Heckdifferential - Additiv

Mkeil

Testfahrer
Registriert
26 Februar 2020
Wagen
BMW Z4 e86 coupé 3,0si
Servus zusammen,

das Singen des Heckdiffs scheint ja etwas weiterverbreitet zu sein hier im Forum. Daher möchte ich nach 100.000km das Öl wechseln und habe mich mit einem Arbeitskollegen unterhalten, der seit Jahrzenten BMWs fährt und repariert. Er kennt das Problem auch und hat mir den Tipp gegeben, dem neuen Öl Wälzlagerfett von Daimler (Art.Nr.: A002989005110) beizumischen. Damit würde es um so einiges leiser werden im Rücken.
Hat jemand Erfahrung mit diesem Tipp gemacht oder kann ein anderes Additiv empfehlen?

Grüße
Martin
 
Das Singen im HAG hängt nur ein bisschen von der Ölviskosität ab. Wenn Du Fett beimischt, dann wird das Öl zäher. Das dämpft dann etwas mehr, aber die Verluste steigen an, Du setzt halt Motorleistung in Ölplanschen um...
Daher ist das Ziel eine möglichst niedrige Viskosität zu verwenden, um den Wirkungsgrad hoch zu halten.

Ich würde NIEMALS hochadditiviertes HAG-Öl mit irgendwas mischen! Damit kann das Getriebe deutlich Tragfähigkeit verlieren. Wenn, dann such' Dir ein Achsgetriebeöl mit höherer Viskosität.

Aber viel wirst Du am Singen nicht verändern können. Es entsteht aus der Natur der Verzahnung (und deren Herstellung). Leider ist das im E86 der traurige Höhepunkt bei BMW gewesen, was an Geräusch entsteht und in den Innenraum geleitet wird. Damit muss man sich abfinden.
Wenn man das Getriebe durch ein anderes tauscht, kann es besser oder schlechter werden, da die zulässigen Toleranzen im Radsatz bereits einen großen Einfluss auf's Geräusch haben.

Übrigens ist das Singen üblicherweise kein Anzeichen für einen sich ankündigen Schaden.
 
Das Geräusch ist beim z3 noch lauter, der Höhepunkt ist also nicht der e86. Zudem liegt das teils auch an der Sitzposition und Dämmung, denn auch 3er und Co singen gerne. Man hört es nur schwerer.

Aber wie schon geschrieben wurde ist der Ansatz mehr als bedenklich. Dickeres Öl oder gar Wälzlagerfett heißt dann auch durch die höheren Verluste deutlich mehr Hitze. Das kann kontraproduktiv sein!

Ich kann dir aus eigenen Versuchen und der Erfahrung heraus sagen du wirst das Singen durch Additive und Öle nicht in den Griff bekommen.

Das einzige hilfreiche wäre eine Kontrolle/Einstellung des Laufbildes und Zahnflankenspiels. Aber auch das kann zu keiner Besserung führen, es entstehen einfach manchmal Resonanzen.

Du solltest auch differenzieren zwischen einem Singen der Verzahnung und Geräuschen der Lager. Die Lagergeräusche sind bekannt bei unseren Diffs, da hilft nur neue Lager einbauen.
 
Ein interessantes Thema:
Ich habe in meinem 3.0i Roadster das 3,46er HAG aus dem 3.0si Coupe eingebaut.
Mein altes Diff war unauffällig, dass 3,46er jedoch "singt".
Ich habe es bei Ebay gekauft und die Laufleistung weiß ich nicht mehr.
Stören tut es mich nicht sehr, aber wenn ich irgendwann mal einen Sperrkörper einbauen lasse, wäre es gut zu wissen, ob man das "singen" weg bekommt (wie oben erwähnt mit dem einstellen des Zahnflankenspiels) oder ob man es so lässt wie es ist.
Der Kauf eines neuen/weiteren gebrauchten HAG macht vermutlich keinen Sinn, weil man nicht weiß, ob es Geräusche macht. So wie ich es lese, "singen" wohl viele E86 HAG.

