Das gewisse ... Klappern beim Gaswegnehmen

[Sparky]

Bis auf die Drehzahlvariationen der Kurbelwelle nicht aktuell.
Die endgültige Erklärung findet sich auf Seite 2.

Hallo zusammen,
das Thema nervt - ich weiß - aber es gibt was neues zu berichten.
Den ganzen Sommer über war alles OK (leise), aber mit Beginn der Kälte trat das Problem wieder auf. Es ist so eine Art "Alles-oder-Nichts-Effekt". Wenn es klappert, dann heftig. Es hängt eindeutig mit der Außentemperatur zusammen.
Im Moment laufen Versuche, das Problem von außen durch Ansaugluftvorwärmung zu beheben.
Hier eine kleine Liste dessen, was es meiner Meinung nach NICHT ist:

1. Kein Kolbenklappern im Zylinder. Auch bei Magerbetrieb und heißem Kolben bzw.
auch bei einem am Starterseil fühlbar knappen Kolbenspiel kann es laut klappern.
2. Das Polrad ist OK.
3. Alle von außen fühlbaren Lagerspiele scheinen OK, nicht zu groß - das vorher schon mal als Ursache vermutete innere Kurbelwellen-Nadellager inclusive. Es gibt Vergleichsmöglichkeiten mit der Zweitziege, deren von außen fühlbaren Lagerspiele vergleichbar sind, die aber praktisch nicht zum Klappern neigt. Die starke Temperaturabhängigkeit des Klapperns wäre mit zu großen Lagerspielen auch nicht gut zu erklären.
4. Klapperquellen außerhalb des Motors kommen nicht in Betracht (Auspuffteile, Schutzbleche, Modulrappeln).
Diese Geräusche sind bekannt bzw. wurden abgestellt.

Und jetzt eine neue Theorie, was es sein könnte:
Vielleicht sind es EINFACH NUR die Fliehkraftkupplungsbacken selber, die in ihren Auflagern klappern. Denn dort sind sie ja beweglich bzw. drehbar gelagert. Dadurch haben sie zwangsläufig Spiel, und zwar nicht wenig wie so ein Wälzlager, sondern eher mehr (Frage: Ist dieses Spiel spezifiziert?). Eigentliche Ursache des Klapperns wären kleine Drehzahlvariationen, die bei so einem Kurbeltrieb ganz unvermeidbar sind. Wenn wir einmal nur vom Leerlauf ausgehen, die Gaskräfte dabei vernachlässigen und uns einen auch sonst reibungsfreien Kurbeltrieb vorstellen, so kommt es hier zu einem ständigen Energietransfer zwischen den rotieren Teilen (Kurbelwelle, kurbelnahe Pleuelteile, Polrad, Kupplung) und den hin- und hergehenden Teilen (Kolben plus kolbennahe Pleuelteile). Weil die Energiesumme gleich bleiben muss, rotiert die KW am schnellsten, wenn der Kolben in OT oder UT ruht, und sie rotiert am langsamsten, wenn der Kolben jeweils Maximalgeschwindigkeit hat. Haben die Kupplungsbacken nun zuviel Spiel in ihren Auflagern, dann können sie dadurch zu klappern beginnen, vor allem wenn sie im Leerlauf lastfrei werden. Damit es dazu kommt, muss aber offenbar auch die Schmierung "mitspielen". Und die Schmierung ist im Winter vermutlich viel besser, weil dann viel Gemisch via Choke in's relativ kalte Kurbelhaus strömt, wobei der Ölnebel evtl. noch durch Reste unverflüchtigten Benzins quasi "nasser" ist als im Sommer.

Lösbar wäre das Problem normalerweise durch eine neue Kupplung, tiefgreifender lösbar aber vielleicht auch durch eine Variation des vorhandenen Systems Kupplungsbacken/Trägerplatte. Hier könnten schon kleine Veränderungen am richtigen Ort eine große Wirkung zeigen. Die Auflagerorte müssten
1. vermittels Feder unter eine beständige starke Vorspannung gesetzt werden und
2. dürften die Auflagerorte der Trägerplatte nicht genauso "rundlich" ausgeführt sein wie die der Backen.
Sie sollten besser konisch sein. Dann würde die unter 1. genannte Vorspannung die Backen jederzeit exakt am Auflagerort positionieren, nicht so unklar und klapperanfällig wie jetzt.

