Шестстепенна скоростна кутия в BMW E36

[stony1]

Реших да напиша тази тема, защото след викане на неволята в продължение на няколко месеца, роване в интернет пространството и консултации по телефона с колеги от форума, запретнах ръкави и се справих сам с проблема.
Като пиша, че става въпрос за проблем, визирам оригиналната скоростна кутия на моето Е36 325tds. Преди години забелязах теч на масло от опашката на скоростната кутия. Последва подмяна на семеринги, но това се оказа временно решение, защото се появи шум в кутията. Предполагам, че винаги го е имало, но при закупуването на колата е бил минимален и работещият двигател, го е заглушавал. До преди около три месеца, когато с ужас установих, че след стартирането на двигателя, при стоене в близост до автомобила, шумът от скоростната кутия вече беше съизмерим с този на работещия двигател. Решението беше лесно – кутията трябва да се смени, но дилемата беше – стандартна за моято Е36 или поредния Upgrade – замяна на стандартната с шестстепенна?
При търсеното на нова кутия ми попадна шестстепенна от Е46 320d на много добра цена. Точно в този момент ентусиазмът на един BMW фен взе превест над разума и филмът „Шестстепенна скоростна кутия в BMW E36” започна.
Темата за шестстепенна скоростна кутия в BMW E36 е доста предъвквана във форума. Някои от колегите са правили изчисления каква е ползата от замяната на стандартната кутия в Е36 с шестстепенна и както винаги се оформят две основни мнения. Едното е „Да струва си”, а другото е „Не си струва”. По-интересното е, че някой колеги са направили тази интервенция, заменили са петстепенните кутии с шестстепенни, но не са написали какво е необходимо за целта. Не са споделили опита си с останалите и не са описали кое пасва, кое не, кое трябва да се преправи, кое да се изработи и кое колко струва. Доста интересна информация може да се открие по чуждите форуми, но никъде нищо не е систематизирано.
Отне ми около два месеца проучвания, изчисления, чертежи и набавяне на необходимите части, при което се оформиха няколко подхода (начина) за реализиране на идеята.
Това беше породено от една малка разлика в броя на шлиците и дължината на първичния вал при двата вида скоросни кутии, както и от разлика във феродовия диск на съединителя. При Е36 325tds – 228 мм, при 328i – 240 мм, при Е46 320d – 240 мм. Броя на зъбите (шлиците) на феродото при Е36 е 10, а при Е46 320d – 22. Водещият лагер при Е36 се монтира в коляновия вал, а при Е46 320d е заводски „набит” в маховика – предполагам се досещате, че са различни и не са взаимозаменяеми. Дължините на кутии са различни и гредите за тяхното окачване към купето изискват предварителна подготовка. Има значение и на какъв мотор се монтира новата кутия – бензинов или дизелов, защото двата вида са монтирани под различни ъгли в купето. Това е съобразено и при изработването на скоростните кутии. Ето няколко бързи фотоса:

За капак на всичко инженерите на BMW са измислили няколко начина за отчитане на оборотите в различните двигатели, като само при дизеловите агрегати са използвани три различни подхода. При tds моторите на маховика са монтирани „пинове”, съответстващи на броя на цилиндрите. При M47N мотора след март 2003 година няма пинове на маховика, а използват Reluctor – принципа е идентичен с този на отчитане на оборотите на колелата от ABS модула. Третият вариант не е от значение, защото както се досещата и при него няма пинове на маховика.
Тези факти породиха едно чуде и яко чесане по главата относно това какъв маховик да използвам.
Моят е за феродо 228 мм с 10 броя зъби, а за новата кутия феродото трябва да е с 22 бр. Тук не обсъждам диаметъра на новото феродао, защото всеки добър стругар лесно може да го направи от 240 мм на 228 мм. Да ама само феродо в БГ не се намира лесно, а и цената на предлаганото е неприемлива.
Маховик от Е46 320d – предлагат се два вида. Единият е идентичен с моя, има пинове за отчитане на оборотите, но са само четири (на практика не става), а другият е от модела без пинове, като и двата са 240 мм – пак не върши работа.
Маховик от Е38/Е39 tds – абсолютно идентичен с моя, има шест пина за отчитане на оборотите, 240 мм е, съединител комплект от Е46 320d пасва перфектно на него, но цената му е убийствена.
В процеса на чудене и търсене ми попадна чисто нов маховик от М47N мотора от модела без пиновете. Понеже беше неприложим в проекта, го пуснах за продаване във форума и продължих да търся читав маховик от Е38/Е39 tds. Отново – греда, но този път малка, защото колега сподели опит с преправата на 240 мм маховик от бензинов мотор за дизелов. Добър фрезист с подходящите машини успешно е монтирал пинове на маховика от бензиновия мотор. Това даде светлина в тунела и насочи усилията ми в намирането на добър фрезист в Бургас. Търсенето ми се увенча с успех и след кратко обяснение, Човекът каза, че всичко ще е готово след два дни. Междувременно се заех да намеря съединител комплект за новата скоростна кутия (М47N мотора) и износен феродов диск. Идеята за феродовия диск беше да се подсигуря с една бърза преработка в 228 мм керамичен съединител, ако фрезиста не успее да се справи или нещо обърка.

