GL 1000 Kupplung

Weil ich es gerade geschrieben habe...

Bauteile der Kraftübertragung prüfen

Was ist zu tun wenn die Kupplung rutscht, ein Gang nur schwer einzulegen ist oder gar herausspringt?

Verschleißteile der Kupplung
Da der Übergang vom stehenden Motorrad zum fahrenden Motorrad durch gewollten Schlupf an der Kupplung entsteht, bleibt es nicht aus, dass an den Bauteilen der Kupplung Verschleiß entsteht.
Je nach Modell und individueller Fahrweise, wird die Lebensdauer der Verschleißteile einer Kupplung sehr unterschiedlich ausfallen.
Langes schleifen lassen der Kupplung, z.B. wegen eines lang übersetzten ersten Ganges, Anfahren am Berg, drehmomentschwache Motoren oder sportliche Fahrweise wird immer einen erhöhten Kupplungsverschleiß ergeben. Unter solchen Betriebsbedingungen kann bereits nach 15.000 – 25.000 km eine rutschende Kupplung festgestellt werden.
Bei ruhigen Langstreckenfahrern kann die Lebensdauer einer Kupplung auch problemlos 70.000 und mehr Kilometer betragen.
Verschleiß entsteht durch den Schlupf an den Reibpartnern, d.h. an den Reibscheiben und den Stahllamellen.

Betätigungseinrichtung prüfen
Um vor einer Demontage das Rutschen einer Kupplung zu prüfen, wird das Motorrad in einem möglichst hohen Gang im Bereich des maximalen Drehmomentes beschleunigt. Bevor die Probefahrt durchgeführt wird, muss als erster Prüfpunkt die korrekte Einstellung des Kupplungsspieles bzw. der Kupplungsbetätigung geprüft werden.
Bei einer mechanischen Betätigung der Kupplung über Seilzug, ist das ausreichende Seilzugspiel zu prüfen. Je nach Hersteller ist dabei ein Spiel am Seilzug selbst oder am Hebelende einzustellen (Bild 001).
Das einstellen des Seilzuges und damit des Spieles erfolgt bei kleineren Korrekturen am Kupplungshebel (Bild 002) bei größeren Korrekturen sollte die notwendige Einstellung am Ausrückhebel der Kupplung direkt erfolgen (Bild 003).
Neben dem Seilzugspiel, können speziell bei älteren Fahrzeugen direkt an der Kupplung weitere Einstellelemente vorhanden sein.
Dass auch die Gängigkeit des Hebels geprüft werden muss, soll hier nur erwähnt werden. Der Kupplungshebel muss in der Halterung frei beweglich sein und der Befestigungsbolzen sollte geschmiert sein. Zusätzlich sollte geprüft werden, ob es sich bei dem Kupplungshebel um das Original- oder Identteil handelt und insbesondere der mögliche Ausrückweg nicht beeinträchtigt ist.
Im Zubehör werden zur Reduzierung der Betätigungskraft spezielle Bauteile angeboten, die nach dem Prinzip eines kleinen Getriebes oder Flaschenzuges funktionieren. Mit diesen Einrichtungen wird zwar einerseits die Betätigungskraft reduziert, andererseits der mögliche Ausrückweg um bis zu 1/3 reduziert.
Bei hydraulischen Kupplungen muss neben der Gängigkeit des Kupplungshebels auch die Funktion der Hydraulik geprüft werden.
Während im Bremssystem der Flüssigkeitsstand mit zunehmendem Verschleiß abnimmt, steigt im Kupplungssystem der Flüssigkeitsstand an. Wurde bei der Befüllung des Ausgleichsbehälters der Füllstand zu hoch eingestellt, kann es passieren, dass mit zunehmenden Kupplungsverschleiß das Füllvolumen des Ausgleichsbehälters erschöpft ist und deswegen ein Restdruck im System verbleibt der zum rutschen der Kupplung führen kann (Bild 004).
Bei allen Prüfarbeiten an den Betätigungseinrichtungen sollte der Motor sowohl kalt als auch warm sein, da sich Spiele durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung durchaus verändern können.

