Kupplung im Kraftfahrzeug: Aufbau, Funktion und Bauteile

Die Kraftübertragung

Aufgabe der Kraftübertragung: Sie besteht aus verschiedenen mechanischen Baugruppen wie der Kupplung, dem Schaltgetriebe, der Differenzialgruppe usw. Ihre Aufgabe ist es, die Drehbewegung des Motors entsprechend den Anforderungen des Fahrbetriebs zu übertragen. Ziele sind das Trennen und Verbinden von Motor und Getriebe, die Reduzierung der Motordrehzahl bzw. die Vergrößerung des Motordrehmoments sowie die Übertragung des Ausgangsdrehmoments über Antriebswellen, Differenzial, Kegelradgruppe und Seitenwellen auf die Antriebsräder.

Fahrwiderstände

Auf das Fahrzeug wirken verschiedene Widerstände:

• Rollwiderstand: abhängig von Gewicht, Reifentyp sowie Abmessungen und Beschaffenheit des Fahrzeugs.
• Luftwiderstand: stark abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie Windgeschwindigkeit und -richtung.
• Steigungswiderstand: abhängig vom Steigungswinkel. Beim Bergauffahren muss ein Teil der Antriebskraft die Hangabtriebskraft überwinden, die entgegen der Fahrtrichtung wirkt.
• Reibung: mechanische Reibungsverluste in den Bauteilen und Getrieben, die einen Teil der nutzbaren Leistung schmälern.
• Trägheit: wirkt einer Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit entgegen.

Schwungrad des Motors

Das Schwungrad ist nicht fest mit der Kraftübertragung verbunden, sondern dient dazu, Drehmoment und Bewegung zu glätten und die Trägheit des Motors zu nutzen.

Aufgabe der Kupplung

Die Kupplung überträgt die Leistung des Motors stufenlos auf das Schaltgetriebe, ermöglicht das Trennen des Motors vom Getriebe und das Schalten der Gänge bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Eigenschaften: hohe mechanische Belastbarkeit, gute Wärmebeständigkeit, hohe Haftung, um Rutschen zu vermeiden und die Festigkeit zu bewahren, sowie progressive Elastizität.

Bauteile der Kupplung

• Kupplungsscheibe: Eine Metallscheibe zwischen Schwungrad und Druckplatte, die die Bewegung vom Schwungrad auf die primäre Welle des Schaltgetriebes überträgt.
• Druckplatte: Der Teil, der die Kupplungsscheibe gegen das Schwungrad presst.
• Elastische Federn (Membran- oder Schraubenfedern): Sie erzeugen die Anpresskraft der Druckplatte und bilden zusammen mit dem Gehäuse eine Einheit.
• Deckel bzw. Kupplungsgehäuse: Es schützt die Mechanismen, nimmt die Federn auf und ist am Schwungrad verschraubt, sodass es sich mit diesem dreht.
• Ausrücklager: Es drückt auf den mittleren Teil der Membranfeder bzw. den Hebel, um die Druckplatte zu lösen und das Fahrzeug vom Antrieb zu trennen.
• Schwungrad: Ein Bauteil des Motors, dessen äußere Fläche bei Kontakt den Druck der Kupplungsscheibe aufnimmt.

Kupplungsbetätigung

Damit der Fahrer die Kupplung mit geringer Kraft betätigen kann, wird ein hydraulisches Kreissystem verwendet. Die Pumpe wird vom Fahrer über das Kupplungspedal angetrieben und überträgt den Druck auf den Nehmerzylinder, der das Ausrücklager verschiebt.

Hydraulische Kupplung

Die hydraulische Kupplung wird über eine Flüssigkeit betätigt, die den Druck vom Pedal auf das Ausrücksystem überträgt.