Knackpunkt Verteilergetriebe

 

 

Getriebeverstärkung J4

von Felix, 011

Manche haben vielleicht den Bericht vom Kebatreffen 2012 gelesen, in dem ich ja
schon erwähnte, welches üble Schicksal mein Verteilergetriebe ereilt hat.

Um es vorweg zu nehmen, ich weiß bis jetzt noch keinen eindeutigen Grund für das
Sprengen des Getriebegehäuses. Es gibt lediglich eine Reihe von plausiblen Vermutungen
und Vergleichen zu anderen Fällen.
Ich habe Fotos von anderen J4 gesehen, bei denen das Malheur genau das gleiche Bild
zeigte. Paralleler Riss auf beiden Seiten des VG-Gehäuses auf Höhe der in der Mitte
liegenden Zahnradwelle.
Auffällig ist bei allen betroffenen Fahrzeugen, dass sie Veränderungen am Fahrwerk
hatten, ebenso bei mir. Höheres Fahrwerk, größere Räder. Wobei sich das in meinem
Falle eher dezent verhält (OME Mittel +ca. 5cm, Reifen 255-85-16 die 4cm mehr Durchmesser
haben als die originalen 7.50-16 und hinten Schäkel +2cm)

Ausgehend davon, dass die stärker gebogenen Federn und die längeren Schäkel nicht nur den
Winkel der Kardanwelle verändern, sondern diese auch praktisch kürzer werden lassen,
kam mir der Gedanke, es könnte sein, dass beim Ausfedern die Vorder- oder Hinterachse
noch weiter Richtung Getriebe wollte und dabei das Schubstück soweit zusammengeschoben
hat, dass dieses ans Limit geriet und so die Welle zu einer Stange werden ließ,
die durch die Bewegung einer der Achsen vor den Getriebeflansch gedrückt wurde und
somit das Alugehäuse überlastet hat. An der empfindlichsten Stelle, in der Mitte, um den
Sitz der Mittelwelle, an der das Gehäuse aufgrund der Aufnahmen für diese Welle das
proportional wenigste Material hat, konnte es unter diesen Belastungen vielleicht
zu einem Haarriss kommen, der sich nach und nach fortsetzte und irgentwann unumgänglich zur
Zweiteilung des Verteilergetriebes führte. So mein Verdacht Nr.1

Es sei noch erwähnt, dass der deutlich hörbare Sprung des Gehäuses auftrat, als ich
an einem leichten (!) Hang im 1. Gang ohne (!) Untersetzung anfuhr. Es waren also
längst nicht so hohe Übersetzungskräfte vorhanden wie mit eigeschalteter Untersetzung.

Ein anderer Verdacht geht in die Richtung, dass aufgrund der langanhaltenden
Mehrbeanspruchung einfach auf Dauer die Belastungsgrenze erreicht war. Damit meine
ich Viel Zuladung, ca. 400 kg, schweres Gelände (sodass auch der Motor an die
Leistungsgrenze geriet) und eben die besagten Fahrwerksmodifikationen. Der unoriginale
Kardanwinkel bedeutet natürlich auch gewisse Torsionskräfte, die sich als Hebel
auswirken und auch zu erhöhtem Verschleiß beitragen.
Außerdem addiert sich dazu der 2cm längere Radius durch die größeren Reifen, was
ebenfalls mehr Widerstand durch Hebelwirkung auf den Antriebsstrang bedeutet.
So kommt eben eins zum Anderen…

Zuguterletzt ist natürlich auch eine gewisse Materialermüdung des Aluguss möglich.
Immerhin hat das Material schon 35 Jahre hinter sich.

Leider kann man anhand des Bruchbildes keine klaren Rückschlüsse auf die Bruchrichtung
ziehen. Ob von vorne nach hinten, hinten nach vorne oder oben nach unten, bzw. umgekehrt,
oder diagonal.

Ich habe aus diesem Grunde nun eine Verstärkung gebastelt, die den mir am
wahrscheinlichsten erscheinenden, todbringenden Kräften entgegenwirkt (s. Bilder)
Diese Winkelplatte ist eine vergrößerte Form von einem Zubehörteil, das es
auf der anderen seite des großen Teiches schon einige Jahre im Handel zu kaufen
gibt. Die Amis scheinen dieses Problem auch schon bemerkt zu haben. Bisher dachte
ich allerdings, die machen immer nur alles kaputt, wenn der V8 reinkommt…
2F scheint auch zu reichen 🙁

Ich habe 8mm Stahl verwendet und möglichst viele Verschraubungen miteinbezogen, dass
auch genügend Kraft aufgefangen werden kann. In den USA hat die flach liegende Platte
gerademal 4 Schraubpunkte und von ihr geht nur eine! Schrauböse rüber zu dem großen
Lochkreis am hinteren Ende des Getriebes! Das scheint mir zu wenig.

