Elke Piaggio MP3-rijder kent ze. Bij sommige rijders zijn ze zelfs berucht. En wie nieuw is met een Piaggio MP3 krijgt er vroeg of laat waarschijnlijk mee te maken: de balhoofdlagers. 

In deze deep dive duiken we daarom dieper in een van de meest besproken onderdelen van de Piaggio MP3. Waarom heeft Piaggio gekozen voor deze lagerconstructie? Welke soorten lagers worden toegepast en waarom? Welke krachten moeten deze lagers verwerken? Wat zijn de meest voorkomende defecten en slijtagebeelden? En misschien wel de belangrijkste vraag: kun je als rijder zelf iets doen om problemen met de balhoofdlagers te voorkomen of de levensduur ervan te verlengen? 

De voorwielophanging krijgt het zwaar te verduren 
De voorwielophanging van iedere motorfiets krijgt tijdens het rijden te maken met grote en voortdurend wisselende krachten. Denk daarbij aan remkrachten, stuurkrachten en de krachten die ontstaan wanneer het wiel oneffenheden in het wegdek verwerkt. 

Een deel van deze belastingen wordt opgevangen door de band, de velg en het veersysteem. De band vervormt en absorbeert een deel van de oneffenheden, terwijl de vering de beweging van het wiel ten opzichte van het voertuig controleert. De overige krachten worden via de verschillende onderdelen van de wielophanging en stuurinrichting naar het frame en de rest van het voertuig geleid. 

Axiale en radiale krachten 
Om te begrijpen welke belasting een lager tijdens het rijden te verwerken krijgt, moeten we eerst het verschil tussen radiale en axiale krachten begrijpen. 

Bij een lager spreken we van een radiale kracht wanneer de kracht loodrecht op de lageras werkt. Een axiale kracht werkt juist evenwijdig aan de lageras. 

De MP3 is geen normale tweewieler 
Bij een conventionele motorfiets is de voorvork relatief eenvoudig opgebouwd. Het voorwiel is verbonden met de vork en de vork draait als geheel in het balhoofd van het frame. De stuurlagers maken het mogelijk dat de voorvork en het stuur ten opzichte van het frame kunnen draaien. 

De Piaggio MP3 heeft een fundamenteel andere voorwielconstructie. De twee voorwielen zijn verbonden met een parallellogramconstructie die ervoor zorgt dat de voorwielophanging kan bewegen en dat de motor tijdens het rijden kan overhellen. Het stuurmechanisme is via stuurbuizen en stuurstangen met deze constructie verbonden, ook zijn de hydraulisch leidingen voor het rem- en Rollock systeem in deze constructie verwerkt 

Daardoor is de voorzijde van de MP3 mechanisch aanzienlijk complexer dan die van een conventionele tweewieler. Er zijn meerdere draaipunten en lageringen die gezamenlijk de beweging van de voorwielen, de stuurbeweging en het kantelen van het voertuig mogelijk maken. 

En precies daar wordt het interessant: 

Welke lagers heeft Piaggio op deze verschillende plaatsen toegepast, waarom juist deze lagertypen en wat gebeurt er wanneer deze lagers slijten? 

Het belangrijkste lager in deze deep dive: het kegellager 
Hoewel de Piaggio MP3 op verschillende plaatsen gebruikmaakt van verschillende soorten lagers, gaan we in deze deep dive vooral in op het kegellager. Dit lager is bevestigd aan de onderkant van het voorvorksysteem. 

Dit is namelijk het lager dat in de stuur-/balhoofdconstructie een belangrijke rol speelt en waar we in de praktijk regelmatig slijtage en defecten tegenkomen. De combinatie van de belastingen die op het lager worden uitgeoefend, de invloed van vocht en vuil, de specifieke constructie van de MP3 en de manier waarop het lager wordt voorgespannen, maakt dit lager bijzonder interessant om verder te onderzoeken. 

Om te begrijpen waarom juist dit lager gevoelig kan zijn voor slijtage, moeten we eerst kijken naar de manier waarop een kegellager is opgebouwd en waarom Piaggio hiervoor heeft gekozen. 

De opbouw van het kegellager 
Een kegellager bestaat uit verschillende onderdelen. De belangrijkste zijn de geharde binnenring, de geharde buitenring, de rollen en de stalen kooi. 

De rollen bevinden zich tussen de binnen- en buitenring. De stalen kooi houdt de rollen op de juiste onderlinge afstand en zorgt ervoor dat ze tijdens het draaien op hun plaats blijven. De rollen maken hierbij contact met de geharde loopbanen van zowel de binnen- als de buitenring. 

