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Yanmar 3JH3 Motoröl Auswahl (Gilt auch für viele andere Saug Dieselmotoren)

Da ich des Öfteren nach dem verwendeten Motoröl in dem 40PS Yanmar 3JH3 Motor gefragt werde, hier meine Erfahrung.

Als Motoröl verwende ich seit Jahren Castrol Magnatec Diesel 10W-40 B4. 10W-40 weil es kein voll-synthetisches, sondernein Öl mit mineralischer Basis ist. Synthetische Öle sind dünnflüssig und lösen gerne Ölablagerungen in älteren Motoren. Wenn Sie nicht wissen, was verwendet worden ist, immer mineralisches Öl verwenden. Insbesondere bei älteren Motoren mit einigen Betriebsstunden auf der Uhr. Sonst könnten sich  durch gelöste Ölkohle die feinen Öl Kanäle im Motor verstopfen.  B4 ist für Dieselmotoren.

Vor Jahren habe ich die Yanmar Ölspezifikation an Castrol weitergeleitet. Die werben damit, dass der Ölfilm lange auf den Zylinderwänden kleben bleibt, auch bei langen Standzeiten und beim Starten die Reibung reduziert. Die Antwort war: Das Öl wäre noch viel zu gut für einen 3JH3 Motor.

Light Load Situation

Wenn ein Verbrennungsmotor und insbesondere ein Dieselmotor mit weniger als 50% seiner Leistung belastet wird, ist dies extrem schädlich.
Wenn ein Verbrennungsmotor direkt mit der Propellerwelle verbunden ist, steht die Drehzahl des Motors in einem festen Verhältnis zum Propeller und damit auch zur Geschwindigkeit. Da sich der Rumpfwiderstand jedoch nicht proportional zur Geschwindigkeit verhält, ergibt sich ein extremes Missverhältnis.

Zur Erreichung der Rumpfgeschwindigkeit wird zum Beispiel eine Leistung von ca 2,5 kW / 1t Verdrängung gebraucht. Da die Yachten heute fast immer übermotorisiert sind, finden wir in der Praxis aber überwiegend eine Motorleistung von 4 bis 5 kW / 1t. Wenn die so motorisierte Yacht mit 70% der Rumpfgeschwindigkeit bewegt wird, beträgt die Leistungsaufnahme aber nur ca 0,5 kW / 1t. Die aufgrund der Drehzahl effektiv verfügbare Leistung liegt bei 70% der Rumpfgeschwindigkeit so hoch, dass damit das 7 bis 10 fache dessen zur Verfügung steht, als für die Geschwindigkeit erforderlich wäre.

Neben der Vergeudung von Kraftstoff führt die damit verbundene schlechte Abstimmung des Motors zu einer sehr fatalen „Light Load“ Situation mit allen Folgen wie: sehr schlechten Verbrennung, „Verglasung“ der Zylinderwände, Ablage­rungen von Verbrennungsrückständen an den Kolbenringen, Übersäuerung des Öls, Korrosion und Teerbildung im Öl mit der Folge eines sehr hohes Zylinder und Lagerverschleißes, hohem Kraftstoffverbrauch und einer sehr starken Abgasbelastung und damit zu einer katastrophal verkürzten Lebensdauer einer Maschine.
Mit der Antriebsmaschine bei 1200U/min den Service Akku zu laden, gehört ebenfalls in die soeben genannte Kategorie und sollte vermieden werden.

Ich stelle den Motor über ein Zugseil ab. Nur nach der Winterpause lasse ich den Motor mit gezogenem Zugseil so lange mit dem Anlasser orgeln, bis Öldruck da ist. Dann ein paar Sekunden warten und dann richtig starten.
Begründung: Nach der Winterpause ist der Ölfilm die Zylinderwände heruntergelaufen und ist noch dünn vorhanden. Ohne Zündung ist der Druck im Verbrennungsraum, damit auf dem Kolben, geringer. Wenn Öldruck vorhanden ist, ist hoffentlich genug Öl auf den Zylinderwänden und der Motor kann starten.

Meine Motoren haben 2980h auf der Uhr. Sie springen immer sofort schnell an. Die Kompression ist somit gut.

Wenn ich Öl brauche, suche im Internet danach. Aktuell 26€ für 5 L ist ok.

 Stand: Mai 2021

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Reparaturbericht: Saildrive SD40 / SD 50 Kupplungs Upgrade Kit

Das Kupplungs-Upgrade-Kit ist neben dem Läppen und Kalibrieren der Kupplung das A und O für ein langes Serviceintervall.

Hinweis: wenn hier das SD50 genannt wird, gilt das gleichbedeutend auch für das SD40.

Auf meinem Youtube Kanal ist ein Video verfügbar.

 

Wenn in der ersten oder zweiten Stufe des Schalthebels am Steuerstand der Motor läuft aber kaum Wasser bewegt wird, ist häufig eine rutschende Kupplung die Ursache. Passiert das plötzlich bei einem Hafenmanöver, sind schnelle, umsichtige Entscheidungen notwendig.
Meistens fasst die Kupplung dann doch, und die Situation ist gerettet.

Doch dann ist eine Wartung der Kegelkupplung des SD 50 angesagt. Man studiert das Handbuch- und Service Manual des SD50 und liest, dass alle 500h die Kupplung geläppt werden soll, und alle 2000h eine neue Kupplung fällig ist.
Kontaktiert man den Yanmar Service, bekommt man Angebote von 800€ - 3500€ für das "Läppen" und evtl. Konus tauschen, dazu oft die Anweisung "Schiff aus dem Wasser".
Das Internet ist voll von schlechten Erfahrungen mit rutschenden Yanmar Kegelkupplungen und ebenso unfähigen, wie geldgierigen Werkstätten. Wirklich positive Erfahrungen sind nur vereinzelt zu lesen. Die meisten Informationen beschreiben das "Läppen", aber nicht das Einmessen der Kegelkupplung.
Dabei ist das essentiell für eine lange Haltbarkeit der Reparatur.

 

 

In 2017 habe ich schon mal ein Reparaturkit entwickelt. Dieses benötigte aber weiterhin noch Yanmar Teile, die mitverantwortlich für das schnell wachsende Kupplungsspiel waren und damit für das Rutschen der Saildrivekupplung mitverantwortlich.
In 2022 habe ich mir von einer CNC Werkstatt eine neue Mutter und Stützlager fertigen lassen, die diese Nachteile nicht mehr haben.

Für die Reparatur nach dieser Anleitung braucht man das Schiff nicht aus dem Wasser nehmen, nur etwas Zeit und das Upgrade Kit. Diese Reparaturanleitung beschreibt das "Läppen" ebenso das Einmessen und den Einbau des Upgrade Kit.

Muss die komplette Kupplung aufgrund eines Defektes ausgetauscht werden sind andere Einmessungen notwendig. Diese eher unübliche Arbeit erkläre ich gerne bei direkter Mail an mich, da es den Umfang dieser Abhandlung sprengen würde.

Das Problem mit dieser Kupplung ist:

1. Dass das Yanmar Collar Set, das sind Stützscheiben aus Kupfer,  sind nur in 0,5mm Schritten zu bekommen. Damit kann das Kupplungsspiel nur in 0,5mm Schritten eingestellt werden. Das Resultat ist ein Kupplungsspiel zwischen 0,05mm und 0,5mm.

2. Auf der Unterseite der Kupplung wird das Stützlager (ebenfalls mit Kupferscheiben) durch Sicherungsringe (Circlips) gehalten. Durch die hohe Klebkraft des unteren Stützlagers an der Kupferverschleißscheibe und am Lagersitz drehen sich die Sicherungsringe in der Achse mit und verschleißen so sehr schnell. Das trägt zum größer werdenden Spiel der Kupplung bei.

3. Die Kupplung wird durch eine Sicherungsmutter gehalten deren Sicherungsring beim Ausbau aufgemeisselt oder aufgetrennt werden muss. Dabei können Splitter und Späne in die Lager eindringen. Dazu noch die Schläge auf das Lager, das gefällt mir gar nicht. Und das laut Service Manual alle 500h, was nicht nachhaltig ist und den Geldbeutel unnötig belastet.

4. Im Saildrive hängt die Kupplungs-Achse mit ca. 600gr Gewicht auf der Kupferscheibe. Beim Segeln mit Festpropeller dreht sich die Achse mit und verschleißt so die Kupferscheibe unter der Mutter. Das trägt zum großer werdenden Kupplungsspiel bei.

