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Antriebswelle

Themen:

  • Antriebswelle
  • Homokinetische Kopplung
  • Tripode-Kupplung

Antriebswelle:
Eine Antriebswelle überträgt die Antriebskräfte auf die Räder. Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb ist die Antriebswelle innen am Getriebe und außen am Achsschenkel befestigt. Im Bild unten erstreckt sich die Achse durch das Radlager Nummer 5, das ebenfalls Zähne hat. Die Zähne greifen ineinander und bewirken, dass sich das Radlager mit dem Flansch dreht, wenn die Antriebswelle angetrieben wird.
Bei Autos mit Hinterradantrieb ist das Getriebe meist längs am Motor befestigt und der Kardanantrieb erfolgt über die Kardanwelle, die die Kraft auf beide Antriebswellen verteilt und so die Hinterräder antreibt. Auch hier sind die Zähne (Abb. Nummer 5) im Radlager montiert.

Die Teile 1 und 5 im Bild bleiben horizontal. Da das Rad ein- und ausfedern und Lenkbewegungen ausführen können muss, müssen sich in der Antriebswelle bewegliche Teile befinden. Diese Bewegungen werden durch den Einsatz von Gleichlaufgelenken ermöglicht. Eine Seite der Antriebswelle ist mit einem Gleichlaufgelenk am Getriebe oder Kardan befestigt, die andere Seite mit einem Gleichlaufgelenk im ungefederten Teil des Federbeins. 

Der ungefederte Bereich bedeutet, dass das Teil unter der Feder liegt und daher der Straße folgt (Schlaglöcher/Hügel). Der gefederte Teil des Autos ist alles, was auf den Federn ruht (und sich daher mit der Kompression und Dekompression des Autos bewegt). Es gibt also Druck- und Zugstufe und einen Höhenunterschied zum Motor/Getriebe und dem Achsschenkel, in dem sich die Achse befindet. Daher kann keine komplette gerade Achse montiert werden. Die Achse muss auf beiden Seiten immer einen bestimmten Winkel bilden. Bei vollständig zusammengedrücktem Fahrzeug ist die Antriebswelle (Teil 3) stärker geneigt als bei vollständig ausgefahrenem Fahrzeug.

Da eine lange Antriebswelle der Konstruktion des Autos schaden kann, kann auch eine Zwischenwelle eingebaut werden. Dies wird im Bild verdeutlicht.
Bei einem Fahrgestell, für das eine Antriebswelle von Fahrzeug A nicht passt; der Hilfsrahmen oder Querlenker ist im Weg; Sie können sich dann für den Einbau einer Zwischenwelle entscheiden. Die Vorgelegewelle ist, wie in Fahrzeug B zu sehen, horizontal im Differential montiert. Das innere Gleichlaufgelenk der Antriebswelle ist auf der rechten Seite der Zwischenwelle montiert. An diesem Punkt wird die Antriebswelle an einem festen Punkt an der Karosserie oder am Hilfsrahmen befestigt.
Die Antriebswelle auf der rechten Seite steht daher in einem größeren Winkel als bei Fahrzeug A.

Homokinetische Kopplung:
Ein Gleichlaufgelenk wird auch Rzeppa-Kupplung genannt (benannt nach dem Erfinder Alfred Hans Rzeppa). Ein Gleichlaufgelenk ermöglicht den Antrieb der Räder, während das Fahrzeug einfedern, einfedern und lenken kann. Die Kupplung ist so konstruiert, dass der Winkel, in dem die Antriebswelle positioniert ist, keinen Einfluss auf die Winkelgeschwindigkeit hat, mit der sich die Welle dreht. Die Geschwindigkeit des inneren Gleichlaufgelenks ist genau die gleiche wie die des äußeren. Bei einer Kreuzkopplung ist das anders; Dadurch entsteht eine ungleichmäßige Bewegung.
Das Bild unten zeigt ein Gleichlaufgelenk, das auf der Radseite verwendet wird. Unten links ist die Antriebswelle zu erkennen. Darüber hinaus sind die Kugellager und Keilnuten sichtbar, da das Gleichlaufgelenk hier schräg angebracht ist.