[stony1]

Ако проблемът с маховика се оказа относително лесен за решаване, то гредата под скоростната кутия и лостовият механизъм за превключване на скоростите се оказаха истинско предизвикателство. На снимките в първия пост лесно се забелязват разликите в местата за закрепяне на механизма, държащ шифтъра (скоростния лост), както и селектора. По-долу на схемите се виждат детайлите и разликите между частите, използвани в Е36 и Е46:

Шифтър Е36

Шифтър Е46

Единствените елементи от оригиналната конфигурация в Е36, които могат да се ползват са номера 5, 6 и 8. Номера 2, 3, 4, 7, 10 и 11 трабва да се сменят, защото са доста амортизирани, като 2, 3 и 4 са специфични за новата кутия.
Гредата под скоросната кутия също е различна и е важно да се знае, че тази от Е46 не пасва на Е36. Оригиналната в Е36 няма как да се премести на задните дупки, защото в тази част на купето тунелът се стеснява и гредата идва по-дълга. Друг важен момент е разликата в местата на тампоните. При Е36 тампоните са на по-голямо разстояние от тези при шестстепенната кутия.

На снимката е показано как пасват тампоните и носещата вилка към греда за автоматична скоростна кутия от Е36.
Използването на ОЕМ греда е за предпочитане, но винаги има алтернативни решения. Не успях да открия такава греда в Бургас, за да я пробвам и реших да ползвам гредата от моята кола, като я преправя.
Изчисленията и теорията бяха до тук, оставаше същинската работа, но за целта се нуждаех от помещение с подемник. Добре, че един приятел се отзова и се започна

[stony1]

Няма да се спирам на демонтажа на ауспуха, изолацията под него и свалянето на предната част на кардана, защото е лесно и единственото нещо, от което се нуждае един BMW ентусиаст за целта е помещение с подемник или канал (подемникът е за предпочитане) и комплект инструменти. След като ауспухът, изолацията под него и предната част на кардана са свалени започва истинското удоволствие. Първо е добре да се свали шифтъра, като за целта се сваля, оградената с бяло скобичка.

След това от шифтъра се изважда рейката, която се вижда над кардана. Така шифтъра остава да лагерува в бялата пластмасова втулка:

Тази втулка е добре да се подмени, защото е доста амортизирана и аз лично не съм се мъчил да я извадя внимателно, за да я запазя.

На снимките ясно се вижда как е центриран държача на шифтъра спрямо отвора в купето. Това трябва да се получи и след монтирането на новата кутия, за да няма проблем при превключване на предавките. Новата втулка изглежда по този начин:

Това е и новата скобичка, която закочава рейката към шифтъра:

След това внимателно се сваля тампона, ограден с червено.

Следва демонтаж на скобичката, оградена в жълто и внимателното изваждане на рейката от леглото, свързано към скоростната кутия.

Ето една снимка, която показва как са свързани гореописаните елемнти:

Следващата стъпка е да се свали помпата на съединителя:

Може да не се сваля помпата, а само да се разкачи маркуча, който се свързва към нея. При това положение, ще се наложи след монтажа на новата скоростна кутия, съединителят да бъде обезвъздушен. Важен момент е разкачането на датчика за задна предавка, защото е неприятно да се скъсат кабелите, отиващи към него. Самата кутия се сваля сравнително лесно, но е добре някой да помага. Аз лично не разполагах с подемен механизъм, на който кутията да стъпи при демонтажа и монтажа, но с един приятел лесно я свалихме.
Първо освободих стартера, но не съм го вадил, а го оставих на място, той няма как да падне. Ще напомня само, че преди освобождаването на стартера, изключих масата на акумулатора. След това развих всички видими болтове, държаши скоростната кутия към двигателя. Останаха само двата най-горни, които реших, че ще развия след като освободя кутията от гредата. Понеже бях решил, че ще преправя моята греда за новата скоростна кутия, първо развих тампоните от самата греда. След това с един раздвижен упор подпрях внимателно кутията и освободих (развих болтовете) гредата от купето. Така на практика махнах гредата и кутията остана фиксирана към двигателя посредством двата си най-горни болта и подпряна с един упор, за да не провисне.
За да се развият двата най-горни болта внимателно се отпуска скоростната кутия и тя под тежестта си леко провисва, като по този начин болтовете се откриват. За да се развият обаче е необходим удилжител между тресчотката и вложката от порядъка на около метър. Аз не разполагах с такъв и използвах четири по-къси, които свързах в едно.

Ето една снимка на бензинов мотор с разположението на болтовете.

Мястото оградено в синьо е специфично, защото там болтът се завинтва от другата страна, т.е. през двигателя към скоростната кутия.

След сваляне на кутията следва освобождаване на притискателя:

Сваляне на маховика.

Следващата стъпка зависи от това какъв маховик ще се ползва и какво е състоянието на лагера, който е монтиран в опашката на маховика. Понеже при новата скоростна кутия, опашката на първичния вал е по-къса с около 1 – 1,5 см, вероятността първичния вал да не лагерува в коляновия вал и да се разбия лагерът му в самата кутия е 100%. Поради тази причина преди монтажа на кутията трябва да се избере какъв маховик ще се използва. Предварително искам да кажа, че в 90% от случаите, маховикът, който е на колата е за смяна и моментът е много подходящ това да се направи.
В първия си пост, съм показал разликите в маховиците, феродото на съединителите и притискателите. Това в снимки изглежда така:
Маховик от Е36 с бензинов двигател.

Маховик от Е36 с дизелов двигател.

Маховик от Е46 320d 150 к.с. след март 2003 г.

На една от снимките съм оградил с оранжево прословутите пинове, които служат за отчитане на оборотите. Без тях двигателят пали нормално, но развива почти максимални обороти, защото датчика за оборотите не отчита нищо.

[stony1]

Ако маховикът не се сменя е добре да се има предвид, че оригиналният маховик при 325tds е 228 мм. Това означава, че трябва да се използва притискател за този маховик с феродов диск с 22 зъба. Понеже този феродов диск е 240 мм, той трябва предварително да се намали на струг до 228 мм. Както написах в първия пост, доста е трудно да се намери само феродов диск и този вариант за монтаж бързо отпадна, като остана резервния вариант за изработване на керамичен съединител от износен феродов диск с 22 зъба, който успях да намеря в една автоморга.
Ако маховикът се смени с такъв от Е38/Е39 с двигател 2.5tds, съединител комплект от Е46 320d 150 к.с. след март 2003 г. пасва без проблем. Нямах такъв маховик и не успях да намеря на сносна цена.
Последния вариант, малко откачен, но реализуем беше да използвам маховика от Е46 320d, който е показан на последната снимка от предния пост. Фрезистът се представи доста добре, като изработи и монтира въпросните пинове на точните места. Съжалявам, че не направих снимка. Особеното при този маховик е, че лагерът, за опашката на първичния вал на скоростната кутия е монтиран на него. Така лагерът, който се поставя в опашката на коляновия вал е излишен. Той дори пречи за монтажа на новия маховик, защото подпира в неговия лагер. За целта е необходимо да се извади, като най-лесния начин е с използването на точния инструмент:

След изваждането на лагера, монтажа на новия маховик е елементарен. Важно е да се знае, че болтовете за новия маховик са различни от тези, с които се закрепя ОЕМ маховика в Е36. Така изглеждат новите болтове, които поръчах от представителя на БМВ в Бургас:

Лагерът, монтиран в маховика от Е46 е иглен и е 15x24x26.

Като се сравнят двата маховика. Този от Е46 и ОЕМ от Е36, Е38 и Е39 се вижда, че за лагерът, монтиран в маховика от Е46 е използвана втулка, която позволява лагерът да бъде изнесен по-напред, за да може опашката на първичния вал на скоростната кутия нормално да лагерува в още една опорна точка.

При стария маховик тази опорна точка не е осигурена, защото лагерът, монтиран в опашката на коляновия вал е доста навътре. Ако имах маховик от Е38/Е39 2,5 tds, щях да оставя лагера в опашката на коляновия вал.