5. Auch der Schaltfinger, der den Bronzekegel zwischen Vorwärts und Rückwärtsgang bewegt muss mit Passringen eingemessen werden.

Wenn alle Reparaturschritte richtig durchgeführt wurden, sind Standzeiten bis zur nächsten Wartung/ Reparatur von 1000h und mehr möglich, wenn nicht, dann wird die Kupplung eher wieder rutschen..

Benötigtes Werkzeug:

Fühlerlehre; Pinsel; Reinigungsbenzin; Satz Ring / Maulschlüssel; M8 Ringschraube; Schieblehre; Dreikant-Schlüsselfeile, kleines, schmales Sägeblatt; alter Spachtel mit durchgehendem Metallkern und Holzgriff; Flach-Schraubendreher klein-mittel-groß; Plastikhammer; Metallhammer; massiver Schraubstock; Aluminiumbacken; kleiner Meißel; stabiler Schlagschraubendreher (mit durchgehendem Metallkern); Drehmomentschlüssel (150Nm); 27er Stecknuss, Ölabsaugpumpe; Loctite superfest oder anderer Hersteller mit diesen Eigenschaften (im Bericht Schraubenfestiger genannt); 2mm Inbusschlüssel, 50kg Kofferwaage.

 

Kupplungs Upgrade Kit:

Die M16 Mutter, das Spline Tool werden in einer CNC Werkstatt hergestellt. Diese Teile und auch die 0,1mm /0,2mm / 0,5mm Passscheiben können immer wieder verwendet werden. Für die Käfig-, sowie die Axiallager gilt: Fallen die kleinen Lagerrollen aus dem Lagerkäfig heraus sind die Lager auszutauschen.

 

1: Spline Tool (Stahl, verzinkt, wieder verwendbar)

2: Mutter M16x1,5 links (Werkzeugstahl, wieder verwendbar)

3: Axiallager mit Lagerscheibe

4; 7: 0,1mm-0,2mm-0,5mm Passscheiben (Stahl, wieder verwendbar)

5: Stützlager (Werkzeugstahl, wieder verwendbar)

6: Axiallager mit Lagerscheibe

8: Käfiglager 4 Stück

Saildrive Deckel für den Einsatz des Kupplungs Upgrade nacharbeiten (auf Anfrage, bitte mailen)

Inzwischen steht eine Tüte mit 50gr. Schleifmittel und eine Tüte mit Ersatz O-Ringen zur Verfügung und  ist Bestandteil des Upgrade Kits. Einfach das Schleifmittel in einem Schraubglas mit Deckel mit etwas Getriebeöl dickflüssig mischen und vor der Anwendung etwas aufrühren.

Die Passringe T1, T2, T5 (Siehe Bild unter der Überschrift Kupplung zusammen bauen) werden nicht belastet (normalerweise) und weiterverwendet. Sollte dennoch einer Defekt werden, bitte mailen, ich habe welche da.

Einfach die Bestellliste laden, die gewünschten Teile ankreuzen und die Datei mir zusenden. (Info: Die Datei läßt sich im Acrobat Reader direkt bearbeiten und rechnet auch.)

Oder mir eine Mail schreiben

 

Kupplung ausbauen:

 

 

 

Entweder man macht einen Ölwechsel, dann saugt man, wie im Handbuch beschrieben, das ÖL aus dem Saildrive ab.
Sonst reicht es, das Öl aus dem Bereich unterhalb des Ölmessstabes abzusaugen.

 

Die 4 Schrauben aus dem oberen Deckel lösen. Dabei auf die O-Ringe (Teile Nr.: 024311-000090), (Teile Nr.: 24321-000950) und auf den Passring T5 (Teile Nr.: 196322-02320) achten, sie werden weiterverwendet.

Damit die Kupplung in der richtigen Höhe und fest im Gehäuse sitzt sind Passringe oberhalb (T5) und unterhalb der Kupplung (T1) vorhanden. Beide werden weiterverwendet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zunächst den Schaltzug vom Kupplungshebel abbauen.

Dann mit einem Permanent Marker die Stellung des Schalthebels für vorwärts / rückwärts / neutral am Saildrive Gehäuse markieren.

Die beiden Schrauben (roter Pfeil) lösen und den Schalthebel abbauen.

 

 

 

 

 

 

 

 

Dann den Spachtel zwischen dem Flansch und Kupplungsgehäuse treiben und mit dem kleinen Schraubendreher den Spalt weiter vergrößern. Den Kupplungshebel mit Flansch mit kleinen Hin- und Her Bewegungen mit der Hand aus dem Kupplungsgehäuse ziehen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dann die 4 Muttern auf beiden Seiten des SD50 Flansches lösen und, wie gezeigt, zurückdrehen. Wichtig!! Die Muttern auf den Schraubenbolzen belassen.
Dann mit einem Montageeisen oder mit einem Kunststoffhammer die Schrauben (über Kreuz) samt Mutter in Richtung Motor zurücktreiben.

Das funktioniert wirklich (meistens).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Falls sich die 4 Verbindungsschrauben zwischen Motor und dem Saildrive nicht zurückschieben lassen, ist ein anderes Vorgehen notwendig.

Zuerst alle Schrauben der Getriebeglocke entfernen (rote Pfeile).

Die Muttern auf den Gewindebolzen des SD50 Flansches belassen. (grüne Pfeile)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nun wird der Motor vom Motorlager abgeschraubt (4 Schrauben). Mittels eines Montageeisens oder Flaschenzuges wird nun der Motor um die Schraubenlänge (roter Pfeil) vom Saildrive wegbewegt.

Daher müssen die Muttern auf den Schraubenbolzen bleiben. (grüne Pfeile)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nun noch eine 8mm Ringschraube in die Kupplungsachse schrauben und daran die Kupplung aus dem Saildrive-Gehäuse ziehen. Eine lange M8 Schraube tut es auch.

Vorteil dieser Prozedur: Das Schiff muss nicht aus dem Wasser

Evtl. hängt unten an der Kupplung noch der Passring T1. Diesen wieder in das Saildrivegehäuse einlegen.

 

Zerlegen der Kupplung:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Links oben: Dann mit einem kleinen Meißel den verformten Teil der Original Yanmar Mutter (Mutternsicherung) abmeißeln, damit die Mutter abgedreht werden kann. (Achtung, die Mutter hat Linksgewinde, d.h. Mutter im Uhrzeigersinn lösen). Wenn die Mutternsicherung abgemeißelt ist, wird mit der 27er Nuss die Mutter gelöst und abgeschraubt. Bei Verwendung der Mutter aus dem Upgrade Kit fällt dieser Schritt in der Zukunft weg.

Mitte: Die Kupplung wird nun mit Hilfe des Spline Tool aus dem SD50 Upgrade Kit in den Schraubstock fest eingespannt.

Rechts: Unterwegs, ohne Schraubstock, wird mit dem Spline Tool und einem großen Engländer die Kupplungsmutter auf einer festen Unterlage gelöst.

TIPP: Mir ist das Meißeln an der Kupplung zuwider. (harte Schläge auf die Achse, Metallspäne etc.)
Mit der Mutter aus dem SD50 Service Kit gehört das der Vergangenheit an, sie wird mit 2 x M4 Gewindestiften sowie mit etwas Schraubenfestiger am Gewinde der Gewindestifte und der Mutter gut befestigt. (Mutter, Gewinde an der Kupplungsachse und der Gewindestift müssen gut entfettet sein (Bremsenreiniger), damit der Schraubenfestiger auch richtig wirkt)

Wenn beim Meißeln der Mutternsicherung das Gewinde etwas gelitten hat, ist die Verwendung einer Gewindefeile die erste Wahl zur Wiederherstellung des Gewindes. Die Seite mit der 150er Markierung verwenden und die beschädigten Gewindegänge wieder richten.

 Für diesen einen Anwendungsfall braucht man die Feile nicht gleich kaufen. Einfach zur Werkstatt seines Vertrauens gehen und die Achse gleich dort bearbeiten. Eine Gewindefeile gehört zur Standad-Ausstattung einer Profi-Werkstatt.

Bei der nächsten Wartung erhitzt man die Mutter einfach mit einem Heißluftfön auf über 80°C (tut etwas weh bei Berührung), das löst den Schaubenfestiger. Dann schraubt die Gewindestifte heraus und die Mutter im Uhrzeigersinn ab. Die Mutter kann dann wiederverwendet werden.

