De koppeling Om met een auto te kunnen wegrijden, moeten we de motor via de versnellingsbak en aandrijfas aan de wielen koppelen. Dat koppelen gebeurt met een zogenaamde wrijvingskoppeling, die tevens schakelen mogelijk maakt. Vroeger werden er primitieve koppelingen gemaakt zoals de borstelkoppeling, de conuskoppeling en de lamellenkoppeling. Deze hebben het tot de jaren twintig uitgehouden. Vanaf deze tijd werd de droge plaatkoppeling ontwikkeld, een constructie die tot heden heeft standgehouden en algemeen wordt toegepast. De lamellenkoppeling wordt nog steeds toegepast bij bromfietsen en motorfietsen, en in sommige automatische versnellingsbakken. In de automatische versnellingsbak zien we ook een ander type koppeling namelijk de vloeistofkoppeling. De vloeistofkoppeling is een automatische koppeling die verder ontwikkeld werd tot koppelomvormer. Ook de centrifugaalkoppeling die we bij de daf aantreffen, is een automatische koppeling, waarbij de centrifugale kracht een belangrijke rol speelt. Bij de Healey s werden in het algemeen een Borg en Beck enkelvoudige droge plaatkoppeling toegepast. Later werd deze vervangen door een diafragma koppeling. In het begin werd deze koppeling bediend door een stangen stelsel later werd overgestapt op een hydraulisch bediend systeem. De koppeling hebben we nodig om vanuit stilstand weg te kunnen rijden. Tijdens het rijden hebben we de koppeling eigenlijk niet nodig, dan is de koppeling een luxe om probleemloos te kunnen schakelen. Mij is het wel eens overkomen dat de koppeling uitviel tijdens een rit. Als je dan op het toerental van de motor kunt schakelen lukt het prima als is het wel even wennen. Het probleem is meestal het aantal verkeerslichten dat je tegen komt. Stoppen is er namelijk niet bij, je komt dan heel moeilijk weg. Droge plaatkoppeling De koppeling moet in staat zijn om op een soepele manier de verbinding tussen motor en versnellingsbak aan elkaar te koppelen. Daarnaast moet de koppeling de verbinding kunnen verbreken (ontkoppelen) zodra je een andere versnelling kiest of tot stilstand wil komen. Tijdens dit koppelen en ontkoppelen koppelingsplaat is er, altijd sprake van enige slip, waardoor de koppeling warm wordt. Als je het goed vliegwiel bekijkt, worden de krukas en de ingaande as toplager van de versnellingsbak aan elkaar gekoppeld. (Zie tekening Koppeling 1.) De ingaande as van de versnellingsbak noemen we de primaire as en deze is door primaire as middel van spievertanding met de koppelingsplaat verbonden. De belangrijkste onderdelen van de koppeling zijn het vliegwiel, krukas de koppelingsplaat, de drukgroep en het drukgroep druklager. (Zie tekening Koppeling 2.) Andere belangrijke onderdelen zijn te zien Koppeling 1 - Verbinding krukas naaf met spiebanen
in het systeem dat de koppeling bedient. Dat zijn de trekstang, de hefboom of koppelingsvork. Het vliegwiel is met bouten achterop de krukas gemonteerd en wordt tevens gebruikt als montage- en aandrukvlak voor de drukgroep. Ook is altijd de starterkrans op het vliegwiel te vinden. Een ander onderdeel, dat zich in het centrum van het vliegwiel bevindt, is het toplager, een bronzen bus of wentellager waarin de primaire as rust. In normale rijtoestand drukt de drukplaat die in de drukgroep zit, de koppeling stevig tegen het vliegwiel. Deze druk wordt verkregen door middel van een aantal drukveren (schroefveren) of één diafragmaveer die gemonteerd zijn in de drukgroep. (Zie tekening Koppeling 3 - Diafragmaveer.) krukas vliegwiel Koppelingsplaat Het meest gevoelige onderdeel van elke koppeling is de koppelingsplaat. Deze bestaat uit een naaf met spiebanen die door middel van klinknagels met de voeringplaat en de voeringen is verbonden. (Zie tekening Koppeling 4.) Koppelingsplaten zijn uitgevoerd met een verende naaf, waarmee ongewenste motortrillingen en variaties in het motorkoppel worden opgevangen en soepel wegrijden probleemloos gebeurt. De verende naaf ontstaat door de voekoppelingsplaat drukvinger druklager drukveer drukring primaire as koppelingsvork verbindingsstang drukgroep (vast aan vliegwiel) Koppeling 2 - Onderdelen van de koppeling Een prettige bijkomstigheid is dat de diafragmaveer (of schotelveer) altijd