VG
Patrick
 
Das Zahnflankenspiel verursacht das Singen der Zahnräder nicht.
Es ist der sog. "Drehfehler" zwischen den Zahnrädern. D.h. die Übersetzung ist nicht konstant, sondern schwankt um den eigentlichen Mittelwert. Nicht viel, aber ein paar µrad von Zahn zu Zahn. Daher wird im Zahneingriff eine eine sog. "Weganregung" verursacht, d.h. die Zahnräder werden im Eingriff mal beschleunigt, mal verzögert. Dazu sind Kräfte nötig, die zusätzlich zwischen den Zahnflanken entstehen und als "dynamische Zahnkräfte" bezeichnet werden. Diese (Zusatz-)Kräfte werden im Achsgetriebe an alle möglichen Bauteile weitergeleitet, die dann in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingung wird dann über unterschiedliche Wege zum Fahrerohr weitergeleitet, wobei die letzte Übertragsstrecke immer Luftschall ist.

Der "Drehfehler" zwischen den Zahnrädern ist leider unvermeidbar. Die Zahnflanken müssen "ballig" geschliffen (oder geläppt) sein, damit auch unter hoher Last und entsprechender Verformung im Getriebe die Zahnflanken keine zu hohen Beanspruchungen abbekommen. Kegelradgetriebe sind mit großen Balligkeiten auszuführen (im Vergleich zu den Stirnrädern im Schaltgetriebe), da sie eine hohe Last und eine relativ ungünstige Lagerung des Ritzels aufweisen (müssen).

Bei ca. 80 bis 120 km/h hört man die 1. Ordnung des Zahneingriffs dann besonders schön, weil man Frequenzen im Bereich ca. 300-500 Hz anregt.

Ritzel und Rad sollen von Werk aus so eingstellt sein, dass sie einerseits relativ mittig zueinander ausgerichtet sind, andererseit einen möglichst niedrigen Drehfehler erzeugen. Manche Achsgetriebe werden mit hohem Aufwand gefertigt und Ritzel und Rad werden durch axiales Verschieben und Messung des (Körper-)schalls so lang axial zueinander verschoben, bis die Anregung ein Minimum erreicht. Diese Einstellung wird dann mittels angepasster Scheiben in das Achsgetriebe übertragen.

Nun kann man die axiale Position im Getriebe natürlich auch manuell verändern und hoffen, dass man ein glückliches Händchen hat und eine akustisch bessere Position von Ritzel und Rad erreicht.
(Ich bin mir nicht sicher, aber ich glaube im E86 wurde noch das alte Gleason-5-Schnitt-Verfahren zur Herstellung verwendet mit eingschränkten Optmierungsmöglichkeiten des Zahneingriffs. Daher sind die Getriebe von Haus aus lauter als moderne Achsgetriebe.)
Aber das Verstellen ist natürlich manuell ein Lotteriespiel mit sehr geringen Chancen auf Gewinn. Stattdessen läuft man Gefahr, dass Ritzel und Rad so ungünstig positioniert werden, dass die Tragfähigkeit der Verzahnung deutlich verloren geht, da nun die Verformungen bei hohen Lasten zu Pressungsspitzen auf den Zahnflanken führen, was die Verzahnung dann entweder Fressschäden oder Grübchenausbrüche erleiden lässt.

Das axiale Verschieben von Ritzel zu Rad verändert das Zahnflankenspiel. Man muss ein gewissen Zahnspiel einhalten (ca. 0,1...0,2mm), damit man sicher gehen kann, dass bei ungünstiger Verformung nicht beide Flankenseiten anliegen. Sonst geht die Verzahnung durch die Blindkräfte schnell kaputt.

Meine Empfehlung: Lass das Achsgetriebe singen. Das wird man nicht maßgebend verändern können (sonst hätten die das bei BMW natürlich auch gemacht). Lagerschäden erzeugen auch ein Geräusch, das ist aber mehr niederfrequentes Brummen. Kaputte Lager wird man irgendwann tauschen müssen aber auch wollen.
 
