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Lenkgetriebe aus E36 / E46 richtig verbauen und Bumpsteer vermeiden

 
Verfasst von jenad , 10. Mär. 2010 22:06 | Zuletzt aktualisiert: 14. Feb. 2016 21:57

Dieses Wiki ist aus mehreren Threads und Posts über den Einbau von E36/E46 Lenkgetrieben entstanden. Es soll aufgezeigt werden, warum die richtige Positionierung wichtig ist, was der Begriff "Bumpsteer" bedeutet und welche Auswirkungen es auf das Fahrverhalten haben kann. Ebenso wird erläutert, warum die Flex ausnahmsweise nicht unser Freund ist. Zusätzlich gibt es noch interessante Bildchen. Also alles, was das Schrauber-Herz begehrt. :-)

Grundsätzliches:

Beim Einbau von Lenkgetrieben aus E36 oder E46 muss immer mit Distanzstücken gearbeitet werden, um die korrekte Einbauposition des Lenkgetriebes (abgekürzt LG im weiteren Text) im E30 zu erreichen. Dies ist bedingt durch die niedrigere Bauhöhe des E36/E46 LG, die mit den Distanzen ausgeglichen werden muß.

Dazu am besten bei montiertem Originallenkgetriebe die Position (insbesondere die Höhe der Lenkgetriebezahnstange) vermessen und mit Unterlegscheiben/Distanzhülsen das neue Lenkgetriebe in die gleiche Position bringen.

Eine Vergleichsmessung der Lenkgetriebehalter bei beiden Lenkgetrieben zeigt immer noch am zuverlässigsten wo wieviel unterlegt werden muss. Genaue Vermessungen (siehe Bilder) haben hierfür folgende Werte ergeben:

Maße der Distanzen:

Unten: 7.4mm

Oben: 6.4mm

Aussen: Ø20-22mm

Innen: Ø10,2mm




Die Distanzen können bei mir erworben werden. (<- klick)

Eine korrekte Höhe des LG ist für die Geometrie der Vorderachse, insbesondere der Lenkung immens wichtig.

Die Erklärung für dieses "Bumpsteer" genannte Phänomen ist folgende:

Die Federbeine inkl. Anlenkpunkten der Spurstangen bewegen sich auf fest definierten und konstruktiv bedingten Kreisbahnen. Deren Mittelpunkt wäre das LG mit der Spurstange. Auf dieser Bahn ist der Radius (= Spurstange) immer gleich, egal in welcher Position das Federbein steht. (siehe *.pdf-Datei im Anhang)

Verschiebe ich jetzt den Mittelpunkt des Kreises in Form eines falsch montierten LG, dann sind naturgemäß die Abstände des Federbeins je nach Einfederungszustand eben nicht immer gleich zum LG: ich habe ja den Mittelpunkt des Kreises verschoben. Die Folge ist dann eben, das die Spurstangen die Federbeine etwas nach außen drücken oder zusammenziehen. Dadurch ändern sich Vor- und Nachspur.

Daher merkt man bei vermeintlich richtig eingestellter Spur und gerader Fahrbahn davon nichts, sondern nur, wenn das Federbein sich bewegt. Im PDF im Anhang findet sich das Ganze nochmals graphisch dargestellt.

Anbei ein interessantes Posting aus dem E30.de Forum. Hier hat sich jemand die Mühe gemacht und einen Versuchsaufbau entwickelt, mit dem man die Lageverschiebung des Federbeins sehr gut nachvollziehen konnte:

