Getriebe/Ma - Unwucht in Kupplung?

[aviatorsbh]

Hallo in die Runde,

Kürzlich habe ich eine neue Kupplung vom Typ "Beck & Arnley QY13039" in meinem 1970er 99 verbaut.
Mehr dazu hier:
https://www.saab-cars.de/threads/kupplung-99-hebel-gebrochen-ursache.76462/
Seitdem spüre ich bei bestimmten Motordrehzahlen Vibrationen, die mir vorher nicht aufgefallen waren. Hab keinen Drehzahlmesser, aber ich schätze einen Resonanzpunkt auf ca. 1300-1500 und einen weiteren bei ca. 2000 RPM. Beim ersten vibriert das Lenkrad sichtbar, beim zweiten hört und spürt man es etwas im Stand. Während der Fahrt muss man schon sehr gut drauf achten, um die Vibration neben all den anderen Effekten beim Fahren zu bemerken.
Die Vibration hängt nur von der Motordrehzahl ab und ändert sich nicht, wenn ich aus- oder einkupple. Sie ist auch dann präsent, wenn die Kupplung getrennt und ein Gang eingelegt ist (Schleifscheibe steht).
Am Motor selbst fühlt man es auch. Die Frequenz ist geringer als die übliche 2. Harmonische beim Reihen-Vierzylinder.
Ergo tippe ich auf eine Unwucht an Schwungrad oder Kupplungsautomat.
Beim Einbau hatte ich mir über das Thema Auswuchten keine Gedanken gemacht. Vorher und mit einer anderen Kupplung (Sachs, ebenfalls selbst motiert) lief der Motor ruhig.
Schwungrad war bei der Gelegenheit auch draußen, ging aber saugend auf den Sitz auf der Kurbelwelle rauf und ist über Kreuz vorschriftsgemäß festgezogen worden. Auch auf die korrekte Position (Dübel) habe ich geachtet.
Für den Ausbau der vorigen und Einbau der jetzigen Kupplung habe ich die Methode mit den drei Muttern zwischen Schwungrad und Druckplatte genutzt, um den Spannring in den Automat einlegen zu können:
- Schrauben des Automaten lösen, diesen etwas vom Schwungrad abheben, bis die Schleifscheibe frei und etwas zusätzlicher Platz da ist
- Muttern passender Dicke zwischen Druckplatte und Schwungrad legen (nicht auf den Reibflächen, sondern weiter außen!)
- Automat wieder so weit festziehen, dass die Tellerfeder sich ausreichend weit einzieht, um den Spannring einzulegen.
-> Man simuliert so eine besonders dicke Schleifscheibe
Neben der Vibration habe ich leider auch Rupfen beim Anfahren, scheinbar nur bei geringer Motordrehzahl. Das war mit der originalen Kupplung auch schon der Fall, bloß kurioserweise mit der Sachs, die ich für ca. 100km bis zum Bruch des Ausrückhebels drin hatte, nicht. Als Ursache für das Rupfen vermute ich das vorhandene Spiel am Keilprofil zwischen Kupplungswelle und Getriebeeingangswelle. Dort hat der Rost zugeschlagen. Pilotlager ist neu (hoffentlich noch OK?).

Wenn ich mal ganz pessimistisch bin, könnte ich mir vorstellen, dass sich durch die Aktion mit den Muttern am Automat was verbogen haben könnte (Das Schwungrad ist viel dicker und würde ich daher ausschließen). Vielleicht könnte das Rupfen damit zusammenhängen.
Aber was kann die Umwucht erzeugt haben? Ich hab doch sicher nichts in radialer Richtung verschoben.
Eine Vermutung: Die Kupplung kam per Post in einem dick gefütterten Umschlag, keinem Karton. Vielleicht ist sie auf eine Kante gefallen? Oder war von Anfang an unwuchtig?
Beinhaltet meine scheinbar endlose Pechsträne vielleicht auch den Einbau einer als defekt gelieferten Kupplung? Oder könnte ich noch irgendwo was falsch gemacht haben?