Meine Empfehlung: Lass das Achsgetriebe singen. Das wird man nicht maßgebend verändern können (sonst hätten die das bei BMW natürlich auch gemacht). Lagerschäden erzeugen auch ein Geräusch, das ist aber mehr niederfrequentes Brummen. Kaputte Lager wird man irgendwann tauschen müssen aber auch wollen.

Vielen Dank für die überaus fachkundige Antwort :t.
Besonders für die Empfehlung es einfach so zu lassen.

Noch eine letzte Frage: worin unterscheiden sich die HAG vom E85 VFL und FL (bzw. E86)? Denn so wie ich es mitbekommen habe, sind die alten vom singen nicht betroffen.

VG
Patrick
 
Vielen Dank für die überaus fachkundige Antwort :t.
Besonders für die Empfehlung es einfach so zu lassen.

Noch eine letzte Frage: worin unterscheiden sich die HAG vom E85 VFL und FL (bzw. E86)? Denn so wie ich es mitbekommen habe, sind die alten vom singen nicht betroffen.

VG
Patrick

Kann ich Dir leider nicht beantworten, das weiß ich nicht, ich arbeite nicht in DGF (und nicht bei BMW).

Mich würde das Singen nicht stören. Fahrzeuge, bei denen die Getriebe steifer angebunden sind (also die sportlichen Varianten), sind akustisch immer schwieriger in den Griff zu bekommen. Noch dazu, wenn die Schallquelle direkt hinter einem platziert ist. Beim E86 kommt halt Vieles zusammen, und die Getriebegeneration war (wie ich meine, aber nicht ganz sicher bin) noch auf älteren Maschinen gefertigt.


Wenn es einem zu sehr singt, muss man nur ein bisschen Gas geben...(beim Coupé mehr, beim Roadster weniger)...dann ist's ja eh fast weg... ;)
 
Vielen Dank für die überaus fachkundige Antwort :t.
Besonders für die Empfehlung es einfach so zu lassen.

Noch eine letzte Frage: worin unterscheiden sich die HAG vom E85 VFL und FL (bzw. E86)? Denn so wie ich es mitbekommen habe, sind die alten vom singen nicht betroffen.

VG
Patrick

Das liegt an der Lagerung der 188L (Leitlauf) Differentiale in der FL Baureihe

Die Vfl haben ein 188K (Kompakt) Differential verbaut, was robuster gelagert ist, aber etwas mehr Leistung frisst!

Hier die kleine Differentialkunde von Limitedslip!

 
Das Zahnflankenspiel verursacht das Singen der Zahnräder nicht.
Es ist der sog. "Drehfehler" zwischen den Zahnrädern. D.h. die Übersetzung ist nicht konstant, sondern schwankt um den eigentlichen Mittelwert. Nicht viel, aber ein paar µrad von Zahn zu Zahn. Daher wird im Zahneingriff eine eine sog. "Weganregung" verursacht, d.h. die Zahnräder werden im Eingriff mal beschleunigt, mal verzögert. Dazu sind Kräfte nötig, die zusätzlich zwischen den Zahnflanken entstehen und als "dynamische Zahnkräfte" bezeichnet werden. Diese (Zusatz-)Kräfte werden im Achsgetriebe an alle möglichen Bauteile weitergeleitet, die dann in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingung wird dann über unterschiedliche Wege zum Fahrerohr weitergeleitet, wobei die letzte Übertragsstrecke immer Luftschall ist.

Der "Drehfehler" zwischen den Zahnrädern ist leider unvermeidbar. Die Zahnflanken müssen "ballig" geschliffen (oder geläppt) sein, damit auch unter hoher Last und entsprechender Verformung im Getriebe die Zahnflanken keine zu hohen Beanspruchungen abbekommen. Kegelradgetriebe sind mit großen Balligkeiten auszuführen (im Vergleich zu den Stirnrädern im Schaltgetriebe), da sie eine hohe Last und eine relativ ungünstige Lagerung des Ritzels aufweisen (müssen).

Bei ca. 80 bis 120 km/h hört man die 1. Ordnung des Zahneingriffs dann besonders schön, weil man Frequenzen im Bereich ca. 300-500 Hz anregt.