Verschleiß an den Kupplungsbauteilen
Wenn die Betätigungseinrichtung richtig arbeitet und die Probefahrt eine rutschende Kupplung ergeben hat, kommen verschiedene Ursachen in Betracht.
1. Motoröl
Durch ein ungeeignetes Motoröl oder durch ungeeignete Ölzusätze kann es bei den Ölbadkupplungen zu einer Herabsetzung des Reibwertes an den Kupplungsscheiben kommen.
Durch Synthetiköle kann der Reibwert an der Kupplung um etwa 10 % abgesenkt werden. Bei den üblichen Sicherheitsreserven einer Kupplung, ist genügend Reserve vorhanden um auch mit diesem abgesenktem Reibwert eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Ist die Kupplung jedoch zum Zeitpunkt der Umölung bereits älter und zum Teil verschlissen, kann kurz nach dem Umölen eine rutschende Kupplung festgestellt werden. Das Synthetiköl ist hier aber nicht die eigentliche Ursache, sondern hat den Verschleiß an der Kupplung nur vorzeitig ans Tageslicht gebracht.
Trotzdem sollte festgestellt werden welches Öl zur Verwendung kommt, um einen Abgleich mit den vom Fahrzeughersteller freigegebenen Schmierstoffen zu ermöglichen.

2. Reibscheiben und Stahllamellen

Die Kraftübertragung erfolgt durch das Zusammenpressen von Reibscheiben und Stahllamellen. Wenn durch Verschleiß (Materialabtrag) die Dicke der Reibscheiben und auch der Stahllamellen abnimmt, können die Kupplungsfedern das Scheibenpaket nicht mehr ausreichend zusammenpressen, die übertragbaren Kräfte werden zu gering.
Die Reibscheiben und die Stahllamellen sind mittels Messschieber auf eine ausreichende Stärke zu kontrollieren (Bild 005).
Besonders bei rutschender Kupplung kommt es zu einer erhöhten thermischen Beanspruchung der Bauteile. Die Stahllamellen können sich durchaus unter Einfluss der Hitze verziehen und müssen daher auf einer Richtplatte hinsichtlich der Planheit geprüft werden (Bild 006). Neben der planen Stahllamelle muss auch ein unzulässiger Hitzeeintrag in das Material geprüft werden. Dieser Hitzeeintrag macht sich durch Verfärbung der Stahllamelle bemerkbar. Bei blau angelaufenen Lamellen besteht die Gefahr dass es zu einer Gefüge Veränderung und damit zu einer Änderung des Reibwertes gekommen ist. Solche Lamellen sollten deswegen vorsorglich ausgetauscht werden.

3. Kupplungsfedern

Da die Kupplungsfedern permanent unter Vorspannung stehen, werden die Federn im Laufe der Zeit in der Federkraft nachlassen. Hier spielt weniger die gefahrene Strecke eine Rolle als die Zeit. Die Kupplungsfedern sind daher mittels Messschieber auf eine ausreichende freie Länge (unbelastet) zu überprüfen (Bild 007).
Neben der ausreichenden freien Länge der Feder, tritt in der Praxis ein Fehler auf, der nach der Theorie von Federn eigentlich gar nicht auftreten dürfte. Die Federrate des Materials nimmt durch thermische Einflüsse im Lauf der Zeit ab. Dies bedeutet, dass die Feder zwar noch eine ausreichende unbelastete Länge ausweist, in der Federrate aber zu weich geworden ist. Dieser Fehler lässt sich aber nur unter Belastung messen.
Entweder muss die Feder mit einem ausreichenden Gewicht belastet werden und im Vergleich zu einer neuen Feder das Längenmaß beurteilt werden oder es werden eine alte und eine neue Feder hintereinander angeordnet und zusammengepresst. Da die Kraft auf beide Federn gleichmäßig wirkt, sollten alte Feder und neue Feder unter Belastung die gleiche Länge ausweisen. Sind hier Abweichungen feststellbar, muss die Feder erneuert werden.

