Verschiedene Arten von Kupplungen und ihr Funktionsprinzip

Da eine Kupplung eine der wichtigsten Komponenten in einem Auto ist, wird sie in verschiedenen Ausführungen hergestellt, um unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. In der vorherigen Lektion wurde die Kupplung als eine mechanische Vorrichtung erklärt, die die Kraftübertragung von der Antriebswelle zur Abtriebswelle ein- und auskuppelt. Wir haben auch gezeigt, dass es zwei Wellen hat, eine ist mit dem Motor oder der Antriebseinheit (dem Antriebselement) verbunden, während die andere Welle die Leistung liefert, die die Arbeit erledigt.

Heute schauen wir uns die verschiedenen Kupplungstypen und ihr Funktionsprinzip an.

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Verschiedene Kupplungstypen:

Nachfolgend sind die verschiedenen Kupplungstypen und ihre Funktionsweise aufgeführt:

• Reibungskupplung
• Hydraulische Kupplung
• Fliehkraftkupplung
• Halbzentrifugalkupplung
• Kegelkupplung
• Membrankupplung
• Elektromagnetische Kupplung
• Hunde- und Spline-Kupplung
• Vakuumkupplung
• Freilaufkupplung

Tauchen Sie ein in ihre Erklärung!

Reibungskupplung:

Es gibt zwei verschiedene Arten von Reibungskupplungen, nämlich; Einscheibenkupplung und Mehrscheibenkupplung.

Einzelne Kupplungsscheibe :Die Einzelkupplung ist die häufigste und am häufigsten verwendete Kupplung in modernen Leichtfahrzeugen. Es hilft, Drehmoment/Leistung vom Motor auf die Getriebeeingangswelle zu übertragen. Es hat nur auf dem Teller, wie der Name schon sagt. Diese Platte ist an Keilen der Kupplungsscheibe befestigt. Die Platte ist eine dünne Metallscheibe, die auf beiden Seiten Reibungsflächen enthält.

Mehrfachkupplungsscheibe :Wie der Name schon sagt, verwendet eine Mehrfachkupplungsscheibe mehrere Kupplungen, um einen Reibkontakt mit dem Schwungrad des Motors herzustellen. Diese übertragen Kraft zwischen der Motorwelle und der Getriebewelle des Fahrzeugs. Die Anzahl der Reibflächen bestimmt die Fähigkeit der Kupplung, Drehmoment zu übertragen. Diese Kupplungsscheibe ist auf der Motorwelle und der Getriebewelle montiert. Die Mehrfachkupplung funktioniert genauso wie die Einscheibenkupplung. Es wird erreicht, wenn das Kupplungspedal gedrückt wird. Die Kupplung wird in Rennwagen, schweren Nutzfahrzeugen und Motorrädern zur Übertragung hoher Drehmomente eingesetzt.

Es gibt zwei Arten von Mehrfachkupplungen, wie trocken und nass; Die Kupplung wird als Nasskupplung bezeichnet, da sie in einem Ölbad arbeitet. Es handelt sich um eine Trockenkupplung, wenn sie ohne Öl arbeitet. Die Nasskupplungen werden üblicherweise in Verbindung mit oder als Teil des Automatikgetriebes verwendet.

Hydraulische Kupplung:

Das Arbeitsprinzip der hydraulischen Kupplung ist das gleiche wie bei der Vakuumkupplung. Ihr Hauptunterschied besteht darin, dass die hydraulische Kupplung mit Öldruck arbeitet, während die Vakuumkupplung mit Vakuum arbeitet. Die Hauptbestandteile dieses Kupplungssystems sind Akkumulator, Ventilsteuerung, Pumpe, Zylinder mit Kolben und Vorratsbehälter.

Beim Arbeitsprinzip einer hydraulischen Kupplung pumpt der Ölbehälter mit Hilfe einer Pumpe Öl in den Druckspeicher. Diese Pumpe arbeitet mit dem Motor zusammen und der Druckspeicher ist über das Steuerventil mit dem Zylinder verbunden. Das Steuerventil wird durch den am Schalthebel angebrachten Schalter betätigt. Der Kolben ist durch den Verbindungsmechanismus mit der Kupplung verbunden.

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Der Schalter öffnet das Steuerventil, wenn der Fahrer den Schalthebel hält, um die Gänge zu wechseln, wodurch das Öl unter Druck zum Zylinder gelangt. Der Öldruck bewegt den Kolben vor und zurück, wodurch die Kupplung ausgerückt wird.

Und wenn der Fahrer den Schalthebel loslässt, ist der Schalter offen, wodurch das Steuerventil geschlossen und die Kupplung eingerückt wird.

