Umbau auf hydraulische Lenkgetriebe - N52-motorisierte Z4-Modellen

Alpina

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12 Februar 2011
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BMW Z4 e86 coupé 3,0si
Da ich dieses Forum schon seit geraumer Zeit als Quelle für Information nutze schien es nur fair zurückzugeben wo ich kann.

Verdienste gehen an Ray Harper's hervorragenden Thread für RHD M54 Fahrzeuge als Referenz:

Diese Anleitung gilt für alle N52-motorisierte Z4-Modelle:
2.5i Roadster (nur facelift)
2.5si Roadster
3.0i Roadster (nur facelift)
3.0Si Roadster
3.0Si Coupe

Beachte dass alle Schritte bei dieser Umbau grundsätzlich umkehrbar sind. Das heißt das Fahrzeug kann bei Bedarf im Zukunft wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt werden.


=============== Haftungsausschluss =================

Die Schritte in diesem Thread werden auf eigenes Risiko ausgeführt. Technisch ist die Umbau nicht besonders aufwendig aber man sollte nicht leichtfertig fortfahren da das Lenksystem eine sicherheitsrelevante Funktion hat.

Das Fahrzeug braucht nach die Umbau möglicherweise eine Einzelabnahme, dies sollte man jedoch selbst vorrab überprüfen.


================= Motivation =====================

Beachte dass diese Umbau nicht für alle Z4-Besitzer wünschenswert oder geeignet ist. Nur zur Verdeutlichung - diese Umbau ist nicht durchgeführt um ein Problem mit der Lenkung zu beheben. Das Fahrzeug hat nur bei sehr heißem Wetter leichtes Klebelenkung aufgewiesen, welches wahrscheinlich mit weiteren Einstellung des EPS-Motors und Nachschmieren hätte behoben werden können.

Für mich war die Motivation, das Lenkgefühl und Linearität zu verbessern.


================= Einkaufsliste ====================

Lenkspindel

Z4M Lenkspindel (LHD) (32307836809)
Fast unmöglich gebraucht zu finden. Grundsätzlich besteht es aus einem Z4 oberen Welle gepaart mit einer unteren E46 Welle. Für eine Werkstatt mit Zugang zu den richtigen Werkzeugen sollte es möglich sein den Lenkspindel kostengünstig aus gebrauchten Teilen herzustellen. Ist das Überlegen wert sollte die BMW Teileversorgung im Zukunft auslaufen.
Neu von BMW bezogen.
Kosten etwa 270 euro

Lenkgetriebe
Grundsätzlich könnte ein Vielzahl an BMW hydraulische Lenkgetriebe verwendet werden. Jedoch ist ein Lenkgetriebe mit kurzen Übersetzung vorzuziehen damit sich das Fahrzeug lebendiger anfühlt. Ein Auswahl an Lenkgetriebe und Übersetzungen: E46 15,4 / E46 Facelift 13,7 / E46 M3 15,4 / E46 M3 CSL 14,5 / E85 Z4MR 13,7 / E86 Z4MC 12,8
Zum Vergleich - die Übersetzung für die serienmäßige E85/E86 Lenkgetriebe soll 14,2 sein.

Bei weitem der preisgünstigste Variant ist die Lenkgetriebe vom E46 Facelift mit Übersetzung 13,7 - entweder mit gelber Plakette (7852974712) oder violetter Plakette (7852974678). Gibt es von Gebrauchtteilelieferanten zu bewerben. Kosten etwa 135 euro inklusive Schläuche

Schläuche
Die Schläuche sind auf allen 6-Zylinder-Benzin-E46-Varianten zu finden - egal 320i, 325i oder 328i. Gebrauchtteilelieferanten geben diese Teile oft kostenlos mit zu einem gebrauchten Lenkgetriebe. Achte darauf den grünen O-Ring im Hochdruckleitungsanschluss nicht zu verlieren!

