1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

Howto Koppeling afstellen

Koppeling afstellen

  1. Bas
    Met deze howto wil ik uitleggen hoe je de koppeling kan afstellen.

    Allereerst beginnen we uit te leggen hoe de koppeling werkt en welke onderdelen er zijn. De 2 plaatjes hieronder laten een piaggio koppeling zien, maar dit is hetzelfde voor minarelli en andere blokken:
    piaggio_koppeling_8.jpg piaggio_koppeling_7.jpg

    De volledige koppeling bevat beide poulies, drukveer en de koppeling zelf, samengehouden door de koppelingsmoer. Hierover gaat het koppelingshuis. Het doel van de koppeling is te zorgen dat de motor vrij kan draaien zonder dat het wiel al gaat draaien heel simpel gezegd. Zodra er gas wordt gegeven moet de koppeling zorgen dat dan pas het wiel gaat draaien zodat je zonder problemen stil kan staan en in een soepele beweging kan wegrijden zonder dat de motor afslaat. Scooters beschikken meestal over een continu variable transmissie (CVT) met een slipkoppeling. De koppeling slipt dus eerst voordat hij volledig vastgrijpt in het koppelingshuis en geeft hierdoor een soepele overdracht van het vermogen naar het wiel.

    Het loshalen van een koppeling wordt uitgelegd in deze howto: Koppeling loshalen

    Losgehaald ziet de koppeling er ongeveer zo uit:
    koppel1.jpg

    En hier dan een goede foto van de koppeling zelf met de trekveren. Als voorbeeld is dit een polini 3g koppeling:
    polini_3g_koppeling.jpg

    De koppeling bestaat eigenlijk uit 3 belangrijke onderdelen:
    • Koppelschoenen
    • Trekveren (Trekveertjes)
    • Koppelvoering
    Het nut van de koppelschoenen is om er voor te zorgen dat de koppeling een centrifugale kracht kan opwekken om de voering tegen het koppelingshuis te drukken.De voering is dus het materiaal dat in aanraking komt met het koppelingshuis.

    Doordat de werking van de koppeling beinvloed wordt door de centrifugale kracht is het belangrijk om te zorgen dat de schoenen pas aangrijpen in het optimale toerengebied waar het meeste koppel is. Grijpt de koppeling te vroeg aan dan heb je nog te weinig vermogen om goed op te trekken. Is de koppeling te strak afgesteld kan je juist weer voorbij het punt zijn dat je het meeste koppel hebt, of je veroorzaakt dat de koppeling gaat slippen. Je opgewekte vermogen gaat daardoor verloren en de koppeling zal oververhitten. Deze situatie wil je ook voorkomen.

    Het voordeel van een vervangings koppeling is vaak dat ze volledig verstelbaar zijn. In de foto van de Polini koppeling zijn er bijvoorbeeld extra schroeven waarmee je voorspanning van de trekveren kan beinvloeden. Hoe hoger de voorspanning is, hoe meer energie er nodig is om de koppelingsschoenen te laten aangrijpen in het koppelingshuis. Het moment van aangrijpen kan je dus op 3 manieren beinvloeden. Strakke trekveren, hogere voorspanning of lichtere koppelingsschoenen. Ook wil je dat de schoenen zich weer terugtrekken als je vertraagd of gas terugneemt.

    Koppelvoering:

    De voering moet voldoen aan zekere eisen, daarom gaan we ze een wat verder analyseren. De voering bestaat voornamelijk uit 3 verschillende zaken:

    Frictiemateriaal:

    Het hoofdbestanddeel is het frictiemateriaal. Dit is het materiaal dat in feite de krachtoverdracht verricht en ook bepalend is voor de levensduur van de voering.
    50-70% van de levensduur wordt bepaald door het frictiemateriaal omdat dit materiaal instaat voor de sterkte van de voering.
    De materiaalkeuze varieert van fabrikant tot fabrikant maar we kunnen stellen dat materialen als ijzer en glasvezel algemeen gebruikt worden.

    Bindmiddel:

    Deze stoffen hebben de taak het frictiemateriaal te binden en de voering vormstabiel te maken. Deze stoffen worden dan ook de bindmiddelen genoemd. (5-15% van de voering)
    De specifieke taak van deze bestanddelen is dus de vorm te garanderen van de koppelingsvoering bij hoge temperaturen.
    Materialen als rubber en hars komen hier in aanmerking.