Heute habe ich in einem Corvette-Forum einen Beitrag entdeckt, wo jemand vorschlägt, so ein Unwuchtproblem durch gezieltes Ergänzen von Unterlegscheiben an den Schrauben, die den Automat an der Schwungscheibe befestigen, zu lindern/beheben:
https://www.corvetteforum.com/forum...d-to-know-if-my-clutch-is-out-of-balance.html
Beitrag Nr. 16
Anzahl und Ort müsste man über aufwändiges systematisches Probieren ermitteln. Technisch ginge das recht einfach. Was haltet ihr davon?
Mit ist bewusst, dass ich damit nur einen statischen Ausgleich erreichen kann (die Hauptträgheitsachse der Schwungmasse würde immer noch taumeln), aber eine Verbesserung könnte es schon sein.

 

[joerg augustin]

Wie fühlt duch denn der Motor ganz ohne Kupplung an, also nur mit Schwungscheibe. Dann könntest Du den Kupplungsutomaten ausschliessen. Oder, auch wenn das nicht das ist was man sich wünscht wenn man die komplette Kupplung wechselt, hast Du den ganz ursprünglichen Automaten noch. (Ich glaube Du hattest Probleme mit einen den Du Zwischenzeitlich mal montiert hattest). Oft ist der Automat ja noch nicht schlecht und nur die Mitnehmerscheibe verschlissen, so dass man den Automaten notfalls doch weiterverwenden kann. Würde ich wahrscheinlich so machen bevor ich mit unsicherem Ausgang versuche einen neuen Automaten zu wuchten.

 

[white-99]

Den Ring kann man einfacher einlegen als mit dieser Methode. Ich habe sie selbst nur verwendet wenn der Nehmer tatsächlich hin ist und man die Kupplung anderweitig nicht raus bekommt. Den Automat habe ich danach entsorgt. Obgleich ich denke das bei gleichmäßigem Anspannen eigentlich nicht viel passieren sollte. Falls aber nicht kann sich der Korb natürlich verbiegen und sich dabei radial dezentrieren. Das könnte man jetzt mit einer Messuhr feststellen wird praktisch aber nichts verwertbares ergeben. Irgendwo etwas unterzulegen halte ich für Quatsch wenn das Problem auch ausgerückt auftritt.

 

[aviatorsbh]

Mit dem Unterlegen habe ich mich anscheind nicht klar ausgedrückt: ich meinte, Scheiben unter der Schraubenköpfe zu legen, also auf diese Weise zusätzliches Trimmgewicht zu montieren. Der Automat bleibt dabei wie vogesehen an die Schwungscheibe geschraubt.

 

[white-99]

Ich würde mir das Teil erstmal von der Seite anschauen. Einmal ein Blick auf jede Blattfeder und vorher dieses Bild verinnerlichen.

 

[aviatorsbh]

Hab mich heute nochmal der Sache angenommen: Äußerlich sind am Automat keine Defekte erkennbar. Das Schwungrad läuft optisch (über den Horizont gepeilt und mit einem Schraubenzieher gefühlt) auch zentrisch. Was mich aber sehr beunruhigt ist eine deutlich sichbare Exzentrizität der Schleifscheibe (ca. 1mm). Das könnte das Rupfen beim Anfahren erkären. Ich werd am Wochenende mal die Kupplung so weit es im "eingefädelten" Zustand geht, auseinander nehmen und mir das Innenleben anschauen.
Die Vibration kommt aber nicht von der Schleifscheibe. Hab mal die Methode mit den Scheiben probiert: Mit 6 U-Scheiben (Summe ca. 8-10g) unter dem Koopf einer bestimmten der 6 Schrauben am Automat bekomme ich die Vibration spürbar verringert. Damit kann die Unwucht ja nicht so groß sein, denn angebracht habe ich geschätzt 1000-1500g*mm. Ich glaube, wenn man das weiter treibt, kann ich noch mehr Verbesserung erreichen.
Interessant ist trotzdem noch die Suche nach der Ursache, denn nur das Symptom zu lindern ist vielleicht auch nicht so super zielführend.
@Joerg: Den Motor ohne Automat zu testen, wäre wissenschaftlich sicher interessant, aber mit erheblichem Aufwand verbunden. Das würde ich nur tun, wenn ich den Tausch von Automat oder Schwungrad oder ein professionelles Auswuchten der Teile ernsthaft in Erwägung ziehen muss.

