De semi-koppeling en de 3-bak

Alles wat betreft motoren, koppelingen, tandwielen
FaqMod

De semi-koppeling en de 3-bak

Bericht door FaqMod » 17 jan 2007 21:52

Er was me gevraagd de werking van de semikoppeling en 3-bak uit te leggen. Het resultaat was iets gedetaileerder dan ik in eerste instantie van plan was, want dan was het tenminste duidelijk.
En ik dacht ... ach, laat ik hier maar een FAQ van maken, dan hoef ik die tekst tenminste niet nòg eens te typen als het nog een keer gevraagd wordt ... Dus hier onder kan je lezen hoe dit geheel werkt.

Laten we beginnen bij de koppeling.
De semikoppeling heeft 3 mechanismen om mee te koppelen of ontkoppelen. Als de koppelingsplaten tegen elkaar aan gedrukt worden koppelt de koppeling, als de druk van de platen af gaat ontkoppelt hij.
Koppelingsmechanismen
-Het eerste mechanisme zit aan de linker zijde van de koppeling direct op het tandwiel van de primaire overbrenging. Dit mechanisme heeft splines die vergelijkbaar zijn met schroefdraad, alleen een stuk groffer. Als je de brommer vooruit duwt, en dus via de versnellingsbak de krukas aan drijft, dan "schroef" je dit mechanisme aan en worden de platen op elkaar geduwd. Dit mechanisme zorgt er voor dat de koppeling aan grijpt als je de brommer aan duwt of als je remt op de motor. Als de krukas draait en de brommer stil staat, dan "schroeft" dit mechanisme los en geeft deze de koppelingsplaten de ruimte waardoor de brommer stationair vrij kan draaien, ook al staat de brommer in de versnelling.
-Het tweede mechanisme zorgt voor het automatisch aangrijpen van de koppeling bij het optrekken.
Bij de semikoppelingen van de oude types werden rolletjes gebruikt die in banen lagen die naar buiten toe ondieper werden. Naarmate de koppeling harder gaat draaien als je gas geeft worden de rolletjes naar buiten toe geslingerd door de centrifugaalkrachten. En omdat de banen waar ze in liggen steeds ondieper worden komen de rolletjes uit de banen naar boven en duwen ze de koppelingsplaten tegen elkaar aan. Deze rolletjes zitten aan de rechter zijde van de platen. Dus als de krukas gaat draaien laat eerst het schroefmechanisme los en geeft de platen de ruimte. En als je gas geeft dan sluiten die rolletjes aan de andere zijde die ruimte weer en duwen de platen weer tegen elkaar aan.
Bij de nieuwere types worden geen rolletjes gebruikt maar scharnierende armpjes met gewichten. Ook deze werken met centrifugaalkrachten. Naarmate de centrifugaalkrachten hoger worden oefenen de armpjes meer kracht op de platen uit. Afhankelijk van het type semikoppeling grijpt de semikoppeling aan tussen de 2500 en 3000 toeren en laat hij weer los tussen de 2500 en 2000 ongeveer. Ik zeg ongeveer, want er zijn veel varianten geleverd met meer platen of enkelplaats koppelingen en met massieve rolletjes of juist uitgeholde rolletjes. En dat heeft allemaal effect op hoe hard de koppeling aan grijpt en op welk toerental.
-Het derde mechanisme is het mechanisme dat je gebruikt bij het schakelen. Aan de as waar je schakelpedaal aan zit zit bij de handkoppelingsmodellen slechts 1 arm. En die arm bedient de versnellingsbak. Bij de semikoppeling zitten er 2 armen aan die as. Die tweede arm bedient een mechanisme dat tussen het koppelingscarterdeksel en de koppeling zelf in zit. Dit mechanisme heeft 3 grote kogels die tussen 2 platen in zitten. Die platen hebben uitsparingen voor die kogels. Als je op het schakelpedaal trapt, ongeacht of je opschakelt of terugschakelt, dan duw je die kogels uit hun uitsparingen. Hiermee duw je de 2 platen waartussen de kogels zitten uit elkaar. Je koppelingscarterdeksel kan nergens heen. De koppeling zelf wel. Tussen het koppelingshuis en de koppelingskern zitten 4 veren. Doordat die platen uit elkaar geduwd worden duw je het koppelingshuis naar links toe. Dus aan de rechterzijde van de koppelingskern, waar de veren zitten, wordt de ruimte kleiner. Aan de linker zijde waar de platen zitten wordt de ruimte groter. De koppelingsplaten krijgen ruimte en grijpen elkaar niet langer aan, en de koppeling is weer ontkoppelt. De krukas draait nu dus vrij van de versnellingsbak.