   

 

 

 

 

 

 

Kupplung weiter zerlegen:

 

Kupplung läppen: 

"Läppen" heißt die Rauigkeit der Kupplung wiederherstellen.                                                                        

 

 

 

 

Die Kupplung läuft voll umflossen vom Getriebe-Öl. Es dringt erst in die großen und von dort aus weiter in die schmalen Kanäle ein. Langsam- Lauf der Maschine mit schleifender Kupplung ist Gift für diesen Kupplungstyp. Die Kegelkupplung erhitzt sich, und das Öl verbrennt in den schmalen Kanälen, die dann verstopfen. Das verbrannte Öl wirkt wie ein Poliermittel und schleift die Lauffläche in der Kupplungsglocke blank. Das verkürzt die Zeit bis zur nächsten Wartung. Ist die Kupplung stark mit Ölkohle verschmutzt, das Öl riecht dann verbrannt, muss auch das Öl gewechselt werden. Viele kleine Stückchen Ölkohle schwimmen im Öl und verstopfen gerne die schmalen Kanäle, da es keinen Ölfilter im SD50 gibt. 

Mit einer kleinen Dreikant Schlüsselfeile, der schmalen Klinge eines Universalmessers oder einer sehr schmalen Säge werden erst die breiten, dann die kleinen Öl-Kanäle wieder geöffnet. Auf dem Foto oben links unbehandelt, rechts behandelt.

 

 

 

 

 

Tipp: Nun ist klar warum Yanmar beim Segeln den Getriebe-Leerlauf (Neutral) vorschreibt. Das Wasser erzeugt Vibrationen, wenn es den feststehenden Propeller umströmt. Diese Vibrationen übertragen sich auf die Kupplung und schleifen die Kupplungsglocke blank. 

Noch ein Tipp:  Immer zügig (schnell) von Neutral in die erste Stufe Vorwärts oder 1.Stufe Rückwärts schalten damit die Kupplung schon gegriffen hat bevor der Motor richtig Kraft entwickelt. Vom Vorwärts in den Rückwärtsgang immer langsam mit Pause im Leerlauf schalten. Knallt es im Getriebe, war es definitiv zu schnell.

 

 

Auf der Kupplungsglocke Innenseite sieht man braune Ablagerungen == verbranntes ÖL (linker Pfeil) mit einer schönen Spiegelung der blankpolierten Fläche (Pfeil rechts) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wichtig: Vor dem Läppen die Nadellager aus der Glocke entfernen!

 

Nun wird ein die  Lauffläche der Glocke dünn mit der Schleifpaste benetzt und der Kupplungskegel (mit der richtigen Seite (*)) in die Kupplungsglocke eingesetzt. Die gezeigte Menge wird auf die gesamte Lauffläche verteilt. Der Kupplungskegel wird kräftig in die Glocke gedrückt und so ca. 10-mal mit der Hand hin und her bewegt, dann den Kegel in der Glocke ein Stück weitergedreht. Diesen Vorgang 5x wiederholen. Damit kommt man auf 50 Schleifvorgänge und der Kupplungskegel wurde einmal komplett in der Glocke gedreht.

 

 (*) Die gekennzeichnete Seite (Bsp. bei mir: 4CA) des Kupplungskegels zeigt im Saildrive eingebaut nach unten, bzw. wird also mit der unteren Glocke geläppt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Glocke und Kegel jetzt gründlich in Reinigungsbenzin waschen.

 

 

 

 

 

Links die geläppte Lauffläche, rechts die unbehandelte Fläche.

Zeigt die Lauffläche nach dem Läppen farbliche Veränderungen, diese können durch Überhitzungen entstehen, sind Teile oder sogar die gesamte Kupplung auszutauschen. (Das wird sehr teuer ca. 3600€)

Kupplungskegel-Glocke ausmessen:

Wenn die Teile wieder gereinigt sind, steckt man den Kegel (beide Seiten und auf die richtige Zuordnung Kegel / Glocke achten) in das Gegenstück (Glocke) und kontrolliert mit der Schieblehre den Abstand L. Das Neumaß ist 29,9mm. Das Mindestmaß ist 29,1mm.

 

 

 

 

 

 

 

Wird es unterschritten, ist ein neuer Kupplungs-Kegel notwendig (Cone 196326-04251) Kosten ca. 1250€

 

 

 

 

 

 

 

Das Kupplungsspiel wird auf 0,1mm-0,2mm eingestellt. Je nach der Abnutzung des Kegels wird das Mindermaß > 0,1mm an der jeweiligen Kegelseite mit Passscheiben ausgeglichen.

Ergibt sich an einer Seite ein Untermaß von <=0,1mm wird das nicht ausgeglichen.

Beispiel 1:

Kegel mit oberer Glocke: gemessen 29,7mm
Nennmaß 29,9mm
Untermaß = 29,9mm - 29,7mm = 0,2mm

Kegel mit unterer Glocke: gemessen 29,5mm
Nennmaß 29,9mm
Untermaß = 29,9mm - 29,5mm =0,4mm

Gesamtes Untermaß = 0,6mm. Ziel ist 0,1mm bis 0,2mm.

==> 0,1mm Passscheibe zwischen Lagerscheibe und Mutter einsetzen.
==> 0,3mm Passscheiben zwischen Lagerscheibe und unterem Stützlager einsetzen.

Beispiel 2:

Kegel mit oberer Glocke: gemessen 29,8mm
Nennmaß 29,9mm
Untermaß = 29,9mm - 29,8mm = 0,1mm

Kegel mit unterer Glocke: gemessen 29,5mm
Nennmaß 29,9mm
Untermaß = 29,9mm - 29,5mm =0,4mm

Gesamtes Untermaß = 0,5mm. Ziel ist 0,1mm bis 0,2mm.
==> Keine Passscheibe zwischen Lagerscheibe und Mutter einsetzen.
==> 0,4mm Passscheiben zwischen Lagerscheibe und unterem Stützlager einsetzen.

Hinweis: Ergibt sich auf einer Seite ein Untermaß von 0,1mm wird das nicht ausgeglichen.

Bei linksdrehenden Propeller ist die untere Kupplungsglocke für die Vorwärtsfahrt und die obere Kupplungsglocke für die Rückwärtsfahrt. Daher nutzt sich der untere Teil des Kupplungskegels (der mit den eingeschlagenen Zahlen) mehr ab.

 

Nadellager prüfen:

 

 

 

 

Die Nadellager sind auf Vollständigkeit der Nadeln im Käfig zu prüfen.

Fallen sie leicht heraus sind alle 4 Lager zu tauschen. Yanmar schreibt den Austausch alle 1000h vor.

(Teilenummer:  196322-04781 oder Industrietyp aus dem Service Kit)

 

 

 

 

 

 

 

Kupplung zusammenbauen:

Beim Zusammenbau ist darauf zu achten, dass der beschriftete Teil des Kegels zu unteren Glocke zeigt (hier rechts im Bild).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Beim Zusammenbau auf die richtige Position vom Passring T2 (196320-02230) achten. T5 (196322-02320) wird beim Aufschrauben des Deckels in Position gebracht. T1 sollte sich noch im Boden des Saildrive Gehäuses befinden.

 

Unteres Stützlager einbauen:

Zuerst wird das Axiallager, dann die Lagerscheibe und dann das Stützlager auf die Achse geschoben. Die beiden Sicherungsringe eingelegt und die Achse etwas in Richtung der Mutter verschoben. Weil das Maß hier 29,8mm betrug, wurde hier keine Passscheibe eingesetzt. Die Original Sicherungsringe werden weiterverwendet. Die Achse dreht sich jetzt im Axiallager und nicht mehr an der Position der Sicherungsringe.

Auf der Kupplungsseite oben das 2.Axiallager, die Lagerscheibe und den Passring  auf die Achse legen und die Mutter vorsichtig aufschrauben. Das Lager mit Scheibe und Passring schön mittig halten.

Anschließend die Kupplung in einen Schraubstock fest einspannen. Spline Tool aus dem Service Kit verwenden!

 

Kupplungsspiel ausmessen:

 

Die Mutter nur leicht anziehen. Mit der Fühlerlehre zwischen Lagerscheibe und Mutter das freie Kupplungspiel messen.