Weitere Berichte werden folgen.

 

[white-99]

Läuft der Belag oder Druckplatte exzentrisch.
Falls es die letztere ist verstehst Du meinen Kommentar zu den Blattfedern...
Gruß

 

[der41kater]

Belagscheibe besteht aus zwei Belägen, dazwischen befinden sich dünne Blech-Lamellen, die das Einkuppeln abfedern sollen und dabei eben kein Rupfen entsteht.
Ich denke, daß die Belagscheibe einen Fertigungsfehler hat.
Da hilft am Ende nur eine neue Kupplungsscheibe.
Unwucht in einer Kupplung dürfte es niemals geben. Druckplatte und Scheibe werden ausgewuchtet.
Entweder durch Materialabnahme...in der Regel Bohrlöcher...oder aber auch durch aufgenietete Blechstreifen.
Pilotlager wurde ja auch erneuert...sonst wäre dies auch ein möglicher Grund für ein Schlagen in der Kupplung.
Getriebewelle war hoffentlich noch okay? Nicht daß das Pilotlager neu ist und die Welle ist wegen einem festgelaufenem Lager im Vorfeld abgerieben und hat nun Spiel im Pilotlager?

 

[aviatorsbh]

Ich vermute auch, dass die Unwucht von der Druckplatte kommt. Deren und ihres Käfigs Rundlauf kann ich optisch nicht beurteilen. Das Pilotlager (Kupferbuchse) war auf die bestehende Welle individuell angepasst, also definitiv spielfrei - hoffe, das ist immer noch der Fall. Die Exzentrizität der Schleifscheibe habe ich ggü. dem Schwungrad gesehen.
Am Wochenende werde ich wohl schlauer.

 

[aviatorsbh]

Hab gestern nochmal nachgeschaut und den Automat von der Schwungscheibe abgeschraubt. So konnte ich mal einen Blick ins Innere der Kupplung werfen Der hat folgendes ergeben:
- Alle Reibflächen haben keine erkennbaren Mängel.
- Die Schleifscheibe hat etwas spürbares radiales Spiel (vermutlich ein paar 1/10mm). Vermutlich die Keilverzahlung auf der Kupplungswelle, denn die Welle bewegt sich nicht. Daher nehme ich an, dass das Pilotlager OK ist.
- Die Unrundheit oder Exzentrizität der Schleifscheibe beträgt ca. 1-1,5mm. Ich tippe auf einen Fertigungsfehler, denn das oben erwähnte Spiel ist deutlich kleiner.
- Verdächtig ist, dass nach dem Wiederzusammenbau (vermutlich aber auch schon vorher, hab darauf nicht geachtet), die Zungen der Tellerfeder keinen gleichmäßigen Abstand zum Ausrücklager haben. Als Spannring habe ich ein Werkzeug aus dicken Draht improvisiert, da ich beim ersten Kupplungstausch im Herbst kein anderes Mittel hatte. Mit dem eingelegt waren die Zungen nicht alle gleich tief eingespannt. Möglicherweise hat sich das gerächt und die Tellerfeder verformt. Das könnte die Ursache für das Rupfen sein.
Zur Vibration:
Ich hab an einer der Schrauben zwischen Automat und Schwungrad ein paar Unterlegscheiben unter den Kopf gelegt (schätzungsweise 15g) und damit die unnormale Vibration des Motors auf ein auch im Resonanzfall kaum mehr erkennbares Maß reduziert. Es ist nicht perfekt, aber eine wesentliche Verbesserung.

 

[white-99]

Tja wenn dieses Bild den Zustand ohne Ring zeigt hast Du mit der Mutter Methode die Tellerfeder verbogen. Und das Ganze ist ja auch nicht gleichmäßig, so daß sich die Druckplatte auch ein Neues Zentrum sucht. Diese ist nur über die Blattfedern zentriert und wenn am Druckrand unterschiedliche Kraftverhältnisse anliegen dezentriert sich das im Rahmen der Steifigkeit.