An die vertikale Platte hatte ich überlegt, noch einen dicken Winkel
anzuschrauben, der die Vorwärts- Rückwärts Kräfte zusätzlich abfängt.
Doch dann wäre die ganze Konstruktion in einen Eigengewichtsbereich gelangt,
bei dem ich Bedenken hätte, sie ohne weitere Getriebeauflage, die mit dem Rahmen
verbunden sein müsste, zu montieren, denn das gesamte Getriebe hängt ja beim „alten“ J4
mit nur 4 Schrauben an der Getriebeglocke!!!
Um in diesem Zusammenhang nochmal auf meine Vermutung mit den drückenden Kardanwellen
zurückzukommen, muss ich sagen, dass ich diese Variante der Schadensursache mit am unwahr-
scheinlichsten halte, da die Achsen schon mit einiger Wucht und apruppt stoßen
müssten, um das Getriebe zu schädigen, was schon aufgrund der Stoßdämpfer ver-
hindert wird. Von daher ist es anzunehmen, dass es sich um auf- oder abwärts wirkende
Kräfte handelte, die von meiner Konstruktion mindestens ausreichend abgefangen werden.

Nun gut, und sollte es tatsächlich nur Materialermüdung gewesen sein, hilft die beste
Verstärkung nix, dann soll es halt so sein.

Dieser Text ist denke ich interessant für jeden, der darüber nachdenkt, seinen Landcruiser
in irgenteiner form zu modifizieren. Vieles ist natürlich machbar, aber man muss immer
bedenken, dass jede Abweichung vom Original stets eine vom Hersteller nicht einberechnete
Komponente miteinbringt, die das gesamte Verhalten des Fahrzeugs verändern kann.
Höherlegung des Fahrwerks z.B. bedeutet eine Veränderung der gesamten Fahrwerksgeometrie!
Auch wenn es sich nur um 2-3 cm handelt! Eine Bewegung an einer bestimmten Stelle um 2cm
kann an einer von ihr abhängigen Stelle schon 3 cm ausmachen. Das meiste an der
Fahrwerksphysik folgt linearen Systemen. Aber das ist das einzige, was man mit dem Zoll-
stock nachvollziehen kann. Welche Kräfte durch Verdrehungen, Verschiebungen und durch
Druck erzeugt werden, kann man nur vermuten. Wenn ich mir die Probleme bei mir und
einigen anderen ansehe, wird mit der zeit immer deutlicher, wie genau die damaligen
Konstrukteure das Auto und dessen Komponenten bemessen haben. Wenn es original ist, KANN
garnichts passieren 🙂

Das Ganze bezieht sich auf die alten Getriebe aus den Jahren vor 1979.
Später wurden die Verteilergetriebegehäuse massiver gebaut und separat mit einer
Tragetraverse unterstützt. An einem solchen habe ich noch nie Etwas von einem
Bruch gehört oder gesehen, wie er mir passiert ist. Betrifft also nur die alten Modelle.

 

Nachtrag:

Mir ist mittlerweile eine plausible Erklärung eingefallen, die das Mysterium am Besten erklären kann.

Ich erinnere mich an eine vor vielen Monaten gewesene Geländefahrt, bei der ich durch ein nicht gesehenes, tiefes Bodenloch gebrettert bin, sodass mir sämtliche Untensilien im Wageninneren um die Ohren flogen. Das hat wirklich heftig gekracht! Im Anschluss musste ich feststellen, dass ein Radkasten hinten eingedellt wurde, und vorne rechts das oberste Federblatt an seiner hinteren Aufnahme, kurz vor der Öse stark nach oben gebogen wurde. Das kann nur passieren, wenn die Achse ausgefedert ist, und mit großen Druck von vorne bekommt. Z.B., wenn man in ein tiefes Loch rast, dessen Auslauf sehr steil bis senkrecht ist und der Reifen nicht abrollen kann, sondern hinaufgeschoben wird. Bei dieser Art Belastung, wenn sogar die Feder nachgibt, drückt die Achse die Kardanwelle nach hinten und somit wie ein Rammbock vor das Verteilergetriebe. Da ist naheliegend, dass ein Riss in dessen Gehäuse entstehen kann. Ein Wunder, dass es nicht sofort gerissen ist! Es muss ein Haarriss entstanden sein, der sich nach und nach fortsetzte und eben irgentwann zur Sprengung führte. Deßhalb war auch kein sonderlicher Kraftaufwand nötig, als es passierte, was zunächst einige Zweifel aufkommen ließ, doch so erscheint auch das logisch und naheliegend.

Also alle, die ne Krumme Feder festtsellen sollten: sofort nach dem Getriebe gucken!


Technik

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