4. Kupplungsnabe und Kupplungskorb

Kupplungskorb und Kupplungsnabe werden als Gussbauteile aus einer Leichtmetalllegering hergestellt. Dabei kommen Kokillen (wieder verwendbare Gussformen) zum Einsatz. Damit sich die erkalteten Gussteile aus der Form entnehmen lassen, dürfen Kanten und Flächen nicht parallel verlaufen. Die gegossenen Aufnahmen für die Reibscheiben oder die Stahllamellen werden daher nach außen hin immer weiter (Bild 008). Durch das immer größer werdende Maß würden die Reibscheiben ein immer größer werdendes Radialspiel erhalten. Dieses Radialspiel führt aber bei jedem Lastwechsel zu einem Verschleiß der Anlageflächen an Kupplungskorb (Bild 009) und Kupplungsnabe (Bild 010). Je größer das konstruktive Radialspiel wird desto größer die Lastwechselreaktionen und der Verschleiß.
Als Abhilfe stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Die Aufnahmeflächen für die Reibscheiben werden nicht gegossen, sondern durch einen Fräsvorgang aus dem Material herausgearbeitet. Durch das Frästen lassen sich parallele Anlageflächen erreichen. Die maschinelle Bearbeitung erfordert aber einen zusätzlichen Fertigungsschritt und kostet daher zusätzliches Geld.
Als zweite, preiswertere Möglichkeit, steht eine besondere Form des Kupplungskorbes zur Verfügung. Es gibt eine Nut für die inneren Reibscheiben und eine zweite Nut für die äußeren Reibscheiben. Die beiden Nuten sind zueinander versetzt (Bild 008). Durch die Aufteilung der Reibscheiben werden die Nuten weniger lang und damit ist die Abweichung zur Parallelen reduziert, der Verschleiß minimiert sich.
Unabhängig von der verwendeten Bauart hinterlassen die Reibscheiben und die Stahllamellen immer Druckstellen an Kupplungskorb (Bild 009) und Kupplungsnabe (Bild 010). Diese Druckstellen führen zu einem verkanten von Reibscheibe und Stahllamelle. Durch das Verkanten der Scheiben, löst die Kupplung nicht mehr vollständig, es bleibt ein leichter Kraftschluss erhalten. Durch den Kraftschluss wird die Schaltbarkeit des Getriebes beeinträchtigt. Die Gänge lassen sich, wie bei einer nicht vollständig ausgerückten Kupplung, nur mit erhöhtem Kraftaufwand schalten. Zudem entstehen verstärkte Schaltgeräusche und Verschleiß an den Getriebebauteilen. Wenn derartiger Verschleiß vorliegt, wird der Fahrer über Probleme beim Einlegen des Leerlaufes klagen. Durch die nicht sauber trennende Kupplung und den damit erhöhten Kraftaufwand beim Schalten, springt das Getriebe gerne beim Schaltvorgang 1. Gang in den Leerlauf weiter bis in den 2. Gang. Solange das Fahrzeug rollt und damit kleinere Drehzahldifferenzen im Getriebe wirken, lässt sich das Getriebe normal vom 1. Gang in den Leerlauf schalten.
Kurzfristige Abhilfe in solchen Fällen schafft das glätten der Druckspuren an Korb und Nabe durch fräsen oder vergleichbare Bearbeitung.
Da durch diesen Materialabtrag das Radialspiel der Scheiben in Korb und Nabe gleichzeitig vergrößert wird, kann es sich bei dieser Reparatur nicht um eine dauerhafte Abhilfe handeln.
Weitere Verschleißpunkte im Bereich Kupplungskorb und Kupplungsnabe können Ruckdämpfer und Schwingungsdämpfer sein.
Teilweise kommen in den Kupplungsnaben Ruckdämpfer zum Einsatz, die Lastspitzen aus dem Getriebe fernhalten sollen (Bild 011). Diese Ruckdämpfer werden aus Elastomeren hergestellt die im Laufe der Zeit aushärten können und dann zu erhöhtem Klappergeräusch aus dem Bereich der Kupplung führen können.
Am Kupplungskorb ist in den meisten Fällen auch das Primärzahnrad durch eine Nietverbindung montiert. Zwischen dem Primärrad und dem Kupplungskorb befinden sich mehrere Federn (Bild 012). Die Federn sollen die ungleichmäßige Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle in eine möglichst gleichmäßige Drehgeschwindigkeit der Kupplung und des Getriebes umwandeln. Oft sind hier unterschiedliche Federn verbaut (Länge, Federrate). Ein Teil dieser Federn kann lose in der Aufnahme liegen und dabei Klappergeräusche verursachen. An dieser konstruktiven Gegebenheit kann die Werkstatt keine Veränderung vornehmen – gewisse Klappergeräusche z.B. bei betätigter Kupplung sind damit bei diesem Modell „Stand der Technik“.
Mit zunehmender Laufdauer kann aber auch die Nietverbindung zwischen Primärrad und Kupplungskorb Spiel aufweisen und damit zu Klappergeräuschen führen.
Werkseitig ist meist nicht vorgesehen, dass an dieser Nietverbindung Arbeiten vorgenommen werden. Es gibt jedoch einige Firmen die sich auf die Instandsetzung solcher Kupplungskörbe spezialisiert haben.

