Auslegung Pkw-Kupplung

Hallo,

auf wieviel Einkuppelvorgänge (Lebensdauer?) sind normale Einscheibentrockenkupplungen eines durchschnittlichen Pkws bei normalen 5-Gang-Schaltgetriebe ausgelegt?

Danke!

LG Susi

Hallo,

auf wieviel Einkuppelvorgänge (Lebensdauer?) sind normale
Einscheibentrockenkupplungen eines durchschnittlichen Pkws bei
normalen 5-Gang-Schaltgetriebe ausgelegt?

Kurze Antwort : Genug.
Gegenfrage : Was ist genug ?
Gegenantwort : Ab welchem Vermögen ist man reich ?
Etwas zur Erklärung : siehe unten.

Danke!

LG Susi

Hallo Susi,
das wird dir kein Automobilhersteller verraten, wie das Lastkollektiv seiner Spezifikation aussieht. Sie ist gewiss ein umfängliches Dokument. Aber nun etwas allgemeines/grundsätzliches.
Für den Verschleiss der Kupplungsbeläge sind hauptsächlich drei Parameter wesentlich :

  1. Die Drehzahldifferenz zwischen dem Ausgang aus dem Motor (Kurbelwelle) und Eingangswelle ins Getriebe
  2. Das Drehmoment, bei dem die Kupplung schleift
  3. Wie lange die Kupplung schleift
    Du erkennst, wie komplex die Sache ist, wenn du nun selber versuchst, das gesamte Lastkollektiv über die gewünschte Lebensdauer zu definieren. Es besteht nämlich aus einer Vielzahl einzelner Lastspiele in unterschiedlicher Kombination der o.a. Parameter. Am steilen Berg mit einem vollbeladenen Fahrzeug voll beschleunigend anzufahren ist eine ganz andere Belastung für die Kupplung als ein Drehzahlwechsel zwischen viertem unf fünftem Gang.
    Eine Messlatte wäre die Energie (Arbeit), die in der Kupplung in Wärme/Verschleiss umgesetzt wird. Die errechnet sich aus dem Integral des Produktes der drei Parameter.
    Gruß
    Karl

Hallo,

kann man behaupten, dass eine Kupplung während eines normalen Lebenszyklus von ca. 150 000 km bei durchschnittlicher Fahrweise halten sollte? Also ohne Belagerneuerung etc?

Das Problem ist komplex :smile: Wir müssen eine Kupplung konstruieren…Natürlich nur im Studium… Sie soll nie zum Glück nie gebaut werden :smile:

LG Susi

Hallo,

kann man behaupten, dass eine Kupplung während eines normalen
Lebenszyklus von ca. 150 000 km bei durchschnittlicher
Fahrweise halten sollte? Also ohne Belagerneuerung etc?

ich kenne jemanden, der hat mit einem 40-PS-Fiesta alle 30.000 bis 40.000 km eine neue Kupplungsscheibe gebraucht. Langsames Einschleifen bei hoher Drehzahl (damit Motor ganz sicher nicht ausgeht).

Ich selber habe bisher nur eine einmal eine Kupplung gebraucht. Die Kurbelwellendichtung war undicht und Öl ist auf den Belag getropft.

Gruß, Niels

Hallo.

auf wieviel Einkuppelvorgänge (Lebensdauer?) sind normale
Einscheibentrockenkupplungen eines durchschnittlichen Pkws bei
normalen 5-Gang-Schaltgetriebe ausgelegt?

Ich kann mir nicht vorstellen, dass die Frage so, wie Du sie gestellt hast, beantwortet werden kann. Der Kuppelvorgang an sich beansprucht zunächst die Federmechanik und die Lager. Die Kupplungsbeläge wiederum unterliegen nur unter Last einem Verschleiß. Diese Beanspruchung ist wiederum lastabhängig; d.h., je mehr Drehmoment die Kupplung aufzunehmen hat, desto Reib. Flönschest Du einen 120 PS-Motor an eine für einen 15 PS-Motor gedachte Kupplung, lüse sich letztere relativ schnell in Rauch auf.