Leitung vom Vorratsbehälter zur Servopumpe (32416750155, Teil 1 im Diagramm)
Hochdruckleitung von der Servopumpe zur Lenkgetriebe (32416764725, Teil 3 im Diagramm, LF30 Pumpe im E46)
Leitung vom Lenkgetriebe zum Kühlkreislauf (32416796367, Teil 7 im Diagramm)
Rücklaufleitung von Kühlkreislauf zur Vorratsbehälter (32416796390, Teil 11 im Diagramm)
Zusätzliche Teile:
Kühlkreislauf (17111436262, Teil 10 im Diagramm) (beliebig E46)
Vorratsbehälter (32416851217, oben im Diagramm) (beliebig moderne BMW)

Zur Referenz gibt es ein Diagramm von die erforderliche Teile im Bild Vorbereitung1
Vorbereitung1.jpg


Servopumpe
Die Servopumpe ist auf alle N52-motorisierte E90-Modellen zu finden - egal 323i, 325i oder 330i. Es sollte mit Riemenscheibe und hintere Halterung besorgt werden.
LUK LF30-Pumpe (32416769887)
Kosten etwa 75 euro

Zur Referenz gibt es der Servopumpe mit angebrachter Halterung im Bild Vorbereitung2
Vorbereitung2.jpg


Sonstiges
Verschiedene Teile werden benötigt welche billig und einfach direkt von BMW zu beziehen sind.
Halterung zur Vorratsbehälter (32416768096) (beliebig E90)
Schraubensatz Servopumpe (32420392609)
Riemenscheibe (11287535860)
Keilriemen 6PK 1990 (11287628650)
Blindniet (51718219511) 6x (zur Montage der vorderen Stoßstange)
Teile etwa 50 euro


=============== Vorbereitung =====================

Sprüh vorab großzügig Kriechöl auf die Spurstangen der hydraulischen Lenkgetriebe.

Zwecks Installationszeit zu verkürzen, könnte man vorab die erforderliche Halterung des Vorratsbehälters fertigen.


================== Umbau ======================

Die Umbauarbeiten wurden bei einem BMW-Mechaniker meines Vertrauens durchgeführt. Ein Hebebühne macht das ganze viel einfacher.
Gesamtinstallationszeit ca. 8 Stunden - einschließlich der Herstellung von Halterung des Vorratsbehälters und Achsvermessung.


===== Schritt 1 - Hydraulische Lenkgetriebe einbauen =========

Die untere Motorraumabdeckungen sowie Aluminium Verstärkungsplatte entfernen.
Löse die Spurstangen, die Lenkspindel und die Befestigungsschrauben für das Lenkgetriebe.
Lenkgetriebe ausbauen. Lenkspindel ausbauen.

Z4M-Lenkspindel einbauen, hydraulische Lenkgetriebe einbauen, Spurstangen befestigen.


========== Schritt 2 - EPS-Motor entfernen ==============

Die Verkleidung zum Armaturenbrett entfernen.
Die 2 Schrauben zu dem EPS-Motor entfernen.
EPS-Motor entfernen.
Verkabelung trennen.
Verkleidung wieder einbauen.

Theoretisch ist das Fahrzeug (nach Achsvermessung) wieder fahrbereit.


========= Schritt 3 - Servopumpe einbauen ==============

Keilriemenspanner lösen, Keilriemen abnehmen.
Die ungenutzte Befestigungslöcher für die Servopumpe LF30 befinden sich schon am Motor. Führe einen Gewindebohrer durch die Befestigungslöcher, da die wahrscheinlich schmutzig und oxidiert sind. Die Servopumpe mit dem neuen Schraubensatz einbauen.
Die zusätzliche Riemenscheibe einbauen - dies wird inklusive benötigte Schraube und Staubschutzkappe geliefert.
Neue Keilriemen einbauen und Keilriemenspanner festziehen.
Den Hochdruckschlauch von der Servopumpe zum Lenkgetriebe einbauen.

