4HP20-Getriebereparatur – eine Photoreportage

[doxxit]

So, wie versprochen hier meine Reportage der 4HP20-Getriebereparatur.

Obwohl ich überhaupt nicht vom Fach bin und der letzte Motor-Ausbau an einer Ente stattfand, habe ich das im großen und ganzen alleine bewerkstelligt, lediglich hier und da brauchte ich entweder 4 Hände, einen technischen Rat, mal anderes Werkzeug, einen Dreher, …

Die ganze Antriebseinheit ließ sich recht gut ausbauen: der rechten Antriebswelle (genauer: Zwischenlager) musste mit einer Heißluftpistole etwas eingeheizt werden, den Schloßträger habe ich oben gelöst und unten gelassen, somit konnten eine Menge Kabel dranbleiben. Zum Rausheben hat mir ein Freund geholfen, denn da ist es ganz schön eng für einen V6-Motor, vorne und hinten ca 2cm, 4 Augen und 4 Hände können da mehr ausrichten und mann reisst nichts ab.

Übrigens: 240 000km gelaufen.

Bei der Gelegenheit die beiden Zahnriemen, Spannrollen und Wasserpumpe gewechselt. Weiterhin die Hydraulikpumpe komplett neu abgedichtet incl. Wellendichtring…

Die Hydraulik-Rücklaufleitung vom Druckregler habe ich hinten kaltblütig durchgeschnitten und mir dadurch die Fummelarbeit des Lösens von ca 4 weiteren schlecht erreichbaren Anschlüssen gespart, hinterher mit Verbinder gekoppelt,

ebenso habe ich die Wasser-Heizungsschläuche nicht an diesen Clipsverschlüssen an der Spritzwand, sondern am Thermostat (ungefährliche Schlauchschellen) gelöst.

Der Einsatz im Hydraulikbehälter verschwand in einer Plastiktüte und dann in einem kleinen Karton, sonst üble Sauerei und Verschmutzungsgefahr.

Die Befestigung des Batterieträgers provozierten die ersten Flüche…

Ich habe jede Menge Bilder der Kabel/Schläuche angefertigt, hinterher ist das ganz nützlich wenn Du vor dem Wust stehst und nicht mehr so genau weist, was wohin gehören könnte, Laptop vorausgesetzt.

Die Schrauben jeder Baugruppe kamen brav in jeweils eine kleine Schachtel, erspart hinterher das heitere Raten, wohin denn diese Schraube wohl gehört (spart Zeit) und gibt Sicherheit, nichts vergessen zu haben (doof, wenn man wieder abbauen muss um eine vergessene Schraube zu montieren…). Alle Löcher / Schläuche mit Lappen oder Fingerlingen zu schließen beruhigt ebenso die Nerven.

Getriebe abgeflanscht, zu zweit auf die Werkbank gehoben und gleich zerpflückt in der Hoffnung, lediglich den Filter zu tauschen. Das war ein Fehler, denn dadurch das noch der ganze Dreck dranhing, schwitzte ich Blut und Wasser, nichts davon ins Getriebe gelangen zu lassen.

Dann kam die erste Ernüchterung: mengenweise Abrieb, im Gehäuse als Alu-Staub, an den Magneten als Stahlspäne ! Das ließ nichts Gutes ahnen.

Jetzt habe ich mir den eigentlichen Übeltäter vorgenommen, den Ölfilter. Von außen sah er ja ganz unschuldig aus, aber nachdem ich ihn geknackt hatte (einen Blechfalz aufgehebelt, damit die 2 Teile auseinandergehen) hat mich fast der Schlag getroffen: komplett mit Abrieb zugesetzt.

Damit war für mich die Ursache des Absterbens klar, auch mir geht’s nicht gut wenn mir der Hals zugehalten wird ! Daher also das jaulende Geräusch aus dem Getriebe, die Pumpe schrie nach Öl…!

Glücklicherweise habe ich mich dann noch selbst dazu überredet, die Ölpumpe auszubauen, denn da kam die eigentliche Hiobsbotschaft: Gleitlager verkratzt / uneben mit eingelagerter Späne! Auweia!

Ist dies das Ende des Reparaturversuches, da doch ernsthaftere Schäden aufgetreten sein könnten?

Am nächsten Tag leicht frustriert zu ZF nach Frankfurt gefahren und dort dem Meister den Filter und die Ölpumpe samt dem Gleitlager unter die Nase gehalten.

„ …ganz klar, neue Ölpumpe (ca.350.-), neuer Wandler sowieso (ca 250.-) die Kupplunglamellen können Sie auch vergessen (ca.300.-), der obligatorische Dichtsatz ist auch noch fällig (ca.180.-)…und dann wissen Sie’s immer noch nicht…“

Mit flauem Magengefühl nachhause gefahren und erstmal nichts mehr gemacht…

Später konsultierte ich einen mir gut bekannten Dreher/Feinmechaniker zwecks Info, wie man denn so ein Gleitlager erneuern könnte, an den Pleullagern geht das ja auch, für Motorenüberholer ist das doch Routine,ect…

Der sah sich das Teil erstmal an, zog mit einer scharfen Reissnadel die ganze Späne aus der Bronze-Legierung,

hohnte ganz leicht mit der Hand nach, maß dann das Lager und die Wandler-Welle aus. Ergebnis: Gleitlager noch rund, Maße innerhalb der Toleranz (dafür gibt’s Tabellen, Stichwort G7/H7), Tragfläche des Lagers auf ausreichende 90% reduziert.

