TA 4-bak OK

Inbouw van een Citroën ID/DS 4-versnellingsbak in een Citroën Traction Avant   

Hier lees je hoe ik door schade en schande de beste manier heb ontdekt om mijn Traction Avant 11BN te voorzien van 4 versnellingen 

De Citroën Traction Avant heeft 3 versnellingen waarvan de eerste versnelling niet is gesynchroniseerd. Naar mijn beleving is deze versnellingsbak het grootste struikelblok om met deze auto soepel in het moderne verkeer mee te kunnen komen. Vanaf 2007 tot 2016 heb ik daarom met tussenpozen  gewerkt aan de aanpassing van een oude Citroën ID/DS19 4-versnellingsbak zodat deze werkt in mijn Traction Avant 11 BN. 
Als basis voor dit project heb ik een ID donor versnellingsbak gebruikt uit een Citroën ID19 uit 1964. De ID 4-bak heeft op de 4 voorwaartse versnellingen volledige synchronisatie maar past in de breedte niet zomaar in mijn Traction Avant. . De sloop, aanpassingen aan de ID bak en de inbouw in mijn Traction Avant kun je via bijgaande fotocollage volgen!  De leerervaringen zijn op de TA 4-bak FOUT pagina geplaatst.

Boven zie je het ruwe eindresultaat waarmee ik inmiddels (2018) al weer een paar duizend kilometers heb mogen afleggen.  Uiteindelijk is het dus een waardevol project geweest. Het rijden met de TA is perfect, terug- en opschakelen gaat soepel en de auto gedraagt zich prettig.  Belangrijk voordeel van de nieuwe versnellingsbak is dat de motor veel minder toeren maakt wanneer je op kruissnelheid rijdt.

Boven zie je het overzicht van de donor langeslag ID19-motor met de 4-bak.  Alles hing er bij de aankoop nog aan: remmen, ophanging, schakelhuls, HD regelaar, benzinepomp, dynamo enzovoorts!  De waterpomp was er al door een ander afgehaald.

De foto hierboven stamt uit begin 2009, na het demonteren van de combinatie motor/bak van een vroege sloop- Citroën ID19 met langeslag motor en 4-versnellingsbak.

De aanpak

De lange flenzen van de 4-bak moeten worden afgedraaid, van de uiteinden van de flanges (bakzijde) worden bussen gedraaid die in de afgedraaide flenzen komen te zitten. Dit is nodig omdat de lagers en keringen niet verkrijgbaar zijn in buitenmaten die zonder meer in de binnenzijde van de ingekorte flanges passen. 
Nieuwe lagers en nieuwe oliekeerringen worden in de bussen in de afgedraaide flenzen opgesloten.

De asklauwtjes worden afgedraaid met ca. 1 mm naar een commercieel verkrijgbare binnenmaat voor een lager en kering. (35mm asdikte)
De flenzen zijn met 3 mm uitgedraaid om de asklauwtjes goed te kunnen monteren op de TA interne bak-assen.


Een RVS bus wordt gedraaid om de uitgaande interne TA-as strak te laten draaien in het ID kroonwiel.  Bij andere ombouwen wordt deze bus meestal niet geplaatst, maar de zijwaartse druk op het eind van deze as wordt zonder pas-bus naar mijn menig te groot om er erg lang zonder slijtage mee te kunnen rijden. De bus heeft aan de draaiende binnenkant een oliegroef. Deze bus is aan 1 zijde nodig van het donor ID-kroonwiel en zit strak in het kroonwiel ingekrompen.  De ID-as draait strak in het ID kroonwiel en is iets dikker dan de TA- as. Het verschil in dikte wordt door de RVS pas-bus gecorrigeerd. 