Ich hab mich gestern mal am Wagen ausgelassen und meine Vorderachse beim Einfedern ausgemessen:
Meßaufbau:
Feder vorn links raus
Federbein wieder eingebaut
Wagen auf 2 Böcke
Lenkrad Mittelstellung
Laserwasserwage / Laserpointer in höhe Radmitte befestigt, Strahl horizontal nach vorne.
Rad ganz unten
Markierung auf Garagenwand gemacht
Rad mit Wagenheber ganz hoch
Strahl wieder horizontal ausgerichtet
2. Markierung auf Wand gesetzt
Abstand Radmitte--Wand: 460cm
Abstand der Markierungen: 6cm
Daten:
Lenkgetriebe E36, ganz unten eingebaut.
Federbeine M3, Excentergummis Loch nach außen.
Spurveränderung beim Durchfedern von den gesamten mir zur verfügung stehenden 8cm Federweg ca. 0,75 Grad (6cm auf 460cm) pro Rad.
Ich persönlich find das recht viel.
Beim Fahren merkt man jedoch kein Selbstlenken der Vorderachse, was aber auch von dem recht straffen Fahrwerk (Clubsport H&R) und den dadurch recht kleinen Federbewegungen kommen könnte.
Wer hat denn nun mal einen ORIGINALEN E30 und würde das ganze auch mal messen? Die Werte eines Vergleichsfahrzeuges mit original Lenkgetriebe fänd ich persönlich sehr interessant.
Gruß, der Nordschleifentouring





Warum nicht am LG flexen?Wenn das LG zur Lenksäule hin vermeintlich nicht passt und man am Ende der Lenkgetriebeverzahnung für das Kreuzgelenk Material wegflext, hat man den Torsionsstab in der Lenkspindel zerstört, dessen Torsion über ein Drehschieberventil die Servounterstützung regelt.

Wenn man die Spindel nun oben abschneidest, ist die Verbindung zu diesem Stab dahin. Damit auch die Regelung. Wenn man nun am Lenkrad drehst, wird das Ventil ausgelenkt und die Lenkung mit Druck beaufschlagt.
Da aber keine Torsion vorhanden ist, hört die Lenkung nicht mehr auf. Das Ventil bleibt geöffnet.
Die Vorspannung durch diese Torsionsfeder ermöglicht erst die Regelung und ist deshalb zwingend notwendig. Siehe Bild:



Hier ein Bild eines vermurksten LG:




Ein derart bearbeitetes LG ist Schrott!

Jeder der meint über das technische Verständnis zu verfügen ein E36 Lenkgetriebe einzubauen sollte sich auch über die Funktion im Inneren der Spindel (Torsionsstab/Nutenventile etc) im klaren sein.

Wenn aus irgendwelchen Gründen ein Abflexen der Spindel unumgänglich scheint besteht zumindest noch die Möglichkeit, ca. 10mm unter der alten Passtiftbohrung ein neues Loch zu bohren und einen geeigneten Passtift zu setzen.

Hier noch ein Video, wie es aussieht, wenn das E36 Lenkgetriebe abgeflext wird. In meinem Fall hat der Verkäufer die Spindel gekürzt, und den Torsionsstab wieder verschweißt. Dabei wurde allerdings nicht die Nullstellung getroffen, so dass das Lenken nach links nun sehr leicht geht, nach rechts hingegen relativ schwer.

Wird der Torsionsstab garnicht mehr fixiert, geht es eben in beide Richtungen entsprechend leicht.

Im Video ist der Wagen vorne beidseitig aufgebockt. Was leider nicht zu erkennen ist, ist dass das Lenkrad sogar von selbst links einschlägt, wenn man lange genug wartet.




Diese 3 Bilder zeigen eine E36 Lenkgetriebe-Spindel:





Lösungen zum Kreuzgelenk:

Bild vom hochgeklopften Kreuzgelenk:



Alternativen zum hochgeklopften Kreuzgelenk:

Kreuzgelenk aus Alu, welches den Längenunterschied ausgleicht:



Kombiniertes Kreuzgelenk E30/E36:



Ausgangspunkt dafür war ein Kreuzgelenk vom E30 ohne Servo und eines vom E36 mit Servo ( ist praktischerweise beim Lenkgetriebe dabei gewesen).
Ich habe einfach das E30 Teil abgeschnitten, auf das richtige Maß gedreht (waren 16,7mm) und anschließend gerändelt das die Verzahnung wieder drauf ist.
Hat nun den großen Vorteil das ich das Kreuzgelenk in der Länge verstellen kann.