Fliehkraftkupplung:

Fliehkraftkupplungen verwenden eine Zentrifugalkraft, um die Kupplung einzurücken, im Gegensatz zu anderen, die mit Federkraft arbeiten. Die Kupplung wird abhängig von der Motordrehzahl automatisch betätigt, wodurch das Kupplungspedal entfällt.

Der Vorteil dieser Kupplung besteht darin, dass der Fahrer das Fahrzeug in jedem Gang leicht anhalten kann, ohne den Motor abzuwürgen. Das Fahrzeug kann in jedem Gang einfach durch Drücken des Gaspedals gestartet werden.

Die Funktionsweise der Fliehkraftkupplung ist ganz anders, da sie aus den Gewichten A besteht, die bei B drehbar gelagert sind. Die Gewichte fliegen aufgrund der Fliehkraft weg, wenn die Motordrehzahl zunimmt. Die angelegte Zentrifugalkraft betätigt die Winkelhebel, die die Platte C drücken. Die Bewegung der Platte C drückt die Feder E, die die Kupplungsplatte D am Schwungrad extrem gegen die Feder G drückt. Dadurch wurde die Kupplung eingerückt.

Die Feder G hilft, die Kupplung bei niedrigen Drehzahlen bei etwa 500 U/min zu lösen, und der Anschlag H begrenzt die Bewegung der Gewichte.

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Halbzentrifugalkupplung:

Die Halbzentrifugalkupplung nutzt auch die Zentrifugalkraft zusammen mit einer Federkraft, die ihr in eingerückter Position hilft. Die Kupplung besteht aus Hebeln, Kupplungsfedern, Druckplatte, Reibbelag, Schwungrad und Kupplungsscheibe. Die Hebel und Federn sind gleichmäßig auf der Druckplatte angeordnet. Diese Feder wurde entwickelt, um das Drehmoment bei normaler Motordrehzahl zu übertragen, während die Zentrifugalkraft hilft, das Drehmoment bei höherer Motordrehzahl zu übertragen.

Die Funktion der Halbzentrifugalkupplung tritt auch bei normalen Motordrehzahlen auf, wenn die Kraftübertragung niedrig ist, halten die Federn die Kupplung eingerückt. Die Gewichtshebel üben keinen Druck auf die Druckplatte aus. Und bei hoher Motordrehzahl, wenn die Kraftübertragung hoch ist, fliegen die Gewichte, wodurch die Hebel Druck auf die Platte ausüben können. Dadurch bleibt die Kupplung fest eingerückt. Die Federn in diesen Kupplungstypen bestehen aus weniger steifen Federn, wodurch der Fahrer beim Betätigen der Kupplung keine Belastung erfährt.

Kegelkupplung:

Bei einer Konuskupplung haben die Reibflächen eine konische Form mit zwei Flächen zur Übertragung des Drehmoments. Die Motorwelle besteht aus einem weiblichen Konus und einem männlichen Konus. Der männliche Konus ist auf der verzahnten Kupplungswelle montiert, die darauf gleitet. Dieser konische Teil hat eine Reibfläche.

Die Reibungsflächen des männlichen Konus kommen aufgrund der Federkraft in Kontakt mit dem weiblichen Konus, wenn die Kupplung eingerückt ist. Wenn jedoch das Kupplungspedal gedrückt wird, gleitet der männliche Konus in Richtung der Federkraft, wodurch die Kupplung ausgerückt wird.

Einer der großen Vorteile der Konuskupplung ist, dass die auf die Reibfläche wirkende Normalkraft größer ist als die Axialkraft. Einige Einschränkungen treten auch bei der Konuskupplung auf, wie z. Der männliche Zapfen neigt dazu, sich an den weiblichen Zapfen zu binden, was es schwierig macht, sich zu lösen. Geringer Verschleiß beeinträchtigt die axiale Bewegung der Außenkegel, was das Einrücken der Kupplung erschwert.

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Membrankupplung:

Die Membrankupplung enthält eine Membran auf einer konischen Feder, die Druck auf die Druckplatte zum Einrücken der Kupplung erzeugt. Als Feder wird entweder eine Krone oder ein Finger verwendet, der an der Druckplatte befestigt ist.

Bei einer Kupplungsart wird die Motorleistung von der Kurbelwelle auf das Schwungrad übertragen, das einen Reibbelag enthält. Die Druckplatte befindet sich hinter der Kupplungsscheibe, da sie Druck auf diese ausübt.

Bei Membrankupplungen ist die Membran eine konische Form der Feder, die es dem äußeren Lager ermöglicht, sich beim Drücken zum Schwungrad hin zu bewegen. Das auf die Membranfeder drückende Schwungrad drückt die Druckplatte nach hinten. Dadurch kann der Druck auf die Platte begrenzt und die Kupplung ausgerückt werden. Und wenn das Kupplungspedal losgelassen wird, kehren die Druckplatte und die Membranfeder in ihre normale Position zurück und die Kupplung wird eingekuppelt.