Leider weiß ich nur wenig vom Feinbau des Systems Kupplungsträgerplatte/Kupplungsbacken/Fliehkraftfeder... Das will ich gerne zugeben. Wenn mir jemand eine beliebig nutzlose Kupplung anbieten würde, gern auch mit total verschlissenen Belägen, aber mit Fliehkraftfeder..., dann wäre mir das eine große Hilfe, weil ich dann diese alte Kupplung in aller Ruhe daraufhin prüfen könnte,
1. ob meine obigen Vermutungen zutreffen und
2. ob Veränderungen sinnvoll/machbar sind.

Grüße - Sparky

[Sparky]

Bis auf die Drehwinkelschwingung der Kurbelwelle nicht aktuell.
Endgültige Erklärung siehe Seite 2.

Hallo zusammen,
am 25.10. Sonntagfrüh ist mir noch eine sehr gute Idee gekommen, wie man das Leerlaufklappern der Kupplungsbacken (wenn denn das die Ursache ist) auch noch abstellen könnte. Es gibt nämlich im Prinzip zwei Wege, die zum Ziel führen sollten. Der eine Weg ist ja klar und von mir bereits beschrieben worden: Kupplungsbacken in ihren Lagern so fixieren, dass auch bei Drehzahlschwankungen der KW nichts klappern kann.
Der andere Weg ginge über den entgegengesetzten Ansatz: Die kurbeltriebbedingten Drehzahlschwankungen der KW lassen sich ja im Prinzip auffassen als eine Rotation mit konstanter Winkelgeschwindigkeit, der eine beständige Drehwinkelschwingung mit der doppelten Rotationsfrequenz überlagert ist. Das Entscheidende dabei ist die AMPLITUDE dieses Vorgangs, die einen Betrag von ca. 2° Kurbelwinkel haben dürfte (grob geschätzt, die Berechnung ist schwierig, dazu fehlen mir Daten). Klappern können die Backen in ihren Auflagern aber eigentlich nur, wenn ihr Spiel ein bestimmtes Maß nicht überschreitet. Ist das Spiel nämlich größer als die Schwingungsamplitude, dann können die Backen praktisch nicht mehr an ihren "Anschlag" fahren, d.h. die Drehschwingungen werden die Backen in ihren Auflagern nicht mehr hin- und herprellen lassen können, weil dafür zuviel Platz da ist. Die Backen rotieren dann in erster Näherung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und machen die Drehwinkelschwingung NICHT MIT.

In die Praxis umgesetzt hieße das, die Lagerorte einer klapprigen Kupplung durch Feilen soweit aufzuarbeiten, dass ein entsprechend ausreichendes Spiel gegeben ist. Dieser Ansatz erklärt ganz nebenbei auch sehr gut, dass ältere Motore (mit aufgeweiteten Kupplungsbackenlagern) nicht unbedingt Probleme mit dem Leerlaufklappern haben, sondern eher die neuen Motore mit noch nicht ganz so verschlissener Kupplung.
Die Klapperneigung sollte sich über die Motorlebensdauer wie folgt entwickeln:
1. Wenig Spiel: Kaum Leerlaufklappern. Wenn überhaupt, dann eher leise
2. Mittleres Spiel: Lautes Leerlaufklappern. "Optimale" Anregung durch die KW-Drehschwingungen
3. Viel Spiel: Kein Leerlaufklappern, da das Spiel jetzt größer ist als die KW-Drehschwingungsamplitude

Grüße - Sparky

[Dampframme]

Sparki .....hab dein Bericht gelesen, ich glaube allerdings das du noch keine Kupplung ausgebaut hast.
Auch wenn sie noch so alt sind und vollkommen abgeschliffen sind, habe ich beim ausbau immer probleme die Backen aus den Halterungen zu bekommen weil sie so fest sitzen, auch denke ich das die Beläge sich nicht mehr wie 1-2mm in den Halterungen bewegen. Tausche nur mal die Rückholfeder, kann sein das sie ausgeleiert ist.
Aber baue nur mal eine aus , dann weist du was ich meine. Vorsicht ....in den Belegen sind Reibbänder nicht knicken.

