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Kupplungsbetätigung Elektronisches Kupplungssystem

mit Infos und Bildern von Sachs

 

Was muss ein Kupplungsbetätigungssystem können?

- bei Fußbetätigung

  • niedrige Pedalkraft

  • niedrige Haltekraft beim Auskuppeln

  • breiter Dosierbereich beim Anfahren

  • kurzer Pedalweg

  • bequem erreichbare Pedale

  • Keine Pedalvibrationen

  • geräuschfreie Betätigung

- bei automatisiertem System

  • hohe Systemdynamik

  • präzise Anpassung an den Fahrerwunsch

  • Missbrauchsschutz für Kupplung

  • geringer Energiebedarf

  • geringer Bauraumbedarf

  • höhere Kupplungslebensdauer

  • geringer Aufpreis

Die Kupplungsbetätigung umfasst alle Bauteile, mit denen der Pedalweg auf die Druckplatte übertragen wird.

 

Wenn der Fahrer das Kuppeln als komfortabel empfinden soll, dürfen Pedalkraft und -weg bestimmte Grenzen nicht überschreiten. Wichtig sind außerdem eine gute Dosierbarkeit beim Anfahren und das ermüdungsfreie Halten im ausgekuppelten Zustand.

Der Pedalweg orientiert sich an der Ergonomie von Fuß und Unterschenkel und sollte 120 bis 140 mm betragen. Die Gesamtübersetzung zwischen Pedal- und Anpressplatte beträgt etwa 35 bis 45. Sie teilt sich auf in die Übersetzung im Pedal in der Hydraulikstrecke (Verhältnis der Kolbenflächen von Geber- und Nehmerzylinder), im Betätigungshebel und in der Membranfeder. Ein Teil des Pedalweges ist zum Ausgleich der elastischen Verformung aller Bauteile im Kraftfluss erforderlich. Dieser Anteil ist aber nicht voll als Wegverlust zu betrachten, da eine gewisse Elastizität Voraussetzung für einen guten Anfahrkomfort ist. Die theoretische Pedalkraft berechnet sich aus der Anpresskraft der Druckplatte dividiert durch die Gesamtübersetzung. Hinzu kommen noch die Reibungsverluste. Damit der Komfortbereich der Pedalkraft von 80 bis 120 N nicht überschritten wird, sind sie so klein wie möglich zu halten. Falls erforderlich, senkt eine Übertotpunktfeder im Pedal das Pedalkraftmaximum. Eine neue Druckplattengeneration mit insgesamt reduzierter und über die Lebensdauer gleichbleibender Ausrückkraft ermöglicht auch für höhere Motormomente niedrige Pedalkräfte.

Für Motoren mit mehr als 700 Nm ist ein pneumatischer Kupplungskraftverstärker erforderlich.Am komfortabelsten kuppelt man automatisch mit Hilfe des elektronischen Kupplungssysteme EKS.

 

Ausrücker

Das mechanische Kupplungsbetätigungssystem von Sachs ist eine aus mehreren bewährten Standard-Komponenten vormontierte Einheit. Zentrales Element ist der Ausrücker, der bereits mit Schwinge und Führungsrohr verbunden ist. Aus der Zusammenfassung mehrerer Bauteile in einem System resultieren für den Anwender Kostensenkungen der Montage und Logistik. Das mechanische Kupplungsbetätigungssystem ist für die Anwendung in Personenkraftwagen konzipiert und kann sowohl durch Geber- und Nehmerzylinder als auch durch Seilzug betätigt werden.