Както се вижда върху него може да се сложи още един лагер, което ще осигури въпросната опорна точка. Първоначално, реших да проверя дали няма да се намери иглен лагер с размери 15х32х20, който да замени оригиналния. По този начин ще се избегне поставянето на два лагера един зад друг в опашката на коляновия вал. Търсенето не се увенча с успех и решението е да се използват два лагера един зад друг. ОЕМ лагерът е с размери 15х32х10.
След монтажа на маховика, независимо кой модел, е ред да се монтира съединителя. Аз използвах модифицирания маховик от Е46 и саморегулиращ се съединител комплект за Е46:

На снимките са дадени кратки указания относно монтажа на съединителя. Никак не е трудно и всеки лесно може да се справи.
Следващата стъпка е монтажа на новата скоростна кутия. Тук ще пропусна обясненията за това как точно сме наместили кутията на точното масто и как сме завили болтовете към двигателя и стартера. По- интересен е момента с напасването на държача на шифтъра и рейката за превключването на предавките.

[stony1]

Какво представлява механизма за превключване на скоростите при Е46 320d? Схематично:

Реално:

При монтажа на държача на шифтъра към скоростната кутия се получи малка изненада. Аз лично очаквах да не пасне точно в отвора на купето, като смятах, че единствения проблем ще е в дължината. Да ама Не, държачът не само беше по-дълъг, но и беше изместен вдясно. В случая на помощ дойде един флекс и заварчик с аргон. Направих два среза на държача на шифтъра, показани са с оранжевите черти, като първо сразах държача по по-дългата оранжева линия. След това закрепих едната част към скоростната кутия, а другата внимателно наместих, така че да се получи централно спрямо отвора на купето. Така се получи втората линия за срязване, която очертах с перманентен маркер.

Последва заваряне на държача и бърз тест за точността на изработката. Добре премерените неща и работата на заварчика дадоха уникален резулта. Отвора на държача, в който влиза пластмасовата втулка и ябълката на шифтъра застана точно в средата на отвора в купето. На практика се получи това:

На снимката съм показал стария държач на шифтъра, но при първа възможност ще направя снимка на направения от мен и ще я кача в темата.
До тук всичко се получаваша съгласно предварителните разчети, изключая малките изненади, които се оказаха бързо и лесно решими. Следваше монтаж на №9 от схемата:

Предполагам, се досещате, че след скъсяването на държача на шифтъра, рейката вече идва по-дълга. След внимателно центриране на шифтъра и застопоряването му, отбелязах на рейката новото място за свързване с шифтъра. На снимката съм го показал с оранжева линия. Аз лично не отрязах рейката а просто заварих допълнителен пин на показаното място, като използвах един от пиновете на рейката от старата скоростна кутия.

Последва внимателно свързване на №9 от предходната снимка към скоростната кутия и шифтъра. Показаните жълти шайби са тефлонови и също е добре да се подменят с нови. За новата скоростна кутия са необходими само две.
След напасването на шифтъра и рейката за превключване на скоростите дойде ред на гредата под скоростната кутия. Вече споменах, че греда от автоматична кутия пасва идеално на проекта, но аз така и не успях да се сдобия с такава и реших да преправя моята:

Понеже гредата трябва да се захване на задните дупки, а за това място идва малко по-дълга, реших, че ще я срежа през средата, ще напасна двете части на гредата към тампоните на скоростната кутия и дупките на купето, след което ще заваря двете части.

Преди да започна каквато и да е интервенция по гредата направих няколко измервания и изчисления. Отворите, в които се завинтват тампоните на скоростната кутия и двата крайни отвора, свързани с червената линия от снимката се оказаха, подредени в една права. На снимка не се вижда точно, заради профила на самата греда. За мое щастие отворите в купето, както и тези на вилката на самата кутия също се падаха в една линия. Това си беше повече от късмет и остана да се скъси самата греда. Срязах я по жълтите линии, като отново искам да уточня, че всеки, който започне този ъпгрейд трябва да мери и реже по своята кола и кутията, с която се е сдобил. Последва заварка с аргон и монтаж към скоростната кутия и купето на колата. Тампоните за скоростната кутия пасват от Е36 и Е46, аз използвах от Е46, защото бяха в отлично състояние.
След всичко свършено до тук, оставаше да се монтира предната част на кардана. Новата кутия е по-дълга от старата и за моето начинание използвах предната част от кардана на Е36 328i с автоматична скоростна кутия. Всяка предна част от кардан на Е36 с кубатура 2,5 и по-голяма и с автоматична скоростна кутия е решение на проблема, т.е. пасва на проекта.
След монтиранаето на кардана последва поставянето на изолациите, ауспуха и тест за работата на шифтъра и кутията, докато колата беше още на подемника. Тестът показа успешен ъпгрейд , но с новия съединител още свиквам.


