Technik
Die Kupplung
22.07.2013 - 01:00

Die Kupplung

Wie jeder weiß, benötigt man zum Anfahren und Schalten eine Kupplung. Sie hat die Aufgabe, das Getriebe vom Motor beim Schaltvorgang zu trennen. Die Größe der Kupplung richtet sich dabei nach der Größe des zu übertragenden Motordrehmomentes.

Im Allgemeinen wird in Pkw, Lkw und Bussen die sogenannte Einscheibenkupplung verwendet. Die Mehrscheibenkupplung, sogenannte Lamellenkupplung oder die in den ersten Jahrzehnten des Kraftwagenbaues übliche Kegelkupplung wird nicht mehr verwendet.

Diese allgemein in Pkw und Lkw zu findende Bauart wird sowohl mit mehreren Kupplungsdruckfedern oder einer zentralen Kupplungsdruckfeder ausgeführt. Bei der Einscheibenkupplung ist das Schwungrad auf einem hohl gebohrten Flansch der Kurbelwelle aufgeschraubt, in dem sich das Kupplungsführungslager für die Kupplungswelle befindet.

Auf der genuteten Kupplungswelle sitzt die Nabe der Kupplungsscheibe, mit der beiderseitig der Kupplungsbelag (Ringscheiben) vernietet ist. Der auf das Schwungrad aufgeschraubte Kupplungsdeckel schließt die Kupplung nach außen ab und ist das Widerlager für die sechs Kupplungsdruckfedern, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt sind. Durch die Kupplungsdruckfedern wird die Kupplungsdruckplatte gegen die Kupplungsscheibe und diese wieder gegen das Schwungrad gedrückt. Kupplungsdruckplatte und Schwungrad sind an den Auflageflächen des Kupplungsbelages geschliffen.

Die Kupplungsdruckplatte wird durch die Mitnehmerbolzen (Ausrückbolzen) vom Kupplungsdeckel und umgekehrt vom Schwungrad in der Drehbewegung mitgenommen und in der Längsrichtung geführt. Drei auf dem Umfang verteilte Ausrückhebel sind im Kupplungsdeckel gelagert; der kurze Arm dieser Hebel drückt gegen die Einstellschrauben, die zur Nachstellung der Kupplung dienen.

Beim Auskuppeln durch Niedertreten des Kupplungspedals zieht die Ausrückmuffe, die das Ausrücklager trägt, den langen Arm der Ausrückhebel zurück, die nun mit ihrem mittleren Drehlager über die Ausrückbolzen die Kupplungsdruckplatte unter Überwindung der Kupplungsdruckfedern von der Kupplungsscheibe abheben.

Die Kupplungsscheibe hat dann infolge des fehlenden Anpressdruckes keine Reibung mehr mit den anderen Kupplungsteilen und bleibt stehen. Die Kupplungsdruckplatte dreht sich, da sie mit dem Schwungrad verbunden ist, mit diesem weiter.

Die im vorigen Bild gezeigte Einscheibenkupplung anstelle der auf dem Umfang verteilten Kupplungsdruckfedern eine starke Schraubenfeder als zentrale Kupplungsdruckfeder. Der Druck, der wieder wird, von den Ausrückbolzen über die Ausrückhebel auf die Kupplungsdruckplatte übertragen. In entgegengesetzter Bewegung wird beim Auskuppeln die Kupplungsdruckplatte entlastet, die dann gleichzeitig durch Rückholfedern von der Kupplungsscheibe abgehoben wird. Eine schwere Ausführung einer Einscheibenkupplung zeigt das Bild.

Um den beim Einkuppeln auftretenden Drehschwingungen entgegenwirken zu können, werden in die Kupplungsscheibe kleine Spiralfedern eingebaut, die die Schwingungen dämpfen sollen (siehe Bild ).


Schmerzlose Trennung

Man tritt mit dem selbstverständlichsten Gefühl der Welt auf das Pedal. Die Kupplung schleift, wird ein- und ausgerückt, fängt rückrollende Fahrzeuge beim Anfahren sanft ab und arbeitet im Extremfall ein paar hundert mal am Tag.