Koppeling afstellen: Borg los, stelschroef naar LINKS tot weerstand en dan +- 1/8 tot 1/4 naar RECHTS.
De versnellingsbak:
Tegelijkertijd van het bedienen van de koppeling met het schakelpedaal bedien je dus ook de versnellingsbak. Bij het schakelen is het absoluut noodzakelijk dat er op 1 van de 2 assen van de versnellingsbak kracht wordt uitgeoefend en op de andere as niet. Dit is waarom de koppeling moet ontkoppelen tijdens het schakelen. Het maakt eigenlijk niet uit welke as aangedreven wordt, als 1 van de 2 assen maar vrij kan draaien en die andere as er voor zorgt dat de tanwielen in de versnellingbak niet stil staan. De tandwielen hebben namelijk aan hun linker en rechter zijdes uithollingen en uitstulpsels die in elkaar kunnen grijpen. Als je schakelt worden 1 of meer tandwielen verschoven op hun as waardoor ze het tandwiel links of rechts van hen los laten of juist aangrijpen. In combinatie hiervan kunnen sommige tandwielen vrij draaien op hun as, en kunnen anderen dat niet omdat deze in de splines van de as grijpen.
Ik zal wat dieper in details gaan, want het klinkt nogal vaag zo ...

Ik neem de 3-bak als voorbeeld, omdat die de minste onderdelen heeft en daardoor het makkelijkste is om uit te leggen.
Je hebt een primaire as en een secundaire as. De primaire as is de as die aangedreven wordt door het tandwiel op de koppeling. De secundaire as is de as die je blok uit komt en waar het tandwiel voor de aandrijfketting op zit. Beide assen hebben 3 tandwielen, dus 6 in totaal. De tandwielen grijpen altijd in hun tegenoverliggende tandwielen.
Dus als het tandwiel van de 1e versnelling op de primaire as draait, dan drijft die altijd het tandwiel op de secundaire as aan, ongeacht in welke versnelling de versnellingsbak staat.
Bij de 2e en de 3e versnelling is dit dus ook zo. De tandwielen op de secundaire as draaien altijd mee met het tandwiel op de primaire as. Er zijn ook tandwielen bij die een stukje van links naar rechts verschoven kunnen worden, ongeacht hun positie drijven ze nog steeds hun tegenoverliggende tandwiel aan.
Het 1e versnellingstandwiel op de primaire as zit geïntegreerd op de primaire as. Dit tandwiel kan niet verschuiven over de as of los van de as draaien. Als de as draait, dan draait dit tandwiel. Het secundaire 1e versnellingstandwiel kan niet verschuiven over de secundaire as, maar kan wèl vrij draaien over de secundaire as. Dit tandwiel heeft geen splines om in de as te grijpen. Dus de primaire as drijft het 1e primaire tandwiel aan, dat tandwiel drijft het 1e secundaire tandwiel aan, maar die drijft de secundaire as niet aan.
Het primaire tandwiel van de 2e versnelling kan vrij draaien over de primaire as, maar kan niet over de as verschoven worden. Het secundaire tandwiel van de 2e versnelling kan wèl over zijn as verschoven worden, maar kan niet vrij draaien over de secundaire as. Dit tandwiel kan van links naar rechts verschoven worden over de splines van de secundaire as.
Als dit tandwiel naar links geschoven wordt grijpt deze in het secundaire tandwiel van de eerste versnelling. Het secundaire tandwiel van de eerste versnelling werd altijd aangedreven door de primaire as en drijft op zijn beurt nu het secundaire tandwiel van de 2e versnelling aan, welke weer de secundaire as aan drijft. De secundaire as wordt nu dus aangedreven over de vertanding van de 1e versnelling, oftewel, hij staat in zijn 1.
Het primaire tandwiel van de 3e versnelling kan verschoven worden over de splines van de primaire as, en kan dus niet vrij draaien op de primaire as. Hij wordt door de as aangrdreven. Het secundaire tandwiel van de 3e versnelling kan niet verschuiven op de as en kan vrij draaien op de secundaire as.
Het secundaire tandwiel van de 2e versnelling hadden we naar zijn linker positie geschoven waardoor de versnellingsbak in de 1e versnelling kwam te staan. Als we deze in een positie zetten tussen zijn linker en rechter positie, dan grijpt hij de tandwielen van de 1e en 3e versnelling niet aan en staat de versnellingsbak in zijn vrij.
Het secundaire tandwiel van de 2e versnelling laten we in zijn middelste positie staan, en we verschuiven het primaire tandwiel van de 3e versnelling naar zijn linker positie. Dit tandwiel, dat aangedreven wordt door de primaire as, grijpt nu in het primaire tandwiel ven de 2e versnelling welke het secundaire tandwiel aan drijft welke weer de secundaire as aan drijft. De secundaire as wordt nu aangedreven over de vertanding van de 2e versnelling, hij staat dus in zijn 2.
We schuiven nu het primaire tandwiel van de 3e versnelling terug naar zijn rechter positie. Deze laat nu het primaire tandwiel van de 2e versnelling los. meteen nadat het primaire tandwiel van de 3e versnelling het tandwiel van de 2e los liet verschuiven het secundaire tandwiel van de 2e versnelling naar zijn rechter positie. Deze grijpt nu in het secundaire tandwiel van de 3e versnelling en wordt daardoor aangedreven en drijft op zijn beurt weer de secundaire as aan. De versnellingsbak staat nu dus in zijn 3.
De werking van de versnellingsbak is dus behoorlijk omslachtig, maar eigenlijk is het niets meer dan een samenspel van het verschuiven van slechts 2 tandwielen. De andere 4 tandwielen in de versnellingsbak worden niet bedient.