 

1 Kugelzapfen
2 Feder
3 Führungsrohr
4 Klammer
5 Ausrücker
6 Kupplungshebel

 

Der Ausrücker besteht aus dem Ausrücklager und der Schiebehülse, an deren seitlichen Nocken der Betätigungshebel angreift. Die Schiebehülse gleitet auf einem am Getriebe befestigten Führungsrohr. Die am Pedal aufgebrachte Kraft wird hydraulisch oder über einen Seilzug auf den Betätigungshebel übertragen. Eine Selbstzentriereinrichtung zwischen Lagerkörper und Schiebehülse sorgt für den automatischen Ausgleich des Mittenversatzes zwischen Kurbelwelle und Führungsrohr. Die Fettfüllung des Schrägkugellagers reicht für die gesamte Lebensdauer. Für Großserienstückzahlen sind die Innen- und Außenringe des Wälzlagers tiefgezogene Blechteile. Die Schiebehülse ist in der Regel in Kunststoff ausgeführt. Sie ist so gestaltet, dass keine Schmierung nötig ist. Die Hebelanlagen sind weitgehend gehärtet, um geringen Verschleiß an der Kontaktstelle zu gewährleisten.  
 

Geber- und Nehmerzylinder

 

Die hydraulische Betätigung besteht aus dem Geberzylinder mit Vorratsbehälter für das Druckmedium, der Hydraulikleitung und dem Nehmerzylinder.

Der Geberzylinder wird vom Kupplungspedal betätigt. Das Druckmedium wird durch die Druckleitung zum außerhalb der Kupplungsglocke montierten Nehmerzylinder geführt.

Der Nehmerzylinder hat einen größeren Durchmesser als der Geberzylinder, womit ein Teil der erforderlichen Gesamtübersetzung zwischen Pedal- und Druckplatte abgedeckt wird.

Neue Sachs-Zylinder mit Kunststoffgehäuse und Stahl-Dichtungslauffläche verbinden eine sehr gute Funktion mit einem hohen Wirkungsgrad bei geringen Kosten und niedrigem Gewicht.

Als Druckmedium wird wegen des großen Temperatureinsatzbereiches und der Wasseraufnahmefähigkeit normalerweise Bremsflüssigkeit eingesetzt. Für Kupplungs- und Bremssystem genügt somit ein Vorratsbehälter. Bei einigen Mähdreschern und Ackerschleppern wird zur Vermeidung möglicher Verwechslungen für die Kupplungshydraulik Mineralöl eingesetzt.

Die einfache Montage wird durch Steckverbindungen zwischen Zylindern und Druckleitung sichergestellt.

Pedalvibrationen lassen sich mit Hilfe konstruktiver Maßnahmen an der Druckleitung und dem Geberzylinder dämpfen.

 

 

 

Konzentrische Nehmerzylinder

 

Der herkömmliche Nehmerzylinder, der Ausrücker und der Betätigungshebel lassen sich zu einem Bauteil, dem konzentrischen Nehmerzylinder CSC (Concentric Slave Cylinder) zusammenfassen.

 

Er ist konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordnet und betätigt die Druckplatte direkt. Das Führungsrohr und der Betätigungshebel einschließlich seiner Lagerung entfallen. Besonders im Nutzfahrzeug bringt diese Bauart erhebliche Gewichtseinsparungen und deutlich reduzierte Kosten, unter anderem durch Logistikvereinfachung.

 
 

Elektronische Kupplungssysteme

 

Mit dem Elektronischen Kupplungssystem EKS hat Sachs eine universelle und eigenständige Lösung entwickelt, die das Schalten entscheidend vereinfacht. Es ist ein wichtiger Beitrag für komfortables, sicheres, wirtschaftliches und umweltgerechtes Fahren.

Der Aktuator ersetzt das Kupplungspedal im Fahrzeug. Er wird von einer Elektronik gesteuert, die durch Sensoren an allen wichtigen Schnittstellen über die Schaltabsicht des Fahrers und Fahrsituation informiert ist. Bei dem automatisierten Kupplungssystem EKS bleibt das Schalten die Sache des Fahrers. Er bestimmt, wann und wie der Gang gewechselt wird. Die Dynamik des manuellen Schaltens bleibt voll erhalten. Der Aktuator positioniert die Kupplung in Sekundenbruchteilen auf Zehntelmillimeter genau und sorgt damit für optimales Aus- und Einkuppeln. Der Kupplungsverschleiß wird dadurch reduziert.

 

EKS

 

Quelle: Sachs




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Johannes Wiesinger

bearbeitet: 19.02.2015

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