 

[der41kater]

Die Reibscheibe besteht ja quasi auch aus zwei Teilen, schwimmend mit der Torsionsplatte verbundener Reib-Belag.
Die Aufnahme für die Getriebewelle ist ebenfalls nicht starr.
1. Zwischen den Reib-Belägen gibt es eine Federplatte.
2. Die Torsionsfedern sind schwimmend gelagert.
3. Die Verbindung ist nicht fest
...
Die Unwucht der Druckplatte halte ich persönlich als absoluter Blödsinn.
Die Teile werden ausgewuchtet vom Werk geliefert und deren Toleranzen sind garantiert geringer, wie wir merken dürften.
Wenn es ein Problem gibt, dann von der Reibscheibe. Die kann verzogen sein, ein Axialspiel und auch ein Radialspiel haben.
...
Diese "Mutter-Methode", um die Druckplatte zu entlasten um die Kupplung zu tauschen...da schüttel ich schon seit Jahren nur den Kopp.
Kann ich nicht gut finden...und habe dies nie für gut befunden...und wenn es um dieses Thema ging, kam von mir garantiert ein passender Entlastungsring.
(so im Jahre 2005 oder eher)
...
Ich denke, daß eher die Reibscheibe soviel Spiel hat, daß es zeitweise zu unmöglichen Unwuchten kommt, wie die starre Druckplatte.
Und die temporär Verbesserung durch 3-5 Unterlegscheiben...ist der Wunsch einer Verbesserung, die beim nächsten Gasgeben wieder verschwindet.
Bisken Psychologie gibt es ja auch bei den kleinen Pillen beim Homo-schlach mich tot.

 

[aviatorsbh]

Wo die Unwucht herkommt, lässt sich vermutlich nicht zweifelsfrei klären. An einer Stelle würde ich dem Kater aber widersprechen: Die Muttern als Ausgleichsgewicht haben jetzt schon über einige 100 km zuverlässig ihren Dienst getan. Es gibt seit deren Einbau keine auffälligen Vibrationen mehr aus dem Motorlauf.
Heute habe ich mit einer Messuhr Schwungrad und Blechkäfig der Druckplatte im zusammengebauten Zustand vermessen. Der Blechkäfig ist ca. 0,5mm unregelmäßig, das Schwungrad auf dem äußersten Rand der Reibfläche ca. 0,15mm. Ich vermute, die Methode mit den Muttern hat sich gerächt. Nach dieser Erfahrung würde ich davon abraten, das wieder zu machen.
Als Lösung werde ich über den Winter nochmal eine neue Kupplung einbauen und dabei auch das Schwungrad abdrehen und auswuchten lassen. Dessen Reibfläche war ohnehin schon ziemlich verschlissen.
Falls jemand über diesen Thread stolpert, will ich auch an dieser Stelle nochmal betonen, dass man im frühen 99 keine Sachs-Kupplung verbauen darf, denn diese geht zu schwer und bricht den Ausrückhebel (siehe hier:
https://www.saab-cars.de/threads/kupplung-99-hebel-gebrochen-ursache.76462/#post-1546306 )
Meine neue Kupplung wird eine LuK sein, entsprechend der Empfehlung in Beitrag Nr. 5 dort.

 

[der41kater]

Ob LuK oder Borg&Beck oder Sachs ist eigentlich egal, solang die Teile passen.
Die Kupplung wird in der Betätigung schwergängig, sobald sie verschleissen. Und wenn dann der Hebel bricht, sollte auch noch eine Materialermüdung durch Alter vorhanden sein.
Und im Punkt Unwucht in der Kupplung, die ich nicht ganz nachvollziehen kann, die Teile sind ab Werk ausgewuchtet!
Und ich habe niemals eine Kupplung als schuldiges Teil für Motorvibrationen ausfindigmachen können.
(und das wird bei Dir auch nicht der Fall sein)
Jeder Motor hat eine Eigen-Resonanz bei einer gewissen Drehzahl. Bei einer gewissen Drehzahl ist der Motor brummig oder auch lauter.
Das wirst Du an Deinem alten Boliden auch nicht weg bekommen.
Selbst neuere Motoren mit Ausgleichswellen haben diese Eigenresonanz bei einer gewissen Drehzahl.
...
Ich kann nur empfehlen, beim Kupplungstausch einen Entlastungsring zu verwenden und nicht das Theater mit den Muttern unter der Druckplatte.
Da wird das Material geschont und die Platte nebst Blattfedern geraten nicht in den Verzug.
(denn da sehe ich die größte Gefahr und auch Dein bestehendes Problem)
...
Wohnst Du in erreichbarer Nähe? in NRW?
Dann komme ich gerne vorbei.