voor een gelijkmatige aanlegdruk zorgt ongeacht de slijtage van de koppelingsplaat. Bij een drukgroep met schroefveren neemt de aanlegdruk geleidelijk af door het, tengevolge van slijtage dunner worden van de koppelingsplaat. Een ander voordeel van de diafragmaveer is dat er bij het ontkoppelen minder kracht nodig is dan bij de koppeling met drukveren. De drukgroep is de slipregelaar van de koppeling. De aanlegkracht van de drukgroep is voor een groot deel bepalend voor de goede werking van de koppeling. In ruststand, koppelingspedaal niet ingetrapt, is de aandrukkracht zo hoog dat slip, Koppeling 3 - Diafragmaveer ook onder zware belasting niet voorkomt. Wordt het koppelingspedaal ingetrapt, dan schuift de drukring terug en komt de koppelingsplaat vrij. De koppelingsplaat kan immers in de asrichting (axiaal) over de spiebanen van de primaire as schuiven. Je ziet dan dat de krukas en de primaire as van de versnellingsbak onafhankelijk van elkaar kunnen draaien. We noemen dit de ontkoppelde toestand. A. Verende naaf; B. voering; C. schroefveren (torsie dempers); D. naaf met spiebanen; E. klinknagels. Koppeling 4 - Opbouw koppelingsplaat
ringplaat en de koppelingsnaaf met stugge schroefveren (torsiedempers) aan elkaar te koppelen, waardoor verdraaiing ten opzichte van elkaar mogelijk is. Als demperelement wordt in de naaf een aantal wrijvingsringen gebruikt die door gegolfd staal tegen elkaar worden gedrukt. (Zie tekening Koppeling 5.) Om het geleidelijk aangrijpen bij wegrijden en overschakelen te verbeteren, wordt de stalen voeringplaat gegolfd Koppeling 5 - Wrijvingsringen in koppelingsplaat uitgevoerd of voorzien van golfveren. De voeringen kunnen nu, als de koppelingsplaat aangrijpt, als hetware iets plat worden gedrukt. Het frictiemateriaal van de voeringen is tegenwoordig vervaardigd van asbestvrij composietmateriaal dat bestaat uit een mengsel van vulstoffen, staalwol, (organische) bindmiddelen en kunststoffen zoals glas-aramide of koolstofvezel. In de autosport worden keramische en sintervoeringen gebruikt die zeer hittebestendig en slijtvast zijn, maar ook zeer kostbaar zijn. Frictiematerialen verdragen hoge temperaturen en zijn slijtvast, zonder het oppervlak van vliegwiel en drukplaat te beschadigen. Bediening Een koppeling heeft afstandsbediening. Om de afstand tussen het koppelingspedaal en de koppeling te overbruggen zijn er diverse constructies ontwikkeld. De belangrijkste daarvan zijn de mechanische en de hydraulische bediening. Bij de mechanische bediening wordt de koppeling door een koppelingskabel of -stang bediend die voorkomt dat er trillingen en geluid op de carrosserie worden overgebracht. Door het koppelingspedaal in te trappen wordt via koppelingskabel en koppelingsvork het druklager tegen de diafragmaveer van de drukgroep gedrukt. Het druklager kan bij sommige Healey s nog vervaardigd zijn van een zelfsmerende grafietring, maar tegenwoordig is het druklager een stofdicht en onderhoudsvrij kogellager met een lange levensduur. Om zeker te zijn dat het druklager niet meedraait in gekoppelde toestand, wordt meestal een vrije slag of speling van 1 tot 3 mm tussen drukring en druklager voorgeschreven. Deze vrije slag komt overeen met een speling van 10 tot 20 mm aan het koppelingspedaal. Zelfs bij normaal gebruik zullen de frictievoeringen op den duur slijten en dunner worden. De drukplaat komt dan dichter bij het vliegwiel te liggen en de diafragmavingers komen dichter bij het druklager. Als de afstand tussen vingers en druklager kleiner wordt, vermindert tevens de vrije slag van het pedaal. Dit is een belangrijke reden om controle van de vrije slag van het koppelingspedaal in het periodiek onderhoud te betrekken. De hydraulische bediening Dit bedieningssysteem is te vergelijken met een hydraulisch remsysteem en omvat een hoofdcilinder bij het pedaal, een werkcilinder die de koppelingsvork bedient en een vloeistofreservoir gevuld met remvloeistof. De hydraulische vloeistof in het systeem zorgt dus voor de overbrenging van de pedaalkracht. Soms geeft het ontluchten van het hydraulisch systeem enige moeilijkheden. In het algemeen wordt voor dit doel een remontluchtings-