    Aanpassingsmateriaal:

    Dit materiaal moet de voering een wrijvingsstabiliteit geven, vooral bij extreme temperaturen. Het materiaal hier gebruikt, heeft als eigenschap de voering te smeren om zo de krachtoverdracht te verlichten. Het wordt ook wel aanpassingsmateriaal genoemd.
    Als materiaal komen hiervoor grafiet, organische stoffen en zand voor in aanmerking

    Drukveer:

    De drukveer heeft als bedoeling de vario tegen te werken. Klinkt vreemd, maar is nu eenmaal zo. De drukveer duwt de achterste poelies tegen elkaar met een relatief grote kracht. De gemiddelde drukveer ontwikkelt een kracht van om en bij de 440N. Dat is ruimschoots 45kg drukkracht.

    Er zijn drukveren in omloop van een goede +106% wat een enorme kracht van meer dan 900N weergeeft. (ongeveer 95kg drukkracht)

    De drukveer ziet er als volgt uit:
    koppel4.jpg

    Links zien we de geleider, in het midden vinden we een originele/standaard drukveer weer en rechts een Top-Racing drukveer met een kracht +30% (ongeveer 60kg drukkracht).

    Een zwaardere drukveer laat de scooter langer in z’n lage versnelling rijden waardoor de motor meer toeren draait bij vertrek en meer koppel geeft op de achteras, de snelheid in functie van het toerental ligt echter relatief laag.

    De drukveer is dus bepalend voor de trekkracht en het motortoerental.

    De geleider is ontworpen om radiaalkrachten op de veer (welke we beter vermijden) op te vangen. Even een korte verklaring:
    koppel5.jpg

    In principe is het eenvoudig, een kracht duwt de veer in, maar deze zet zijwaarts uit en er ontstaat een draaibeweging onderaan de veer.Dat vermindert het rendement van onze overbrenging en daarom gaan we het de veer wat makkelijker maken door middel van een soort glijlager. (Er zijn tegenwoordig nieuwe drukveren in omloop met rollagers: zie foto van Naraku)
    twist_control_naraku.jpg

    Dan hebben we nog het koppelingshuis wat speciaal ontworpen is om de krachten van de voeringen in op te vangen en dat af te geven aan de achteras, dewelke overgaat op het wiel.

    Een voorbeeld van een koppelingshuis:
    malossi-koppelingshuis-mhr-minarelli.jpg

    We merken op dat er gaten in het koppelingshuis zitten welke koeling bieden. Een koppelingshuis kan verkleuren door de enorme temperaturen die ontstaan. Dit is te wijten aan de wrijvingskrachten. We hebben het immers over een slip- of centrifugaalkoppeling.

    Waarom heet dit slipkoppeling?
    Met deze zeer grove schets proberen we het principe van de slipkoppeling uit te leggen. Sorry voor de kwaliteit. (Als iemand hier een een ander plaatje voor heeft, graag! :))
    koppel7.jpg

    De drie schoentjes (die eilandjes) draaienmet zeer hoge toerentallen (rode pijlen) en vliegen daarom door centrifugale krachten naar buiten (blauwe pijlen). De schoentjes, meerbepaald de voeringen grijpen in op het koppelhuis, (de grote cirkel) waardoor deze mee begint te draaien volgens de groene pijlen (logisch).

    Dit zijn gladde oppervlakken tegen elkaar en daarom slippen ze wel eens door. Het is zo dat de oppervlakte van de voeringen geen effect heeft op de ingrijpkrachten, wel op de opgewekte temperatuur, maar gaan we niet verder op in omdat we dat niet kunnen beinvloeden.

    Aan het koppelingshuis worden hoge eisen gesteld. Ze moeten tegen hoge temperaturen bestand zijn, warmte goed kunnen afgeven, vormstabiel en slijtvast zijn. Daarom bestaat het materiaal van het koppelhuis meestal uit gietijzer met een hoogwaardige legering, waarvan het grafietgehalte zo hoog mogelijk is. Eventueele ribben op het koppelingshuis zorgen voor extra warmteafvoer.

