353. Tag - Getriebedeckel / Transmission cover

Bis der originale Motor zum Model T fertig ist, wird vermutlich noch 3 bis 4 Wochen dauern. An dem Motor, den wir gestern ausgebaut haben gibt es viel Arbeit. Die Triple Gears Lager, evtl. die Kupplungsscheiben, der Magneto, das vierte Hauptlager und die Verbrennungsrückstände im zweiten Zylinder. Das wird nicht in ein paar Tagen erledigt sein. Das beste ist, erst gar nicht darüber nachzudenken und einfach zu beginnen. Also stelle ich den Motor erst mal provisorisch auf die Gitterroste und fange mit der Demontage des Getriebedeckels an.
Until the original engine to the Model T is ready, it will probably take another 3 to 4 weeks. There is a lot of work to be done on the engine we removed yesterday. The Triple Gears bearings, possibly the clutch plates, the magneto, the fourth main bearing and the combustion residue in the second cylinder. It won't be done in a couple of days. The best thing to do is not even think about it and just get started. So for now, I put the engine on the grates temporarily and start disassembling the transmission cover.

Jetzt hat man einen schönen Blick auf den nachgerüsteten Anlasser. Um den nachzurüsten braucht man einen Getriebedeckel von einem 1919er oder späterem Modell.
Now you have a nice view of the retrofitted starter. To retrofit it, you need a gearbox cover from a 1919 or later model.

Das hier ist der Bendix, welcher das Anlasserritzel abfedert.
This is the Bendix, which cushions the starter pinion.

Nachdem alle Schrauben gelöst sind, kann der Getriebedeckel abgenommen werden jetzt hat man einen freien Blick auf die drei Trommeln, die Kupplungsfeder, die Schwungscheibe mit den Triple Gears und dahinter den Magneto.
After all screws are loosened, the gearbox cover can be removed and now you have a clear view of the three drums, the clutch spring, the flywheel with the triple gears and behind it the magneto.

Zwischen der Schwungscheibe mit dem Zahnrad für den Anlasser und dem Spulengranz des Magnetos sind die V-förmigen Magnete auf die Schwungscheibe montiert. Diese sind immer abwechselnd gepolt und erzeugen in den Spulen eine Wechselspannung von bis zu 30 Volt. Der Magneto hat noch nicht richtig funktioniert. Am Anfang lieferte er nicht genügend Strom. Er sollte die Zündung und die Scheinwerfer versorgen. Beim Einschalten des Lichtes ist der Motor ausgegangen. Nach wenigen hundert Kilometer ist er dann ganz ausgefallen. Den Magneto werde ich zuerst überprüfen. Dazu brauche ich aber noch eine Batterie.
The V-shaped magnets are mounted on the flywheel between the flywheel with the gear wheel for the starter motor and the mag coil of the magneto. These are always alternately polarized and generate an alternating voltage of up to 30 volts in the coils. The magneto did not work properly yet. At the beginning it did not supply enough current. It was supposed to supply the ignition and the headlights. When the lights were switched on, the engine went out. After a few hundred kilometers it failed completely. I will check the magneto first. But for this I still need a battery.

Der Pol, mit der die Spulenspannung abgegriffen wird sieht etwas komisch aus. Hoppala, der läßt sich ja hochklappen. Das geht ja gut los. 
The pole with which the coil voltage is tapped looks a bit strange. Oops, it can be folded up. That's a good start.

Die Trommeln sehen meines Ermessens noch gut aus. Die vordere Bremstrommel hat zwei Riefen, das sollte aber die Funktion nicht einschränken. Da habe ich aber Glück gehabt. Die Trommeln sind wohl nicht beschädigt.
The drums still look good in my estimation. The front brake drum has two grooves, but that should not limit the function. I was lucky in that respect. The drums are probably not damaged.

Das hier ist der Getriebeabgang. Der wird von dem Lager im nächsten Bild geführt. Die Antriebswelle greift in das viereckige Loch ein.
This is the gearbox output. It is guided by the bearing in the next picture. The drive shaft engages in the square hole.

Das ist das Lager, welches für den Ölverlust verantwortlich war. Das Lager hat viel Spiel und die Lagerschale selbst wackelt in dem Gehäuse.
This is the bearing that was responsible for the oil leak. The bearing has a lot of play and the bearing shell itself wobbles in the housing.

