WANNEER IS DE KOPPELING VAN VRACHTWAGENS AAN VERVANGING TOE?

Gecompliceerde koppelingssystemen vervangen is een tijdrovend karwei

De koppeling heeft vandaag de dag een belangrijke functie in het geheel van vracht- of bestelwagens. Een goede koppeling is belangrijk voor het comfort van de bestuurder. Door de jaren heen werden koppelingssystemen steeds complexer. Een diagnose stellen van een defect bij de koppelingsplaat wordt daardoor steeds ingewikkelder. Wat er aan de basis van defecten aan het koppelingssysteem kan liggen, leest u in dit artikel.

KOPPELING

Verbrandingsmotoren kunnen slechts in een beperkt toerengebied vermogen aanleveren. Om ervoor te zorgen dat er bij alle snelheden in dat toerengebied gewerkt kan worden, is een versnellingsbak nodig. De koppeling verbindt de motor met de versnellingsbak, dat maakt de koppeling van cruciaal belang in deze verbinding. Bij vracht- en bestelwagens, waarbij een hoger vermogen vereist is, worden meervoudige plaatkoppelingen gebruikt.

WERKINGSPRINCIPE

Bij de koppeling gaat de van de krukas komende kracht over op het vliegwiel en de drukgroep. Daarna gaat de kracht via de naaf over op de ingaande as van de versnellingsbak. De diafragmaveer drukt de drukplaat tegen de koppelingsplaat en het vliegwiel. De torsiedemper is niet noodzakelijk, maar zorgt wel voor een vlotte werking. Het toplager centreert en ondersteunt de priseas. Daarnaast moeten asafdichtingen de koppeling olievrij houden. Wanneer er zich olie op de koppelingsplaat bevindt, staat dat garant voor bokken of slippen van de koppeling.

WANNEER VERSLETEN?

Een koppeling is pas versleten zodra die begint te slippen. Op dat moment is de voering dusdanig versleten dat de koppen van de klinknagels nog 1/10 mm onder het voeringsoppervlak zitten. Wordt er met het voertuig gereden in een hogere versnelling en een relatief laag toerental en wordt er vervolgens vol gas gegeven, dan moeten de versnelling van het voertuig en het oplopen van het motortoerental gelijk opgaan. Versnelt het toerental van de motor eerst, om vervolgens af te nemen zonder dat het voertuig meer vaart neemt, dan is de koppeling versleten.

MONTAGE

Het vervangen van een koppeling is een tijdrovende activiteit, de versnellingsbak en andere stukken moeten hiervoor gedemonteerd worden. De systemen worden tevens steeds gecompliceerder, waardoor alles nog tijdrovender wordt. Het voordeel daarentegen is dat koppelingen steeds duurzamer worden. Nu haalt het koppelingssysteem makkelijk 600.000 tot 800.000 km. Er komt alvast een pak meer bij kijken dan enkel de montage van de drukgroep en de koppelingsplaat.

KOPPELINGSDRUKPLAAT

Functie

De koppelingsdrukplaat vormt, samen met het vliegwiel en de koppelingsplaat, een wrijvingssysteem. Ze induceert de overgang van de motorkoppeling via de koppelingsplaat naar de ingaande as van de versnellingsbak.

De Diafragmaveer

Het belangrijkste deel van de koppelingsdrukplaat is de diafragmaveer. In tegenstelling tot de vroeger gebruikte spiraalveren heeft de diagfragmaveer vele voordelen. Deze uitvoering kan een groter motorkoppel overdragen, is betrouwbaarder ... Een precieze modellering van de dikte, de stijgingshoek en de hardheid van het materiaal maakt het mogelijk om een karakteristieke curve te produceren. De koppelingen worden ontworpen om te beginnen slippen voor de slijtagelimiet van de voering is bereikt. Er wordt dus tijdelijk gesignaleerd dat de koppeling aan vervanging toe is. Zo wordt ook verdere schade vermeden.

Verschillende ontwerpen

Er wordt bij vrachtwagens een onderscheid gemaakt tussen twee koppelingsdrukplaten:

De gedrukte koppelingsdrukplaten: hier ontstaat de opening door het druklager op de membraanveer te duwen;
De getrokken koppelingsdrukplaten: hier ontstaat de opening door het druklager op de membraanveer te trekken.

Zelfafstellende koppeling

Iets heel specifieks bij vracht- en bestelwagens is de zelfnastellende koppeling. Bij deze technologie wordt de slijtende koppelingsschijf gecompenseerd. Dit resulteert in het feit dat men voor een gelijke krachtoverbrenging een kleinere koppeling kan toepassen of dat men met eenzelfde koppelingsdiameter een langere levensduur kan waarborgen.

