Wie funktioniert eine Kupplung im Auto?

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8 Antworten

Eine Kupplung benötigst du, wenn der Antrieb weiterdrehen soll oder muss aber der Abtrieb nicht weiter drehen soll. Kupplungen giebt es nicht nur bei Fahrzeugen.

Das Problem bei einem Benzin- oder Dieselmotor ist, dass er eine bestimmte mindestdrehzah benötigt, also nicht von 0 UPM an funktioniert. Das nächste Problem ist, dass es auch eine obere Grenze für die Drehzahl gibt. Hinzu kommt noch, dass über den möglichen Drehzahlbereich, der Motor auch nicht bei jeder Drehzahl dieselbe Kraft abgeben kann, was dann den nutzbaren Drehzahlbereich noch etwas weiter begrenzt.

Also weiter mit der Kupplung: Wenn du jetzt also den Motor fest mit den Rädern koppelst, kannst du das Fahrzeug nur zum stehen bringen, wenn der Motor auch steht. Ganzblöd wirds beim anlassen, dann müsste der Starter auch noch zwangsweise das ganze Fahrzeug bewegen. Also benötigt man ein Element um die Kraftübertragung zwischen Motor und Rädern zu unterbrechen, bzw. den Motor abzukoppeln. Praktisch funktioniert eine Kupplung eigentlich wie eine Bremse. Physikalisch besteht zwischen Bremse und Kupplung der Unterschied eigentlich nur darin, dass die Bremse die Energie auf ein fesstehendes Teil überträgt und die Kupplung zwischen zwei beweglichen Teilen.

Aus unterschiedlichen Gründen baut man die Kupplung praktischerweise zwischen Motor und Getriebe ein. Beim Auto besteht die Kupplung aus einem Teller, welcher auf der Motorwelle sitzt und gleichzeitig auch noch das Schwungrad ist (oder umgekehrt, das SChwungrad wird als Teller für die Kupplung benutzt). Auf der Getriebewelle sitzt ein zweiter, auf der Welle verschibbarer, Teller, welcher mit Federn an das Schwungrad gepresst wird. Über ein Gestänge oder einen Seilzug kann dann der verschiebbare Teller mit dem Kupplungspedal vom Schwungrad stufenlos abgehoben werden. Da Stahl auf Stahl nicht gerade ideale Eigenschaften hat ist einer der Teller mit einem Kupplungsbelag belegt, eigentlich der selbe Belag welcher auch für Bremsen verwendet wird. In einem gewissen Bereich können wir nun die Kraftübertragung zwischen Motor und Getriebe stufenlos verändern, wobei dann die Kupplung schleift, weil sich die beiden Teller mit unterschiedlichen Drehzahlen bewegen.

Nun noch zum Getriebe. Nehmen wir ein Rad mit 0.63m Durchmesser. Dieses hat 2m Umfang. Bei einer Umdrehung des Rades bewegt sich also das Fauhzeug 2m weiter.

Nun gebe ich dir noch einen Motor, welchen du aber nur im Bereich zwischen 1'000 UpM und 5'000 UpM verstellen kannst.

Wenn du diesen jetzt direkt an dein Rad koppelst fährt dein Fahrzeug bei 1'000 UpM 2'000m/Minute und bei 5'000 UpM 10'000m/Minute, also umgerechnet zwischen 120kmh und 600kmh. Das kommt jetzt in der Fussgängerzone nicht so gut an :-) Also muss da eine Untersetzung dazwischen, ein Getriebe. Sagen wir mal 10:1, also die Drehzahl wird um das 10fache Untersetzt. Nun Fährt die Kiste zwischen 12kmh und 60kmh. Das ist jetzt in der Fussgängerzone gut, kommt aber auf der Autobahn wieder nicht gut. Also benötigen wir noch ein zweites Getriebe, welches 5:1 untersetzt. Damit machen wir 24kmh bis 120kmh. Das reicht jetzt gerade mal für die Autobahn. Praktisch ist jetzt noch das Problem, dass unser Motor bei 1'000UpM nicht viel Kraft hat und bei 5'000Upm hat er auch nicht die maximale Leistung, also müssen wird halt noch ein paar zusätzliche Getriebestufen einbauen, praktisch sind das dann so 3 bis 6, welche in einem Auto vorhanden sind. Bei LKWs hat man oft 4 bis 7 Gänge und noch ein dazwischenschaltbares Getriebe für "halbe Gänge", also dann 8 bis 14 Gänge um den Motor immer in demjenigen Drehzahl-Bereich betreiben zu können in welchem er die maximale Laistung abgeben kann, ein LKW ist halt was für Profis.

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Sobald du die Kupplung trittst, trennst du den Motor vom Getriebe. Dadurch hast du die Möglichkeit einen Gang nach oben oder nach unten zu schalten.

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