    Hoogwaardige legering > sterkte / vormstabiliteit
    Grafiet > goede warmteoverdracht

    Nu wat uitleg hoe het principe van de trekveertjes werkt:

    Een centrifugale kracht ontstaat wanneer een bepaalde massa wordt onderworpen aan een bepaalde hoeksnelheid (ω).
    koppel21.jpg
    Even een korte verklaring:

    We zien hier een goniometrische cirkel met 4 verschillende, onbepaalde hoeken aangeduid. Wanneer deze hoeken beginnen rond te draaien rond het middelpunt, dan zullen de blauwe en de paarse stippen een bepaalde weg afleggen. De paarse stippen zullen een langere weg afleggen dan de blauwe stippen bij eenzelfde hoekverandering. Vermits deze een langere weg afleggen zullen deze ook sneller draaien.

    Maar wat heeft dit nu te maken met de werking van de koppeling?

    Dit is inderdaad nogal theoriegedoe, maar het heeft alles te maken met de koppeling. We gaan verder, waardoor het hopelijk wel duidelijk wordt :)

    koppel22.jpg
    We zien hier een zekere massa (die paarse stip), wat in feite de koppelingsschoen voorstelt, en deze draait aan een zeker toerental.

    Indien we het toerental zouden kennen, de massa van het koppelschoentje en de straal van het zwaartepuntvan het schoentje tot het middelpunt van de as, dan kunnen we de krachten berekenen naar het koppelhuis toe.

    Voor de echte freaks:

    w = v/r

    Fn = m.r.w²

    Waar dit nu allemaal op slaat, is dat de snelheid en de massa bij de koppeling het meest bepalend zijn voor het ingrijpen op het koppelhuis. We zetten de massa om naar een zekere kracht en we nemen ons trekveertje als tegenkracht. Bij veranderende trekveertjes, veranderen we dus in feite de kracht van de koppelschoen, en om het eenvoudig te maken, veranderen we dus in feite de massa van de schoen.


    Door het veranderen van de massa van de schoen in functie van het toerental zal de snelheid van het “naar buiten zwieren” ook veranderen.
    Bij zwaardere trekveertjes maken we de schoentjes in feite lichter en bij lichtere veertjes maken we de schoentjes in feite zwaarder.

    Maar who cares? Wel, je kan er dus je acceleratie mee verbeteren. So, everybody cares!!

    Hoe dan?

    Theoretisch zeer simpel, praktisch vrijwel onbegonnen werk.

    Korte verklaring: (y-as = koppel x-as=toeren)
    koppel23.jpg
    A= Paarse lijn
    B= Blauwe lijn
    C= Gebied voorbij de blauwe lijn.

    Wanneer je te lichte trekveertjes neemt, dan kom je in gebied A. Je scooter zal nog niet optimaal optrekken. Je wil bij B komen, omdat de motor daar het meeste koppel heeft. Dit doe je door sterkere trekveertjes te monteren of de stelschroeven strakker te zetten als je een verstelbare koppeling hebt.

    Bij te zware veertjes zit je in gebied C en kom je ook weer niet vooruit.

    Indien je het geluk hebt om de veertjes te hebben die rond het gebied zitten van de blauwe lijn, dan mag je jezelf gelukkig prijzen omdat je dan optimaal gebruik maakt van het koppel van je scooter.

    Dit was dan de nogal theoretisch verklaring over de trekveertjes. Dan blijft er nog de drukveer over. Ik ga het niet te lang uitleggen, maar wel de basisprincipes.

    Zoals je weet dat de riem van hoogte verandert aan de kant van de vario, is ook het geval bij de achterpoelie’s. Riem bovenaan bij de vario, dan is riem beneden op de poelie’s en vice versa.

    De drukveer spant de achterpoelie’s tegen elkaar waardoor de riem moeilijk naar onderen kan. (nominaal staat de riem bovenaan op de achterpoelie’s).

    Wat gebeurt er dan wanneer we een zwaardere drukveer monteren?

    koppel24.jpg

    De riem blijft langer bovenaan liggen op de koppeling, (rechts) waardoor de motor meer toeren draait, soms dan meer vermogen geeft, en meer koppel op de achteras. Klinkt weer allemaal mooi maar is praktisch gezien een lastig om dit goed af te kunnen stellen. Wanneer je de drukveer verandert moet je eveneens de trekveertjes in de koppeling en de gewichtjes in de vario mee aanpassen. Het ene veranderen beinvloed ook het andere.
    Je kan de overbrenging ook goed vergelijken met de versnellingen van een mountainbike. Groot tandwiel voor en klein achter geeft de hoogste snelheid, maar dan moet je wel met veel kracht trappen.


    Grote dank aan Erella-Tuning voor informatie voor deze howto.