Die Kraftfahrzeugkupplung ist als mechanisch, elektrisch oder hydraulisch lösbares Bindeglied zwischen Motor und Getriebe im Antriebsstrang verbaut. Sie stellt im Gegensatz zur Bremse eine dauerhaft kraftschlüssige Verbindung zwischen zwei sich drehenden Bauteilen her. Die Kupplung wird durch mechanische, hydraulische oder elektrische Bauteile ein- bzw. ausgerückt. Sie ist notwendig zum Anfahren und schalten.
Einige Bauteile sind drehfest mit der Kurbelwelle, andere ebenfalls drehfest mit der Getriebeantriebswelle verbunden. Die Auslösung der Verbindung wird mit dem Kupplungspedal bzw. bei zeitgemäßen Fahrzeugen zunehmend automatisch ausgelöst. Reibungs- und elektromagnetische Kupplungen arbeiten im eingerückten Zustand ohne Schlupf. Hierin unterscheiden sie sich prinzipiell von Verbindungen, bei denen das Drehmoment durch Hydrauliköl übertragen wird.
== Mechanische Kupplungsbetätigung ==
Mit Druck auf das Kupplungspedal wird die Fußkraft über einen Seilzug bzw. einem Gestänge und Ausrückhebel auf den Ausrücker übertragen.
Die Hebelübersetzung im Kupplungspedal und Ausrückhebel sind so ausgelegt, dass die zum Auskuppeln notwendige Kraft möglichst gering und der Pedalweg nicht zu lang sind.
== Hydraulische Kupplungsbetätigung ==
Sie soll die übersetzte Pedalkraft über Geberzylinder und Nehmerzylinder hydraulisch übersetzen, bzw. verstärken, und an den Ausrücker weiterleiten.
=== Der hydraulische Teil besteht aus... ===
-Geberzylinder -Rohrleitung
-Schlauchleitung -Nehmerzylinder
-Hydraulikflüssigkeit
Einkuppeln: Die federbelastete Kupplungsdruckplatte drückt die Kupplungsscheibe gegen die Schwungscheibe. Durch die Reibung auf beiden Belagseiten wird das Motordrehmoment auf die Kupplungsscheibe und auf das Getriebe weitergeleitet. Die Belagfederung ermöglicht ein weiches Anfahren. Unvermeidliche, vom Motor herkommende Drehschwingungen werden von den Torsionsfedern gedämpft.
Auskuppeln: Der Ausrücker drückt gegen die Membranfederzungen; dadurch hebt die Kupplungsdruckplatte von den Reibbelägen ab.
== Aufgaben ==
Die Kupplung stellt eine lösbare Verbindung zwischen [[Motor]] und Getriebe her. Im Vergleich zur Bremse stellt sie also grundsätzlich eine Verbindung zwischen zwei drehenden Bauteilen her. Die Kupplung kann durch mechanische, elektrische oder hydraulische Bauteile Ein- sowohl als auch Ausgerückt werden. Sie wird benötigt:
#zum Schalten der Gänge
#zum langsamen Fahren wie z.B im Stau oder Fusgängerzone
#zum Anfahren
#als Überlastungsschutz
== Bauarten =Schnelles und störungsfreies Schalten ermöglichen === Der Kraftschluss zwischen Motor und Getriebe muss unterbrochen werden, um den Gleichlauf der zu schaltenden Getriebeteile zu ermöglichen. === Drehschwingungen dämpfen === Die Leertakte des Motors erzeugen an der Kurbelwelle Drehschwingungen. Die Kupplungsscheibe enthält Dämpfungseinrichtungen die diese Schwingungen dämpfen. Dadurch wird zum Beispiel Getrieberasseln minimiert. === Motor und Kraftübertragungsteile vor Überlastung schützen === Das Blockieren des Motors, durch Übertragung zu hoher Drehmomente, wird durch Schlupf verhindert === Weiches und ruckfreies Anfahren ermöglichen === Eine Drehzahlangleichung beim Anfahren ermöglichen, zwischen drehendem Schwungrad und stillstehender Getriebeantriebswelle durch Gleitreibung (Schlupf) === Motordrehmoment auf das Wechselgetriebe übertragen === Für alle Fahrsituationen über den gesamten nutzbaren Drehzahlbereich des Motors muss dem Wechselgetriebe das erforderlicheDrehmoment zugeleitet werden. == Es werden folgende Anfahr- und Trennkupplungen im Kraftfahrzeug unterschieden: == === Reibungskupplung === Die Reibungskupplung überträgt das Motordrehmoment durch Reibungskräfte kraftschlüssig vom Motor auf die Antriebswelle des Wechselgetriebes. Das übertragbare Drehmoment der Kupplung ist abhängig von den Anpresskräften. Diese können erzeugt werden durch: - eine zentrale Membranfeder - zylindrische Schraubenfedern- mehrere Fliehgewichte
=== Kupplung mit Schraubenfedern ===
Es gibt sie als Einscheiben- und Mehrscheibenkupplung.Eingesetzt wurde sie in Kraftfahrzeugen als Schaltkupplung.Die Zweischeibenkupplung wurde auch in Nutzfahrzeugen verbaut.Diese wurden allerdings durch die Membranfederkupplung ersetzt.* [[Kraftfahrzeugkupplung: Einscheibenkupplung mit Schraubenfedern]]=== Schraubenfederkupplung ===
Die Anpresskraft nimmt mit zunehmendem Belagverschleiß linear ab.