Ritzel und Rad sollen von Werk aus so eingstellt sein, dass sie einerseits relativ mittig zueinander ausgerichtet sind, andererseit einen möglichst niedrigen Drehfehler erzeugen. Manche Achsgetriebe werden mit hohem Aufwand gefertigt und Ritzel und Rad werden durch axiales Verschieben und Messung des (Körper-)schalls so lang axial zueinander verschoben, bis die Anregung ein Minimum erreicht. Diese Einstellung wird dann mittels angepasster Scheiben in das Achsgetriebe übertragen.

Nun kann man die axiale Position im Getriebe natürlich auch manuell verändern und hoffen, dass man ein glückliches Händchen hat und eine akustisch bessere Position von Ritzel und Rad erreicht.
(Ich bin mir nicht sicher, aber ich glaube im E86 wurde noch das alte Gleason-5-Schnitt-Verfahren zur Herstellung verwendet mit eingschränkten Optmierungsmöglichkeiten des Zahneingriffs. Daher sind die Getriebe von Haus aus lauter als moderne Achsgetriebe.)
Aber das Verstellen ist natürlich manuell ein Lotteriespiel mit sehr geringen Chancen auf Gewinn. Stattdessen läuft man Gefahr, dass Ritzel und Rad so ungünstig positioniert werden, dass die Tragfähigkeit der Verzahnung deutlich verloren geht, da nun die Verformungen bei hohen Lasten zu Pressungsspitzen auf den Zahnflanken führen, was die Verzahnung dann entweder Fressschäden oder Grübchenausbrüche erleiden lässt.

Das axiale Verschieben von Ritzel zu Rad verändert das Zahnflankenspiel. Man muss ein gewissen Zahnspiel einhalten (ca. 0,1...0,2mm), damit man sicher gehen kann, dass bei ungünstiger Verformung nicht beide Flankenseiten anliegen. Sonst geht die Verzahnung durch die Blindkräfte schnell kaputt.

Meine Empfehlung: Lass das Achsgetriebe singen. Das wird man nicht maßgebend verändern können (sonst hätten die das bei BMW natürlich auch gemacht). Lagerschäden erzeugen auch ein Geräusch, das ist aber mehr niederfrequentes Brummen. Kaputte Lager wird man irgendwann tauschen müssen aber auch wollen.

Mein Z4 E85 3.0i (gekauft mit 29tkm , jetzt 31tkm) hat das singen auch. Genau bei 80-90 km/h, wenn man das Gas weg nimmt (am besten im 6. Gang) oder dir Kupplung tritt. Gibt man wieder leicht Gas, ist es weg bzw. fast gar nicht zu hören (evt nur noch Einbildung). War mir nicht sicher, ob das normal ist. Habe aber auch keiner Erfahrung mit Hecktrieblern.

Scheint also "normal" und eine bekannte Sache zu sein???
 
Zuletzt bearbeitet:
Jupp, das ist ein ganz normales Verhalten. Es gibt in aller Regel einen Lastpunkt bei sehr niedriger Last, bei das Singen am lautesten vernehmbar ist. Geschwindigkeitsbereich zwischen 80 und 120 km/h, darüber wird das Geräusch leiser und zudem durch andere Geräusche maskiert.
Die Last zu ändern hilft, dann führt die Verformung im Getriebe (Wellen, Lager, Zähne etc.) zu einem anderen Übertragungsverhalten (die Zähne legen sich durch eine Verformung im µm-Bereich besser an).
Motorbremse (also vom Gas gehen) ändert den Flankenkonstakt von Vor- auf Rückflanke, daher ändert sich das Singen auch maßgebend (kann aber durchaus noch da sein).

Man kann es so zusammenfassen: "Singing gears are happy gears..."
Bei Mahl-/Schleifgeräuschen, Klacken oder klappern ist vorsicht angesagt. Lagerschäden kündigen sich durch ein Brummen an, dass von niedriger Geschwindigkeit an vorhanden ist und nicht weggeht, wenn man die Last ändert (z.B. Kupplung drückt).
Sonst gibt es wirklich keinen Anlass zur Sorge...
 