[Sparky]

Hallo Dampframme,
Danke Dir für die Tipps.
Du hast Recht - hab' noch keine Kupplung ausgebaut.
Hab' auch kein Problem damit, das hier zuzugeben.
Die Rückholfeder sollte eigentlich nicht ausgeleiert sein, weil von ihrer Kraft ja die Eingriffsdrehzahl der Kupplung abhängt. Es ist nun aber so, dass ich eine ganz normale Leerlaufdrehzahl habe. Die Kupplung greift nicht zu früh ein, sondern bei der dafür vorgesehenen Drehzahl. Kann sein, dass bei mir das Spiel der Backenlager durch Korrosion erhöht ist. Hatte zu Beginn starke Kupplungsschläge (festkorrodiert?), die sich jetzt aber normalisiert haben: Der Rost ist weg, und durch das fehlende Material ist jetzt das Spiel der Backen evtl. größer als sonst.
Hier hatte mal kürzlich einer ein Bild von den "Reibbändern" eingestellt, die ihm gebrochen waren, hab's lange gesucht und nicht gefunden. Jetzt kenn' ich zumindest mal den Fachausdruck - und kann weitersuchen...
(Nach ca. 10min suchen "Reibbänder"/"Reibband"/"gebrochen": Beitrag nicht gefunden - wer hilft mir?)

Meine Frage wäre zusätzlich auch, in welcher Richtung die Backenlager im Betrieb tatsächlich belastet werden.
Fliehkraftbedingt nach außen hin (wo der Sitz quasi konisch wäre) oder als Reaktion auf die Kraft der Rückholfeder genau in der anderen Richtung, nach innen zu, wo der Sitz klapperfreundlich rundlich ist, nicht konisch? Weiß das jemand?

Grüße - Sparky

[Dampframme]

Die Kupplung sitzt auf der Kurbelwellele in Fahrtrichtung rechts und dreht sich auch rechts rum.
Die Backenaufnahme ist Zylindrisch rund und sehr passgenau. Die Beläge greifen mit der linken Seite als erstes in die Glocke. Es kann auch vorkommen das nach vielen Stop and Go fahrten die Glocke heiß wird und blau anläuft, dabei kann sie Trichterförmig aufdehnen, dann greifen erst die Innenseiten der Beläge dabei kommt es zum rumpeln beim anfahren und beim Gaswegnehmen kommt es zu schlaggeräuschen. Da hilft nur Motor öffnen und nachmessen oder Ignorieren und weiter fahren.
http://cgi.ebay.de/Kupplung-Saxonette-3 ... 230372ddd0

[Sparky]

Hallo zusammen,
'ne alte verschlissene Kupplung auf weißer Montageplatte mit Feder und Reibbändern würde mir schon weiterhelfen. Nur zum Anschauen und Darübernachdenken. Ich möchte das Zusammenwirken aller Teile halt nur im Detail verstehen. Das ist im Moment alles. Dazu reicht mir ein Schrottteil völlig aus. Das Klappern der Kupplungsbacken ist ja nicht schädlich wie ein Lagerschaden oder so, nur eben lästig (sofern das die Klapperquelle ist). Solange kein Motorschaden droht, ist mir das Verständnis erstmal wichtiger als der Einbau einer neuen Kupplung.

Und damit eilt es auch nicht unbedingt. Wenn mal einer seine alte Kupplung erneuert...
Hier im Schrottcontainer werd' ich so ein Anschauungsmuster nur schwer finden können.
Den Versand zahl' ich und noch 5,- Euro dazu - mein Wort drauf!
Grüße - Sparky

[Dieter-K]

Lieber Sparky,

ich mag nicht recht glauben, dass dein Klappern von der Kupplung herrührt. Das ist das eine.

Andererseits möchte ich dich nicht gerne im Regen stehen lassen, aber auch keine Kupplung rausrücken. Die alten belege ich nämlich neu mit glockenschonendem Reibbelag.

Welche Bilder brauchst du? Habe alles da. Zusammengebaut, in Einzelteilen, auf der Kurbelwelle, auf dem Kunststoffträger. Schick' mir eine PN.

