Kupplung (Kraftfahrzeug)
Bei Kraftfahrzeugen spielt die Kupplung eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, Getriebe und Motor miteinander zu verbinden oder zu trennen. Diese essenzielle Verbindung kann auf mechanischem, elektrischem oder hydraulischem Weg erfolgen. Die Kupplung dient dazu, den Kraftfluss zwischen Motor und Schaltgetriebe zu unterbrechen, wenn der Gang gewechselt wird oder das Fahrzeug mit laufendem Motor stehen soll. Beim Anfahren wird mit der „schleifenden“ Kupplung die reibschlüssige Verbindung kontinuierlich erhöht, bis der vollständig eingekuppelte Zustand erreicht ist.
Bei Autos wird oft die Einscheiben-Trockenkupplung verwendet. In den meisten Motorrädern ist eine Mehrscheibennasskupplung eingebaut. Sie läuft innerhalb des Motors bzw. Getriebes im Ölbad.[1]
Untergliederung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
hinten: Motor mit Schwungscheibe (mit Zahnkranz für den Anlasser)
Mitte: Kupplungsscheibe
vorn: Deckel (Druckscheibe und Tellerfeder z. T. verdeckt)
A: verbindend (eingekuppelt)
B: gelöst (ausgekuppelt)
1 Motorkurbelwelle
2 Motorschwungscheibe
3 Kupplungsscheibe
4 Druckscheibe
5 Membranfeder
6 Getriebewelle
7 Ausrückring
8 Deckel
9 Stützscheiben
10 Stützbolzen
11 Anschlagbund
Lösbare Kupplung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Die beim PKW fuß-, beim Motorrad handbetätigte lösbare Kupplung zwischen Motor und Schaltgetriebe ist aufgrund der hohen Verbreitung die bekannteste Kupplung überhaupt. Sie ist eine kraftschlüssige Kupplung, die das Anfahren und das Wechseln der Getriebestufen erst ermöglicht.
Zum Wechseln der Getriebestufen („Gänge“) muss die Drehmomentübertragung unterbrochen werden, damit das gewünschte Zahnradpaar (= Gang) in gegenseitigen Eingriff gebracht werden kann. Bei den heutigen Synchrongetrieben erfolgt die dazu notwendige Drehzahlanpassung der beiden Zahnräder mit Hilfe von Synchronringen. Beim Wiederherstellen der Verbindung zwischen Motor und Getriebe wird ein etwaiger Drehzahlunterschied durch kurzzeitigen Schlupf in der Kupplung überbrückt.
Üblicherweise wird eine beidseitig mit ringförmigen Reibbelägen versehene Kupplungsscheibe (3) zwischen zwei an der Motorkurbelwelle (1) befestigten Scheiben eingeklemmt. Die eine Scheibe ist die mit der Kurbelwelle[2] starr verbundene Schwungscheibe (2), die andere ist die mitdrehende sogenannte Topf-/Druckscheibe (4), die mit einer Membranfeder (5) gegen die Schwungscheibe gepresst wird. Die Kupplungsscheibe ist mittels einer Zahnkupplung mit der Getriebewelle (6) drehstarr verbunden.
Zum Lösen wird die Membranfeder, die mit ihrem äußeren Rand über die Topfscheibe auf die Kupplungsscheibe drückt, „abgehoben“, indem sie an ihrem inneren Rand axial verspannt wird. Der Ausrückring (7) wird mit Fußkraft vom Kupplungspedal aus gegen die Membranfeder gedrückt, die sich umstülpt (Verdrehen um die Stützlager (10)/(11)). Die Topfscheibe entfernt sich etwas von der Kupplungs- und der Schwungscheibe.
Drehelastische Kupplung in einer Kupplungsscheibe (nicht lösbar)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Der äußere Teil der Kupplungsscheibe mit den Reibringen ist mit der Nabe mit der Verzahnung für die Verbindung mit der Getriebeeingangswelle drehelastisch verbunden. Die eingebauten Druckfedern fangen Drehmoment- und Drehgeschwindigkeitsstöße ab.
Weitere nicht lösbare Kupplungen in Kraftwagen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Zur Übertragung der Leistung vom Frontmotor zum Hinterradantrieb dient in der Regel eine Kardanwelle. Diese ist mit der Ausgangswelle des Getriebes mit einem Kardangelenk verbunden. Diese winkelbewegliche Kupplung erlaubt die gefederte Vertikalbewegung der Hinterachse relativ zum im Prinzip fest eingebauten Getriebe. Das oder ein weiteres Kardangelenk kann sich auch in einer geteilten Kardanwelle befinden.
Wenn die angetriebenen Hinterräder nicht mit einer starren Achse verbunden sind, sondern sich einzeln elastisch gegen das Fahrzeug bewegen, werden die zwei Halbachsen auch oft mittels Kardangelenken am Hinterachsdifferential und an den Rädern verbunden.
Bei Vorderradantrieb sind die Räder vertikal gefedert und werden zusätzlich eingelenkt. Weil die Drehübertragung in abgewinkelter Lage über eine Umdrehung zu stark schwankt, werden gleichmäßig übertragende homokinetische Gelenke verwendet.
Die Hardyscheibe ist mit dem Kardangelenk verwandt. Sie enthält eine Gummischeibe, die bei Winkelausschlägen zwischen den beiden Wellen und bei Drehstößen elastisch verformt wird.
Kupplungspedal und -hebel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Die Betätigungseinrichtung der Kupplung beim Auto ist das Kupplungspedal. Bei Zweirädern ist es ein Hebel am Lenker. Bei Rennwagen wird die Kupplung, die nur beim Anfahren aus dem Stand verwendet wird, über einen Hebel am Lenkrad bedient.
Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Anfahrelement
- Anti-Hopping-Kupplung (Motorräder)
- Fahrzeuggetriebe
- Torsionssteife Kupplung
- Kupplungsspiel
- Automatisches Kupplungssystem (AKS)
- Doppelkupplungsgetriebe (= 'Direktschaltgetriebe' = DSG)
- andere Kfz-Hersteller benennen diese Technik mit anderen Bezeichnungen
Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- August Schalitz: Kupplungs-Atlas: Bauarten und Auslegung von Kupplungen und Bremsen. 4., geänderte und erweiterte Auflage. A.G.T-Verlag Thum, Ludwigsburg 1975.
- Heinz Peeken, Christoph Troeder: Elastische Kupplungen: Ausführungen, Eigenschaften, Berechnungen. Springer, Berlin 1986, ISBN 3-540-13933-8.
- Siegfried Winkelmann, Harry Harmuth: Schaltbare Reibkupplungen: Grundlagen, Eigenschaften, Konstruktionen. Springer, Berlin 1985, ISBN 3-540-13755-6.
Einzelnachweise und Bemerkungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Werkstatt: Kupplungswechsel, Teil 1: So wechseln Sie die Kupplung an Ihrem Motorrad. 3. August 2011, abgerufen am 23. April 2024.
- ↑ Bei kleineren Motoren - speziell Motorradmotoren - kommt auch die Anordnung der Kupplung auf der Getriebeeingangswelle vor, die parallel zur Kurbelwelle liegt.