Пфууууууууууууууууууууу, голямо писане падна, самият ъпгрейд ми отне по-малко време

Предполагам, че има какво да се допълни по темата, но след като я прочета няколко пъти ще направя корекции, ако се налага.
Сега вече може да се развихрите.

[kdl Профил]

бах маа му, най-смислената тема във форума от години насам.
Вземи я врътни в един .pdf, да не умрат снимките
А честит ти хибрид-мобил

[stony1]

Благодаря Коце,
дали е най-смислената тема във форума от доста време насам нямам идея, но това вложение в колата беше е най-смисленото от всички други изгъзици, които съм реализирал по автомобила. Иначе хибрид-мобила се получи доста приятен за шофиране и смело мога да кажа, че този ъпгрейд определено си струва.

[raptorxbg Профил]

Страхотна тема, евала
Може ли да напишеш и колко пари ти излезе всичко?

[stony1]

Страхотна тема, евала
Може ли да напишеш и колко пари ти излезе всичко?

Разбира се, цената на този ъпгрейд ми струваше колкото един пълен М-пакет за Е36, като под пълен М-пакет визирам, предна, задна броня, прагове, лайсни на вратите, спойлер, нож за предната броня и комплект крепежи за тях.
Иначе казано в цени на отделните части и компоненти (всичко освен скоростната кутия, маховика и съединителя, съм закупил от представителя на BMW в Бургас, т.е. само оригинални части) нещата стоят така:

[baitun Профил]

Евала, отново страхотна работа. Всичко е пресрасно, но цената е пракалено "солена" поне за мен. Докарай тази велика тройка в София да я видим и да и се порадваме!

[stony1]

Прав си, че цената е плашеща. Особено като я видиш цялата, но като се купуват частите на етапи, човек не се плаши, поне докато не седне да пресметне колко му е струвало удоволствието.
При мен нещата стояха малко по-особено, както написах в началото. Аз бях принуден да сменя скоростната кутия на колата и имах подозрения, че маховикът е разбит. Оказах се прав, само дето маховикът беше почти блокирал и изобщо не демпфираше. В следствие на това при студен старт двигатвлят претрисаше докато не загрее поне до 60 градуса, при което маховикът явно се раздвижваше и нещата малко се пооправяха. Не съм пускал отделна тема за проблемите (мененето) на оборотите при празен ход на двигателя, защото има прекалено много изписано във форума, като голяма част от писанията не са коретни (верни) и предполагам, че следващата тема, която подготвям ще развенчае по-голямата част от митовете за прословутия М51 (tds), битуващи във форума.

[vladi_a_i]

Що си мисля,че ако свалиш предавателното число на диф-а с 0,20-25 от стандартните му заводски стойности,ще излезе 5 пъти по-евтино .Повечето БМВта тук са с подобрени генерации и колектори и са отприщили някое друга к.сила и ще компенсират забавянето от дифа,но пък ще качат макс скорост и икономичност,която се търси от 6 степенната кутия

[stony1]

Що си мисля,че ако свалиш предавателното число на диф-а с 0,20-25 от стандартните му заводски стойности,ще излезе 5 пъти по-евтино .Повечето БМВта тук са с подобрени генерации и колектори и са отприщили някое друга к.сила и ще компенсират забавянето от дифа,но пък ще качат макс скорост и икономичност,която се търси от 6 степенната кутия

Що си мисля, че не си прочел цялата тема.
1. кутията ми беше за смяна;
2. аз съм с 2,5 tds, при който дифа е с едно от най-малките числа и няма накъде да се сваля;
3. колекторите и генерацията ми са си добре, а относно конските сили - отприщил съм си няколко;
4. не съм споменавал, че ме интересува икономия.

[stasi Профил]

Браво колега невероятна точна и разбираема тема.Почвам да събирам частите за ъпгрейда.Ще чакам с нетърпение и темата за тресенето на тдс аз така и не разбрах моя защо тресе студен.

[Barovela Профил]

Поздравления за прекрасно оформената тема!
От доста време и аз обмислям подобен проект, благодарение на теб намерих липсващата информация.
За жалост 6-степенни кутии от бензинови мотори са много по-голяма рядкост от колкото дизеловите.