Jetzt noch zu den Bändern. Alle drei Bänder haben mit dem Stahlband, auf das sie befestigt sind noch 4,5 mm Dicke. Warum sollte ich sie austauschen?
Now about the tapes. All three straps are still 4.5 mm thick with the steel strap they are attached to. Why should I replace them?

Die Bänder sehen auch gut aus. Lediglich beim Band des ersten Ganges sieht man Abnutzungsspuren. Das Band ist zwar nicht dünner, aber auf einer Hälfte hat es wohl stärker gegriffen. Es sieht aus, als wäre es hier sehr heiß geworden.
The tapes also look good. You can only see signs of wear on the band of the first gear. The tape is not thinner, but it has probably gripped more on one half. It looks like it got very hot here.

Dieser Partikel auf dem Band ist interessant. Ich habe beim Öl Ablassen, viele solcher Partikel im Filter gefunden. Ich habe keine Idee wo diese herkommen.
This particle on the belt is interesting. I have found when draining oil, many such particles in the filter. I have no idea where they come from.

Jetzt besorge ich erst mal einen Motorständer, da ich die weiteren Arbeiten nicht auf dem Boden krabbelnd ausführen möchte.
Now I'm going to get an engine stand first, because I don't want to do the rest of the work crawling on the floor.

352. Tag - Motorausbau / Engine disassembly

Nachdem es ziemlich klar ist, dass die Lager der Triple Gears  gefressen haben, muss der Motor raus.
Gestern habe ich schon die meisten Dinge abgeschraubt. Trotzdem ist es noch viel Arbeit den Motor heraus zu nehmen. Wir haben nochmal ungefähr 2 Stunden daran gearbeitet.
Now that it's pretty clear that the triple gear bearings have seized, the engine needs to come out.

Yesterday I already unscrewed most things. However, it's still a lot of work to take the motor out. We spent another 2 hours or so working on it.

Die Motorlager müssen demontiert werden.
The engine mounts must be disassembled.

Die Schubstange am Motor wird abgeschraubt.
The push rod on the motor is unscrewed.

Die Spritzwand muss demontiert werden.
The fire board must be disassembled.

Das Horn und der Magnetschalter müssen demontiert werden.
The horn and the magnetic switch must be disassembled.

Die Karosserie muss angehoben werden, da die A-Säule den Weg für die Motorlager versperrt.
The body has to be lifted because the A-pillar blocks the way for the engine mounts.

Die Lenksäule muss aus dem Weg. 
The steering column must be out of the way.

Erst dann kann der Motor aus dem Chassis gehoben werden.
Only then can the engine be lifted out of the chassis.

Leider haben wir noch eine von Werners Partikelfallen von der Ölwanne abgerissen. Naja, das ist das kleinste Problem.
Unfortunately, we tore off another of Werner's particle traps from the oil pan. Well, that's the least of the problems.

351. Tag - Fehlersuche 2. Tag / Troubleshooting 2nd day

Licht an der richtigen Stelle zu haben ist immer noch ein Thema in meiner Werkstatt. Vielleicht muss ich noch mal an diesem Thema arbeiten.
Having light in the right place is still an issue in my workshop. Maybe I need to work on this issue again.

Meine schöne Theorie der zwei Gänge die gleichzeitig im Eingriff sind hat sich leider nicht so richtig bestätigt. Es fehlt schlicht der entscheidende Hinweis auf einen Fehler in der Kupplungsmechanik. Darum habe ich das Thema in Facebook gepostet. Einige Gruppenmitglieder haben die Triple Gears in Verdacht. Also die drei Planetenräder, von denen man eines auf dem nächsten Bild im Hintergrund sieht. Offensichtlich kommt es öfter vor, dass die Lagerbuchsen dieser Zahnräder fressen.
My beautiful theory of two gears being engaged at the same time was unfortunately not really confirmed. There is simply no decisive indication of a fault in the clutch mechanism. That's why I posted the topic on Facebook. Some group members suspect the triple gears. That is, the three planetary gears, one of which you can see in the background of the next picture. Apparently it happens more often that the bearing bushings of these gears seize.