In elk van die 2 tandwielen die steeds verschoven worden steekt een vork, en die vork zit op een wals. In die wals zitten weer 2 slingerende spiebanen. Als de wals verdraaid wordt worden de vorken van links naar rechts verschoven door de slingerende spiebanen waardoor de tandwielen op hun beurt weer verschoven worden. De wals wordt verdraait door die eerste arm die aan de as zit die je bedient met het schakelpedaal. De wals heeft 4 posities voor de vier combinaties van standen van de schakelvorken voor de vrij en de 3 versnellingen.
Het selectorplaatje en het verende armpje dat tegen het selectorplaatje duwt zorgen er voor dat de schakelwals niet uit zichzelf van positie kan veranderen.
Aan de linker zijde van de schakelwals zit een koperen lipje dat een ander koperen contact raakt als de schakelwals in de positie staat dat de versnellingsbak in zijn vrij staat. Dit koperen lipje dient als neutraalschakelaar en zorgt er voor dat het neutraallampje in de teller gaat branden als de versnellingsbak in zijn vrij staat. Het blok staat in contact met de minpool van de accu (massa), en de neutraalschakelaar maakt de stroomkring van het neutraallampje compleet.
Kickstarter
-Dan hebben we nog de kickstarter.
Het oude type kickstarter heeft een klemmende veer op het kickstartertandwiel. Deze veer heeft een uitsteeksel die kan van links naar rechts glijden door een baan in het carter. De veer klemt om het tandwiel heen. De as waar dit tandwiel op zit heeft schroefvormige splines. Als de kickstarteras verdraaid wordt worden door die schroefvormige splines 2 krachten op het kickstartertandwiel uitgeoefend. 1 kracht die het tandwiel naar links toe "schroeft" en 1 kracht die het tandwiel doet draaien met de as mee. De veer die om het tandwiel zit geklemd zorgt er in eerste instantie voor dat het tandwiel niet verdraait, maar alleen maar naar links geschoven wordt. De veer glijd in zijn groef mee naar links. Dan komt het kickstartertandwiel tegen het secundaire tandwiel van de eerste versnelling aan te liggen en kan hij niet verder meer naar links verschuiven. De veer die om het kickstartertandwiel geklemd zit heeft niet meer de kracht om het draaien van het tandwiel te voorkomen en gaat slippen. Het kickstartertandwiel verdaait nu met de kickstarteras mee totdat de tanden van het kickstartertandwiel in de tanden van het secundaire tandwiel van de 1e versnellingvallen. De tanden van het kickstartertandwiel zijn zo gevormd dat deze soepel de tanden van het secundaire tandwiel van de eerste versnelling aangrijpen, dus geen scherpe randen. De klemmende veer grijpt het kickstartertandwiel weer aan nu het tandwiel nog verder naar links kan verschuiven. Het kickstartertandwiel komt nu in lijn te staan met het secundaire tandwiel van de 1e versnelling en kan niet verder meer naar links omdat de splines in de as stoppen. De klemmende veer verliest zijn grip weer nu de draaiende beweging van de kickstarteras via het kickstartertandwiel het secundaire tandwiel van de 1e versnelling aan drijft. Het secundaire tandwiel van de 1e versnelling kon vrij draaien over de secundaire as en drijft het primaire tandwiel van de eerste versnelling aan die vast zit aan de primaire as van de versnellingsbak. De primaire as drijft de primaire overbrenging tussen de koppeling en versnellingbak aan. Het tandwiel aan de kopeling wordt verdraait en zet het schroefmechanisme van de semikopeling in werking. De koppelingsplaten worden tegen elkaar aan gedrukt waardoor de koppelingskern en de krukas mee gaan draaien. De krukas draait en de motor slaat aan.
Op de kickstarteras zit een grote veer die er voor zorgt dat de kickstarteras weer terug draait. Het kickstartertandwiel wordt daardoor weer naar rechts geschroefd en laat het secundaire tandwiel van de 1e versnelling weer los.

Het latere type kickstarter werkt iets anders.
Bij dit type kan het kickstartertandwiel vrij draaien over de kickstarteras maar niet verschuiven. Dit tandwiel staat altijd in lijn met het secundaire tandwiel van de eerste versnelling en draait dus ook altijd met de eerste versnelling mee. In plaats van het tandwiel van het oude type kickstarteras zit er nu een tandenloos rond stuk metaal om de kickstarteras dat naar links wordt geschoven en in het kickstartertandwiel grijpt. Bij het nieuwe type kickstarter hoeven de tanden van het kickstartertandwiel en het secundaire tandwiel van de 1e versnelling niet steeds over elkaar heen te glijden en elkaar aan te grijpen wat de slijtage aan de tanden van die tandwielen vermindert.

Plaats reactie