Homokinetische_Kopplung

Um das Gleichlaufgelenk herum befindet sich eine Schutzabdeckung, wie im oberen Bild gezeigt. Diese Abdeckung enthält spezielles Molycote-Fett. Diese Abdeckung ist sehr flexibel, kann jedoch manchmal reißen, wodurch das Fett austreten kann. Es ist wichtig, eine gerissene Gleichlaufgelenkmanschette/Antriebswellenmanschette so schnell wie möglich auszutauschen, da das Fett verschwindet und Sand usw. eindringen kann. Sand und Schmutz bleiben im Fett haften. Das Gleichlaufgelenk wird daher schnell brechen. Bei einem defekten Gleichlaufgelenk kommt es beim Kurvenfahren zu einem radseitigen Klopfgeräusch und beim Beschleunigen zu Vibrationen auf der Getriebeseite.

Beim Austausch der Staubschutzhülle muss die Antriebswelle demontiert werden. Manchmal ist es möglich, die Abdeckung auszutauschen, während die Antriebswelle noch am Endgetriebe (Getriebe oder Differential) montiert ist. Der Achsschenkel muss oben oder unten gelöst werden. Oftmals muss auch die äußere Lenkkugel der Spurstange vom Achsschenkel entfernt werden. Dies ist im Bild zu sehen.

Nachdem die Antriebswelle vom Achsschenkel abgenommen wurde, muss zunächst die Schlauchschelle von der Abdeckung gelöst werden. Die Abdeckung kann vom Gleichlaufgelenk abgezogen werden, woraufhin das Gleichlaufgelenk von der Antriebswelle entfernt werden kann. Das Gleichlaufgelenk lässt sich oft mit einem Hammer abschlagen; Der Sicherungsring befindet sich auf der Antriebswelle im Gleichlaufgelenk. Manchmal befindet sich auch ein Sicherungsring an der Antriebswelle, der zunächst entfernt werden muss, bevor das Gleichlaufgelenk abgezogen werden kann. Konsultieren Sie hierzu die Reparaturhandbücher des Herstellers.

Stellen Sie beim Einbau des Gleichlaufgelenks sicher, dass der Sicherungsring vorhanden ist. Wenn sich der Haltering auf der Antriebswelle befindet und das Gleichlaufgelenk darüber geschoben werden soll, muss das Gleichlaufgelenk weit genug auf die Welle geschoben werden. Ist dies nicht der Fall, rutscht das Gleichlaufgelenk bei Lenkbewegungen von der Achse. Um zu überprüfen, ob das Gleichlaufgelenk und der Sicherungsring richtig sitzen, können Sie das Spiel an beiden Teilen ertasten; ein sehr kleines Spiel sollte spürbar sein. Wenn das Gleichlaufgelenk vollständig an der Achse befestigt ist, kann es sein, dass es noch nicht richtig sitzt.

Tripode-Kupplung:
Auf der Innenseite (Getriebe- oder Differenzialseite) kommt häufig eine Tripodekupplung zum Einsatz. Dies ist nicht immer der Fall; Auch das oben beschriebene Gleichlaufgelenk wird häufig verwendet. Eine Stativkupplung funktioniert anders und ist an ihrem größeren Gehäuse zu erkennen. Das Bild unten zeigt die Stativkupplung.

Die Stativkupplung verfügt oft über drei rotierende Rollen, die in einen Schlitz im Gehäuse gleiten. Die Rollen ermöglichen eine reine Drehbewegung der Antriebswelle, genau wie bei der Rzeppa-Kupplung. Der Vorteil dieser Kupplung besteht darin, dass sich die Antriebswelle über eine große Strecke im Gehäuse hin- und herbewegen kann. Diese Kupplung reagiert empfindlich darauf, bei Verschleiß Vibrationen zu verursachen. Die Keilnuten im Gehäuse verformen sich und zwingen die Rollen zu einer anderen Bewegung als vorgesehen, was zu Vibrationen führt. Diese Vibration ist beim Beschleunigen im Lenkrad und manchmal im gesamten Auto zu spüren. Durch die Demontage der Antriebswelle lässt sich leicht feststellen, ob die Tripode-Kupplung verschlissen ist oder ob die Ursache woanders gesucht werden muss. Nachdem Sie das Fett entfernt haben, können Sie mit der Hand eventuelle Unregelmäßigkeiten im Gehäuse ertasten; Wenn ein Loch oder ein Grat erkennbar ist, empfiehlt sich der Einbau einer neuen Kupplung. 

Manchmal ist nur eine der beiden Stativkupplungen defekt. Da der Preis dieser Kupplungen sehr hoch ist, lohnt es sich vorab zu prüfen, welche Kupplung tatsächlich verschlissen ist, bevor beide Seiten präventiv ausgetauscht werden.

Das Bild unten zeigt eine Explosionsansicht einer Stativkupplung.