Wenn die Triple Gears festsitzen, ist das als würde die Kupplung geschlossen sein. Außerdem würden die Trommeln mitlaufen, was sie ja auch machen. 
Wie kann man diese Theorie beweisen? Wenn die Triple Gears in Ordnung sind, müssten sie sich in den Toleranzen des Zahnflankenspieles bewegen lassen. Vielleicht 1 bis 2mm radiale Bewegung sollten möglich sein. Ich überprüfe das und stelle fest, dass alle drei Triple Gears richtig fest sitzen. Da bewegt sich nichts. Auch mit Hammer un Schraubenzieher bewegt sich hier nichts.

When the triple gears are stuck, it's like the clutch is closed. Also, the drums would run with it, which they do. 

How can you prove this theory? If the Triple Gears are OK, they should be able to move within the tolerances of the backlash. Maybe 1 to 2mm of radial movement should be possible. I check and find that all three Triple Gears are properly tight. Nothing moves. Even with a hammer and screwdriver, nothing moves here.

Nur eines der drei Zahnräder lässt sich axial um 3mm bewegen. Aber auch dieses Zahnrad hat keine radiale Bewegung. Ich glaube damit ist die zweite Theorie hinreichend belegt.
Only one of the three gears can be moved axially by 3mm. But also this gear wheel has no radial movement. I believe that this sufficiently proves the second theory.

Jetzt muss ich nur noch die hohe mentale Barriere überwinden und mich damit abfinden, dass ich den Motor ausbauen muss. Am besten denke ich gar nicht lange darüber nach.

Ich lasse das Öl ab und finde eine Menge Metallpartikel in den Ölablassschrauben.
Now I just have to overcome the high mental barrier and come to terms with the fact that I have to remove the engine. It's best that I don't even think about it for long.

I drain the oil and find a lot of metal particles in the oil drain plugs.

Jetzt baue ich den Kühler ab. Aber zuerst muss das Wasser raus. hierbei mache ich eine interessante Erfahrung: Der Motorausbau dauert kaum länger als das Wasser aus dem Kühler rauslaufen zu lassen.

Während das Wasser unten am Kühler herausläuft habe ich alle elektrischen Leitungen entfernt, den Kardan und die Motorlager abgeschraubt, die Motorhaube entfernt, den Kühler selbst abgeschraubt, die Benzinleitung am Vergaser abgeschraubt und den Auspuff demontiert.
Now I'm going to dismantle the radiator. But first the water has to come out. Here I make an interesting experience: The engine removal takes hardly longer than letting the water run out of the radiator.

While the water is running out at the bottom of the radiator, I have removed all the electrical wires, unscrewed the gimbal and the engine mounts, removed the hood, unscrewed the radiator itself, unscrewed the fuel line at the carburetor, and disassembled the exhaust.

Jetzt kommt endlich nochmal mein schöner 50er Gabelschlüssel zum Einsatz.
Now, finally, my nice 50 open-end wrench comes into use again.

Leider hatte ich den Kettenzug nicht in der Garage, sonst hätte ich den Motor noch herausgehoben. Das hat jetzt keine Stunde gedauert.
Unfortunately, I did not have the chain hoist in the garage, otherwise I would have lifted the engine out. This has now taken less than an hour.

350. Tag - Fehlersuche / Troubleshooting

Bevor ich auf die Fehlersuche gehe, kläre ich erst mal ob meine Annahme richtig waren. Eine Annahme war, dass der Differentialölwechsel nicht die Ursache ist. Darum hebe ich die Hinterachse mit dem Wagenheber an und prüfe die Funktion des Differential. Es funktioniert und macht keine Geräusche.
Before I start troubleshooting, let me clarify if my assumptions were correct. One assumption was that the differential oil change was not the cause. Therefore I lift the rear axle with the jack and check the function of the differential. It works and makes no noise.

Dann prüfe ich, ob der Motor funktioniert oder das Getriebe irgendwelche Geräusche macht. Und wenn ich schon mal dabei bin interessiert es mich, ob ich ein Rad mit der Hand abbremsen kann. Motor und Getriebe zeigen keine Auffälligkeiten und ja, ich kann ein Rad mit der Hand abbremsen. Auch jetzt macht das Differential keine auffälligen Geräusche.
Then I check if the engine works or if the transmission makes any noise. And while I'm at it, I'm interested to see if I can brake a wheel by hand. The engine and transmission show no abnormalities and yes, I can brake a wheel by hand. Even now the differential is not making any noticeable noise.