Weitere Details:

Zu beachten ist weiterhin, dass die Zahnstange eine Seite mit 27mm Druchmesser und eine mit 28mm Durchmesser hat, beim E36 und E46 LG.

Durch den größeren Gesamthub der Zahnstange bei E36/E46 LG ergibt sich leider die Problematik, dass bei 225er Reifen das Rad im Radhaus schleift. Dies lässt sich mit selbst gedrehten Distanzen umgehen.
Die Lenkanschlagsbegrenzer vom E36 sind hier leider wirkungslos. Mein Setup war: M3 Achsen mit den Kreuzis vom M3 7,5 x 16 ET27 mit 225/45R16, also komplette Serie. Mit 205er auf 7 x 15 Et30 ging es.

Maße für Distanzringe Außenduchmesser 45mm, Stärke ca.7 (bzw. je nach Reifenbreite) und jeweils 27 und 28mm Bohrung.

Sollte ein E46 LG verwendet werden, braucht man die inneren Spurstangen vom E46 und Spurstangenköpfe vom E36, Manschetten dann wieder E46. Die Spurstangen vom E46 haben ein konisches Gewinde, welches ohne Sicherungsring auskommt. Die Köpfe widerum sind aber nicht mit den Aufnahmen des E30-Federbeines kompatibel, deswegen die E36 Köpfe. Das passt alles dann plug&play. Komplette E36 Spurstangen kann man wohl auch verwenden, man müsste die Gewinde dann aber einkleben. Empfehlen würde ich das aber keinesfalls, wenn es sich löst, seid ihr weg vom Fenster!!

Da E46/E36 LG die Servo-Anschlüsse auf der gegenüberliegenden Seite der Spindel haben, müssen die Enden der Leitungen dann am Fzg. zurechtgebogen werden. Oder man hat einen großen Fundus. ;-)


Lenkgetriebeübersetzungen:

M3 E30: i=38mm/U; Hub=68mm (x2)
E36: i=44,5mm/U; Hub=75,5mm (x2)
E46NFL: i=50mm/U; Hub=75,5mm (x2)
Z3: i=50mm/U; Hub=72mm (x2)
im Vergleich zur E30 Serie: i=36,6mm/U Hub=72mm (x2)
Das LG vom E30M3 3.0 stellt eine Besonderheit dar: variabler Hub von 40-50mm/Umdrehung; Hub: 75,5mm (in beide Richtungen)

Zahnstangenlängen:
M3E30: 565mm
E36: 574,6mm (auch E36 M3 3.0 und E46)
E30: 573mm
Z3: 577mm

Hinweis für die Bohrungen im Vorderachsträger:
-vordere Löcher für Lenkgetriebe ohne Servo, die hinteren (also die näher am VAT) für Servolenkgetriebe.
-das Stichmaß der Löcher ist auch unterschiedlich: 234mm (Servo) zu 232mm (Nichtservo)
-egal ob E46, E36 oder E30M3 oder Serien-Servo, alle haben 234mm Lochabstand




Mitwirkende in den originalen Threads:

WolfManE30 -hat den ursprünglichen Beitrag geschrieben, basierend auf einem Thread
mlei -hat die Begründung gepostet, warum man nicht am LG flexen darf
Zuschauer - hat die 3 Bilder vom E36 LG beigesteuert
derschwen - hat das Video beigesteuert und das Photo vom hochgeschobenen Kreuzgelenk

sowie Urlauber, Jochen, greencab_m60, Mirko_325eta, esgey, Markuskn, luckyxtc, sowie meine Wenigkeit

Anhang


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1 Kommentare

Achtung, bei der Airbaglenksäule muss man das Durchführungsloch der Lenkspindel zur Beifahrerseite versetzen.