Die Ausrückkraft steigt mit zunehmendem Ausrückweg linear an.
[[Bild:Ku_schrf.jpg]]
=== Einscheibenkupplung mit Membranfedern ===
Die Einscheibenkupplung mit Membranfedern Einscheiben-Membranfederkupplung hat eine Kupplungsscheibe, deren Beläge speziell für trockene Reibung die Schraubenfederkupplung fast vollständig verdrängt.Sie besteht aus folgenden Hauptteilen: Kupplungsdeckel bzw Gehäuse mit höherem Reibwert ausgelegt sind. Das übertragbare Drehmoment hängt außer von diesem von der Größe und Anzahl der Reibflächen und der Anpresskraft ab.Als Schaltkupplung wird sie in Kraftfahrzeugen als auch in Nutzfahrzeugen verwendet...
Die Druckplatte ist über Tangentialblattfedern mit dem Kupplungsdeckel verbunden.
=== Mehrscheibenkupplung ===Die Membranfeder stützt sich auf 2 Kippringen ab, die von mehreren Distanzbolzen gehalten werden. Sie wirkt wie ein zweiseitiger Hebel mit den Kippringen als Auflager.
Die Mehrscheiben-Ölbadkupplung ist eine relativ verschleißarme Möglichkeit, Motoren mit niedrigem Drehmoment mit Getrieben Kupplungsscheibe mit geringeren Ansprüchen an eine saubere Trennung zu verbinden. Sie kommt hauptsächlich bei Zweirädern vor. Durch Aussparungen sind die Beläge drehfest verbunden. Zwischen jeweils zwei Belägen greift eine StahlscheibeKupplungsbelägen, die mit ihren Öffnungen vom Motor angetrieben wird. Kommt das gesamte Paket unter SpannungBelagträger, so greift die Kupplung. Mit dem Lösen hat dieser Kupplungstyp manchmal seine Schwierigkeiten. Sie neigt manchmal zum KlebenNabe.
Ausrücker mit Ausrücklager
=== Lamellenkupplung ===
=== Fliehkraftkupplung ===Bei der Lamellenkupplung laufen mehrere Kupplungsscheiben (Lamellen) hintereinander im Wechsel als treibende Außenverzahnte Scheiben (Reiblamellen) und getriebene innenverzahnte Scheiben (Stahllamellen). Sie laufen meist im Ölbad.
=== Membranfederkupplung === Sie diente früher im halbautomatischen Pkw (ohne Kupplungspedal) wird als Anfahrkupplungim Kfz verwendet. In bestimmten Serien des Citroen 2 CV war sie sogar Dabei dient eine Membranfeder dazu, denjenigen Anpressdruck zu liefern, mit einer Trennkupplung und dem Schaltgetriebe kombiniert. Bei Stau brauchte man nur Gas zu geben Druckplatten und konnte das Kupplungspedal mit Reibbelägen versehene Kupplungsscheiben in Ruhe lassenReibeingriff miteinander gebracht werden. Heute kommt sie noch === Zweischeibenkupplung === Eine Zweischeibenkupplung kann bei Zweiradfahrzeugen und dort besonders bei Rollern vor. Das Prinzip ist sehr einfach. Die Zentrifugalkräfte der Fliehgewichte ergeben die gleich großer Anpresskraft für die Reibbeläge. Die Verbindung zwischen Motor und Getriebe wird hergestellt oder gleichem Belagdurchmesser ein weiterer Gang wird geschaltet, wenn die Kurbelwelle doppelt so großes Drehmoment übertragen wie eine bestimmte Drehzahl erreicht. Ab einer gewissen Drehzahl der Scheibe überwindet die Zentrifugalkraft der jeweiligen Backe die Federkraft, schwingt nach außen und nimmt die Trommel mit. Die Kupplung rückt einEinscheibenkupplung.