Zur Referenz gibt es die Führung des neuen Keilriemens über die Pumpe und die neue Riemenscheibe im Bild Schritt3.

Schritt3.jpg


========= Schritt 4 - Kühlkreislauf einbauen ==============

Die vordere Stoßstange ausbauen.
Den Kühlkreislauf provisorisch montieren - etwas Plastik sollte neben dem Kühler weggeschneidet werden um die Schläuche zu verlegen.
Der Schlauch vom Lenkgetriebe zum Kühlkreislauf verlegen.
Der Schlauch vom Kühlkreislauf zum Vorratsbehälter provisorisch verlegen.
Interessanterweise stammt die rechte Kühlerstütze bei allen Z4-Karosserien vom E46 und enthält bereits die Montagelasche für den Kühlkreislauf, nur viel höher als erforderlich. Die Montagelasche einfach abschneiden und mit Kabelbinder auf dem Kühlkreislauf fixieren. Die Montagelasche in die richtige Position auf der Kühlerstütze schrauben oder kleben.

(Alternative könnte die Montagelasche an der ursprünglichen Position belassen werden. Dies erfordert jedoch wahrscheinlich Anpassungen der Schläuchlänge zum Kühlkreislauf.)

Zur Referenz gibt es die Montagelasche für den Kühlkreislauf im Bild Schritt4.

Schritt4.jpg


========= Schritt 5 - Vorratsbehälter einbauen ============

Als nächstes soll Einbaulage für das Vorratsbehälter gefunden werden. Im Idealfall befindet es sich höher als die Servopumpe, jedoch der verfügbare Platz vorne links im Motorraum ist ziemlich begrenzt. Ganz unten am Dämpferturm passt von den Schäuchlänge und dazu gibt es 2 unbenutzte, angeschweißte Muttern.

(Alternative ist die Einbau eines K&N Luftfilters, damit sich weiter vorne im Motorraum Platz eröffnet für den Vorratsbehälter.)

Entfern zunächst das Luftfilterkasten um Zugang zu erhalten. Hier unterscheiden sich verschiedene N52-motorisierte Z4-Modelle. Luftfiltergehäuse und Ansaugkanal variieren, auch besitzen einige Modelle Soundgenerator und dazugehörige Schläuche. Der verfügbare Platz ist je nach Modell unterschiedlich.

(Aus die Teilekataloge geht hervor dass Fahrzeuge ohne Soundgenerator am Dämpferturm wahrscheinlich ausreichend Platz für den Vorratsbehälter haben. Da mir jedoch kein N52-Variant ohne Soundgenerator zur Verfügung steht, kann ich nicht mit Sicherheit bestätigen)

Für meinem 3.0Si ist entschieden den serienmäßigen Soundgenerator zu modifizieren damit Platz geschaffen wird neben dem Dämpferturm. Am Ansaugkanal des Soundgenerators befindet sich eine nach unten raggende faustgroße Resonatorkammer. Das wird abgeschnitten womit ein rundes Loch übrig bleibt das mit einem Plastikstopfen verschlossen wird. Bis jetzt - nach einige tausende km - konnte ich kein Unterschied feststellen - weder in Ansprechverhalten oder Geräusch.

Zur Referenz der Soundgenerator im Bild Schritt5.
Schritt5.jpg


Eine Halterung zur Befestigung des Vorratsbehälters sollte gefertigt werden.

Zur Referenz gibt es der Vorratsbehälter mit Halterung im Bild Schritt52.

Schritt52.jpg

Vorratsbehälter einbauen. Schlauch von Pumpe zum Vorratsbehälter verlegen.

Als einzige sollte der Schlauch vom Kühlkreislauf zum Vorratsbehälter geändert werden. Verwende entweder einen zusätzlichen Schlauch oder verlängere ihn mit Metallschlauch und Schlauchschellen.

