achterwaarts bewegen. De beweging van de zuiger wordt overgedragen aan de koppeling door een koppeling, wat ervoor zorgt dat deze ontkoppelt. Als de versnellinghef niet bediend wordt, is de schakelaar open en de koppeling blijft ingekoppeld door de kracht van de veren.

Vrijloop eenheid:

De vrijloop eenheid koppeling is ook bekend als veerkoppeling, eenrichtingskoppeling of overloopkoppeling. De krachtoverdracht is in één richting, net als bij een fietsaandrijving. De vrijloop bevindt zich achter de tandwielkas. De hoofdas overbrengt de kracht van de hoofdas naar de uitgangsas, wat de uitgangsas aandrijft wanneer de planeettandwielen in overdrive zijn. Er zit een nab en een buitenste baan in de vrijloop eenheid. Deze nab heeft interne splines om het met de transmissiehoofdas te verbinden. Het buitenste oppervlak van de nab heeft 12 nokken ontworpen om 12 rollen in een kooi tussen hen en de buitenste baan te houden. De buitenste baan is gesplineerd aan de overdrive buitenas.

Dit was het voor dit artikel "verschillende typen koppeling en hun werking". Ik hoop dat de kennis is verkregen, zo ja, reageer dan graag, deel en beveel deze website aan andere technische studenten. Dank u!