Om het lager aan de onderzijde te beschermen tegen vuil en vocht, is in de constructie een beschermplaat aangebracht. Deze beschermplaat houdt een groot deel van het direct opspattende vuil en water tegen. De lagerconstructie is echter niet volledig afgesloten. Rondom de bewegende delen blijft een kleine constructieve ruimte aanwezig, waardoor vocht en fijn vuil uiteindelijk bij het lager kunnen komen. 

Het onderste deel van het lager is gemonteerd op de voorvorkas van de Piaggio MP3. De geharde buitenring van het lager is opgenomen in de stuurbuis van de wielophanging. Hierdoor kan de voorvorkas ten opzichte van de stuurbuis draaien, terwijl het lager tegelijkertijd de optredende radiale en axiale belastingen kan opnemen. 

Dat maakt een kegellager bijzonder geschikt voor constructies waarin krachten uit verschillende richtingen samenkomen. Juist de combinatie van deze belastingen, de niet volledig afgesloten constructie en de omstandigheden waarin het lager zijn werk moet doen, is belangrijk wanneer we later kijken naar de mogelijke oorzaken van slijtage en defecten. 

De voorspanning van het kegellager 
Een kegellager moet correct worden afgesteld. Hierbij speelt voorspanning een belangrijke rol. 

Met voorspanning bedoelen we de kracht waarmee de lageronderdelen ten opzichte van elkaar worden opgesloten. Hierdoor worden de binnenring, de rollen en de buitenring zonder ongewenste speling tegen elkaar gehouden. 

De juiste afstelling is daarbij belangrijk. Het lager moet voldoende voorspanning hebben om ongewenste speling te voorkomen, maar mag niet zo strak worden afgesteld dat er onnodig veel wrijving ontstaat. 

Te weinig voorspanning 
Wanneer een kegellager te weinig wordt voorgespannen, kan er axiale en radiale speling in de lagerconstructie ontstaan. De binnenring en de rollen kunnen dan ten opzichte van de buitenring meer bewegen dan bedoeld. 

Bij een stuurinrichting kan deze speling uiteindelijk voelbaar worden. De bestuurder kan bijvoorbeeld een lichte trilling in het stuur of een kloppend gevoel aan de voorzijde ervaren. Een eerste controle op overmatige speling in de lagering kan relatief eenvoudig worden uitgevoerd. Hiermee kun je niet exact bepalen of de voorspanning correct is afgesteld, maar je kunt wel controleren of er ongewenste beweging in de lagerconstructie aanwezig is. 

Haal de MP3 van de bokstandaard en zet de motor vast met behulp van de Roll Lock. Plaats vervolgens één vinger op de beschermplaat van het lager en laat deze tegelijkertijd contact maken met de stuurbuis. Beweeg de motor daarna rustig heen en weer, van links naar rechts. Bij deze beweging mag het voorwiel net vrij van de grond komen. 

Let ondertussen goed op wat je met je vinger voelt. Voel je tussen de beschermplaat en de stuurbuis een duidelijke, afzonderlijke beweging of een voelbare tik voordat de rest van de constructie meebeweegt? Dan kan dit wijzen op overmatige speling in de lagering. 

Een dergelijke controle is vooral bedoeld als een snelle praktijkcontrole. Om vast te stellen of het lager daadwerkelijk versleten is en of de voorspanning correct is, is een verdere inspectie en controle van de lagerconstructie noodzakelijk. 

Te veel voorspanning 
Het tegenovergestelde probleem ontstaat wanneer het lager te strak wordt afgesteld. 

De rollen worden dan met een te grote contactkracht tegen de loopbanen gedrukt. Hierdoor neemt de interne wrijving in het lager toe. Het lager draait zwaarder en er ontstaat meer wrijving. Een te hoge voorspanning kan daardoor leiden tot versnelde slijtage van de rollen en de loopbanen van de binnen- en buitenring. 

Bij een stuurinrichting is dit extra belangrijk. Het stuur moet namelijk vrij en gelijkmatig kunnen bewegen. Wanneer de lagering te strak staat afgesteld, kan dit het stuurgevoel merkbaar beïnvloeden. Het stuur kan zwaarder aanvoelen of niet meer overal even soepel bewegen. 

Een eerste controle op een gebrek aan vrije beweging in de lagering kan relatief eenvoudig worden uitgevoerd. 
Plaats de MP3 op de bokstandaard en zet het stuur in de rechtuitstand. Beweeg het stuur vervolgens rustig en met kleine bewegingen van links naar rechts. 
Let daarbij vooral op de overgang vanuit de rechtuitstand naar de eerste stuurbeweging. 

Wanneer je tijdens deze beweging een duidelijke knik of weerstand voelt, kan dit wijzen op een probleem met de lagering. Een dergelijke weerstand kan ontstaan door een te hoge voorspanning, maar ook door slijtage of beschadiging van de loopbanen. 

Een duidelijk voelbare weerstand of een soort 'klik' rond de rechtuitstand is daarom een reden om de lagering verder te onderzoeken. 