Als nächstes überprüfe ich die Hebel, über die die Kupplungsfeder die Kupplungsscheiben zusammendrückt. Dabei finde ich nichts Auffälliges.
Next, I check the levers via which the clutch spring presses the clutch discs together. I found nothing conspicuous.

Sind die Triple Gears geschädigt? Die Triple Gears sind die Planetenräder, welche jeweils aus drei Zahnräder bestehen. Damit können die Planetenräder zusätzlich noch mit den Trommeln des ersten Ganges und des Rückwärtsganges verbunden werden. Ich kann keinen Schaden an den Triple Gears erkennen.
Are the triple gears damaged? The triple gears are the planetary gears, which each consist of three gears. This allows the planetary gears to also be connected to the drums of the first gear and the reverse gear. I can't see any damage to the triple gears.

Als nächstes möchte ich wissen, ob die Getriebetrommeln under den Bänder drehen. Das tun sie. Alle drei Trommeln drehen in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Schwungrad.
Next, I want to know if the gear drums rotate under the belts. They do. All three drums turn in the same direction and at the same speed as the flywheel.

Jetzt möchte ich sehen wie die Kupplung auskuppelt. Zuerst über die Betätigung des Handbremshebels. Das sieht für mich völlig normal aus.
Now I would like to see how the clutch disengages. First via the operation of the handbrake lever. This looks completely normal to me.

Auch das linke Pedal des ersten Ganges rückt die Kupplung aus.
The left pedal of the first gear also disengages the clutch.

Vielleicht kann ich was entdecken, wenn der Motor läuft. Aber auch hier sehe ich keine Auffälligkeiten.
Maybe I can detect something when the engine is running. But I don't see any abnormalities here either.

Zum Schluss lasse ich den Motor noch laufen und betätige den ersten Gang. Wie erwartet wird der Motor zum Stillstand gebracht. Das einzige Auffällige ist ein klingelndes Geräusch, das ich aber nicht zuordnen kann. Wenn beide Gänge gleichzeitig im Eingriff sind, könnten solche Geräusche normal sein. Es könnte aber auch ein Hinweis auf das Problem sein. 
Finally, I let the engine run and operate the first gear. As expected, the engine is brought to a standstill. The only noticeable thing is a ringing noise, but I can't place it. If both gears are engaged at the same time, such noise could be normal. However, it could also be an indication of the issue.

Zusammenfassung: Ich habe heute nichts gefunden was die Theorie widerlegt, ich habe aber auch die Ursache nicht gefunden.
Ich habe aber einen großen Teil der Funktionsweise des Planetengetriebes und der Kupplung verstanden, ein Gefühl für das Differential bekommen und zum ersten Mal die "Ölpumpe" des Model Ts in Aktion gesehen. Der Motor hat keine Ölpumpe, das Öl wird nur durch die Schwungscheibe mit den angeschraubten Magneten im Motor verteilt.

Summary: I didn't find anything today that disproves the theory, but I also didn't find the cause.

I did, however, understand a large part of how the planetary gearbox and clutch work, got a feel for the differential, and saw the Model T's "oil pump" in action for the first time. The engine does not have an oil pump, the oil is only distributed throughout the engine by the flywheel with the magnets bolted to it.

349. Tag - Schadensanalyse / Damage Analysis

Die erste Lösungsstrategie war die Annahme, dass der Defekt durch die letzten Veränderungen am Auto verursacht wurde:

- Nachstellen der Getriebebänder
- Wechsel des Differentialöls. (Das habe ich als Ursache ausgeschlossen, da das Differential nicht Ursache eines Defektes im Getriebe sein sollte.)
Da ich aber die Bänder nach der ersten Panne wieder gelockert habe und es trotzdem zum zweiten Ausfall kam, stelle ich auch die Bänder als Ursache in Frage.

Die zweite Lösungsstrategie basiert auf der der Analyse der Fakten und der technischen Konstruktion des Wagens.

Die Fakten sind:
- Kurz vor dem Defekt hat der Wagen eine geringere Leistung.
- Der Defekt tritt beim Fahren im ersten Gang auf.
- Das Getriebe ist sehr heiß.
- Der Kraftschluss zur Hinterachse ist danach dauerhaft geschlossen.