Dann das verbliebene Spiel mit den Passringen und der Fühlerlehre auf ca. 0,1mm - 0,2mm einstellen.

Mutter und Gewinde ölfrei reinigen (Bremsenreiniger). Dann mit Schraubensicherung bestreichen und mit einem Drehmomentschlüssel auf ca. 145Nm festziehen. Das freie Spiel nochmals prüfen.

Anschließend die beiden Gewindestifte mit dem Inbusschlüssel festziehen. Schraubensicherung nach Herstellerangaben trocknen lassen.

Hinweis: Die üblichen hier erhältlichen Drehmomentschlüssel sind für Rechtsgewinde ausgelegt. D.h. sie messen nur für Rechtsgewinde.
Mit einer handelsüblichen Kofferwaage (50kg) geht das auch. Der Drehmonentschlissel hat 43cm Länge. Die Kofferwaage im 40cm Abstand ansetzen. Einfach 145Nm /0,4m = 375N /g (g = 9,81m/s²) ==> 37kg an der Kofferwaage ziehen, dann hat man die Mutter mit 145Nm festgezogen.

 

 

Unterwegs die Kupplung läppen

Um die Kupplung unterwegs ohne Schraubstock zu zerlegen ist zumindest eine Rohrzange oder Engländer nötig. Das Spline Tool wird auf die Keilwelle der Kupplung gesteckt und mit der Rohrzange gehalten. Mit dem Drehmomentschlüssel und der 27er Nuss kann dann die Mutter ab- oder angeschraubt werden.

 

Kupplung einsetzen

8mm Ringschraube wieder in die Kupplung einschrauben. Kupplung dünn einölen (Motoröl) und darauf achten, dass der Passring T2 nicht übersteht. (siehe Pfeil im linken Bild). Man kann auch einen breiten Kunststoff Kabelbinder über die Passringe ziehen.

Sollte die Kupplung nicht komplett in das Gehäuse des SD50 einsinken, einfach an der Ringschraube etwas drehen, bis die Kupplung komplett im Gehäuse einsinkt.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die runde Öffnung des Kupplungsgehäuse darf die Öffnung für den Schalthebel am SD50 Gehäuse nicht verdecken. Gleichmäßig ausrichten. Kann man gut mit den Fingern ertasten. (Siehe Bild rechts)

 

Kupplungshebel mit Schalthebel einbauen

 

 

 

 

 

 

Den Schaltfinger mit dem breiten Teil nach hinten (siehe Pfeil) zum Heck, einsetzen. 

Dann den Schalthebel mit den beiden Schrauben befestigen.

 

 

 

 

 

 

 

Schalthebel justieren

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wenn der Schalthebel wieder angeschraubt ist, wird die M8 Inbusschraube (roter Pfeil) entfernt. Vorsicht, dass die Passringe (grüner Pfeil), dabei nicht verloren gehen. Den Schalthebel ca. 10°-15° links neben der Neutralstellung einstellen. Dann ist der Schaltfinger am tiefsten Punkt in die Kupplung eingefahren.

 

 

 

 

 

 

Die Kegelkupplung sitzt nie mittig. Um die geringste Tiefe L zu ermitteln, muss mittels der Ringschraube die Kupplungsachse gedreht werden, bis die Tiefenlehre der Schieblehre am weitesten aus der Bohrung herausschaut. Siehe links. Die Kupplungsachse nun in dieser Position belassen.

Die Achse des Schalthebels hat mittig eine Vertiefung. Vorsicht, nicht einmal mit und ohne Vertiefung messen  (siehe nächstes Bild).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dann mit der Tiefenlehre der Schieblehre die Tiefe L an der Position der Inbusschraube messen. Vorsicht, der Schaltfinger hat eine Vertiefung in der Mitte (siehe Bild links). Die Vertiefung darf nicht mit gemessen werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Die Dicke des Passringe berechnet man:

T= (H + C - L) (+/-0,1mm)
mit
L = Tiefe bis zum Schaltfinger  (Standard ca. 16,35mm)
H = Schraubenlänge (Standard ca. 17mm)
T = Dicke Passringe   (Standard  ca. 1,2mm) bestehend aus 6 x 0,2mm Passscheiben
C = Abstand zwischen Schraube und Schaltfinger (Standard = 0,3mm +/- 0,1mm)

 

 

 

Beispiel:  Schraube gemessen 17,1mm; Tiefe des Schaltfingers gemessen 16,9mm; C soll 0,3mm sein.

==> T = 17,05mm +0,3mm - 16,9mm = 0,45mm (+/- 0,1mm) ==> Passring Stärke 3x0,2mm = 0,6mm wählen und mit der M8 Inbusschraube anschrauben.
Passringe die übrig bleiben nicht wegwerfen. Wird einmal ein neuer Kegel oder Schaltfinger eingebaut, sind wieder 6 Passringe einzubauen.

Mit der Hand den Schalthebel vor- und zurück schalten und auf freie Bewegung prüfen. Dabei an der Ringschraube der Achse drehen.  Es darf nichts hakelig schalten, die Endlagen des Schalthebels müssen ohne übermäßigen Widerstand erreichbar sein. Anhand der Permanent Marker Markierungen vom Ausbau prüfen!  In der Endlage von Neutral sinkt der Schalthebel in das Saildrive Gehäuse etwas ein.

Beim späteren, abschließenden Test wird dieses Verhalten des Schalthebels nochmals geprüft.

 

Abgenutzten Kegel / Schaltfinger erkennen

Der Schaltfinger sitz mitten im Kegel und drückt diesen in die obere oder untere Glocke hinein um den Propeller für Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt zu bewegen. Auch ein Schaltfinger unterliegt einer Abnutzung. Hier ein Schaltfinger nach ca. 800 Betriebsstunden. Der Schaltfinger ist nur wenig blank poliert. An der Spitze ist gar nichts zu sehen. Das ist auch richtig so.

Auf den folgenden Bildern ist ein abgenutzter Schaltfinger zu sehen. Die polierten Flächen gehen auf der einen Seite komplett über die Schleiffläche, auf der Rückseite hat der Schaltfinger  nur an zwei schmalen Stellen Kontakt mit dem Kegel. An der Spitze sind bereits Schleifspuren zu sehen. Mit diesem Schaltfinger konnte die Kupplung nicht mehr schalten. Die Kupplung rutschte durch. Dieser Schaltfinger hat sein Funktionsende erreicht und muss ausgetauscht werden.  (Yanmar Part Nr.177088-06390 ca. 200€)

 

 Ein abgenutzter Schaltfinger stößt am inneren Ring des Kupplungskegels an.

 

 

Ein Kupplungs-Kegel, auch wenn er noch nicht untermaßig ist, kann weitere Abnutzungen haben die ein Schalten der Kupplung unmöglich machen.  

 

Links: ausgeschliffene Fläche durch den Schaltfinger
Rechts: Fläche eines 800h Betriebsstunden Kupplungs-Kegels.

Der Kupplungskegel hat noch 29,3mm und 29,6mm aber mit den vorher gezeigten Fehlern, zusammen mit dem Schaltfinger, hat er sein Funktionsende erreicht.

 

 

 

Getriebeflansch wieder zusammenschrauben

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die 4 Schrauben (grüner Pfeil) des SD50 Getriebeflansch über Kreuz wieder anziehen. Die Schraubenbolzen schauen dann ca. 2,5cm aus dem Getriebeflansch heraus. Sollten sich die Muttern nicht weit genug anziehen lassen, einfach etwas an der Ringschraube drehen, damit das Antriebskegelrad besser in das Kupplungszahnrad rutscht.

 

Getriebedeckel anpassen:

Zumindest vor dem ersten Einsatz der neuen Mutter mit Lager muss die Vertiefung im Deckel vom Saildrive von 39mm auf 43mm Durchmesser ausgedreht werden. Diese Anpassung sollte mindestens 6mm tief sein.

Links: Original Deckel.

Rechts: Ausgedehter Deckel
Gut wer eine Landmaschinen Service Station in der Nachbarschaft hat. Die Reparaturwerkstatt einer Werft kann das auch.
Von Hand mit einer Dremel oder Bohrmaschine ist das zwar aufwendiger aber machbar.

Geht man für ein paar Tage von Bord, kann der Deckel problemlos mit den 4 Schrauben gelöst und mitgenommen werden. Eine Dreherei ist schnell gefunden.