Weniger übertrieben, beeinflusst es die Lebensdauer ganz erheblich, ob (z.B. durch viele Anfahrvorgänge, wie im Stadtverkehr) öfter unter hoher Last gekuppelt werden muss. Anhängerbetrieb oder häufiger Betrieb mit maximaler Zuladung geht ebenfalls auf die Kupplung …

Normalerweise wird eine Kupplung daher nicht nur für einen gegebenen Motor, sondern auch für den gegebenen Einsatzzweck konstruoren. Zumindest Angaben zum gewünschten Drehzahlbereich und Drehmomentverlauf sollten schon gemacht werden können. Daraus lässt sich dann ableiten, welche Dimensionen die Scheibe haben muss usw.

Gruß Eillicht zu Vensre

Hallo!

Ich hab mal bischen überlegt und gerechnet,
so ca. 30 000 bis 50 000 x Anfahren ohne besondere Belastung denke ich.
Den Kupplungsverschleiss beim Schalten kann man vernachlässigen.

Nur, damit Du mal eine Zahl hast.

Grüße, Steffen!

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo,

kann man behaupten, dass eine Kupplung während eines normalen
Lebenszyklus von ca. 150 000 km bei durchschnittlicher
Fahrweise halten sollte? Also ohne Belagerneuerung etc?

Hallo Susi,
wichtig ist, dass du dem Betreuer/Beurteiler der Studienarbeit zu erkennen gibt, wie du systematisch an die Lösung herangehst. Also auch dort, wo keine Vorgaben gemacht sind (obschon das eigentlich im Rahmen der Aufgabenstellung notwendig wäre), selber (plausible) Annahmen machen. Dann ist es letztlich egal, ob du 150 tkm oder 200 tkm (für Pkw) oder 500 tkm für Fern-Lkw ansetzt.
Ich bin so mutig und behaupte, dass der Aufgabensteller sich der Komplexität der Verschleiss-Frage nicht bewusst ist.
Er hat wohl wahrscheinlich (nur) an die statische Übertragbarkeit eines Drehmomentes gedacht und lässt euch dafür munter konstruieren. Wenn es an dem ist, dann beschränke dich darauf. Berücksichtige noch für die Auslegung des zu übertragenden Drehmomentes einen Zuschlag von gut 50% für dynamische Spitzen (das Drehmoment ist beim Verbrennungsmotor leider nicht konstant über die Umdrehung der Kurbelwelle). Und bedenke auch, dass das maximale Drehmoment zwar sicher übertragen werden muss. Aber idR ist es nicht permanent. Begnüge dich für die Auslegung hinsichtlich Dauerfestigkeit mit einer Annahme von 50% des max Momentes.
Und wenn du es besonders gut machen willst, dann schreibe zum Schluss deiner Konstruktionsarbeit hinein, dass in Dauerversuchen das ausreichende Verschleissverhalten zu verifizieren ist. Und auch sei in Versuchen zu überprüfen, dass der Mikroschlupf der Kupplung (im eingekuppelten Zustand) 0,1% nicht überschreitet. Jede mit einem dynamischen Moment (wie hier) beanspruchte Kupplung „rutscht“ permanent durch, d.h. sie wandert. 0,1% sollte bei einer trockenen Kupplung nicht überschritten werden. 1% ist die Grenze für eine nasse Kupplung.
Du kannst auch mal ganz vorsichtig bei dem Aufgabensteller nach Anregungen zur Auslegung hinsichtlich Verschleiss nachfragen. Als Student ist man schließlich mit der Kenntnis nicht geboren. Ob du da eine fundierte Aussage bekommst ?
Good luck
Karl

P.S.: Habe selber einige meiner Jahresgehälter im Rahmen einer Kupplungsentwicklung „versenkt“ bis sie stand. Verschleiss war der neuralgische Punkt.

Das Problem ist komplex :smile: Wir müssen eine Kupplung
konstruieren…Natürlich nur im Studium… Sie soll nie zum
Glück nie gebaut werden :smile:

LG Susi