=== Doppelkupplung ===
Durch diese Kupplungsbauart wird ein nahezu ruckfreies Schalten gewährleistet. Sie besteht aus Eine Doppelkupplung besitzt zwei getrennt voneinander arbeitende EinzelkupplungenK1 und K2, die in einem Gehäuse zusammen untergebracht sind. Je nach Fahrsitation entscheidet das SteuergerätZwei Getriebeantriebswellen AW1 und AW2 sind mit den Naben der Kupplungsscheiben K1 und K2 verbunden. Kupplungsbeläge Die Kupplungsbeläge werden als Reibpartner zwischen den Reibflächen von Druckplatte und Schwungrad eingesetzt. Folgende Bedingungen muss die Kupplungsscheibe erfüllen: -Hohe Verschleißfestigkeit-Gute Hitzebeständigkeit-Hohe Reibungszahl, die über einen möglichst großen Temperaturbereich konstant bleibt. == Es werden folgende Arten von Kupplungsbelägen unterschieden: == === Organische Reibbeläge === Sie bestehen aus... -Glasfasern, bzw. Aramid- oder Carbonfasern-Einlagen, z.B. Kupfer- oder Messingdrähte-Bindemittel, z.B. Phenolharze-Füllstoffen, z.B. Ruß, Glaskügelchen, Bariumsulfat Im Pkw und Nkw werden diese organischen Stoffe in Trockenkupplungen verwendet. === Papierreibbeläge === Sie bestehen aus Holz- oder Baumwollfasern, Carbon- und Glasfasern die durch Kunstharz miteinander verbunden sind. === Sintermetall- Reibbeläge === Werden aus verschiedenen Metallen, z.B. Kupfer, Eisen oder Metall-Legierungen, z.B. Bronze, Messing. Als Zuschlagstoffe werden harte Reibkomponenten, z.B. Oxide und Grafit eingesetzt. Positive Eigenschaften sind zum Beispiel: Hervorragende Temperaturbeständigkeit, welche Kupplung Schalten soll gute Notlaufeigenschaften und welcher Gang vorgewählt wirdgute Verschleißfestigkeit. [http://www.youtube. Dadurch wird com/watch?v=42qlXsOtd44] Video über die Zugkraftunterbrechung vermindertKupplung [http://www.nnomo-racing.com/honda_nnomo_produkte/honda_nnomo_fotos/honda_nnomo_kupplungen/honda_nnomo_s2000_ap1_kupplung.jpg] Blick ins Getriebe mit der Druckplatte vorn [http://www.ls-cartec.de/images/Sachsorg.Kupplung. Diese Technik wird unteranderen JPG] Kupplungsscheibe und Druckplatte von Volkswagen verwendet (Sachs [http://www.allrad-magazin.de/_media/images/Audi/06/ConceptRoadjet_7-Gang_DSG_Zeichnung_800.jpg] 7-Gang DSGvon Audi [http://www.meine-kupplung.de/content/cms/upload/bilder/kitpkw.gif] Membranfederkupplung [http://www.zephyrlounge.g-Getriebe)eggers.de/Technik/Bilder/Allg/Kupplung1.jpg] Aufbau einer Kupplungsscheibe [http://de.academic.ru/pictures/dewiki/75/Kupplung4.jpg] Explosive Darstellung einer Einscheibentrockenkupplung [http://de.academic.ru/pictures/dewiki/75/Kuppl_aus_ein1.jpg] Explosionszeichnung einer Einscheibentrockenkupplung [http://www.lehrerfreund.de/xinha/plugins/ImageManager/demo_images/tec/Kupplungen/Einsch_kuppl_440.png] Zeichnung Funktionsweise
Sind Mehrscheibenkupplungen die im Ölbad laufen[http://www. Bei Krafträdern und Automatischen Getrieben findet man sie vorblack-cyber. Die hintereinander liegenden Kupplungsscheiben sind ständig im wechsel miteinander. Die außenverzahnten Lamellen greifen in die Nuten des Korbs wobei die innenverzahnten in die Außenverzahnung der Narbe greifencom/page/tips-kaefer-htm/tips-kaefer/algem-techn/ku_schrf.jpg]
Die Kupplungscheibe hat die Aufgabe das Motordrehmoment vom Schwungrad auf die Getriebeeingangswelle sowie ein weiches und ruckfreies Anfahren zuermöglichen.Membranfederkupplung
*Mitnehmerscheibe als Belagträger *Belagfederung*Nabe mit Flansch*Kupplungsbelag*TorsionsdämpferZweischeibenkupplung
[[Bild:Kupplungsscheibe-Audi72-90PSneu.jpg]]
=== Kupplungsbeläge ===
Sie werden als Reibpatner zwischen den Reibflächen von Schwungrad und Druckplatte eingestezt.