 

Die Erweiterung selber machen:

Die Mutter wird, wie gezeigt, mittig auf die Vertiefung gelegt. Sie hat eine kleine Kante und ist automatisch mittig ausgerichtet. Dann mit einem feinen Permanent Marker rund um die Mutter einen Strich ziehen. Dann mit einem Fräser die Vertiefung bis zum gezeichneten Kreis erweitern. Die Erweiterung sollte 6mm in die Tiefe gehen. Zum Test wird der Deckel auf das Saildrive mit eingebauter Kupplung gelegt und bei eingelegtem Gang um 360° gedreht. Lässt sich der Deckel dicht auflegen und ohne Widerstand um 360° herumdrehen, ist genug Material abgeschliffen. Nicht zu viel abnehmen. Nach der Anpassung hat der Deckel in der Vertiefung nur noch 3mm - 4mm Wandstärke.

 

Getriebedeckel einbauen

 

 

 

Nun die beiden O-Ringe und den Passring T5 einsetzen.

Dann den Kupplungsdeckel einsetzen und die 4 Schrauben über Kreuz anziehen.

Nun noch den Schaltzug wieder an dem Halter anschrauben. Der Schaltzug - Mantel hat eine Kerbe, die Befestigungsschelle hat eine Nase. Mit der Nase in die Kerbe wird der Schaltzug befestigt. Die Schaltzug - Seele wird am Schalthebel mit einem Splint befestigt. Weitere Einstellmöglichkeiten gibt es hier nicht.

 

 

 

 

 

Getriebe und Motor wieder zusammenschrauben

Wenn die Getriebeglockenschrauben gelöst werden mussten:

Den Motor mittels Montageeisen oder Flaschenzug wieder näher an die Getriebeglocke heran bewegen, so dass die Schrauben wieder fassen.

 

Dann die Schrauben der Getriebeglocke über Kreuz etwas anziehen umso den Motor an die Glocke heranziehen.

Anschließend den Motor passend zum Motorlager ausrichten und die Motorlager - Schrauben anziehen.

 

 

 

 

 

Abschlusstest:

Wie schon im Kapitel "Schalthebel justieren" wird nun die Übertragung der Zustände Vorwärts, Neutral und Rückwärts am Schalthebel des SD50 geprüft.

1.Test: Ohne laufende Maschine:
Am Steuerstand wird von einem Helfer neutral nach vorwärts 1.Stufe und zurück nach neutral, sowie neutral nach rückwärts 1.Stufe und zurück nach Neutral eingestellt. Die Endlagen des Schalthebels vorwärts, neutral und rückwärts am Saildrive müssen den Permanent Marker Kennzeichnungen vom Ausbau entsprechen.  Nur dann ist sichergestellt, dass in der 1.Stufe die Kupplung voll geschlossen ist.

2.Test: Mit laufender Maschine:

Am Steuerstand wird von einem Helfer neutral nach vorwärts 1.Stufe und zurück nach neutral, sowie neutral nach rückwärts 1.Stufe und zurück nach neutral eingestellt. Schon in der ersten Stufe, muss deutlich Schraubenwasser in der entsprechenden Richtung zu sehen und zu spüren sein (Bewegung vom Boot.

Folgt der Schalthebel nicht komplett der Einstellungen vom Steuerstand, so ist die Montage des Schaltzuges am Saildrive zu prüfen. Dann muss am Steuerstand der Schaltungszug geprüft und gegebenenfalls so nachgestellt werden, dass der Schalthebel sich so bewegt, wie im Kapitel "Schalthebel justieren" beschrieben wurde.

 

Öl wieder auffüllen und Ölstand kontrollieren (siehe unten "Noch ein Wort zum Ölstand im SD50").

Nun noch Getriebeöl nach Handbuchanweisung auffüllen. Zur Höhe des Ölstands im SD 50 bitte erst das nächste Kapitel lesen.

 

Noch ein Wort zum Ölstand im SD50:
Sie haben schon einmal Spuren von Getriebe Öl auf dem Dichtungsflansch des Saildrive entdeckt? Das könnte auf einen falschen Ölstand im SD50 hinweisen. Dann lesen Sie die Anleitung "Yanmar SD50 Saildrive drucklos umbauen".

 

„Ein Wort zum Getriebe ÖL“

In der Betriebsanleitung zum SD50 wird auf das Mercury Qucksilver High Performance Gear Oil hingewiesen. Soweit bekannt, wird diesem Öl nicht nur ein exorbitanter Preis, sondern auch sehr gute Wasserbindungs - Eigenschaften zugeschrieben. Beides kann ich bestätigen.

Wenn man die Simmerringe am Propeller des Saildrives zusammen mit dem Unterwasseranstrich immer wechselt, so alle 2-3 Jahre, kann man auf diese Eigenschaften gut verzichten und verwendet SAE 90 GL3 oder GL4 Getriebe ÖL stattdessen. Das kostet nur 10% - 15% des Quicksilver Öl Preises und ist vollkommen ausreichend für die Belastungen im Saildrive.

Auf keinen Fall GL4+ oder GL5 oder noch höher legierte Öle verwenden. Diese sind nicht nur teurer, sondern definitiv nicht gut für die Kegelkupplung.

Und nun für die Techniker unter den Seglern:

Ein API GL4 Schmierstoff enthält Additive speziell für Schaltgetriebe. Schaltgetriebe enthalten Buntmetall (Synchronringe). Die Reibung eines GL4 Öls darf nicht zu gering sein, sonst rutscht der Synchronring durch und schalten wird unmöglich. Ist die Reibung zu hoch, wird die Schaltung hakelig und kratzt. Der Kegel in der SD50 Kupplung ist aus Buntmetall. Eine zu geringe Reibung würde die Kupplung leicht durchrutschen lassen.

Auch kein GL4+oder GL4/5 verwenden. Das ist dünnflüssig wie GL5 und enthält nicht so scharfe Additive.

Ein API GL5 Schmierstoff enthält spezielle Additive für höchstbelastete Getriebe, wie z. Bsp. Hypoidgetriebe. Diese Getriebe haben eine Bogenverzahnung. Neben einigen Vorteilen hat diese Art der Verzahnung den Nachteil das die Flächen nicht nur aufeinander abrollen, sondern auch ein wenig gleiten. Das stellt erhöhte Anforderungen an das Material und benötigt eine hohe Gleitfähigkeit des Öls. Die Additive enthalten Schwefel, was wiederum Buntmetalle angreift.

 

 

Gang rein oder Getriebeleerlauf beim Segeln?

Im Internet kursieren die wildesten Gründe warum der Gang eingelegt oder das Getriebe im Leerlauf mitlaufen sollte. In bestimmten Fällen stimme ich der Yanmar Anweisung zu. Bei einem Festpropeller muss das Getriebe im Leerlauf mitlaufen. Bei einem Faltpropeller muss man prüfen, ob ein eingefalteter Propeller Schwingungen auf die Getriebekupplung überträgt.

Begründung: Ist beim Segeln der Gang eingelegt umströmt das Wasser verwirbelnd die Schiffsschraube und erzeugt Schwingungen. Die Schwingungen übertragen sich auf den Kupplungskegel, der in der Kupplungsglocke sitzt. Diese Schwingungen erzeugen kleine Bewegungen, die die Kupplungsglocke polieren und führt dazu, dass die Kupplung nicht mehr greift. Eine rutschende Kupplung ist die Folge.

Fake Argument: „Nicht richtig geschmiert“. In Internet wird behauptet, dass das Saildrive nicht richtig geschmiert würde, wenn es in neutral Stellung beim Segeln mitlaufen würde. Im Benutzerhandbuch des Saildrive SD50 wird in Kapitel 2 „Technische Spezifikation“ unter Schmiersystem „Ölbad Typ“ genannt. Bei diesem Typ sind alle beweglichen Teile immer von Öl umflossen. Eine Pumpe ist nicht notwendig. Somit ist dieses Argument falsch.

Fake Argument: „Hohe Abnutzung“. Was soll sich abnutzen, wenn der Wasserstrom den Propeller und das Getriebe bis zur Kupplung antreibt? Die Kraft ist viel zu gering, um eine nennenswerte Abnutzung zu erzeugen.