apparaat (persketel) voorgeschreven en soms is alleen ontluchten via het remvloeistofreservoir mogelijk. De drukstang van de werkcilinder is verbonden met de koppelingsvork zodat de koppeling vrij kan komen. De drukstang is niet nastelbaar. Een goed werkende koppeling zal geleidelijk aangrijpen, onmiddellijk ontkoppelen en niet slippen als de koppeling in aangrijping is. Langdurig optrekken met slippende koppeling moet worden voorkomen. Met een beetje oefening kan je aanleren de koppeling snel te laten opkomen en rustig gas te geven, waarbij de linkervoet nooit op het koppelingspedaal mag blijven rusten. Mochten er toch storingen aan de koppeling ontstaan, controleer dan eerst de motorafstelling en -ophanging. Slechte afstelling van ontsteking en carburatie, gescheurde ophangrubbers van het motorblok of defecte koppelingen in de aandrijfas hebben soms hetzelfde effect als een slecht werkende koppeling. Ook defecten in de mechanische overbrenging, de hydraulische bediening of druklager kunnen storingen in het koppelingssysteem veroorzaken. Démonteren en monteren van de koppeling cilinders De hoofcilinder De hoofdcilinder bestaat uit een huis met een gepolijste boring waarop de inlaat-en uitlaatopeningen zijn aangesloten. Het vloeistofreservoir is door middel van een leiding op de inlaatopening aangesloten. De drukleiding naar de werkcilinder is aangesloten op de uitlaatopening aan de bovenzijde van het huis. De inwendige onderdelen bestaan uit de drukstang, de schotelring, borgveer, plunjer, secundaire cup, primaire cup, veerschotel, plunjerveer, afstandsstukje, veerschotel, klepsteel en afdichtingsring. De werkcilinder De werkcilinder bestaat uit een huis, een plunjer met een cup, een veer en een ontluchtingsnippel. De werkcilinder is met bouten en veerringen aan het koppelingshuis bevestigd. Démontage Pomp het koppelingspedaal op en neer tot alle vloeistof in een schone bak opgevangen is. 1. Maak de drukleiding los van de cilinder en draai de bevestigingsbouten los. De cilinder kan nu verwijderd worden. 2. Verwijder de stofkap en blaas de plunjer met cup uit met samengeperste lucht. Verwijder ook de veer. 3. Maak alle onderdelen schoon In spiritus of remvloeistof. Het huis van de werkcilinder kan met de normale schoonmaakvloeistof gereinigd worden, blaas het huis echter goed droog. 4. Maak alle rubber onderdelen goed schoon en vernieuw ze Indien ze gezwollen, vervormd of gescheurd zijn. Monteer in twijfel gevallen altijd nieuwe onderdelen. 5. Controleer de plunjer en de cilinderboring op slijtage, vernieuw zonodig deze onderdelen.
Ontluchten van het koppelingssysteem 1. Verwijder het stofkapje van de ontluchtingsnippel, schuif een doorzichtig plastic slangetje over de nippel en draai deze 3/4 slag open. Laat het vrije uiteinde van het slangetje in een schoon potje met schone remvloeistof hangen. 2. Vul het hoofdreservoir bij met de aanbevolen vloeistof en pomp het koppelingspedaal met lange, langzame slagen op en neer tot de vloeistof die uit het slangetje stroomt vrij van luchtbelletjes is. 3. Draai tijdens een neerwaartse slag van het pedaal het ontluchtingsnippel dicht, verwijder het slangetje en breng het stofdopje weer aan. Storingen De meest voorkomende storingen zijn slippen, rukken en niet vrijkomen van de koppelingsplaat. Het slippen treedt meestal niet plotseling op en kan vanaf zo n 80.000 km als normale slijtage beschouwd worden. Olielekkage, veroorzaakt door lekkende keerringen van krukas of versnellingsbak, kan aanleiding geven tot rukken en schokken tijdens het optrekken. Verder kan door een defecte spievertanding de koppeling niet vrijkomen, omdat deze tegen het vliegwiel klemt. Komt een koppeling niet geheel vrij, dan kan dat problemen tijdens het schakelen veroorzaken. Verder kunnen onderdelen van vliegwiel en drukgroep afbreken of oververhit raken. Een slippende en versleten koppelingsplaat herken je aan de stank van verbrand frictiemateriaal en aan een bij volgas niet trekkende motor. Om na te gaan of de koppeling nog voldoende reserve heeft tegen doorslippen, kun je als volgt te werk gaan. Schakel de hoogste versnelling in en trek de handrem aan. Geef gas tot de helft van het maximum toerental. Laat de koppeling plotseling opkomen, maar