Was genau ist eine Kupplung?

Ich habe kürzlich herausgefunden, dass das von der Kurbelwelle angetriebene Schwungrad mit der Kupplung (oder einem Teil davon) verbunden ist. Ich habe ein grundlegendes Verständnis dafür, was eine Kupplung tut, weil ich weiß, wie man ein Auto fährt. Damit meine ich, dass ich weiß, dass die Kupplung ausgekuppelt ist, wenn ich auf das Pedal trete, und dass dies dazu führt, dass der Motor das Auto nicht nach vorne ziehen kann (da die Kraft des Motors nicht auf die Räder gelangen kann) - aber ich habe keine ahnung wie das funktioniert.

Ich habe ein paar Fragen dazu:

• Was ist eine Kupplung?
• Wie wirkt sich das Herunterdrücken des Kupplungspedals aus?
• Was ist eine "Kupplungsscheibe" und wie hängt sie mit der Kupplung zusammen?
• Wie hängen diese Dinge mit dem Schwungrad zusammen?

Im Allgemeinen ist eine Kupplung ein Teil, mit dem zwei Wellen auch während ihrer Drehung verbunden / getrennt werden können.

Die einfachste Kupplung besteht aus zwei Scheiben, die jeweils fest an einer Welle befestigt sind. Drücken Sie sie zusammen und die Reibung zwischen ihnen ermöglicht es, das Drehmoment von einer Welle auf die andere zu übertragen. Ziehen Sie sie auseinander, und die Wellen sind nicht mehr miteinander verbunden, und jede Welle kann sich mit ihrer eigenen Drehzahl drehen.

Der wichtige Punkt ist, dass die Kupplungsscheiben rutschen können, bis beide Wellen die gleiche Drehzahl haben. Dies unterscheidet sie von Zahnrädern, die auch Wellen verbinden / trennen können, aber bereits die Wellen benötigen, um das richtige Drehzahlverhältnis zu haben.

Eine typische Kupplung in einem Auto ist nicht viel mehr als diese zwei Scheiben:

Die orangefarbene Kupplungsscheibe ist mit der Welle mit dem Getriebe verbunden, das blaue ist das Schwungrad, das mit der Kurbelwelle verbunden ist.

Normalerweise wird die gelbe Druckplatte (aufgrund der Membranfeder) auf die Kupplungsplatte gedrückt und drückt diese auch auf das Schwungrad. Motor und Getriebe sind verbunden.

Wenn Sie das Kupplungspedal drücken, wird der innere Teil der Feder nach links gedrückt, wodurch sich der äußere Teil nach rechts bewegt. Dadurch wird auch die Druckplatte nach links bewegt und die Kupplungsplatte freigegeben. Der Motor ist nicht mit dem Getriebe verbunden.

Es ist nicht erforderlich, dass die linke Scheibe tatsächlich das Schwungrad ist, aber da das Schwungrad bereits ungefähr die benötigte Größe hat, wird es normalerweise als Teil der Kupplung verwendet.

Noch ein paar Worte zur Kupplung im Auto:

Wenn Sie ein Zahnrad ausschalten, verschleißen Sie die Zähne der Zahnräder stark, wenn noch Drehmoment auf sie ausgeübt wird. Die Kupplung entfernt also dieses Drehmoment und ermöglicht das sanfte Ausrücken des Zahnrads.

Wenn Sie den neuen Gang einlegen, hat die Welle zwischen Getriebe und Kupplung immer noch nicht die richtige Drehzahl, die dem Zahnrad und der Drehzahl der Welle zu den Rädern entspricht. Daher hat jeder Gang eine Art "Minikupplung", die als Synchronisationsring bezeichnet wird und diese Welle auf die richtige Drehzahl (und die richtige Position) bringt. Diese Kupplung ist jedoch nur für diese kleine Welle vorgesehen und zu klein, um den gesamten Motor auf die richtige Drehzahl zu bringen. Außerdem wird es nur verwendet, um die Drehzahl anzupassen, nicht um das Drehmoment während der Fahrt zu übertragen.

Um nur andere Arten von Kupplungen zu erwähnen:

Die meisten Roller haben diese Art von Kupplung, die einer Trommelbremse ähnelt (aber zB ohne Kolben).

Der gesamte rötliche Teil ist mit der Motorseite verbunden und dreht sich gegen den Uhrzeigersinn. Wenn die Drehzahl erhöht wird, werden die orangefarbenen Teile aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen gezogen und so gegen die grüne Trommel gedrückt, die mit dem Rad verbunden ist. Der einzige Grund für diese Kupplung besteht darin, Rad und Motor im Leerlauf zu trennen.

Eine Kupplung funktioniert genauso wie Ihre Bremsen. Das Schwungrad ist nur eine große Metallscheibe am Ende der Kurbelwelle. Ihre Kupplungsscheibe ist ein rundes Stück Reibmaterial (genau wie eine Bremsscheibe), das fest auf das Schwungrad gedrückt wird, damit es die Kraft vom Motor auf das Getriebe (und von dort auf die Räder) übertragen kann.

Wenn Sie das Kupplungspedal drücken, ziehen Sie die Kupplung von der Oberfläche des Schwungrads weg.

Wenn Sie es loslassen, wird es gegen das Schwungrad gedrückt. Wenn es auf das Schwungrad gedrückt wird, dreht die Antriebswelle das Getriebe.

Um ein bisschen zu Swebers Beitrag hinzuzufügen. Es gibt auch Lamellenkupplungen, die Sie in den meisten Motorrädern und sehr häufig in Autorennen wie IRL und F1 verwenden.

Ein gutes Video zu Lamellenkupplungen.