 

Fazit:

Eigner, die sich an die Kupplung wagen, sollten neben einiger technischer Erfahrung auch das Gefühl für technische Bauteile mitbringen. Weder das Ablesen einer Schieblehre darf Schwierigkeiten machen, aber auch nicht das Arbeiten mit Schleifpaste und Drehmomentschlüssel. Wer diese Fähigkeiten nicht mitbringt sollte sich mit einer Servicewerkstatt kurzschließen. Durch diese Arbeitsanleitungen kennt der Eigner die nötigen Arbeitsschritte und um unnötige (und teure) Schritte des Mechanikers zu erkennen und gegebenenfalls zu verhindern.

Zum Beispiel den Einbau eines neuen Kupplungskegel, obwohl er nicht untermaßig ist, aber mehr Geld dem Service Betrieb bringt. Einige Segler haben mir davon schon berichtet.

Gute Fahrt und fair Winds

 

Haftungsausschluss:
Diese Anleitung wurde nach bestem Wissen und Gewissen anhand einem von mir selbst durchgeführten Reparatur/ Wartung durchgeführt und verschriftlicht.
Die Anleitung wurde sorgfältig von mir erstellt und geprüft. Es wird keine Haftung für die Anwendung dieser Anleitung oder für Beschädigungen, die durch diese Anleitung oder Teile entstehen, übernommen.

Copyright:

Jochen Brickwede im Dezember 2023

Details

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Repair report: Saildrive SD40/ SD50 clutch upgrade kit

The clutch upgrade kit, along with lapping and calibrating the clutch, is the be-all and end-all for a long service interval.

Note: if the SD50 is mentioned here, this also applies to the SD40.

There is a video available on my YouTube channel. The Video is in german languarge, but you can activate subtitle in english.

Upgrade in December 2023

 

 

 

 

 

In 2017 I already developed a repair kit. However, this still required Yanmar parts, which were partly responsible for the rapidly increasing clutch play and thus partly responsible for the slipping of the sail drive clutch.In 2022 I had a new nut and support bearing made by a CNC workshop that no longer had these disadvantages. For the repair according to this guide you don't need to take the ship out of the water, just some time and the upgrade kit.

These repair instructions describe the "lapping" as well as the calibration and installation of the upgrade kit.
If the entire clutch has to be replaced due to a defect, other measurements are necessary. I would be happy to explain this rather unusual work to me directly by email, as it would go beyond the scope of this paper.

The problem with this clutch is:

1. The Yanmar Collar Set, which are copper support washers, are only available in 0.5mm increments. This means that the clutch play can only be adjusted in 0.5mm increments. The result is a clutch play between 0.05mm and 0.5mm.

2. On the underside of the coupling, the support bearing (also with copper washers) is held in place by circlips. Due to the high adhesive strength of the lower support bearing on the copper wear disc and on the bearing seat, the circlips rotate in the axle and wear out very quickly. This contributes to the increasing play in the clutch.

3. The coupling is held in place by a lock nut, the lock ring of which must be chiseled or cut when dismantling. Splinters and chips can penetrate the bearings. Add to that the beatings on the camp, I don't like that at all. And that according to the service manual every 500 hours, which is not sustainable and puts an unnecessary strain on the wallet.

4. In the Saildrive, the clutch axle hangs on the copper disc with a weight of approx. 600g. When sailing with a fixed-pitch propeller, the axle rotates and wears out the copper washer under the nut. This contributes to increasing clutch play.

5. The shifter, which moves the bronze cone between forward and reverse gear, must also be calibrated with fitting rings.

If all repair steps have been carried out correctly, downtimes until the next maintenance/repair of 1000 hours and more are possible, if not, the clutch is more likely to slip again.
Required tools and spare parts:

 

 

feeler gauge; Paint brush; cleaning spirit; Set ring / open-end wrench; M8 eyebolt; callipers; triangular key file, small, narrow saw blade; old spatula with a continuous metal core and wooden handle; flat screwdriver small-medium-large; plastic mallet; metal hammer; massive vise; aluminum jaws; small chisel; stable impact screwdriver (with continuous metal core); torque wrench (150Nm); 27 socket, oil suction pump; Loctite superfest or other manufacturers with these properties (called screw tightener in the report); 2mm allen key;

 

 

 

 

Clutch upgrade kit:

The M16 nut, the spline tool are made in a CNC workshop. These parts and also the 0.1mm/0.2mm/0.5mm shims can be used over and over again. The following applies to the cage and axial bearings: If the small bearing rollers fall out of the bearing cage, the bearings must be replaced.

1: Spline Tool (tool steel, zinc-plated, reusable)

2: Nut M16x1.5 left (tool steel, reusable)

3: Thrust bearing with bearing washer

4; 7: 0.1mm-0.2mm-0.5mm shims (spring steel, reusable)

5: Support bearing (tool steel, reusable)

6: Thrust bearing with bearing washer(reusable)

8: cage bearings 4 pieces (reusable)

Rework the saildrive cover for the use of the clutch upgrade (on request)

There is now also a bag with 50 grams abrasives and a bag of spare o-rings. Both are part of the service kit.

Simply load the order list, tick the parts you want and send me the file. (Info: The file can be edited directly in Acrobat Reader and also calculates.)

Or write me an email

 

Remove clutch:

 

 

Either you do an oil change, then you suck the oil out of the saildrive as described in the manual.
Otherwise it is sufficient to suck out the oil from the area below the oil dipstick.

Unscrew the 4 screws from the top cover. Pay attention to the O-rings (part no.: 024311-000090), (part no.: 24321-000950) and the fitting ring T5 (part no.: 196322-02320), they will continue to be used.

There are fitting rings above (T5) and below the coupling (T1) so that the coupling is at the correct height and sits firmly in the housing. Both will continue to be used.

(See picture clutch below headline : Assemble the clutch)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

First remove the shift cable from the clutch lever.

Then use a permanent marker to mark the position of the forward/reverse/neutral shift lever on the sail drive housing.

Loosen the two screws (red arrow) and remove the shift lever.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then loosen the 4 nuts on either side of the SD50 flange and turn back as shown. Important!! Leave the nuts on the studs.
Then drive back the screws (crosswise) and nut in the direction of the engine with a mounting iron or a plastic hammer.

This really works (most of the time).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

If the 4 connecting screws between the motor and the Saildrive cannot be pushed back, a different procedure is necessary.

First remove all screws of the cup housing (red arrows).

Leave the nuts on the studs of the SD50 flange. (green arrows)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Now the engine is unscrewed from the engine mount (4 screws). The motor is now moved away from the Saildrive by the length of the screw (red arrow) using an assembly iron or pulley block.

Therefore, the nuts must remain on the studs. (green arrows)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Now screw an 8mm ring bolt into the coupling axle and use it to pull the coupling out of the Saildrive housing. A long M8 screw will also do.

Advantage of this procedure: The ship does not have to be out of the water

Possibly the adapter ring T1 is still hanging at the bottom of the coupling. Put this back into the clutch housing.

 

Disassembling the clutch:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Left: Then use a small chisel to chisel off the deformed portion of the original Yanmar nut (nut lock) so the nut can be twisted off. (Caution, the nut has a left-hand thread, i.e. loosen the nut clockwise). When the nut lock has been chiseled off, the nut is loosened and unscrewed with the 27 socket. This step is not necessary when using the nut from the service kit.

Center: The clutch is now firmly clamped in the vise using aluminum jaws or the spline tool from the SD50 service kit.

Right: On the way, without a vice, the clutch nut is loosened on a firm surface with the spline tool and a large wrench.

TIP: I hate chiseling on the clutch. (hard hits on the axle, metal chips, etc.)
However, if you use the nut from the SD50 service kit, it is secured well with 2 x M4 grub screws and some screw tightener on the thread of the grub screws and the nut. (The nut, thread on the clutch axle and the threaded pin must be well degreased (brake cleaner) so that the screw tightener works properly)

   

 

 

 

 

 

 

 

Further disassemble the clutch:

 

 

Lapping the clutch:

"Lapping" means restoring the basic roughness of the clutch.                                                                 

 

The clutch is fully immersed in transmission oil. It penetrates first into the large and from there further into the narrow channels. Slow running of the machine with a slipping clutch is poison for this type of clutch. The cone clutch heats up and the oil burns in the narrow passages, which then clog. The burned oil acts like a polishing agent and grinds the running surface in the clutch cup. This shortens the time until the next maintenance. If the clutch is heavily soiled with carbon, the oil must also be changed. Many small pieces of carbon swim in the oil and tend to clog the narrow channels, since there is no oil filter in the SD50.