Wanneer de loopbanen daadwerkelijk zijn ingelopen of beschadigd, is alleen opnieuw afstellen meestal niet voldoende. In dat geval moeten het lager en de bijbehorende lageronderdelen worden geïnspecteerd en, afhankelijk van de schade, worden vervangen. 

De juiste voorspanning 
De juiste afstelling bevindt zich daarom tussen deze twee uitersten: 

Te weinig voorspanning → speling 

Juiste voorspanning → geen ongewenste speling en soepele beweging 

Te veel voorspanning → verhoogde wrijving en slijtage 

Het doel is dus niet om het lager zo strak mogelijk te zetten. Het doel is om de lagering zo af te stellen dat er geen ongewenste speling aanwezig is, terwijl het lager tegelijkertijd vrij en soepel kan bewegen. 

Dit klinkt eenvoudig, maar juist bij een kegellager is de afstelling kritisch. Een kleine verandering in de axiale positie van de lageronderdelen kan namelijk al invloed hebben op de interne speling en daarmee op de voorspanning. 

En daarmee komen we bij een belangrijk onderdeel van de MP3-problematiek. 

Wat gebeurt er met de voorspanning wanneer het lager tijdens duizenden kilometers wordt belast en begint te slijten? 
Een lager dat oorspronkelijk correct is afgesteld, hoeft na verloop van tijd niet meer dezelfde eigenschappen te hebben. Door slijtage van de rollen en de binnen- en buitenring kan de interne speling veranderen. Ook vervuiling, vocht en veroudering of verlies van het smeermiddel kunnen invloed hebben op de werking van het lager. 

Een kegellager is daarom niet alleen afhankelijk van een juiste afstelling, maar ook van een goede smering. Het smeermiddel moet de contactvlakken tussen de rollen en de loopbanen beschermen en voorkomen dat metaal-op-metaalcontact ontstaat. 

De rol van het smeermiddel 
In het lager komen de rollen en de binnen- en buitenring onder relatief hoge contactdruk met elkaar in aanraking. Het daadwerkelijke contactoppervlak tussen deze onderdelen is relatief klein. Hierdoor kunnen lokaal zeer hoge contactspanningen ontstaan. Dit noemen we ook wel punt- of contactbelasting. 

Het smeermiddel heeft hier een belangrijke functie. Een goed EP-vet (Extreme Pressure) bevat additieven die onder hoge belasting helpen voorkomen dat de metalen contactvlakken elkaar rechtstreeks raken. Hierdoor wordt slijtage beperkt en worden de loopbanen en rollen beter beschermd. 

Voor deze toepassing is een lithium EP2-vet een geschikte keuze. Dit vet is specifiek ontwikkeld voor rol- en kogellagers waarbij EP-eigenschappen vereist zijn. Het vet heeft een NLGI 2-consistentie, is waterafstotend en heeft een hoge punt- of contactbelasting 

Waarom is goede smering belangrijk? 
Wanneer het smeermiddel zijn beschermende werking verliest, bijvoorbeeld door veroudering, vervuiling of uitspoeling door water, kan de bescherming van het lager afnemen. Hierdoor neemt de kans op slijtage van het lager toe. 

Bij een kegellager is dit extra belangrijk, omdat de rollen tijdens het rijden voortdurend onder belasting over de geharde loopbanen van de binnen- en buitenring bewegen. Een goede smeerfilm helpt de wrijving en slijtage tussen deze contactvlakken te beperken. 

Het vet heeft daarnaast nog een tweede belangrijke functie. Het vormt een beschermende barrière rondom de lageronderdelen. In de MP3-constructie vult het vet ook een deel van de ruimte rondom het lager, onder andere tussen de beschermplaat en het lager. Hierdoor wordt de directe toegang van vocht en fijn vuil tot de lageronderdelen verder beperkt. 

Het vet moet hierbij niet worden gezien als een waterdichte afdichting. De beschermplaat en eventuele afdichtingen hebben de primaire functie om water en vuil buiten te houden. Het vet vormt een aanvullende beschermlaag die ervoor zorgt dat vocht en vuil minder gemakkelijk de lageroppervlakken bereiken en daar corrosie of slijtage kunnen veroorzaken. 

Onderhoudsadvies 
Daarom adviseer ik om de lagering periodiek te controleren en waar nodig opnieuw te smeren en af te stellen. Als onderhoudsadvies kan de lagering bijvoorbeeld iedere 10.000 kilometer worden gecontroleerd. 

Tijdens deze controle kunnen de lagerafstelling, de staat van de rollen en loopbanen, de aanwezigheid en conditie van het smeermiddel en de bescherming tegen vocht en vuil worden beoordeeld. 

Bron: balhoofdspecialist.nl