Aber oft wird vergessen: Kupplungsbauteile sind Verschleißteile, genauso wie z.B. Bremsbeläge. Wenn Fahrer Mängel an der Kupplung beklagen, sollte man wissen, die tatsächliche von vermeintlichen Defekten zu trennen sind und worauf man bei der eventuellen Reparatur achten muss.

Ewige Verbindung

Es gibt viele Fahrer, die oft Mängel an der Kupplung melden und wiederum andere Ware, deren Kupplung „ fast ewig „ hält. Woran liegt das?

Ingenieure eines großen Kupplungsherstellers klären auf, wie man systematisch einer Beschwerde über eine vermeintlich defekte Kupplung nachgehen kann. Doch vor der Reparatur sollten zuerst folgende Eigenschaften der auffällig geworden Kupplung überprüft werden:

= > allgemeines Anfahrverhalten
= > sauberes Trennen
= > ausreichendes Übertragungsmoment

Warme Probe

Dabei ist es ausschlaggebend, dass alle Kupplungsteile betriebswarm sind. Diesen Betriebszustand erreicht man durch eine Probefahrt mit möglichst vielen ein- und Auskupplungsvorgängen. Allerdings darf die Kupplung auf keinen Fall im Stand schleifen. Dadurch würde Gefahr von Überhitzung und starkem Verschleiß bestehen.

Spiel-Regeln

Voraussetzung, wofür die Überprüfung der Kupplung ist, dass das Spiel des Kupplungspedals exakt eingestellt ist. Allerdings ist es nicht notwendig, wenn es sich um Ausrücksysteme mit selbstnachstellendem Ausrücker oder Drucklager handelt.

In jedem Fall gilt aber: der Pedaldruck darf nicht zu weit vom normalen Durchschnittswert abweichen. Außerdem muss das Pedal nach dem Einkuppeln wieder in seine Nullstellung zurückkehren.

Zur ersten Prüfung sollte man, am besten an einer Steigung, unter Last anfahren. Einen Dieselmotor bringt man dazu auf ungefähr doppelte Leerlaufdrehzahl und kuppelt gleichzeitig dazu zügig ein. Dabei muss ein weiches Einkuppeln und ruckfreies Beschleunigen möglich sein.


Stille Trennung

Für das geräuschlose und damit auch „ getriebeschonende „ Einlegen eines Ganges ist entscheidend, ob die Kupplung einwandfrei die Antriebskraft vom Schaltgetriebe trennt. Der Rückwärtsgang oder - falls ein unsychronisiertes Getriebe eingebaut ist - der erste Gang müssen sich nach einer angemessenen Wartezeit geräuschlos einlegen lassen. Das prüft man am besten, wenn der Motor im Leerlauf dreht und das Kupplungspedal mehrere Sekunden vollständig durchgetreten bleibt.

Die Wartezeit kann unterschiedlich ausfallen, da sie von der Größe und Bauart der Kupplung und des Getriebes abhängt. In der Regel reicht eine Wartezeit von 3 bis 4 Sekunden. Diese kurze Zeit muss man Getriebe und Kupplung unbedingt gönnen, damit die Eingangswelle des Getriebes bei eingerückter Kupplung zum Stillstand kommt.

Rein und raus

Diese Prüfmaßnahme lässt sich erweitern, indem man bei getretenem Kupplungspedal zunächst einen Gang eingelegt, dann wieder heraus nimmt und anschließend erneut einlegt. Bei diesem Vorgang muss das zweite Einlegen des Ganges auf jeden Fall geräuschlos erfolgen.

Raue Methoden

Die Prüfung, ob die Kupplung ausreichende Übertragungsreserven bietet, also nicht durchrutscht, erfolgt in drei Stufen:

= > Feststellbremse oder Handbremse anziehen, anschließend den höchsten Vorwärtsgang einlegen, also den Gang mit der geringsten Getriebeübersetzung.

= > Motordrehzahl etwa in den Bereich anheben, in dem das maximale Drehmoment abgegeben wird.

= > schlagartig einkuppeln und gleichzeitig Vollgas geben.