Dir soll doch geholfen werden - Dieter

[Jörg]

Hallo Dieter,auch im Herbertforum wird das Thema "Kupplungsbelegen " derzeit abgehandelt.Schon interessant ,das auch Du Deine Reibbeläge selbst erneuerst ( was machst Du eigentlich nicht ... ). Dem Kevlarbelag sagt man bei Herbert eine erhöhte Abnutzung der Kupplungsglocke nach ,was nimmst Du denn für Material und wie und mit was klebst Du dieses auf ? Allerdings wenn man bedenkt ,das eine Kupplung beim Sonntagsfahrer ewig halten dürfte ,muß man natürlich gegenrechnen was nun günstiger ist ,eventuell dann eine neue Kupplung zu kaufen ,die dann wieder tausende Km hält ,oder sich halt die Arbeit des Selbstbelegens macht und wieder um eine Erfahrung reicher ist ,trotzdem ein interessantes Thema.Dampframme hat in einem "Sportifilm " eine Kiste voller abgenutzter Kupplungsbacken gezeigt,diese hätten ja dann auf einmal einen völlig neuen Wert,aber wie gesagt man müßte Kosten ,Arbeit und Haltbarkeit schon gegenüber stellen. Denke mir auch ,daß es nicht einfach ist besonders bei einer völlig " blanken " Kupplung diese zu belegen,der Radius zur Kupplungsglocke muß schon stimmen ,das ein volles Tragbild zustande kommt .Vielleicht sollte man dieses Thema woanders besprechen .

[Sparky]

Hallo zusammen,
zunächst einmal besten Dank für die angebotene Unterstützung.
War mir neu, dass alte Kupplungen auch "renoviert" werden können.
Habe volles Verständnis dafür, wenn alte Backen deswegen "gespart" werden.
(Ersatzteile = spare parts )

@Dieter:
Alle Bilder sind wertvoll, aus denen das Zusammenspiel der Teile hervorgeht:
Spannfeder, Reibbänder, Reibbacken, Trägerplatte:
Wo sitzt was, und wie greifen die Kräfte an - bei Rotation wohlgemerkt.

@all:
Dass die Kupplung im ruhenden Zustand von der Feder total verspannt wird und darum keinen klapperfähigen Eindruck macht, wird jedem klar sein. Die Verspannung führt auch dazu, dass man beim Ausbau einer alten Kupplung den Eindruck gewinnt, alles sitze ziemlich fest. Was aber klappertechnisch in dem Moment passiert, wo die Backen fliehkraftbedingt "abheben", das steht ja doch auf einem ganz anderen Blatt...

Grüße - Sparky

[Dieter-K]

Hallo Sparky,

dann will ich mal... - Dieter

Bild 1:
Links eine nicht komplett montierte Kupplg. Die Beläge sind nicht in Ruhelage. Die Feder ist geöffnet (im Bild oben)
Rechts eine Backe eingeschoben in neue Kurbelwelle


Bild 2:
Blick von oben. Links: die überlappenden Reibbänder gut erkennbar, auf denen die Feder gleitet.


Bild 3:
Neue Kupplung auf Montageplatte


Bild 4:
Das gleiche in alt mit verschlissenen Backen (da glänzt Metall, wo Belag sein sollte)
Der Belag ist einseitig außen verschlissen. Das lässt eine trompetenförmig aufgeweitete und damit defekte Kupplungsglocke vermuten (siehe Text Dampframme!!)


Bild 5:
Neue Kupplung auf Montageplatte von der Seite aus, die zum Pleuel zeigt.


Bild 6:
Eines von zwei Reibbändern. Die Ausnehmung wird in Richtung Pleuel montiert. Dort rastet sie ein. Das Reibband wird durch die Feder daran gehindert, seine Postition zu verlassen. Dicke des Reibbandes neu 0,33 bis 0,30mm. Abgenutzte weisen an hoch belasteten Stellen deutlich kleine Dicken auf. Eine Verschleißgrenze wird von Sachs nicht angegeben. Wenn die Bänder brechen und Teile davon in den Zylinder gelangen, ist Schrott vorprogrammiert.


Bild 7: Übersicht