geef daarbij wel vol gas. Als de koppeling in orde is, zal het motortoerental teruglopen en slaat de motor af. Blijft de motor draaien dan is het tijd voor een koppelingrevisie. Onderhoud en reparatie Het controleren en eventueel corrigeren van de vrije slag van het koppelingspedaal is vrijwel het enige wat een koppeling aan onderhoud vraagt. Bij een hydraulische bediening moet het niveau van de koppelingsvloeistof worden gecontroleerd. Vul deze met remvloeistof bij tot aan het max-streepje. Bij het vervangen van de koppelingsplaat, is alleen een speciaal gereedschap nodig zoals een centreerstift en een momentsleutel. De centreerstift is nodig voor het centreren van de koppelingsplaat tijdens het monteren van de drukgroep. Nadat de koppeling is gedemonteerd, volgt de controle van vliegwiel en drukgroep. Let vooral op verkleuring door oververhitting en op diepe groeven in de wrijvingsvlakken, met als afkeurwaarde een diepte van ongeveer 0,5 mm. Vliegwiel en drukgroep zijn op elkaar afgestemd (gebalanceerd). Breng daarom vóór het demonteren zowel op de drukgroep als op het vliegwiel merktekens aan, zodat deze onderdelen weer in de oorspronkelijke positie worden gemonteerd. Andere controlepunten zijn beschadigingen, slijtage en groeven van de drukplaat, de diafragmaveer en het druklager. Voor het inbouwen is het raadzaam om de koppelingsplaat op vlakheid te controleren. Meer dan een 0,5 mm slag of dikteverschil is niet toegestaan. Verder moet de koppelingsplaat gemakkelijk over de spievertanding kunnen schuiven. Smeer daar voor de vertanding in met een beetje hittebe-
stendig vet (grafiet- of kopervet). Monteer de koppelingsplaat altijd met een cen- treerstift en trek vervolgens de bouten van de drukgroep met het voorgeschreven moment vast. Monteer een nieuw druklager en plaats de hefboom in de juiste positie. Hierna kan de primaire as van de versnellingsbak voorzichtig in de naaf van de koppelingsplaat worden geschoven en kunnen bak en motor weer worden verenigd. Koppelings problemen Niets is frustrerender dan een goede auto en motor te hebben, maar het vermogen niet op het asfalt over te kunnen brengen. Het is zaak dat de koppeling van je Healey in goede staat is. Het toplager Klein als een vingerhoed, maar bij defect groot in uitwerking: als hij klemt is ontkoppelen onmogelijk. Bij defecten veroorzaakt hij geluiden en leidt tot slingeren en uiteindelijk tot vernieling van de torsiedempers in de koppelingsplaat. Bovendien treedt er onbalans op. De asafdichtingen Deze kunnen grote problemen veroorzaken. Geringe vet- of oliesporen belemmeren de werking van de koppeling in hevige mate. Oliesporen in het koppelingshuis of op de drukgroep wijzen er op dat de afdichting in ieder geval moet worden vernieuwd. De voornaamste oorzaak voor het uitvallen van de koppeling is nog steeds het niet goed afdichten van keringen. Het vliegwiel Als wrijvingspartner van de koppelingsplaat is het vliegwiel, na langere looptijd van de koppeling, vaak duidelijk getekend. Groeven, hittevlekken, oneffenheden, wijzen er op dat het heet is toegegaan. De sporen moeten beslist worden verwijderd. De reparatie, d.w.z. het afdraaien mag echter uitsluitend binnen de voorgeschreven toleranties geschieden. Er moet daarbij op worden gelet, dat de pasrand van het vliegwiel wordt nabewerkt. Bij deze gelegenheid dient ook de starterkrans te worden gecontroleerd. De geleidebuis van het druklager Het huis moet absoluut centrisch en precies parallel aan de primaire as zitten. Druk- of slijtageplekken aan het huis kunnen het glijden van het druklager belemmeren en tot bokken of slippen van de koppeling leiden. Bij een diafragma koppeling kan je aan het aanloopvlak van de diafragmatongen zien of de centrering in orde was. Het druklager Controle van de functie van het druklager is in de werkplaats niet mogelijk. Daarom in elk geval vervangen. Het moet zonder kantelen licht op het geleidingshuis glijden. Voorgeschreven vet gebruiken en een teveel aan vet beslist verwijderen. De druklager gaffel Te veel speling op het lager vermindert de koppelingsweg. Ongelijkmatige slijtage van de toppen aan de druklager zijde leidt tot kantelen van het lager en verhindert soepel glijden.