Bei einwandfrei arbeitender Kupplung muss der Motor „ abgewürgt „ werden. Läuft dagegen der Motor mit rutschender Kupplung weiter, eventuell sogar mit steigender Drehzahl, bedeutet dies, dass die Kupplung zu schwach ist, um die Motordrehmomente an das Getriebe zu übertragen. Eine Kupplung in diesem Zustand muss erneuert werden.

Allerdings ist bei dieser rauen Prüfmethode Vorsicht geboten. Da die Kupplung bei diesem Test extremen thermischen Belastungen ausgesetzt ist, darf der Vorgang höchstens zweimal hintereinander durchgeführt werden. Sonst riskiert man Verschleiß, bis hin zum technischen k. o. der Kupplung. Auch aus einem anderen Grund sollte diese Prüfmethode mit Vorsicht angewandt werden. Es kann passieren, dass bei dem schlagartigen Einkuppeln und den dabei entstehenden Kräften, die auch auf die anderen Antriebsteile des Fahrzeuges einwirken, die Steckachsen abreißen.



Großbild

Besserwisser

Wird die Kupplung ausgetauscht, so sollten die mit dieser Aufgabe betrauten Mechaniker nach der folgenden Checkliste vorgehen. Es ist klar, dass man nur den für das Fahrzeug vorgeschriebenen Kupplungstyp verwenden soll. Besserwisser und Ignoranten müssen Nachlässigkeiten in diesem Bereich nur allzu oft mit nochmaliger Demontage und Zusammenbau bezahlen. Das Resultat ist dann doppelter Arbeitsaufwand und beim zweiten Versuch die Einsicht, das nächste Mal die vorgeschriebene Kupplung einzubauen.

Exakter Schliff

Weist das Schwungrad Hitzerisse auf, kommt man um das Erneuern dieses Bauteils nicht herum. Wenn die Reibfläche des Schwungrades - der Kreisring, an dem die Kupplungsscheibe anliegt - verrieft ist, muss sie bearbeitet werden, beispielsweise durch Schleifen. Die Fahrzeughersteller geben dazu Grenzwerte über die maximal zulässige Abschleifmaße an.

Noch ein wichtiger Punkt: die Anschraubfläche muss um genau das gleiche Maß abgeschliffen werden, dass beim Bearbeiten der Reibfläche entfernt wurde. Wird darauf nicht geachtet, bringen die Federn der Kupplungsdruckplatte nicht mehr ausreichend Anpressdruck auf. Das wird all zu oft vergessen.

Mörder entlarven

In der Praxis wird dort die Kupplungsscheibe der Verpackung entnommen und ohne Prüfung in das Fahrzeug eingebaut. Das kann fatale Folgen haben. Wegen dieser sorgenlose Montage wurden schon Fahrer - völlig zu Unrecht - als „ Kupplungs-Mörder „ entlassen. Juristisch ist das natürlich kein Kündigungsgrund, aber in der Praxis bringen solche Probleme den beteiligten viel Ärger ein.

Wie prüft man die Kupplung vor dem Einbau richtig? In jedem Fall muss die Kupplungsscheibe in ein Seitenschlag-Messgerät gespannt werden und darauf die Abweichung des Planlaufs gemessen werden. Bei Einscheibenkupplungen sind höchstens ein halber Millimeter, bei Zweischeiben-Varianten sogar nur drei zehntel Millimeter Seitenschlag, motorseitig am äußersten Drittel des Belagringes gemessen, zu tolerieren.

Liegen die Abweichungen über dieser Toleranzgrenze, muss die Kupplungsscheibe neu ausgerichtet werden. Das passiert bei vielen großen Kupplungs-Herstellern schon im Werk. Die Kupplungsscheibe kann aber während des Transports oder beim Lagern durch unsachgemäße Behandlung beschädigt werden. Schon durch „ Fallenlassen „ auf den Ladentisch oder auf die Werkbank treten später eventuell Trennschwierigkeiten bei der montierten Scheibe auf.

Durch schlechtes Trennen der Kupplung werden die Synchron-Einrichtungen des Getriebes zusätzlich beansprucht. Eine aufwendige Getriebereparatur ist durch so eine geringfügige Ursache unter Umständen schon beim Einbau vorprogrammiert.