Folgende Anforderungen werden gestellt:
*Gute Hitzebeständigkeit
*Hohe Verschleißfestigkeit
*Hohe Reibungszahl, die über einen möglichst
großen Temperaturbereich konstant bleibt.
Material von Reibbelägen:
*Glasfasern, bzw. Aramid- oder Carbonfasern*Einlagen, z.B. Kupfer- oder Messingdrähte*Bindemittel, z.B. Phenolharze*Füllstoffen, Z.B. Ruß, Glaskügelchen, Bariumsulfat== Betätigungshilfen ==
=== Totpunktfeder ===
[[Bild:02-kupplungsbelagAm Kupplungspedal ist eine vorgespannte Feder in leicht versetzter Stellung zur Kupplungswelle verbaut. Sobald der Totpunkt beim Treten der Kupplung überwunden wird, entspannt sich die Feder in Betätigungsrichtung. Daraus ergibt sich, dass die benötigte Kraft zum Treten der Kupplung am Anfang am größten ist und kontinuierlich geringer wird.jpg]]
== Kupplungsbetätigung ==
=== Halbzentrifugal-Kupplung ===
Die Kupplungsbetätigung erfolgt entweder Hydraulisch oder MechanischHalbzentrifugal-Kupplung gehört zur Baugruppe der Randfederkupplungen, bei der die Betätigungshebel mit Gewichten bestückt sind. Bei erhöhter Drehzahl werden die Gewichte nach außen gedrückt und die Hebel entlastet. Sie sorgt dafür das Die Betätigungskraft für die kraft vom Pedal bis zum Ausrücklager übertragen Kupplung wird damit das Getriebe vom Motor getrennt werden kannkleiner.
Hydraulischebetätigung:Sie soll die übersetzte Pedalkraft über Geber- und Nehmmerzylinder hydraulisch übersetzen (Verstärken) und an denn Ausrücker weiterleiten.=== Pneumatische Unterstützung ===
Benötigte Bauteile:Bei pneumatischer Unterstützung wird beim Treten des Pedals über ein gleichzeitig betätigtes Ventil Druckluft in einen Arbeitszylinder geführt. Dieser drückt auf den Ausrückhebel. Statt Druckluft kann auch Unterdruck (wie bei einem Bremskraftverstärker) verwendet werden.
Vorteile Der Aufbau einer hydraulischen Unterstützung gleicht der hydraulischen Kupplung gegenüber der Betätigung. Sie wird jedoch zusätzlich mit einer mechanischen:-Die Überbrückung von großen entfernungen über das Pedal und der Kupplung ist einfacher, da der Druck im System über weite Entfernungen stehts der gleiche ist.-Verstärkung der Pedalkraft ist durch hydraulische Übersettzung möglich.-Nahezu verlustfreie KraftübertragungBetätigung installiert.
Mechanischebetätigung:Die Fußkraft wird vom Pedal aus über Seilzüge oder Gestänge betätigt. Die Mechanischebetätigung wurde aber durch die hydraulische komplett verdrängt, da bei der mechanischen die kräfte nicht stark verstärkt werden können und durch die vielen bewegungen und umlenkungen viele verschleißpunkte gibt.== DSG ==
[[Direktschaltgetriebe]]
[[BildIm Fahrbetrieb ist ein Gang eingekuppelt. Kurz vor dem nächsten Schaltvorgang wird bereits der dazu passende Gang bei offener Kupplung vorgewählt. Beim Schalten öffnet die Kupplung des momentan eingelegten Ganges, gleichzeitig schließt die andere Kupplung mit einer gewissen Überschneidung. Resultat:KupplHydr01Der Gangwechsel findet unter Last statt und der Kraftfluss ist somit permanent vorhanden.gif]]
== Reparatur ==[[Kraftfahrzeugkupplung: Kupplung instandsetzen]]Die in das Getriebe integrierte Steuerung sorgt mit optimalen Schaltstrategien für schnelle und zugleich komfortable, nahezu ruckfreie Schaltungen. Dabei kann der Fahrer mit dem Schalthebel in der manuellen Schaltgasse (Tiptronic) oder ganz in Rennsportfeeling über die Schaltwippen hinter dem Lenkrad jederzeit aktiv Einfluss auf die Gangwahl und dem Schaltzeitpunkt nehmen.
Welche verschiedenen Kupplungsbetätigungen gibt es?Quellen: Wikipedia, Fachkundebuch Kraftfahrzeugtechnik
Welche Aufgaben hat die Kupplung im Kraftfahrzeug?Erstellt von Felix und Julius [[Kategorie:Lernfeld 7: Verschleißbehaftete Baugruppen und Systeme instand setzen]][[Kategorie:Fahrzeugtechnik]]