Hydraulische Druckleitung mit Membrandämfer, Kribbelfilter und Spitzenmomentbegrenzer. Bild: Schaeffler Automotive AFtermarket
Weiches Anfahren, schnelles Schalten, mehr Laufruhe, weniger Geräusche – heute müssen Kupplungskomponenten gestiegene Anforderungen erfüllen. Dazu gibt es für das hydraulische Kupplungssystem zusätzliche Bauteile, die ein optimales Zusammenspiel garantieren sollen. Was leisten die verborgenen Komponenten und wie kuppeln wir in Zukunft?
Aufgrund der höheren Anforderungen an Reibwert und Komfort, haben sich seit den 1980er Jahren statt der bis dahin üblichen mechanischen Kupplungen mehr und mehr hydraulische Kupplungssysteme durch gesetzt. Die Hauptkomponenten der hydraulischen Kupplung wie Zentralausrücker und Nehmer-/Geberzylinder sowie deren Aufgaben sind Kfz-Profis hinlänglich bekannt.
Nicht jedem geläufig ist dagegen, was es mit dem Wegsensor, den Membrandämpfern, dem Kribbelfilter und dem Spitzenmomentbegrenzer auf sich hat. Auch diese Komponenten sind laut den Experten von Schaeffler Automotive Aftermarket maßgeblich verantwortlich für die einwandfreie Funktion der hydraulischen Kupplungsbetätigung.
Aufgabe des Wegsensors
Start-Stopp-Systeme, die bei Fahrzeugen im Stand den Motor abschalten und zum Anfahren sofort wieder starten, leisten einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und zur Senkung der CO2-Emissionen. Bei Fahrzeugen mit dieser Technologie ist der Kupplungsgeberzylinder zusätzlich mit einem integrierten Weg sensor ausgestattet, über den das Fahrzeug ständig Informationen zur Stellung des Kupplungspedals erhält. Das ist nicht nur wichtig für das Start-Stopp-System selbst, sondern auch für Funktionen wie die elektrische Parkbremse, der Berganfahrassistent und die Geschwindigkeitsregelung. Die Wegsensorik wandelt verschiedene Positionen des Kolbens im Zylinder berührungslos in elektrische Signale um und gibt sie an das Motor- und Getriebesteuersystem weiter. Auslöser ist dabei das Aus- beziehungsweise Einkuppeln des Fahrers.
Hydraulikleitung mit Zusatzkomponenten
Zwischen dem Geber- und Nehmerzylinder beziehungsweise dem Zentralausrücker sitzt die hydraulische Druckleitung. Über die Hydraulikflüssigkeit wird bekanntlich der Pedaldruck des Fahrers zum Kupplungsnehmerzylinder beziehungsweise zum Zentralausrücker weitergeleitet. Die Druckleitungen gibt es aus Stahl, als gummiummantelter Gewebeschlauch oder als extrudierte Kunststoffrohre.
Darüber hinaus gibt es Hydraulikleitungen mit speziellen Filterelementen. Diese dämpfen Vibrationen, die von der Kurbelwelle erzeugt werden und sich durch das Ausrücksystem bis zum Pedal übertragen können. Der Fahrer nimmt diese Vibrationen als unangenehmes Kribbeln am Fuß oder als Geräusch wahr. Um die niederfrequente Schwingungsübertragung (unter 100 Hz) zu vermeiden, können Filterelemente in der hydraulischen Leitung eingesetzt werden: sogenannte Membrandämpfer sowie mit frequenzabgestimmte Tilger (Kribbelfilter) am Kupplungsgeberzylinder.
Warum ein Spitzenmoment begrenzer?
Ein weiteres Einbauelement im Hydrauliksystem ist der Spitzenmomentbegrenzer. Dieser soll bei sehr sportlicher Fahrweise mit schnellen Kuppelvorgängen den Volumenstrom im Hydrauliksystem reduzieren und dadurch eine Überlastung des Antriebsstrangs bei schlagartigem Einkuppeln verhindern, zum Beispiel wenn der Fahrer vom Kupplungspedal abrutscht. Durch den Einbau einer Blende in den Fluidstrom lässt sich die Einkuppelgeschwindigkeit begrenzen.
Bei der Wartung muss die Werkstatt beachten, dass der Spitzenmomentbegrenzer nicht aus dem hydraulischen System entfernt werden darf, da es sonst zu Folgeschäden an den Antriebswellen, am Zweimassenschwungrad (ZMS) oder gar am Getriebe kommt.
Wartungshinweis: Der Spitzenmomentbegrenzer darf nicht aus dem hydraulischen System entfernt werden.
Zukunftsmusik
Ein wichtiges Zukunftsziel, das sich Entwickler gesteckt haben, ist den Kraftstoffverbrauch weiter zu verringern bei möglichst gleichbleibendem Fahrkomfort und Fahrspaß. Neben der Start-Stopp- Funktion lässt sich eine Optimierung des Verbrauchs auch mit der Funktion ‚Segeln’ erzielen, die derzeit noch im Testbetrieb ist und voraussichtlich in drei bis vier Jahren in Serie geht. Bei konstanter Fahrt wird der Motor vom Getriebe getrennt und entweder ganz abgeschaltet oder im Leerlauf weiter betrieben, beispielsweise beim Bergabfahren. Wichtig dafür sind die Informationen aus der Sensortechnik im Geberzylinder.
Je nach Ausbaustufe übernimmt das als E-Clutch bezeichnete System das Kuppeln nur in bestimmten Fahrsituationen oder führt alle Kupplungsvorgänge vollautomatisiert durch. Die elektronische Kupplungstechnologie von Schaeffler kann als zusätzliches Bauteil in das bewährte hydraulische Kupplungssystem vom Fahrzeughersteller eingesetzt werden.
Geberzylinder, die die Start-Stopp- Funktion unterstützen, werden in den nächsten Jahren auch für die freien Werkstätten hinsichtlich Wartung und Reparatur immer wichtiger werden. Im Gegensatz dazu sind Geberzylinder, die die Segelfunktion unterstützen, noch Zukunftsmusik für den automobilen Aftermarket.
Service-Info
Entlüftungsprobleme nach CSC-Wechsel und mögliche Ursachen
Steht bei einem Kupplungswechsel der obligatorische Tausch des CSC an, muss der Monteur beim Einbau des genannten Zentralausrückers besonders aufmerksam vorgehen. Tut er dies nicht, kann es bei manchen Modellen (etwa Opel und Fiat) beim Entlüften des Hydrauliksystems der Kupplung zu Problemen kommen. Die Ursache für die Schwierigkeiten ist häufig der Dichtring.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass beim Abziehen der Druckleitung der Dichtring des alten CSC-Anschlusses in der Druckleitung hängen bleiben kann. In Folge dessen drücken sich dann der bereits vormontierte (!) Dicht ring des neuen CSC und der alte, noch in der Leitung befindliche Dichtring bei der Montage zusammen, sodass kein Durchfluss mehr möglich ist. Somit kommt es zu besagten Ent lüftungsproblemen. Außerdem wird auch der Rücklauf von Hydraulikflüssigkeit eingeschränkt.
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