(Möglicherweise ist dies nicht erforderlich wenn der Vorratsbehälter weiter vorne im Motorraum montiert wird. Zum Beispiel bei Verwendung eines K&N Luftfilters.)


============== Schritt 6 - Aufräumen =================

Fülle das Lenksystem mit roter Hydraulikflüssigkeit wie auch in BMW E46-Modellen verwendet wird.
Die Lenkung mit laufendem Motor von Anschlag bis Anschlag drehen um Luftblasen zu entfernen.
Schlauchanschlüsse auf Dichtheit prüfen.
Bei Bedarf Vorratsbehälter auffüllen.

Luftfiltergehäuse wieder einbauen.

Die vordere Stoßstange wieder einbauen. Die neue Blindnieten werden in den Radkästen benötigt.

Die Aluminium-Verstärkungsplatte und die untere Motorraumabdeckung wieder anbringen.


============ Schritt 7 - Achsvermessung ===============

Eine Achsvermessung am Fahrzeug durchführen.


========== Schritt 8 - EPS-Warnleuchte =================

Nach dem Ausbau des EPS-Motors leuchtet die EPS-Warnleuchte am Kombiinstrument auf.

Zur Referenz gibt es die EPS-Warnleuchte im Bild Schritt8.

Schritt8.jpg


Es gibt verschiedene mögliche Lösungen.
1 - Kombiinstrument öffnen und EPS-Warnleuchte abdecken
2 - Achse vom EPS-Motor abnehmen und den EPS-Motor wieder an der Lenksäule einbauen
3 - Software neu codieren, um den ausgebauten EPS-Motor zu ignorieren

Meiner Meinung nach sind die Optionen 1-2 keine ernsthaften Lösungen.
Also wird es Option 3.

Mehrere E85-Software-Experten in diesem Forum wurden um Unterstützung bei der Lösung dieses Schritts gebeten.
Zum Schluss war @highshot hilfreich um mich auf den richtigen Weg zu bringen. :thumbsup:

Außerdem fand ich die folgende Webseite sehr hilfreich um festzustellen was genau gemacht werden musste.

Zum Ausschalten der EPS-Warnleuchte benötigt man Zugriff auf einen Laptop mit BMW INPA-Software. Für dieses Softwarepaket gibt es etliche Techniker die sich auskennen, zum Beispiel hier im Forum oder über dein BMW-Spezialisten. Das INPA-Softwarepaket enthält ein Tool namens NCS Expert zum Lesen, Fehlerbehebung und Neukodieren von BMW-Steuergeräten.

Die EPS-Warnleuchte wird von einem der Hauptsteuergeräte des E85 Z4 gesteuert - dem AKMB-Steuergerät. Da der AKMB-Steuergerät für die verschiedene Z4-Modellen universell einsetzbar ist können optionale Systeme wie Automatikgetriebe, Cabrio-Dachsteuerung, regionele akustische Warnungen und EPS ausgeschaltet werden.

Mit NCS Expert können die Parametereinstellungen des AKMB-Steuergeräts einfach geändert werden. Um die EPS-Warnleuchte zu deaktivieren muss nur der Parameter 'EPS' von 'aktiv' auf 'nicht_aktiv' geändert werden.

Zur Referenz gibt es die AKMB-Parameter im Bild Schritt82.

Schritt82.jpg

Für jemanden der sich mit der BMW INPA Software auskennt dauert der oben beschriebene Vorgang nur wenige Minuten. Die Vergütung sollte damit auch nicht mehr als eine Größenordnung einer Kiste Bier betragen. Nach dem Aus- und Einschalten der Zündung ist die EPS-Warnleuchte dauerhaft deaktiviert. Wie bereits erwähnt, ist auch dieser Schritt leicht umkehrbar, falls EPS im Zukunft erneut montiert wird.