Ich habe jetzt eine Vermutung was hier passiert ist:
Technischer Hintergrund:
Die Kraftübertragung beim Model T unterscheidet sich zu normalen Autos durch die Verwendung des Planetengetriebes.
Bei einem normalen Auto ist die Kupplung die einzige Verbindung zwischen Schwungscheibe und Kardanwelle. Die Kupplung muss bei allen Vorwärtsgängen und dem Rückwärtsgang eingekuppelt sein, damit das Auto fährt.
Beim Model T ist das anders. Die Drehung der Schwungscheibe "A" (also dem Motor) wird nur im zweiten Gang durch die innere Kupplungsscheibe "A" über die Kupplungslamellen auf die äußere Kupplungscheibe/Bremstrommel "C" auf die Kardanwelle "D" übertragen (Bild 1).
Im ersten Gang und im Rückwärtsgang wird die Kupplung aber nicht geschlossen. Der Kraftfluss wird jetzt über das Planetengetriebe auf die äußere Kupplungsscheibe übertragen. (Bild 2).
Das ist der wesentliche Unterschied zur Kupplung eines normalen Autos.

The first solution strategy was to assume that the defect was caused by the last changes made to the car:
- readjustment of the transmission bands
- Change of the differential oil. (I excluded this as a cause, since the differential should not be the cause of a defect in the transmission).
However, since I loosened the bands again after the first breakdown and the second breakdown still occurred, I also question the bands as the cause.

The second solution strategy is based on analyzing the facts and the technical design of the car.

The facts are:
- Just before the defect, the car has lower power.
- The defect occurs when driving in first gear.
- The transmission is very hot.
- The frictional connection to the rear axle is then permanently closed.

I now have a guess what happened here:
Technical background:
The power transmission in the Model T is different from normal cars because of the use of the planetary gearbox.
In a normal car, the clutch is the only connection between the flywheel and the propshaft. The clutch must be engaged in all forward gears and reverse for the car to drive.
On the Model T, it's different. The rotation of the flywheel "A" (i.e. the engine) is transmitted only in second gear through the inner clutch disc "A" via the clutch plates to the outer clutch disc/brake drum "C" on the cardan shaft "D" (Fig. 1).
In first gear and reverse gear, however, the clutch is not closed. The power flow is now transmitted via the planetary gear to the outer clutch disc. (Fig. 2).
This is the essential difference to the clutch of a normal car.

Bild 1: Kraftfluss über die Kupplung im zweiten Gang.
Fig. 1: Power flow via the clutch in second gear.

Bild 2: Kraftfluss über das Planetengetriebe im ersten Gang und im Rückwärtsgang.
Fig. 2: Power flow via the planetary gear in first gear and reverse gear.

Meine Vermutung:
Der Defekt ist bei der Fahrt im ersten Gang aufgetreten. Ich vermute, dass sich die Kupplung selbstständig geschlossen hat, obwohl der Wagen im ersten Gang fährt. Beide Gänge wären dann gleichzeitig aktiv und die Motorkraft würde reduziert, da sie zum Teil in den zweiten Gang geleitet wird. Im zweiten Gang reicht aber die Motorkraft nicht um den Berg hoch zu fahren. Die Leistung fällt ab. (Bild 3)
Die Leistung des Motors würde dann außerdem im Getriebe in Wärme umgesetzt, was die hohe Temperatur und das dampfende Öl erklären würde. 
Ich werde als nächstes den Getriebedeckel abnehmen und nachschauen ob ich irgendwas finde, was meine Theorie bestätigt. Ich Suche eine Ursache, die die Kupplung im ersten Gang ungewollt schließt.

My guess:
The defect occurred when driving in first gear. I suspect that the clutch has closed by itself, although the car is in first gear. Both gears would then be active at the same time and the engine power would be reduced, as it is partly directed to the second gear. In the second gear, however, the engine power is not sufficient to drive up the hill. The power drops. (Fig. 3)
Also, the engine power would then be converted to heat in the transmission, which would explain the high temperature and steaming oil.
I will next remove the transmission cover and see if I can find anything to confirm my theory. I am looking for a cause that causes the clutch to close unintentionally in first gear.

Bild 3: Gleichzeitiger Kraftfluss über ersten und zweiten Gang.
Fig. 3: Simultaneous power flow via first and second gear.