De satellietwielen, interne bak-assen en het differentieel-huis van de TA wordt hergebruikt.  Het satellietwiel (uiteraard passend op het pignon tandwiel van de ID-bak) komt van de ID donorbak.
Je moet na de ombouw natuurlijk wel opnieuw de voorspanning op de Timken lagers bepalen en nieuwe pas-ringen maken om het geheel met de juiste voorspanning in het ‘klokje’ goed te monteren.
Speling van het kroonwiel meten conform het werkplaatshandboek, enzovoorts.
Deze oplossing is robuust en zal niet breken of overmatig slijten.

het bedienen van de versnellingen was voor mij ook een belangrijk punt, omdat de Traction Avant standaard een afwijkende schakelvolgorde heeft en de bekende ‘ombouwen’ naar 4-bak allemaal een extra knop of hefboom hebben om de achteruit van de versnellingsbak te bedienen.

Ik heb er voor gekozen alles zo om te bouwen dat een reguliere H-vork 4-versnellingen + achteruit bediening ontstaat:
· via de oorspronkelijke schakelstangen van de TA
· door de selecteur/levier in de cabine om te bouwen
· door op de versnellingsbak met nieuwe schakelstangen ‘buitenom’ een conversie te doen van de bedieningshevels onderaan de schakeltoren naar de oorspronkelijke bediening van de 4-bak.

Bakassen verwijderd en verder aan het werk met afdraaien van de flanges

Boven zie je hoe ik de bussen aan het draaien ben voor in de flanges, hierin kan dan het nieuwe lager en de nieuwe oliekeerring worden gemonteerd

Hier is het hart verwijderd van een oude ID-19 koppelingsplaat om als verlenging te dienen van een andere passende plaat.  Voor het gemak heb ik daarvoor een nieuwe TA plaat gebruikt, een ID plaat kan in principe ook maar dan moeten de spie-banen zuiver in elkaars verlengde liggen zodat de plaat vrij kan blijven schuiven over de primaire as.  Deze actie is nodig omdat de primaire as van de 4-bak korter is dan de as van de 3-bak en de spiebaan van de as net niet ver genoeg in de spiebaan van een standaard koppelingsplaat komt om de kracht zonder schade over te kunnen brengen op de plaat.

Op de bovenstaande foto is het misschien niet goed te zen, maar de bussen zijn met RVS schroef /spietjes vergrendeld aan de flanges zodat ze niet kunnen bewegen en/of kunnen draaien. Daarna is de flange aan de buitenkant afgedraaid om ruimte te maken voor de bolle uitstekende delen van de 10mm draadeinden van de as-klauwtjes.  ook dit past allemaal net.

Hierboven zie je dat de flange nog niet was uitgedraaid..

Om de lagerkappen te laten passen zijn ze heel voorzichtig in contra opstelling in de draaibank uitgedraaid op de maat van de Timken lagers.

Hierboven zie je een afgedraaide flange met bus, oliekeerring en lager, gemonteerd tussen versnellingsbak en koppelingshuis

Volgende klus: Verlengen van de aandrijfas naar de poelie van de ID  motor.  De verlenging van deze as was noodzakelijk omdat ik gelijktijdig met de montage van de 4-bak een langeslag ID motor heb ingebouwd.  De aandrijving van deze aandrijfas op de krukas is iets dikker dan bij de Traction motor groter en zit iets dieper verzonken in de ID-motor . Zie onderstaande foto waar de al voorbereide TA as boven ligt en de ID as lager.

Boven: Verlengde aangepaste poelie-as gereed voor montage

boven zie je het hart van de ID- koppelingspaat met ID-spiebaan van een gesloopte koppelingsplaat gemonteerd op een nieuwe TA koppelingsplaat.  Het laswerk is uitgevoerd met de speciaal gemaakte pasbus van ID naar TA maatvoering strak in beide spiebanen geperst, deze bus wordt pas na het volledig langzaam laten afkoelen verwijderd.  Voor een goede hechting is het laswerk eerst CO2 gedaan en later op 3 plekken weer uitgeslepen, pasbus weer geplaatst en met MIG opnieuw gelast. Daarna heb ik het laswerk nog laten controleren op slingeringen van de nieuwe spiebaan ten opzichte van de koppelingsplaat. Dat was gelukkig ruim binnen de norm. 