5. Lagerung des Kupplungskorbs

Da der Kupplungskorb gegenüber der Getriebeeingangswelle drehbar gelagert werden muss, um ein anhalten des Motorrades bei eingelegtem Gang und betätigter Kupplung zu ermöglichen, wird der Kupplungskorb entweder auf einer Buchse, meist aber in einem Nadellager mit dazugehöriger Buchse gelagert.
Obwohl hier ein Verschleiß recht selten ist, müssen sowohl die Lagerstelle der Welle als auch das Lager selbst geprüft werden.
Das Nadellager läuft meistens auf einer speziellen Buchse die frei von Oberflächenschäden sein muss. Die Buchse ist auf ausreichende Abmessungen und auf Rundheit zu prüfen. Die Messungen müssen also um 90 Grad versetzt stattfinden. (Bild 013).
Ebenso ist die Getriebeeingangswelle auf ausreichenden Durchmesser und Rundheit zu prüfen (Bild 014).
Bei der Montage des Kupplungskorbes und seiner Lagerung ist auf die Anlaufscheiben (Bild 015 und Bild 016) zu achten, die eine Beschädigung des Nadellagerkäfigs verhindern.
Bei einigen Motoren ist die Anlaufscheibe auf der Getriebeeingangswelle angefast. Hier muss auf die seitenrichtige Montage geachtet werden.
Bei der Überprüfung der Kupplung darf eine vorhandene Kupplungsdruckstange oder die Mechanik der Kupplungsbetätigung nicht vergessen werden. Eine verbogene Druckstange oder eine verschlissene Mechanik können das saubere einkuppeln verhindern.
Als letztes Bauteil bedarf das Ausrücklager in der Kupplungsdruckplatte einer Prüfung. Durch Verunreinigungen oder durch falsche Kupplungsbetätigung kann das Ausrücklager unzulässig viel Spiel aufweisen und einen ausreichenden Ausrückweg verhindern.

Merke:

1. Betätigungsspiel der Kupplung nach Werksvorgabe einstellen.
2. Bei hydraulischen Kupplungen steigt mit zunehmenden Verschleiß der Füllstand im Vorratsbehälter an. Beim Wechsel der Kupplungsflüssigkeit darf keinesfalls zuviel eingefüllt werden.
3. Reibscheiben auch auf Oberflächenschäden kontrollieren.
4. Bei der Montage von Reibscheiben auf unterschiedliche Durchmesser oder Materialien achten.
5. Nur die zulässigen Schmierstoffe (Motoröle) verwenden.
6. Keine Ölzusätze verwenden – es sei denn der Fahrzeughersteller hat einen Ölzusatz freigegeben.
7. Bei der Montage auf eine notwendige Ausrichtung von Reibscheiben, Kupplungsnabe und Druckplatte achten.