Herstellung von Kupplungsscheiben für Kraftfahrzeuge
In einem manuell betriebenen Auto gibt es im Allgemeinen drei Pedale: Bremse, Gaspedal und Kupplung. Die Kupplungsscheibe (Abbildung 1) hilft, die Trägheit zu überwinden und das Fahrzeug zu starten. Wenn der Motor eines Autos Leistung erzeugt, wird diese Leistung von der Motorkurbelwelle als Drehkraft (Drehmoment) über die Kupplung auf die Antriebsräder übertragen. Die Verwendung einer Kupplungsreibungsvorrichtung zum Ein- und Ausschalten des Kraftflusses (Abbildung 2) ermöglicht eine sanfte, progressive Kraft- und Drehmomentübertragung. Kupplungen sind bei Geräten mit zwei rotierenden Wellen nützlich.
In einem Auto benötigen Sie eine Kupplung, da der Motor ständig läuft, sich die Räder jedoch nicht drehen, wenn das Auto steht. Die Räder können sich nur durch Gänge drehen. Wenn Sie jedoch die Kupplung nicht verwenden und die Räder durch Gänge drehen, stoppt der Motor. Da der Motor nicht dafür ausgelegt ist, die Räder bei stehendem Auto direkt zu drehen, greift die Kupplung sanft zwischen den Antriebsrädern und der Motorkurbelwelle und startet die Antriebsräder. Sport.
Die Kupplung ermöglicht dem Motor, das nicht rotierende Getriebe sanft einzukuppeln, indem sie den Schlupf zwischen Motor und Getriebe kontrolliert (Abbildung 2). Der Standardzustand der Kupplung ist eingekuppelt, was bedeutet, dass die Verbindung zwischen Motor und Getriebe immer „eingeschaltet“ ist, es sei denn, der Fahrer drückt das Kupplungspedal und löst sie. Wenn der Motor mit eingekuppelter Kupplung und Getriebe im Leerlauf läuft, dreht der Motor die Eingangswelle des Getriebes, überträgt jedoch keine Kraft auf die Räder.
Kupplungsbeläge werden aus einer NBR-Formel hergestellt, die eine Kombination von Inhaltsstoffen enthält, die im Grunde wie ein Bremsbelag funktionieren. Der Kupplungsbelag ist die Grifffläche der Kupplung. Der Kupplungsbelag ist ein Reibmaterial, das dem Gummibremsbelag ähnelt, sodass die Reibung gleichmäßig ist und während des Gebrauchs weniger Geräusche entstehen. Ihre Funktion unterscheidet sich jedoch deutlich von der von Bremsbelägen, da Kupplungen im Gegensatz zu Bremsen dazu dienen, die Bewegung eines mechanischen Teils auf ein anderes zu übertragen, indem die beiden Oberflächen in Kontakt gehalten werden. Kupplungsbeläge verhindern, dass diese beiden Oberflächen verrutschen.
Heutige Kupplungsbeläge bestehen üblicherweise aus Fiberglas, Kevlar-Gewebe, einer Metallart (Kupfer, Stahl usw.), verstärktem Kohlenstoff, Graphit, Silikat usw., verbunden mit einem ölbeständigen Elastomer (vorzugsweise NBR).
Allerdings wurden Kupplungsbeläge während des größten Teils des 20. Jahrhunderts aus Asbest hergestellt, das bessere Dämpfungseigenschaften und eine bessere Verschleißfestigkeit aufweist als die heute verwendeten modernen Materialien.
Da bei der Verwendung von Asbest giftige Gase entstehen, haben die Industrieländer seine Verwendung eingeschränkt.
Abbildung 3: Typische Kupplungskomponenten
Eine Kupplung ist ein mechanisches Gerät zum Ein- und Auskuppeln der Kraftübertragung, insbesondere von einer Antriebswelle auf eine angetriebene Welle (Abbildung 2). Kupplungen werden verwendet, wenn die Menge oder der Zeitpunkt der Kraft- oder Bewegungsübertragung gesteuert werden muss.
Die Kupplung ist eine Unterkomponente des manuellen Getriebesystems eines Autos, die den Motor mit dem Getriebe verbindet und trennt und das Drehmoment sofort auf das Fahrzeuggetriebe überträgt. Die Kupplung ist eine Metallscheibe, die zusammen mit der Druckplatte und dem Schwungrad den Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe leitet.
Zu den verschiedenen Komponenten, die zur Kraftübertragung auf die Antriebsräder erforderlich sind, gehören Schwungrad, Druckplatte, Kupplungsscheiben, Ausrücklager, Steuergestänge und Getriebe. Moderne Kupplungen bestehen aus vier Hauptkomponenten: der Abdeckplatte (mit der Membranfeder), der Druckplatte, der angetriebenen Platte und dem Ausrücklager.
Abbildung 4: Funktion der Membranfeder
Die Abdeckplatte ist mit dem Schwungrad verschraubt, und die Druckplatte übt über eine Membranfeder oder, wie bei frühen Autos, eine Schraubenfeder Druck auf die angetriebene Platte aus. Die angetriebene Scheibe läuft auf einer Keilwelle zwischen Druckplatte und Schwungrad. Beide Seiten der angetriebenen Platte sind mit Reibmaterial beschichtet. Bei vollem Eingriff greift das Reibmaterial an Druckplatte und Schwungrad. Wenn das Kupplungspedal teilweise durchgetreten wird, gleitet das Reibmaterial ein Stück weit, wodurch die Antriebskraft gleichmäßig ansteigen kann.
Wenn das Auto unter Last gefahren wird, ist die Kupplung eingerückt. Eine am Schwungrad angeschraubte Druckplatte übt über eine Membranfeder eine konstante Kraft auf die angetriebene Platte aus (Abbildung 4). Frühere Autos hatten anstelle von Membranfedern eine Reihe von Schraubenfedern hinter der Druckplatte.
Die angetriebene Scheibe (oder Reibscheibe) läuft auf einer Keilwellen-Eingangswelle, über die die Kraft auf das Getriebe übertragen wird.
Auf beiden Seiten der Platte sind Reibbeläge ähnlich wie bei Bremsbelägen angebracht, die ein sanftes Anfahren beim Einkuppeln ermöglichen.
Wenn die Kupplung ausgerückt wird (das Pedal gedrückt wird), drückt ein Arm das Ausrücklager in Richtung Mitte der Membranfeder und löst so den Klemmdruck. Die Außenseite der Druckplatte hat eine größere Reibungsfläche, die die angetriebene Platte nicht mehr an das Schwungrad klemmt, sodass die Kraftübertragung unterbrochen wird und Gangwechsel vorgenommen werden können.
Wenn das Kupplungspedal losgelassen wird, zieht sich das Axiallager zurück und die Membranfederkraft presst die angetriebene Scheibe wieder an das Schwungrad, um die Kraftübertragung wiederherzustellen.
Einige Autos haben hydraulische Kupplungen. Durch Druck auf das Kupplungspedal in Ihrem Auto wird ein Kolben im Geberzylinder aktiviert, der den Druck über ein flüssigkeitsgefülltes Rohr an einen im Kupplungsgehäuse montierten Nehmerzylinder überträgt. Der Kolben des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel der Kupplung verbunden.