De centrering Daarop wordt vaak niet gelet. Resultaat: vernielde koppeling na betrekkelijk korte looptijd. De centrering moet beslist worden gecontroleerd aan het vliegwiel en koppelingshuis. De koppelingsplaat Het steeds lichter bouwen van auto s heeft ook de koppelingsplaat bereikt. De afgemagerde platen reageren op elke ruwe behandeling door zijdelingse afwijkingen (slingeren). Hoewel elke koppelingsplaat daarop in de fabriek wordt gecontroleerd, is niet uitgesloten dat een plaat op de lange weg naar de werkplaats een slag heeft gekregen. Voor de demontage moet derhalve elke plaat op zijdelingse slag worden gecontroleerd (aan motorzijde max. 0,5 mm). Klachten op platen met zijdelingse slag worden vaak door de leverancier niet erkend. Volle en holle as Lagering en afdichting tussen volle en holle as controleren. Licht lopen van beide assen moet gewaarborgd zijn. Koppeling bokt: Oorzaak: - Olie of vet op de voering; - zwaar gaande carburateur- en koppelingsoverbrenging; - defecte motorophanging; - uitgelubberde kruiskoppelingen in de aandrijving; - motor loopt niet goed rond. Vet treedt uit naaf: Oorzaak: - Naaf te vet; - overtollig vet op de primaire as werd niet weggeveegd en vermindert de wrijvingswaarde van de voering. Koppeling maakt lawaai (sleept of werkt niet meer) Oorzaak: - Verkeerde afstelling van de drukgaffel; - eenzijdige aanraking tussen gaffel en druklager (gaffel zit scheef). Werkzaamheden aan de koppeling Controleer voordat je aan de reparatie gaat beginnen of de juiste onderdelen klaar liggen. Vergelijk de nieuwe onderdelen met de gedemonteerde onderdelen vóór dat je ze gaat monteren. Het komt nogal eens voor, dat de nieuwe onderdelen niet overeenkomen met de gedemonteerde onderdelen.
Let bij herstelwerkzaamheden vooral goed op de volgende punten: - licht lopen van het toplager, eventueel vervangen; - as-afdichtingen bij motor en versnellingsbak; - aanloop- en pasvlak moeten vrij zijn van groeven en oneffenheden (bij afdraaien de voorgeschreven toleranties in acht nemen. Pasrand in dezelfde verhouding afdraaien); - zijdelingse slag van koppelingsplaat aan motorzijde max. 0,5 mm; - licht lopen van de primaire as. Profiel invetten (smeervet NLCI kl 2, Molykote longtherme 2+, Molybond GA 5 Grease, Optimol Olistamoly 2). Resten verwijderen. As horizontaal inschuiven, profiel niet beschadigen, Hulpprise-as (hulpdoorn) gebruiken; - let op inbouwpositie van de koppelingsplaat; - parallelliteit en licht lopen van het geleidingshuis van het druklager. Vervangen indien ingevreten; - drukgroephuis afwisselend kruisgewijs vastschroeven; - op goede passing letten. Pasrand van Koppeling en vliegwiel moet perfect passen; - scheve stand van vingers of diafragmatongen (diktetoleranties). Reguleren zich vanzelf na een korte inloopperiode. Bij naregelen van de vaste afstelling vervalt elke garantieaanspraak; - slijtage en functie van de koppelings overbrenging. Zijn alle lagers vrij van speling? Is de koppelingkabel of cilinder goed gangbaar?; - koppelingshydrauliek: beslist ontluchten, vloeistof vervangen is aan te raden. Brengt de hydraulica de volledige weg aan het druklager? Gaat zij volledig in de eindpositie terug?; - centrering tussen motor en koppelingshuis; - lagerspeling instelling (2-3mm). Bij meedraaiend lager op de juiste voorspanning letten (zie specificaties in het onderhoudsboek) Met het in acht nemen van de bovenstaande aanwijzingen kunt u bijna niet meer de fout in bij het zelf vervangen of repareren van de koppeling.