Zur Referenz gibt es die deaktivierte EPS-Warnleuchte in den Bilder Schritt83 und Schritt84.

Schritt83.jpg Schritt84.jpg


============== Schritt 9 - Legalitäten =================

Das Fahrzeug braucht nach die Umbau möglicherweise eine Einzelabnahme, dies sollte man jedoch selbst überprüfen.


Und zuletzt... entschuldige bitte mögliche Schreibfehler da Deutsch nicht meine Muttersprache ist.
 
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STP2

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@Alpina! Das ist mal eine tolle Anleitung!

Ist bei einem M54 Motor der Umbau identisch?
Falls ja, wird vermutlich nur eine andere Hydraulikpumpe benötigt. Das wäre dann eine LUK LF20, oder?
 
OP
A

Alpina

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BMW Z4 e86 coupé 3,0si
Servopumpe (LF30 vs LF20), Schläuche und Keilriemen sind unterschiedlich.
Da mir jedoch keine M54-Variant zur Verfügung steht, kann ich aber nicht mit Sicherheit bestätigen.

Weitere Details unterscheiden sich im Bereich des Luftfilterkastens und Platz zum Montierung des Vorratsbehälters.

Ray Harper's hervorragenden Thread für RHD M54 Fahrzeuge ist für dein Frage wahrscheinlich hilfreich:
E85 Hydraulic steering conversion part 1 - Z4-forum.com
 
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Daniel93

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Bekommt man damit dann die komplett identische Lenkung zum Z4M? (Der sie ja vom M3 CSL hat)
Wenn ja dann würde ich das selbst für die doppelten Kosten machen :-)
 

STP2

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Die Z4M haben noch einmal leicht andere Lenkgetriebe, als in den ganzen Conversions beschrieben.
Interessant ist, dass der M-Roadster ein anderes Lenkgetriebe bekommen hat, als das M-Coupe. Das Coupe ist dabei noch einmal etwas straffer abgestimmt:

E85 Z4M
Übersetzung: 13.7:1

E86 Z4M
Übersetzung: 12.8:1


Habe auf Anhieb keine gebrauchten Lenkgetriebe vom M gefunden. Bei Leebmann kostet ein neues für den E85 Z4M schlanke 2300€

Die Conversions nutzen deswegen Lenkgetriebe vom E46 (am besten Faceliftmodell mit gelber oder lila/violetter Plakette), die in der Übersetzung sehr ähnlich sind zu denen vom M.
Diese E46-Lenkgetriebe gibt es "wie Sand am Meer"... ;-)
 
Zuletzt bearbeitet:
OP
A

Alpina

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BMW Z4 e86 coupé 3,0si
Die Z4M haben noch einmal leicht andere Lenkgetriebe, als in den ganzen Conversions beschrieben.
Interessant ist, dass der M-Roadster ein anderes Lenkgetriebe bekommen hat, als das M-Coupe. Das Coupe ist dabei noch einmal etwas straffer abgestimmt:

Die Conversions nutzen deswegen Lenkgetriebe vom E46 (am besten Faceliftmodell mit gelber oder lila/violetter Plakette), die in der Übersetzung sehr ähnlich sind zu denen vom M.
Diese E46-Lenkgetriebe gibt es "wie Sand am Meer"... ;-)

Danke dir! Ich habe die Auswahl an Lenkgetriebe in meinem ursprünglichen Beitrag hinzugelegt.
 

STP2

macht Rennlizenz
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@Daniel93

Die Lenkgetriebe vom E46 M3 und E46 M3 CSL + Competition-Packet haben dann noch einmal zwei andere Artikelnummern, als die in den Z4M verwendeten. Inwiefern diese von ihrer Übersetzung differiere, ist mir aber nicht bekannt.