With a small triangular key file, the narrow blade of a utility knife or a very narrow saw, first open the wide and then the small oil channels again. Untreated in the photo above left, treated on the right.

 

Tip: Now it is clear why Yanmar prescribes the gear idling (neutral) when sailing. The water creates vibrations as it flows around the fixed propeller. These vibrations are transferred to the clutch and grind the clutch cup bare.

Another tip: Always switch quickly (quickly) from neutral to the first level forwards or 1st level reverse so that the clutch has engaged before the engine develops any real power. Always shift from forward to reverse slowly, pausing in neutral. If it bangs in the gearbox, it was definitely too fast.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Remove the needle bearings from the cup before lapping!

 

Now the running surface of the cup is wetted thinly with the grinding paste and the clutch cone (with the correct side (*)) is inserted into the clutch cup. The amount shown is distributed over the entire tread. The coupling cone is pressed firmly into the cup and moved back and forth about 10 times by hand, then the cone in the cup is turned a little further. Repeat this process 5 times. This brings you to 50 grinding processes and the clutch cone was turned completely in the cup.

 

 (*) The marked side (e.g. in my case: 4CA) of the coupling cone points downwards when installed in the Saildrive, i.e. it is lapped with the lower cup.

 

 

 

 

 

 

Now wash the cup and cone thoroughly in petroleum ether.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The lapped tread on the left, the untreated surface on the right.
If the running surface shows color changes after lapping, these can be caused by overheating, parts or even the entire clutch must be replaced. (This will be very expensive around 3600€)

Measure clutch cone cup:

When the parts have been cleaned again, you put the cone (both sides and pay attention to the correct allocation cone / cup) in the counterpart (cup) and check the distance L with the caliper. The new size is 29.9mm. The minimum size is 29.1mm.

 

 

 

 

 

 

 

If it falls below, a new cone is necessary ( (Cone 196326-04251) costs approx. 1300 €)

 

 

 

 

 

 

The clutch play is set to 0.1mm-0.2mm. Depending on the wear of the cone, the undersize > 0.1mm on the respective side of the cone is compensated with shims.
If there is an undersize of <= 0.1mm on one side, this will not be compensated.

Example 1:
Cone with top cup: measured 29.7mm
Nominal size 29.9mm
Undersize = 29.9mm - 29.7mm = 0.2mm

Cone with bottom cup: measured 29.5mm
Nominal size 29.9mm
Undersize = 29.9mm - 29.5mm =0.4mm

Total undersize = 0.6mm. Target is 0.1mm to 0.2mm.
==> Insert 0.1mm shim between bearing washer and nut.
==> Insert 0.1mm+0.2mm = 0.3mm shims between the bearing washer and the lower support bearing.

Example 2:
Cone with top cup: measured 29.8mm
Nominal size 29.9mm
Undersize = 29.9mm - 29.8mm = 0.1mm

Cone with bottom cup: measured 29.5mm
Nominal size 29.9mm
Undersize = 29.9mm - 29.5mm =0.4mm

Total undersize = 0.5mm. Target is 0.1mm to 0.2mm.
==> Do not insert a shim between the bearing washer and the nut.
==> Insert 0.2mm+0.2mm = 0.4mm shims between the bearing washer and the lower support bearing.

With left-handed propellers, the lower clutch cup is for forward travel and the upper clutch cup is for reverse travel. Therefore, the lower part of the clutch cone (the one with the numbers) wears more.

 

 

Check needle bearing:

 

 

The needle bearings must be checked to ensure that the needles in the cage are complete.

If they fall out easily, all 4 bearings must be replaced. Yanmar requires replacement every 1000 hours.

(Part number: 196322-04781 or industrial type from the service kit)

 

 

 

 

 

 

 

Assemble the clutch:

When assembling, make sure that the labeled part of the cone is pointing to the right, as shown in the picture below.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 When assembling, make sure that the fitting ring T2 (196320-02230) is in the correct position. T5 (196322-02320) is positioned when the cover is unscrewed. T1 should still be in the bottom of the clutch housing.

Then clamp the clutch firmly in a vise. Don't forget the aluminum jaws or use the spline tool from the service kit!

 Install lower support bearing:

First the thrust bearing, then the bearing washer and then the support bearing is pushed onto the axle. Insert the two circlips and move the axle slightly in the direction of the nut. Because the dimension here was 29.8mm, no shim was used here. The original circlips will continue to be used. The axle now rotates in the thrust bearing and no longer at the position of the locking rings.
 

On the clutch side, place the 2nd axial bearing, the bearing washer and the fitting ring on the axle and carefully screw on the nut. Keep the bearing in the middle with the washer and the fitting ring.

Then clamp the clutch firmly in a vise. Use the spline tool from the service kit!

Measure clutch play: 

Tighten the nut only slightly. Measure the free clutch play with the feeler gauge between the bearing washer and the nut.

Then set the remaining play with the fitting rings and the feeler gauge to approx. <= 0.2mm.

Clean nut and thread oil-free (brake cleaner). Then coat with screw lock and tighten to 145Nm with a torque wrench. Check the free play again.

Then tighten the two setscrews with the Allen key. Let the screw lock dry according to the manufacturer's instructions.

Note: The usual torque wrenches available here are designed for right-hand threads. This means they only measure for right-hand threads.
This can also be done with a standard luggage scale (50kg). The torque key is 43cm long. Place the luggage scale at a distance of 40cm. Simply pull 145Nm /0.4m = 362,5N /g (g = 9.81m/s²) ==> 37kg on the luggage scale, then you have tightened the nut to 145Nm.

Lap the clutch along the way:

 

 

 

In order to disassemble the clutch on the go without a vice, at least a pipe wrench or wrench is required. The spline tool is placed on the splined shaft of the coupling and held with the pipe wrench. The nut can then be screwed on or off with the torque wrench and the 27 socket.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Insert clutch:

Screw the 8mm ring bolt back into the coupling. Apply a thin layer of oil to the clutch (engine oil) and ensure that the fitting ring T2 does not protrude. (see arrow in left picture). You can also pull a wide plastic cable tie over the fitting rings.

If the coupling does not sink completely into the housing of the SD50, simply turn the eyebolt slightly until the coupling sinks completely into the housing.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The round opening of the clutch housing must not cover the opening for the shift lever on the SD50 housing. Align evenly. You can feel it with your fingers. (See picture on the right)

 
Install clutch lever with shifter:

 

 

 

 

 

 

Insert the shifter with the wide part to the stern (see arrow).

Then fix the clutch lever with the two screws.

 

 

 

 

 

 

 

 

Adjust shifter:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

When the shifter is screwed back on, the M8 Allen screw (red arrow) is removed. Be careful not to lose the fitting rings (green arrow). Set the shift lever approx. 10°-15° to the left of the neutral position. Then the gearshift lever is retracted into the clutch at the lowest point.

 

 

 

The cone clutch is never centered. In order to determine the smallest depth L, the coupling axis must be turned using the ring screw until the depth gauge of the caliper protrudes furthest out of the hole. See left. Now leave the coupling axle in this position.

The axis of the shift lever has a recess in the middle. Be careful, don't even measure with and without the indentation. See  next picture.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Then use the caliper depth gauge to measure the depth L at the position of the Allen screw. Be careful, the shift finger has a depression in the middle (see picture on the left). The depression must not be measured.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The thickness of the shims is calculated:

T= (H + C - L) (+/-0.1mm)
with
L = depth to the shifter (standard approx. 16.35mm)
H = screw length (standard approx. 17mm)
T = Thick shim rings (standard approx. 1.2mm) consisting of 6 x 0.2mm fitting washers
C = Distance between screw and shifter (standard = 0.3mm +/- 0.1mm)

 

 

Example: Screw measured 17.1mm; Depth of shifter measured 16.9mm; C should be 0.3mm.

==> T = 17.05mm +0.3mm - 16.9mm = 0.45mm (+/- 0.1mm) ==> Select fitting ring thickness 3x0.2mm = 0.6mm and screw on with the M8 Allen screw.
Do not throw away any fitting rings that are left over. If a new cone or shifter is installed, 6 fitting rings must be installed again.

Use your hand to shift the gear lever back and forth and check for free movement. While doing this, turn the eyebolt on the axle. There should be no awkward shifting; the end positions of the shift lever must be reachable without excessive resistance. Check using the permanent marker markings from the removal! In the end position of neutral, the shift lever sinks slightly into the Saildrive housing.