 

[aviatorsbh]

Mittlerweise neue Kenntnisse, denn die problematische Kupplung ist jetzt ausgebaut und es soll die neue LuK rein.
Die Unwucht kam definitiv von der Beck-Arnley-Kupplung, denn mit Schwungrad ohne Kupplung lief der Motor ruhig. Ob die Beck-Arnley-Druckplatte exzentrisch ist, kann ich gerade nicht messen, weil der improvisierte Spannring drin klemmt. Ich denke, dass eine Messung in dem Zustand nicht aussagefähig wäre.
Ich hab die defekte Druckplatte mit Haarlineal und Fühlerlehre untersucht und festgestellt, dass sie uneben ist. An der noch nagelneuen LuK Druckplatte kann ich dies abgesehen von der gewollten leicht konischen Form nicht feststellen.
Das Schwungrad hat nach der selben Methode gemessen Unebenheiten im Bereich von vermutlich 10-30mym. An manchen Stellen passt die 50mym-Fühlerlehre unter dem Haarlineal durch, an anderen Stellen schnäbelt sie bloß an.
Ich werde das Schrungrad mal zu einem Motorenbauer bringen und ihn fragen, ob es sich damit lohnt, es abzuschleifen, oder man diese Unebenheiten tolerieren kann.
Also ist von der Muttern-Methode dringend abzuraten, wenn es nicht gerade der einzige Weg ist, eine Kupplung auszubauen, die man nachher verschrotten kann.

 

[aviatorsbh]

Update: Die neue LuK-Kupplung
"Kupplungssatz LuK RepSet 622 0348 00"
ist verbaut. Diese ist für diverse SAAB 90 und 99 und Triumph. Die schwächste passende, die es bei LuK gibt (bis 134PS). Es gibt noch eine etwas schwächere bei Sachs bis 126PS. Vorher habe ich das Schwungrad abdrehen lassen, sodass es jetzt völlig eben und verschleißfrei ist. Die Kupplung funktioniert tadellos: Sanftes Greifen, sicheres Trennen, keine Vibrationen.
Was mich aber etwas besorgt sind der Ausrückweg und die Ausrückkraft:
Die Federzungen der Druckplatte sind ziemlich steif, vermutlich, um die Ausrückarbeit gegenüber historischen Kupplungen auf ein kleineres Maß zu drücken. Das passt dann aber nicht mehr gut mit meinem Ausrücksystem (Pedal bis Ausrücklager) zusammen. Die Betätigungskraft ist recht groß, aber immer noch geringer, als die der Sachs-Turbo-Kupplung. Um die Kupplung nicht zu überdrücken und den Kraftaufwand für das Durchtreten des Pedals zu minimieren habe ich jetzt ca. 1/3 Pedalweg Spiel eingestellt. Damit ist ein sicheres Trennen noch möglich, aber die Kupplung greift am Pedal sehr früh. Daran kann man sich ja gewöhnen, aber nach der Vorerfahrung mit der Sachs Turbo habe ich Angst, dass mir wieder der Ausrückhebel brechen wird. Sollte das wieder passieren, werde ich nach Ablassen der entsprechenden Flüche versuchen, auf den neueren zentralen Ausrückzylinder umzubauen.
Immerhin konnte ich den Spannring nach der Montage rausnehmen, ohne dafür das Pedal treten zu müssen. D.h. im schlimmsten Fall wäre eine Demontage auch ohne Spezialwerkzeug oder die Killer-Muttern-Methode möglich. Naja, hoffentlich bleibt mir das erspart.