Die Führung schmieren

Die Nabe in der Mitte der Kupplungsscheibe benötigt zur Schmierung Fett. Das gleiche gilt genauso für das Führungslager, dass in der Kurbelwellen-Bohrung sitzt und die Eingangswelle des Getriebes führt. Diese Welle steckt später, beim zusammenmontierten Antriebsstrang, in der Kupplungsnabe. Einige Hersteller bieten zur Schmierung dieser Lagerstellen ein eigenes hohe Leistungsfähigkeit Fett an. Die Experten raten von der Verwendung eines „ normalen „ Gleitfettes für diesen Einsatzzweck dringend ab.


Dampfen und fressen

Auf gar keinen Fall sollte man an diesen Stellen eine Kupferfettpaste verwenden. Nach kurzer Zeit sind die schmierenden Stoffe verdampft. Im schlimmsten Fall frisst sich die Getriebewelle im Führungslager der Motorkurbelwelle fest. Das führt zur starren Verbindung zwischen Getriebe und Motor. Da hilft kein Tritt auf die Kupplung mehr, kein Gang geht mehr „ rein oder raus „.

Gleichstand nach Einlauf

Bevor die Kupplungsdruckplatte auf der Schwungscheibe verschraubt wird, muss die Kupplungsscheibe mithilfe einer Hilfsprofil-Welle zentriert werden. Mit den vorgegebenen Drehmoment sieht man die Befestigungsschrauben kreuzweise an. Erst nach dem Festziehen kann man den Montagebügel entfernen.

Zulässige Unebenheiten der neuen Kupplungsscheibenbelege können nämlich einen geringen Schiefstand der Ausrückhebel oder des Ausrückringes bewirken.

Schon nach kurzer Einlaufzeit stellt sich aber der Gleichstand selbst ein. Daher sollte man bei der Montage auf keinen Fall versuchen, die Festeinstellung zu „ regulieren „. Abgesehen von einer falsch eingestellten Kupplung erlöschen dadurch alle Garantieansprüche.

Weg mit den alten

Alle Zentrierteile der Getriebeglocke müssen beim Einbau der neuen Kupplung überprüft und beschädigte Teile ausgetauscht werden. Wer der Meinung ist, in der Praxis „ hielten „ auch alte und lädierte Zentrierbolzen, der täuscht sich. Vielleicht stehen die Bolzen wirklich den rauen Fahrbetrieb durch. Trotzdem werden während dessen fast unweigerlich die Torsionsdämpfer und die Trägerbleche der Kupplungsscheibe zerstört.

Es zahlt sich also wirklich nicht aus, für ein paar gesparte Euro den viel zu frühen Tod der neuen Kupplung aufs Spiel zu setzen.

Je nach Fahrzeugtyp muss zuguterletzt noch das Kupplungsspiel eingestellt werden. Bei selbstnachstellenden Ausrücksystemen ist diese letzte Justierung nicht mehr notwendig. Ausgeschlagene Ausrückerteile sollte man gegen Neuteile austauschen.

Wichtig ist, dass alle Bauteile, die die Kupplung ausrücken, auf Leichtigkeit überprüft und gegebenenfalls überholt werden. Man sollte auch nicht vergessen, hydraulische Ausrücksysteme nach der Montage wieder nach Vorschrift des Kupplungsherstellers zu entlüften.

Fazit beim Kupplungscheck: Ob das Erneuern einer Kupplung wirklich notwendig ist, lässt sich auch ohne Demontage überprüfen. Allerdings ist die Kupplungsmontage n i c h t s für ungelernte Schrauberlinge. Selbst Profis nehmen eine Checkliste zur Hilfe, mit der sich die Qualität der Arbeitsgänge am besten kontrollieren lässt.


Anmerkung:

Dieser Artikel wurde auf Wunsch mehrerer Leser eingestellt und behandelt die Kupplung von Oldtimer-Fahrzeugen. Die hier gemachten Aussagen sind daher für Neufahrzeuge nicht immer zutreffend.


admin


gedruckt am 28.03.2024 - 17:38
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