Membraankoppeling (Diaphragm Clutch) uitgelegd: Hoe ze uw auto soepel laten rijden

Een automobiele koppeling is een mechanisme dat naadloze in- en uitschakeling van de aandrijvingsassen garandeert, namelijk de drijvende en gedreven as.

Door het ingedrukt houden van het koppelpedaal, kan de bestuurder eenvoudig schakelen of de auto laten afremmen. Wanneer het koppelpedaal ingedrukt wordt, wordt het contact tussen de drijvende en gedreven as verbroken, en de krachtoverdracht van de motor naar de versnellingsbak onderbroken. Membraankoppelingen (diaphragm clutches) zijn een van de typen autokoppelingen die een membraanveer (diaphragm spring) gebruiken om de koppeling in- en uit te schakelen.

In dit artikel leer je de definitie, toepassingen, constructie, componenten, diagram, werking, voor- en nadelen.

Wat is een membraankoppeling?

Zoals eerder gezegd, is een membraankoppeling een type automobiele koppeling die de membraanveer gebruikt voor de in- en uitschakeling van de koppeling.

De constructie van deze koppeling is vergelijkbaar met die van een enkelplatenkoppeling, met uitzondering dat Belleville-veren (schijfveren) worden gebruikt in plaats van spiraalveren in het membraan. Deze koppeling heeft grotere voordelen, omdat het geen loslaaghefbomen vereist en de veer fungeert als een serie hefbomen. De druk van de veer verandert constant. Deze stijgt tot de veer zijn platte toestand bereikt, en daalt zodra deze positie bereikt is. Bij het gebruik van deze koppeling hoeft de bestuurder niet zoveel pedaaldruk uit te oefenen om de koppeling uitgeschakeld te houden, in vergelijking met een spiraalveer-type koppeling.

De toepassingen van membraankoppeling zijn veelvoorkomend in voertuigen zoals de Maruti Suzuki Swift, Tata Safari Storme, Ford Ecosport en Nissan Navara.

Constructie

De constructie van een membraankoppeling omvat de volgende componenten:

Drukplaat (Pressure Plate):

De wrijvingsplaat wordt door deze plaat in de koppeling tegen het zwilwerk gedrukt. Aan één kant van de drukplaat zit de membraanveer.

Zwilwerk (Flywheel):

De motor-krukpas van het voertuig is verbonden met het zwilwerk, wat mee draait. De drukplaat drukt de wrijvingsplaat tegen het zwilwerk wanneer het voertuig rijdt, en de kracht wordt overgedragen van het zwilwerk naar de uitvoeras van de koppeling door wrijving tussen de wrijvingsplaat en het zwilwerk.

Membraan (Diaphragm):

Het membraan is een soort veer met een cirkelvormige vorm. Het helpt bij het behouden van druk op een wrijvingsplaat. De buitenste deel van de veer duwt naar buiten en drukt de wrijvingsplaat op het zwilwerk wanneer de loslager de binnenste helft van de veer indrukt.

Wrijvingsplaat (Friction Plate):

Deze plaat, die meestal tussen het zwilwerk en de drukplaat geplaatst is en wrijvingsmateriaal aan beide kanten bevat, bevindt zich vaak tussen het zwilwerk en de drukplaat. Wanneer deze platen tijdens ingeschakelde toestand samenkomen, is het wrijvingsmateriaal verantwoordelijk voor krachtoverdracht.

Loshefboom (Release Fork):

De loshefboom werkt om de membraanveer in te drukken door de loslager in te drukken. Een koppeling verbindt de loshefboom met het koppelpedaal.

Loslager (Release Bearing):

De membraanveer wordt door deze lager ingedrukt, die bediend wordt door de loshefboom.

Koppelpedaal (Clutch Pedal):

Het koppelpedaal is een door de bestuurder bediend pedaal dat verbonden is met de koppeling.

Diagram van een membraankoppeling

De onderstaande figuur toont een in- en uitgeschakelde membraankoppeling:

[Diagram zou hier geplaatst worden]

Werkingsprincipe

De werking van een membraankoppeling kan gemakkelijk begrepen worden. Voor verduidelijking leg ik het uit voor de in- en uitgeschakelde toestand.

Wanneer de bestuurder het koppelpedaal loslaat, keert het membraan terug naar zijn oorspronkelijke positie. Hierdoor beweegt de buitenkant van het membraan naar binnen, drukt de drukplaat tegen de wrijvingsplaat en het zwilwerk. Dus ontstaat er wrijving tussen hen. Als resultaat wordt kracht/koppel opnieuw overgedragen van het zwilwerk naar de koppelas. Als resultaat is de koppeling ingeschakeld.

De loslager wordt ingedrukt wanneer de bestuurder het koppelpedaal indrukt via een koppeling. Omdat de loshefboom de loslager indrukt, drukt de loslager het middengedeelte van het membraan naar binnen. De inwaartse beweging van het middengedeelte van het membraan zorgt ervoor dat het buitenste deel van het membraan achteruit beweegt, evenals de drukplaat ook achteruit beweegt. Als resultaat van de achterwaartse beweging van de drukplaat, wordt de druk op de wrijvingsplaat opgeheven. Als resultaat is er geen wrijving tussen de platen en het zwilwerk. Als resultaat is er geen krachtoverdracht. Dus, de koppeling schakelt uit.

Bekijk de onderstaande video voor meer over de werking van een membraankoppeling:

[Video zou hier ingebed worden]

Voor- en nadelen van een membraankoppeling

Voordelen:

• Omdat het koppelingsmechanisme minder wrijving heeft, vereist het minder inspanning om te bedienen.
• Gedurende de levensduur van een koppeling, wordt de gedreven plaat blootgesteld aan een constante en uniforme belasting.
• De klemdruk op de membraanveren wordt niet beïnvloed bij hoge snelheden, in tegenstelling tot een spiraalveer, wat begint te buigen of vervormen transversaal.
• Omdat het de nauwkeurige balans te allen tijde behoudt, worden schadelijke trillingen in automobielen volledig geëlimineerd.
• De benodigde koppelingsbehuizing is vrij kort vanwege de compacte vorm.
• Piepen en ratelen worden geëlimineerd door de stabiele fundering en afwezigheid van trillingen.
• Het heeft minder draaiende delen, dus geen probleem met lawaaierige werking.
• Het is lichter in gewicht.

Nadelen:

Ondanks de voordelen van een membraankoppeling, zijn er nog beperkingen. Hieronder de nadelen van membraankoppeling in hun diverse toepassingen.

• De grootte en diameter van het membraan worden verhoogd om de wrijvingscoëfficiënt te verbeteren.
• Spiraalveren hebben de neiging om in de transversale richting te buigen bij hogere snelheden dan membraanveren.
• Voor zwaardere vrachtwagens wordt de koppelingvergroot om de wrijvingsoppervlakken te vergroten.

Conclusie

De constructie van een membraankoppeling is vergelijkbaar met die van een enkelplatenkoppeling, met uitzondering dat Belleville-veren worden gebruikt in plaats van spiraalveren in het membraan. Deze koppeling heeft grotere voordelen omdat het geen loslaaghefbomen vereist en de veer fungeert als een serie hefbomen. Dat is alles voor dit artikel, waar de definitie, toepassingen, constructie, componenten, diagram, werking, voor- en nadelen besproken worden.

Ik hoop dat je veel uit de lezing hebt gehaald; als zo, deel dan met andere studenten. Dank je voor het lezen, tot later!