Probleme mit der variablen M-Sperre
(GKN Viscolok)

Immer häufiger erreichen mich Anfragen bezügl. Problemen mit den M3 Hinterachsgetrieben bzw. ausgeschlagegen Flanschen und einem damit verbundenen Schlagen bei Lastwechseln und beim Schalten. Die Ursache dieses Problems ist nicht ganz trivial und auch nicht mal eben schnell zu erklären. Darum möchte ich nachfolgend das Ganze ausführlich und im Detail erläutern, damit dann jeder der Betroffenen selbst entscheiden kann, welche Lösung des Problems er gerne hätte.

 

Symptom-Beschreibung

Es ist ein deutliches "Schlagen" aus dem Bereich der Hinterachse/Antriebswelle zu spüren, insbesondere bei abrupten Lastwechseln (Gas geben, Gas wegnehmen, Schalten). In engen Kehren, beim Wenden und Rangieren "stottert" der Wagen mit dem rechten (oder etwa ab 2006er Modelljahr mit dem linken) Rad.

 

Vermeintliche Ursache

Als Ursache wird dann i.d.R. ein erhebliches Spiel im rechten (oder linken) Abtriebsflansch (dort wo die Antriebswelle mit dem HAG-Achsstummel verschraubt wird) ermittelt. Generell ist hier zu sagen, dass ein gewisses Spiel normal und auch nötig ist. Dies gilt für alle drei Flansche am Achsgetriebe sowie auch für das sog. Zahnflankenspiel des Radsatzes im Achsgetriebe, welches man ggf.auch hören oder spüren kann, wenn man die Wellen hin- und herdreht.

Bei der Variablen M-Sperre ist es nun so, dass der linke und der rechte Achsstummel unterschiedlich lang sind. Also der Teil der in das Differential bzw. den Sperrkörper eingeschoben ist, ist unterschiedlich Lang. Insofern ist es bei diesem Sperrentyp bereits im Neuzustand so, dass der kürzere Achsstummel mehr radiales Spiel hat als der Längere.

 

 

Tatsächlicher technischer Hintergrund

Wenn nun aber das o.g. Symptom existent ist und nicht beispielsweise ein defektes Antriebswellengelenk, eine defekte Hardyscheibe oder ein ausgeschlagenes Mittellager das Problem verursachen, ist es in aller Regel tatsächlich der kurze Achsstummel, der die Probleme hervor ruft.

Um die Hintergründe zu verstehen, muss der interne Aufbau des Sperrkörpers betrachtet werden. Die "GKN Viscolok" aka "variable M-Sperre" besteht aus drei Baugruppen im Sperrengehäuse: Zum einen die Verzahnung (zwei Achskegelräder, zwei Differentialachsen und 4 Schneckenräder). Dieser Teil ist bei den Sperrkörpern bis etwa Modelljahr 2006 auf der rechten Seite platziert.

 

In der Mitte sind dann zahlreiche Lamellenpakete (die für die Reibung sorgen, wenn die Sperre arbeitet)

 

und auf der linken Seite ist ein hydraulisch betätigter Kolben, der je nach Fahrzustand mehr oder weniger Druck auf die Lamellen ausübt.

 

Da die Verzahnung nicht, wie bei einem offenen Ausgleichsgetriebe oder einer konventionellen Lamellensperre mittig platziert ist, müssen die Achsstummel die in die Achskegelräder eingeschoben werden logischerweise unterschiedlich lang sein. Rechts kürzer als normal und links länger. Somit ist der linke Flansch sehr gut geführt und das Radialspiel hält sich in engen Grenzen und bleibt i.d.R. unverändert. Der rechte, kurze Flansch hat wegen seiner Kürze von Anfang an schon mehr Radialspiel.

 

Nun kommt im Laufe der Zeit das Verschleissproblem dazu: Die Lamellen in der Mittel des Sperrkörpers verschleissen nach und nach und werden dadurch dünner.

 

In dem Maße wo die Lamellen dünner werden bekommt die Ausgleichverzahnung mehr Platz und damit mehr Spiel. Nun haben also auch die Achskegelräder, in denen die Achsstummel geführt sind selbst mehr und mehr Spiel. Zum (normalen) Spiel des kurzen Achsstummels kommt dann noch das Spiel "seines" Achskegelrades dazu. Und das in Summe verursacht dann das Schlagen welches im Laufe der Zeit immer schlimmer wird.

 

Abhilfe

Es gibt nun diverse Möglichkeiten, diesem Problem Herr zu werden. Leider sind alle relativ Kostspielig.

1. Sperrkörper neu ausdistanzieren
Sperrkörper-Innenleben neu ausdistanzieren und damit das Spiel das Achskegelrades zurücksetzen. Dazu muss leider auch das HAG zerlegt und das Tellerrad abgeschraubt werden. Nach Öffnen des Sperrkörpers wird das Spiel gemessen und mit passenden Distanzscheiben ausgeglichen. Danach alles wieder Zusammenbauen. Damit ist die Taumelneigung des Flansches wieder auf das Normale reduziert aber die Sperrlamellen sind immer noch alt und verschlissen.
Dies ist also die Quick & Dirty Reparatur, wobei "Quick" hier auch nicht ganz richtig ist und wenn dies ordentlich und sauber gemacht wird einiges an Zeit (und den Kunden damit Geld) kostet.

2. Einbau eines neuwertigen Nachfolgesperrkörpers vom M3 E92
Schon etwas sinnvoller wäre der Einbau des neueren GKN Viscolok Sperrkörpers als neuwertiges Gebrauchtteil. Aus Motorsport-Umbauten von E92 M3 HAG habe ich immer ein paar solcher Sperrkörper in gutem Zustand hier. Diese sind noch relativ frisch, zumindest in ein paar technischen Details zum Vorgänger verbessert und halten i.d.R. wieder eine ganze Weile. Allerdings ist auch das keine Reparatur für die Ewigkeit. Den vom generellen Aufbau ist diese Sperre identisch mit der alten Variante. Hier wird dann irgendwann der linke Flansch anfangen Probleme zu machen, da bei diesem Körper der interne Aufbau genau spiegelverkehrt zur alten Variante ist.

3. Umbau auf Lamellensperrkörper
Die beste Variante in doppelter Hinsicht, also bezüglich Haltbarkeit und auch Performance, ist der Umbau auf einen Lamellensperrkörper. Hier ist der interne Aufbau symmetrisch und die beiden Abtriebsflansche damit gleich lang. Ein Ausschlagen ist auch dauerhaft nicht zu befürchten. Dazu hat man noch alle Vorteile dieses Sperrentyps bezügl. Ansprechverhalten, Performance, Konfigurierbarkeit usw. Einziger Nachteil: Der Preis für eine frisch aufgebaute Lamellensperre und die beiden symmetrischen Abtriebsflansche ist entsprechend hoch und bewegt sich je nach genauem Setup im Bereich eur 1.500-2.500,-