Jupp, das ist ein ganz normales Verhalten. Es gibt in aller Regel einen Lastpunkt bei sehr niedriger Last, bei das Singen am lautesten vernehmbar ist. Geschwindigkeitsbereich zwischen 80 und 120 km/h, darüber wird das Geräusch leiser und zudem durch andere Geräusche maskiert.
Die Last zu ändern hilft, dann führt die Verformung im Getriebe (Wellen, Lager, Zähne etc.) zu einem anderen Übertragungsverhalten (die Zähne legen sich durch eine Verformung im µm-Bereich besser an).
Motorbremse (also vom Gas gehen) ändert den Flankenkonstakt von Vor- auf Rückflanke, daher ändert sich das Singen auch maßgebend (kann aber durchaus noch da sein).

Man kann es so zusammenfassen: "Singing gears are happy gears..."
Bei Mahl-/Schleifgeräuschen, Klacken oder klappern ist vorsicht angesagt. Lagerschäden kündigen sich durch ein Brummen an, dass von niedriger Geschwindigkeit an vorhanden ist und nicht weggeht, wenn man die Last ändert (z.B. Kupplung drückt).
Sonst gibt es wirklich keinen Anlass zur Sorge...

Vielen Dank! Dann bin ich beruhigt.

Bin heute 400km Autobahn gefahren. Gefühlt ist es im kalten Zustand nicht da, erst wenn er warm gefahren ist. Kann es sein, dass das kalte zähflüssige Öl das Gräusch etwas dämmt/verhindert?
 
Ja, genau das ist der Fall. Die Ölviskosität und die damit verbundene Reibung (in den Lagern, im Zahnkontakt und durch die Tauchschmierung) dämpft die Schwingungen. Je höher die Viskosität (also je kälter das Öl), desto größer auch die Dämpfung. Die Ölviskosität hängt aber stark nichtlinear von der Temperatur ab. D.h. der Effekt mindert sich bei Erwärmung relativ schnell, da die Viskosität schnell mit der Temperatur sinkt.
 
Echt spannende Sache. Bin jetzt wieder 400km Autobahn zurück gefahren. Man kann es sehr gut reproduzieren.

Genau zwischen 80 und 90 km/h. Wenn man dann den Lastpunkt mit dem Gaspedal richtig trifft ist ea am lautesten. Tritt man dann die Kupplung bleibt es gleich laut. Gibt man weniger oder mehr Gas (eingekuppelt) geht es weg bzw. wird sehr viel leiser. Also ist der Motor abgekuppelt oder man erwischt mit dem Gaspedal genau die Stelle bei der kein Bremsmoment oder Antriebmoment vom Motor wirkt ist am lautesten. Also da, wo das Hinterachsgetriebe frei drehen kann. Und zwischen 80 und 90 km/h scheint man das dann zu hören.

Könnte man vielleicht was machen, daß sich diese Schwingungen nicht mehr aufs Fahrzeug übertragen? Lagerung der Achse, ...?
 
Vorab - den Hinweis, ein unspezifiziertes Additiv ins Differentialöl zu geben, halte ich für gefährlich. Man kriegt das Zeug ja auch nie wieder raus, weil man das Differential auch nicht vernünftig spülen kann.

Andere Differentiallager gibt es - aber nur in härterer Ausführung. Damit übertragen sich alle Geräusche des Differential sehr deutlich in den Innenraum.

Last but not least - bin ich der Einzige, der das Differentialsingen als Geräusch mag? Hat doch was von Rennwagen! Ich finde, hier im Forum gibt es viele User, die mir ihrer Vorstellung zur (leisen) Geräuschkulisse besser im 7er-Forum aufgehoben wären :D
 
Kann damit auch leben. ;-) Beim 7er beschweren sich die Kunden auch über Geräusche ... über die von den surrenden Sitzbelüftungen. :D

Für mich ist ein Geräusch ok und gehört dazu, solange ich weiß, daß es kein Schaden/Defekt ist oder es einer werden kann. Da aber viele hier beim Z3 und Z4 das haben und ewig damit fahren ist es dann wohl ok.
 
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