Die Vorteile der Kupplung bestehen darin, dass es keine Ausrückhebel gibt, da die Feder bereits die Position eingenommen hat. Fahrer müssen keinen so starken Pedaldruck ausüben, um die Kupplung ausgerückt zu halten. Dies liegt daran, dass der Schraubenfederdruck stärker ansteigt, wenn das Pedal niedergedrückt wird, um die Kupplung auszurücken.

Elektromagnetische Kupplung:

Die elektromagnetische Kupplung wird elektrisch betrieben, aber die Kupplung wird mechanisch übertragen. Diese Kupplung hat kein mechanisches Gestänge, um ihren Eingriff zu steuern, weshalb ein schneller und reibungsloser Betrieb erfolgt. Es verwendet eine Fernbedienung für seinen Betrieb, wodurch die Kupplung aus der Ferne bedient werden kann.

Die elektrische Energie wird von der Batterie geliefert und das Kupplungsschwungrad enthält eine Wicklung. Die Wicklung lässt Strom durch und erzeugt das elektromagnetische Feld und bringt die Druckplatte zum Einrasten. Es wird deaktiviert, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird.

Bei einer elektromagnetischen Kupplung befindet sich in der Gangebene ein Kupplungsfreigabeschalter, der es dem Fahrer ermöglicht, den Schalthebel beim Gangwechsel zu betätigen. Dieser Schalter wird betätigt, indem die Stromzufuhr zu der Wicklung unterbrochen wird, die die Ausrückung bewirkt.

Hunde- und Spline-Kupplung:

Die Klauen- und Keilkupplungstypen von Kupplungen werden verwendet, um Zahnrad und Welle zu verbinden oder an Welle miteinander zu verriegeln. Die Hauptteile der Kupplung sind die Klauenkupplung mit der Außenverzahnung und die Schiebemuffe mit der Innenverzahnung. Die Wellen sind so konstruiert, dass sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen und niemals durchrutschen. Die Kupplung soll eingerückt sein, wenn die beiden Wellen verbunden sind. Die Kupplung wird ausgerückt, wenn sich die Schiebemuffe auf der Keilwelle zurückbewegt, um keinen Kontakt mit der Antriebswelle zu haben. Diese Kupplungstypen werden hauptsächlich in Fahrzeugen mit Schaltgetriebe verwendet, die helfen, verschiedene Gänge zu sperren.

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Vakuumkupplung:

Diese Kupplung nutzt für ihre Arbeit den vorhandenen Unterdruck im Motorkrümmer. Die Vakuumkupplung besteht aus Vorratsbehälter, Rückschlagventil, Vakuumzylinder mit Kolben und Magnetventil. Der Vorratsbehälter ist über ein Rückschlagventil mit dem Einlasskrümmer verbunden. Ein Vakuumzylinder ist über ein magnetbetätigtes Ventil mit einem Reservoir verbunden. Dieses Solenoid wird für seinen Betrieb von der Batterie mit Strom versorgt, und der Stromkreis hat einen Schalter, der am Schalthebel angebracht ist. Der Schalter wird betätigt, wenn der Fahrer den Gang wechselt, indem er den Schalthebel hält.

Das Solenoid erregt und zieht das Ventil nach oben, das eine Seite des Vakuumzylinders und das Reservoir verbindet. Dieser Mechanismus öffnet den Durchgang zwischen dem Vakuum und dem Reservoir. Durch unterschiedliche Druckniveaus kann sich der Kolben des Vakuumzylinders vorwärts und rückwärts bewegen. Die Bewegung des Kolbens wird über ein Gestänge auf die Kupplung übertragen, wodurch diese ausgerückt wird. Wird der Schalthebel nicht betätigt, ist der Schalter geöffnet und die Kupplung bleibt durch die Kraft der Federn eingerückt.

Freilaufeinheit:

Die Freilaufkupplung wird auch Federkupplung, Freilaufkupplung oder Überholkupplung genannt. Die Übertragungsleistung ist in eine Richtung, genau wie die Fahrradübertragung. Der Freilauf befindet sich hinter dem Getriebe. Die Hauptwelle überträgt die Kraft von der Hauptwelle auf die Abtriebswelle, die die Abtriebswelle antreibt, wenn sich die Planetenräder im Schnellgang befinden. An der Schwungradeinheit sind eine Nabe und ein äußerer Laufring enthalten. Diese Nabe hat interne Keile, um sie mit der Getriebehauptwelle zu verbinden. Die Außenfläche der Nabe hat 12 Nocken, die dazu bestimmt sind, 12 Rollen in einem Käfig zwischen ihnen und dem Außenring zu halten. Der Außenring ist mit der Overdrive-Außenwelle verzahnt.

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