Hierboven zie je de benodigde pas-/ vulplaat van 4mm dik aluminium waarmee ik de 100% passing van het TA-koppelingshuis aan de ID-bak heb uitgevoerd. Voordeel bij deze oplossing is dat het satelliethuis ook netjes vrij loopt van de binnenkant van het koppelingshuis en je geen zorgen heb over een mogelijk aanlopend differentieel tegen het koppelingshuis. 

De reden van deze benodigde aanpassing komt door het feit dat de positie (in de lengterichting) van de aandrijfassen bij de TA ten opzichte van de ID net 4 mm is verschoven.  De half cirkelvormige uitsparingen waar de flanges bij de id bak in passen en waar bij de TA bak de oorspronkelijke oliekeerringen in passen zijn bij de ID niet gelijk aan de bakzijde versus aan de zijde van het koppelingshuis.  Bij de TA is de vorm aan beide zijden wel precies gelijk.  Bij de ID bak is het gat voor de flange aan de bakzijde 4mm ondieper en aan de zijde van het ID koppelingshuis 4mm dieper.  Met een pasplaat tussen ID bak en TA-koppelingshuis wordt de niet- ronde vorm als gevolg van het missen van 4 mm gecompenseerd zodat de zuiver rondvormige flanges precies passen in het (weer) ronde gat. 

De lepels van de bediening van de versnellingen heb ik aan de onderkant van de schakeltoren volledig moeten aanpassen zodat de nieuw ontwikkelde stangen kunnen worden bediend voor de ID-bak.  Het was even denken en proberen maar deze oplossing werkt prima!  Zoals je op de foto ziet past de ID poelie maar net naast de rechtse lepel.  Door toepassing van deze poelie ben ik gelijk overgestapt naar een smallere V-riem.  Dat betekende weer gelijk een aanpassing van de waterpomp poelie, en de montage van een 12 Volt wisselstroom dynamo.

Hierboven nog even de pasplaat van 4 mm in detail.  Bij het afmonteren heb ik dunne papieren pakking gebruikt aan beide zijden van de pasplaat. Dat bleek uiteindelijk de enige manier te zijn waarop alles lekvrij te krijgen is.

De schakelstangen tussen schakeltoren (links) en overbrengingshevels (rechts) naar de selecteur in detail: Kleine extra uitdaging bij mij was dat de carburateur door het plaatsen van de ID motor en- bijbehorende cilinderkop- opeens in de baan van deze schakelstangen liep.  Met een waterleiding- pijpenbuiger heb ik de schakelstangen precies vrij kunnen houden van alle vaste motordelen en het past allemaal net.

De versnellingsbak zonder bedieningsstangen gemonteerd op het koppelingshuis.  [Als je goed kijkt, zie je dat ik hier nog heb gewerkt met de ID-insteekassen, die ik had ingekort.  Uiteindelijk werkte deze oplossing niet omdat de gelaste assen op de las steeds afbraken.  Op zich is deze oplossing wel mogelijk, maar dan zou je nieuwe assen moeten (laten) maken.]

Hierboven zie je de verlenging van de primaire as door middel van een busje dat op de primaire as komt. Dit busje komt tussen de primaire as en het toplager van de krukas.  Doel is dat de primaire as niet kan slingeren.  Het busje op de foto was mijn prototype. Er blijken toplagers te bestaan met verschillende binnendiameters waar de primaire as in past en dus ook hier was de praktijk (weer) mijn leermeester.