Standard M3 E46

CSL + Competition Ausführung vom M3 E46:

EDIT:
bei EBAY-USA findet man viele originale E46 M3 Lenkgetriebe:
 
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STP2

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BMW Z4 e85 roadster 3,0i
Ich bin schon intensiv am schauen...
Vermutlich hole ich mir aber eine Lenkung vom Standard E46 M3 mit wenig Laufleistung. Die haben einen grünen Tag.
Die gibt es in den USA wie Sand am Meer und die sehen optisch oft fantastisch aus.
Mal noch ein bisschen Recherche betreiben.

PS: Lenkungen vom CSL wird man vermutlich ewig suchen...

PSPS: Aufpassen muß man bei den Teilen aus UK, die sind meist RHD (logisch), werden aber unter den Nummern für LHD angeboten. Optisch kann man diese aber easy unterscheiden.

@Alpina noch einmal vielen Dank, dass du diesen Thread gestartet hast! Das Ding hier ist jetzt schon Gold wert!!!
 
Zuletzt bearbeitet:

STP2

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BMW Z4 e85 roadster 3,0i
habe ich schon in der mache... Könnte ich heute Abend ergänzen.
Die Flügelpumpe (LF30) hast du neu gekauft? Von welchem Hersteller?
Ich habe bei daparto schon mal die ganzen Leitungen und den Ausgleichsbehälter als Neuteile von Vaico, Meyle oder Lemförder recherchiert.
Noch fehlen mir die Teile für den Antrieb (Spanner und Keilriemen). Aber das wird ja alles nur Standardware vom E46 sein.
 

Bummler

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Mein e46 Touring mit M Paket aus 2002 (325i) hat eine krass direkte lenkung für mein empfinden. Subjektiv direkter als beim Z4M. (Nein er ist nicht schneller..)
Auf jeden Fall deutlich direkter als z. B. Im e36 325i vom Cousin.

Da würde ich ansetzen was das lenkgetriebe angeht.

Wenn die Übersetzung sich ändert, kommt dann das esp noch klar wenn es nach dem lenkwinkel schauen möchte? 🤔
 

Magin

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Mein e46 Touring mit M Paket aus 2002 (325i) hat eine krass direkte lenkung für mein empfinden. Subjektiv direkter als beim Z4M. (Nein er ist nicht schneller..)
Auf jeden Fall deutlich direkter als z. B. Im e36 325i vom Cousin.

Da würde ich ansetzen was das lenkgetriebe angeht.

Wenn die Übersetzung sich ändert, kommt dann das esp noch klar wenn es nach dem lenkwinkel schauen möchte? 🤔
wie direkt ist die Lenkung im Vergleich zu deinem 3.0i? Die Lenkung in meinem E85 kam mir um die Mittellage herum immer etwas "tot" vor, gerade im Vergleich zu meinem F20 jetzt.
Sollte die vom e46 tatsächlich deutlich besser sein, könnte das ja ein richtiges Low Budget Projekt werden.
 

Bummler

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BMW Z4 e85 roadster 3,0i
wie direkt ist die Lenkung im Vergleich zu deinem 3.0i? Die Lenkung in meinem E85 kam mir um die Mittellage herum immer etwas "tot" vor, gerade im Vergleich zu meinem F20 jetzt.
Sollte die vom e46 tatsächlich deutlich besser sein, könnte das ja ein richtiges Low Budget Projekt werden.
Ich muss mich jedes Mal umgewöhnen. Der e46 ist, vorallem um die Mittellage, regelrecht aggressiv im Vergleich zum Z4.
Und der hat weder PU Buchsen noch 19 Zoll, auch die Spur ist weniger aggressiv eingestellt und der Sturz nur bei 1.6 Grad.

Also mir persönlich würde das getriebe aus dem E46 völlig ausreichen.

Ich muss sagen dass ich nie ein Z4M Coupé gefahren bin um das vergleichen zu können. Aber der Z4M Roadster ist nicht aggressiver auf der Lenkung als der e46 mit M Paket (hab keinen ohne M Paket zum Vergleich)
 
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