BEDIENINGSSYSTEEM

Voor voertuigen met handbediende droge koppelingen moet de pedaalkracht die door de bestuurder wordt uitgeoefend, versterkt worden. Constructeurs hebben oplossingen bedacht om dit vlot te laten verlopen. Hydraulische of hydraulisch-pneumatische koppelingen worden gebruikt in moderne systemen. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen vier systemen:

semihydraulisch;
hydraulisch-pneumatisch;
volledig hydraulisch;
pneumatisch.

Semihydraulische systemen bevatten enerzijds een hydraulische en anderzijds een mechanische lijn. De hydraulische lijn bestaat uit een hoofdcilinder op de pedaal, een pijp en een hulpcilinder op de buitenkant van de versnellingsbak. Het mechanische deel bestaat uit een ontkoppelingsvork en een druklager. De systeemstructuur van het hydraulisch-pneumatische systeem heeft heel wat gelijkenissen met het semihydraulische systeem. Alleen wordt de hydraulische koppelingscilinder vervangen door een hydraulisch-pneumatische koppelingsbooster.

De volledig hydraulische en pneumatische systemen bevatten geen mechanisch gedeelte. De functies van het druklager worden overgenomen door een hulpcilinder (CSC) of een pneumatische koppelingsaandrijving (CPCA). Die bevindt zich tussen de versnellingsbak en de koppeling.

STORINGEN

Er is een verschil tussen storingen door kapotte koppelingsonderdelen en een koppelingsbreuk door storingen in andere delen van het voertuig. De ophanging van de motor of de versnellingsbak kan de koppelingen bijvoorbeeld doen bokken, ook een verkeerde afstelling van de motor kan de koppeling doen bokken. Parallelle afwijkingen en een foute centrering kunnen dan weer leiden tot het uitbreken van de naaf. Storingen aan koppelingen kan men steeds tot vijf punten herleiden, namelijk:

koppeling slipt;
koppeling bokt;
koppeling komt niet vrij;
koppeling is stug;
koppeling maakt lawaai.

Koppeling slipt

Voor de uitbouw van de koppeling dienen het volledige ontkoppelingssysteem, het vliegwiel en het bedieningsmechanisme gecontroleerd te worden.

Koppeling bokt

Voor de uitbouw van de koppeling wordt de gehele omgeving (ontkoppelingssysteem, motorophanging, motorsturingssysteem) gecontroleerd.

Koppeling komt niet vrij

Wanneer de koppeling niet vrijkomt, moet het ontkoppelingssysteem gecontroleerd worden: afstelling, kabel, hydraulica en afsteunpunten. Tevens dient het druklager aan een inspectie te worden onderworpen.

Koppeling is stug

Als de koppeling stug opereert, moet er nagekeken worden of er al dan niet verkeerde onderdelen werden ingebouwd. Hoe dan ook moet het bedieningsmechanisme nagekeken worden.

Koppeling maakt lawaai

Wanneer de koppeling wordt ingebouwd, moet het ontkoppelingssysteem gecontroleerd worden. Het top- of pilootlager kan ook een oorzaak zijn van de lawaaihinder.

TYPISCHE SCHADEGEVALLEN

Bij vracht- en bestelwagens zijn er enkele typische schadegevallen te onderscheiden.

Gebarsten voering

De omwentelsnelheid van de koppelingsschijf was hoger dan de barstsnelheid van het frictiemateriaal. Dit gebeurt als het voertuig rijdt in een geschakelde, maar ontkoppelde toestand, waarbij de snelheid hoger is dan de maximaal toegelaten snelheid van de betroffen geschakelde versnelling. De schade is niet te wijten aan de motorsnelheid, bepalend is het toerental van de hoofdas in de transmissie.

Voering is te vettig

Ofwel is de naaf te veel ingevet, ofwel is het overtollige vet niet verwijderd. Hierdoor gaat de koppeling slippen. De koppeling moet niet per se vervangen worden. Indien de onderdelen volledig schoongemaakt worden, kan het slippen stoppen. Als de koppeling blijft slippen, dan moet er alsnog vervangen worden.

Versleten membraanveertongen

Dit komt voor wanneer de voorspanning op het druklager niet meer intact is. Als gevolg hiervan gaat de koppeling slippen of lawaai maken. In dit geval moet de voorspanningsveer onderworpen worden aan een controle.

Vliegwiel vertoont aanloopkleur en hittebarsten

Een te grote hitteophoping op het vliegwiel kan veroorzaakt worden door een fout van de bestuurder, waardoor de koppeling gaat slippen, of het vliegwiel werd niet tijdig vervangen en ondervindt slijtage. Hierdoor begint de koppeling te bokken. De koppeling én het vliegwiel moeten vervangen worden.

TIJDIG VERVANGEN IS VERSTANDIG

Vaak is het afstellen van de koppeling voldoende om te blijven rijden. Wordt er te lang doorgereden met een versleten koppeling, dan bestaat het risico op dure reparaties, omdat ook andere onderdelen defect raken.