Koppelingsplaat in de (gelijk gemonteerde) opzetring van de nieuw geplaatste diafragma drukgroep

En de gehele drukgroep met gemonteerde koppelingsplaat en de naar buiten stekende spiebaan van de koppelingsplaat

Koppelingshuis met M10 bouten ten behoeve van het vastzetten van de flanges. De M10 bouten zijn door- en -door gemonteerd in de wangen van het huis .  Eerder heb ik met andere oplossingen geëxperimenteerd maar met schroefdraad tappen, bussen monteren en dergelijke kreeg ik het niet voldoende olie-dicht.  Op bovenstaande manier met ringen en pakkingringen is het perfect dicht!

Dit was nog wel even een klusje: Van donordelen van 2 differentiëlen 1 nieuwe maken. Op zich niet moeilijk wanneer je bedenkt wat waarin gaat passen:  Pignon van ID is toegepast, dus moet het satelliet tandwiel van ID worden toegepast. De uitgaande assen van de TA worden gebruikt dus moeten de satelliet tandwielen van de TA worden geplaatst. De dunnere uitgaande TA as wordt geplaatst in het satelliet tandwiel van de ID dus moet een pas-bus worden ingeperst in het ID satellietwiel zodat de TA as er vrij maar strak in kan draaien.  Het Satelliethuis van de TA is gebruikt (kom-zijde waar de tandwieltjes in zitten) met de vaste (TA) as er aan vast.  Op de foto boven zie je linksonder het satelliettandwiel met vrij draaiende uitgaande as.  rechtsonder zie je het kom-deel van het satelliethuis met de satelliet-tandwieltjes en vaste uitgaande as.  Het oorspronkelijke TA differentieel werkt met bak-assen met spiebanen aan de buitenkant waarop de TA- bak-assen extern kunnen worden gemonteerd. Voordeel hierbij is dat je hierdoor gemakkelijk de grote keerringen van de TA-bak kan vervangen.  In de foto hierboven is dus het onderste differentieel het TA-differentieel.  

Boven: Gereed en gemonteerd differentieel.  De pas-bus zie je mooi zitten

Boven zie je de gemaakte pas-bus met oliegroef aan de vrij draaiende binnenkant.

Timken lagers strak stellen maar niet te strak…

Omgebouwd schakel selecteur/levier, in de experimentele fase.

Afdraaien asklauwtje op de commercieel verkrijgbare lagermaat

En het afgedraaide resultaat van het asklauwtje van de TA met binnengroef.

Bevestigingsbeugel.  Ik heb gekozen voor een erg robuuste opzet, omdat de moter/bak/aandrijvingsassen allemaal aan dit punt zijn opgehangen.  Bovendien heb ik er voor gekozen om de dwarsstukken van de aandijftraverse gewoon weer te monteren om voldoende stevigheid te houden.

Let hierboven goed op: Aan de onderkant van de flanges heb ik aan beide kanten ca. 2 cm materiaal weggeslepen. Dat komt omdat deze punten uitsteken ten opzichte van de oospronkelijke TA bak. Daarmee komen ze tegen de wieg aan net boven de doorgang van de aandrijfassen.  Dus wat materiaal moeten verwijderen.  Het aantal malen dat ik de bak heb gemonteerd en weer gedemonteerd kan ik niet meer achterhalen, maar het was in ieder geval zoveel malen dat ik het inmiddels blindelings en zeer snel uit kan voeren.

Boven nogmaals het weggehaalde materiaal: Handig om te doen VOOR het monteren!

Lager voor de asklauwtjes. Ik heb dit deel in de oven verwarmd op 60 graden voor de definitieve montage.

Ready.

Schakelassen.  Links de beweging op/neer van de pook en rechts de beweging links/rechts..

Nog wel even een fusee moeten lossen aan 1 kant, anders kreeg ik de assen niet gemonteerd op de bakassen(flenzen).

Tijdens de  montage genomen: moer nog vastdraaien en zo. Rechts oderaan zie je de opnemer van de cruise control weggedraaid hangen.  De magneet komt onder de moer die nog los zit met een beugeltje zodat de opnemen hem bij elke omwenteling even kan zien.

Boven de aangepaste lepels van de onderzijde van de schakeltoren.

En het eindresutaat!