During the later, final test, this behavior of the shift lever is checked again.

 

Detect worn cone/shifter

The shifter sits in the middle of the cone and pushes it into the upper or lower cup to move the propeller forward or backward. A shift finger is also subject to wear. Here is a shifter after approx. 800 hours of operation. The shifter is only slightly polished. There's nothing to see at the top. That's how it should be.

A worn shifter can be seen in the following pictures. On one side, the polished surfaces go completely over the grinding surface; on the back, the shifter only has contact with the cone in two narrow places. Grinding marks can already be seen at the tip. With this shifter the clutch could no longer shift. The clutch slipped. This shifter has reached the end of its function and must be replaced. (Yanmar part no. 177088-06390 approx. 200€)

 

 A worn shifter hits the inner ring of the clutch cone.

A clutch cone, even if it is not yet undersized, can have further wear and tear that makes it impossible to shift the clutch.

Left: surface ground by the shifter
Right: Area of an 800h operating hour clutch cone.

The clutch cone still has 29.3mm and 29.6mm but with the errors shown previously, together with the shifter, it has reached the end of its functionality.

 

 

Screw the transmission flange back together:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Retighten the 4 screws (green arrow) of the SD50 gearbox flange crosswise. The screw bolts then protrude approx. 2.5 cm from the gearbox flange. If the nuts cannot be tightened enough, simply turn the eyebolt a little so that the pinion slides better into the clutch gear.

 

Customize gearbox cover:

At least before the first use of the new nut with bearing, the recess in the cover of the Saildrive must be turned from 39mm to 43mm in diameter. This adjustment should be at least 5mm - 6mm deep.

Left: original cover.

Right: extended lid
It's good to have an agricultural machinery service station in the neighborhood. The repair shop of a shipyard can also do this.
By hand with a Dremel or drill this is more complex but doable.

If you leave the ship for a few days, the cover can be easily removed with the 4 screws and taken with you. A lathe shop is quickly found.

Make the extension yourself:

The nut is placed centrally on the recess as shown. It has a small edge and is automatically centered. Then draw a line around the nut with a fine permanent marker. Then use a router bit to widen the recess to the drawn circle. The extension should be 6mm in depth. To test, place the cover on the Saildrive with the clutch installed and rotate 360° with the gear engaged. If the cover can be placed tightly and rotated 360° without resistance, enough material has been ground off. Do not remove too much. After the adjustment, the cover has only 3mm - 4mm wall thickness in the recess.

Install transmission cover:

 

 

 

Now insert the two O-rings and the fitting ring T5.

Then insert the clutch cover and tighten the 4 screws crosswise.

Now screw the shifter cable back onto the holder. The shifter cable sheath has a notch, the mounting bracket has a lug. The shifter cable is attached with the lug in the notch. The gear cable core is attached to the shift lever with a cotter pin. There are no other setting options here.

 

 

 

 

 

 

Screw the gearbox and motor back together:

If the transmission cup screws had to be loosened:

Move the motor closer to the cup housing using the assembly iron or pulley block so that the screws grip again.

 

Then tighten the screws of the gearbox cup crosswise so that the engine is pulled towards the cup.

Then align the engine to match the engine mount and tighten the engine mount screws.

 

 

 

 

 

Final test:

As in the chapter "Adjusting the shift lever", the transmission of the states forward, neutral and reverse is now checked on the clutch lever of the SD50.

1st test: Without running machine:
At the helm, an assistant adjusts neutral to forward 1st stage and back to neutral, as well as neutral to reverse 1st stage and back to neutral. The end positions of the shift lever forward, neutral and reverse on the sail drive must correspond to the permanent marker markings from the removal. This is the only way to ensure that the clutch is fully closed in the 1st stage.

2nd test: With the machine running:

At the helm, an assistant adjusts neutral to forward 1st stage and back to neutral, as well as neutral to reverse 1st stage and back to neutral. Already in the first stage, propeller water must be clearly seen and felt in the corresponding direction (movement from the boat.

If the shift lever does not completely follow the settings from the helm station, check the installation of the shift cable on the sail drive. The gear shift cable must then be checked at the control station and, if necessary, readjusted so that the shift lever moves as described in the "Adjusting the shift lever" chapter.

If the clutch lever does not completely follow the settings from the helm station, the installation of the shift cable on the Saildrive should be checked. The gear shift cable must then be checked at the control stand and, if necessary, adjusted so that the clutch lever moves as described in the "Adjusting the shift lever" chapter. The clutch lever was moved to the end positions by hand and wandered a little into the gearbox housing.

 

 

Fill up the oil again and check the oil level (see below "A word about the oil level in the SD50").

Now fill up the gear oil according to the instructions in the manual. For information on the oil level in the SD 50, please read the next chapter first.

 

A word about the oil level in the SD50:
Have you ever noticed traces of gear oil on the sail drive sealing flange? This could indicate an incorrect oil level in the SD50. Then read the instructions "Converting the Yanmar SD50 Saildrive without pressure".

 

"A word on gear oil"

The SD50 operating instructions refer to Mercury Quicksilver High Performance Gear Oil. As far as is known, this oil is not only attributed an exorbitant price, but also very good water-binding properties. I can confirm both.

If you always change the Simmerrings on the propeller of the Saildrive together with the underwater paint, so every 2-3 years, you can do without these properties and use SAE 90 GL3 or GL4 gear oil instead. This costs only 10% - 15% of the Quicksilver oil price and is perfectly adequate for the loads in the sail drive.

Never use GL4+ or GL5 or even higher alloyed oils. Not only are these more expensive, but they are definitely not good for the cone clutch.

And now for the technicians among the sailors:

An API GL4 lubricant contains additives specifically for manual transmissions. Manual transmissions contain non-ferrous metal (synchronizer rings). The friction of a GL4 oil must not be too low, otherwise the synchronizer ring will slip and shifting will become impossible. If the friction is too high, the shifting becomes notchy and scratches. The cone in the SD50 clutch is made of non-ferrous metal. Too little friction would cause the clutch to slip easily.

Also do not use GL4+ or GL4/5. This is thin like GL5 and doesn't contain as harsh additives.

An API GL5 lubricant contains special additives for highly stressed gears, such as E.g. hypoid gear. These gears have curved teeth. In addition to some advantages, this type of gearing has the disadvantage that the surfaces not only roll off each other, but also slide a little. This places increased demands on the material and requires the oil to have high lubricity. The additives contain sulphur, which in turn attacks non-ferrous metals.

 

 

 

In gear or in neutral when sailing?

The wildest reasons why the gear should be engaged or the gearbox should run in neutral are circulating on the internet. In certain cases I agree to the Yanmar instruction. In the case of a fixed-pitch propeller, the gear must run in neutral. With a folding propeller, it is necessary to check whether a folded propeller transmits vibrations to the gear coupling.

Reason: If the gear is engaged while sailing, the water flows around the ship's propeller in a turbulent manner and generates vibrations. The vibrations are transmitted to the clutch cone, which sits in the clutch cup. These vibrations create small movements that polish the clutch cup and cause the clutch to lose engagement. The result is a slipping clutch.

Fake argument: "Not properly lubricated". It is claimed on the internet that the sail drive would not be properly lubricated if it were to run in the neutral position while sailing. In the user manual of the Saildrive SD50 in chapter 2 "Technical specification" under lubrication system "Oil bath type" is mentioned. With this type, all moving parts are always surrounded by oil. A pump is not necessary. So this argument is wrong.

Fake argument: "High wear". What is meant to wear out when the water flow drives the propeller and gear up to the clutch? The force is far too low to cause wear.

 

Conclusion:

 Owners who dare to use the clutch should, in addition to some technical experience, also have a feeling for technical components. Reading a calliper shouldn't cause any difficulties, but neither should working with grinding paste and a torque wrench. Anyone who does not have these skills should contact a service workshop. Through these work instructions, the owner knows the necessary work steps and how to recognize unnecessary (and expensive) steps by the mechanic and, if necessary, prevent them.

For example, installing a new clutch cone, while not undersized, will bring more money to the service shop. Some sailors have already told me about it.

Have a good trip and fair winds

 

Disclaimer:
These instructions were carried out and written to the best of my knowledge and belief based on a repair/maintenance I carried out myself.
The instructions were carefully created and checked by me. No liability is assumed for the use of these instructions or for damage caused by these instructions.

Copyright:

Jochen Brickwede in December 2023