„ Bau’s wieder zusammen, das läuft!“

Damit war ich sehr erleichtert, die Entscheidung war gefallen, das 4HP20 wird komplett überholt ! Also die ganzen Dichtungen und O-Ringe herausgesucht und bei ZF bestellt, klappte problemlos, alles da.

Aus dem Getriebe die schweren Teile - Zwischengetriebe, Differential – herausgenommen, das Gehäuse provisorisch wieder geschlossen, Wandler war eh ab, wiegt jetzt deutlich weniger, vielleicht 50kg, zum kärchern in den Hof gestellt, alle Löcher wasserdicht verschlossen und ab gings, endlich sauber, keine Angst mehr vor Dreck im Innern. Trocken zurück auf die Werkbank, jede Menge kleiner Behälter/Kartons zusammengesucht, Photo bereitgestellt und wieder aufgemacht.

Die bewährte Strategie des strengen Sortierens der jeweiligen Baugruppen ist jetzt ein MUSS, sonst verliert man schnell den Durch/Überblick, welches Teil zu was gehört, sehen auch noch ähnlich aus.

Und um zu wissen ob links oder rechts herum die Teile wieder eingebaut werden, hilft jetzt der Photo / Laptop ungemein, oder Du bist noch penibler und schreibst alles auf (zuviel Arbeit).

Ich habe mir alle Lager und Lagerschalen (mit Ausnahme des großen Abtriebslagers, das sitzt bombenfest verschraubt) genau angesehen, für gut befunden und daher hier nichts gewechselt.

Auch alle Kupplungsscheiben habe ich durchgemessen, keinen erkennbaren Verschleiß erkannt, die Stahlscheiben sahen noch wie neu aus, also auch keine einzige Scheibe erneuert.

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Bearbeitet 18. April 2011 von doxxit
Editierung

[doxxit]

Die meisten Baugruppen gehen ohne Spezialwerkzeug zu öffnen und wieder zusammenzubauen, lediglich am D-Kupplung-Satz habe ich kapituliert, aber in der Annahme, das auch der keinen Verschleiß hat, habe ich ihn gelassen wie er ist.

C/D-Kupplungssatz, der Sprengring der C-Kupplung geht locker ab, die große Tellerfeder auf der Rückseite (nicht im Bild) lässt sich so schnell nicht beeindrucken… Beachte, alles hat seine Reihenfolge, auch wenn zunächst alle Teile „gleich“ aussehen!!!

Die Ölpumpe noch zu:

offen:

ausgebaut:

Das große Abtrieb-Drucklager, habe ich nicht angerührt:

Das Herzstück, das Planetengetriebe, mit kleinen unbedeutenden „Ausstanzungen“, vielleicht von Abriebspäne:

Diverse Kolben, eingebaut:

Ausgebaut:

Noch einer mit je einem O-Ring außen und innen:

Auch das in der Mitte ist einer, liegt hier falschherum drin:

Und das ist eine „Unterlegscheibe mit Dichtung“, interessanterweise an einer einzigen Gehäuseschraube, die sollte an der Auflagefläche sauber und plan sein, ist mir erst garnicht aufgefallen:

Mit Zwischengetriebe und Parksperre, es fehlen noch einige Kupplungssätze:

Ohne:

Einige Kolben werden zerstörungsfrei mit Druckluft ausgeblasen, sonst kommen die nicht raus, eine große, schnellbetätigte Luftpumpe könnte auch gehen:

Der z.B.:

Damit war aber auch klar, dass keinerlei Vermessungen für evtl. Ausgleichscheiben nötig sind, da ja nichts, was die Abstände beeinflusst (Lager, Scheiben) geändert wurde. Die O-Ringe haben da keinen Einfluss. Für 3 Gruppen habe ich mir ein „Spezialwerkzeug“ als Presse einfallen lassen, bestehend aus Schraubzwingen, Kanalrohren, Vierkantrohr. Das war simpel und hat super geklappt, genauso soll es sein!!! Sieht man sich das off. Rep-Manual an, traut man sich ja garnichts mehr.

Hier nur symbolisch angedeutet, die zweite Zwinge fehlt, auch hier sind 4 Hände hilfreich:

Penibel solltest Du auch bei der Zuordnung der jeweiligen O-Ringe sein, nichts verwechseln, auf den Plastiktütchen steht nur eine Nummer drauf die aber nicht die Teilenummer von den Bildern ist, hier unbedingt aufpassen. Ich habe die Tüten vorher beschriftet, war mir sicherer. Sind immerhin so an die 20 ähnlich aussehende Teile !

Die ausgebauten Teile habe ich schön „trockengelegt“, nach Verschleißspuren gefahndet und KEINE gefunden! Lediglich die Nuten der Sprengringe warem mit „Schlamm“ zugesetzt.

Spätestens jetzt war klar, das die Entscheidung, den Wandler zu tauschen richtig war, den der ist als der einzige Kandidat für die Späneproduktion im Getriebe übriggeblieben: Kein Öl -> hoher Verschleiß an der Überbrückungskupplung im Wandler -> Späne drückt sich vom Wandler ins Gleitlager der Ölpumpe -> von hier glücklicherweise in den Sumpf und nicht zum Planetengetriebe oder den Reibscheiben, die werden von der Pumpe direkt versorgt.

Der Zusammenbau gestaltete sich völlig problemlos, die Reihenfolge einhaltend vorausgesetzt. Das scheint mir überhaupt das einzige Geheimnis der Getriebeüberholung zu sein, denn selbst bei meiner Vorsorge hatte ich das eine oder andere Teile schonmal falsch herum eingelegt, gemeinerweise passt das auch, nur hinterher funktioniert es nicht !

->Beispiele:….

das ist falsch herum!!!

man wundert sich, warum der Stecker nicht passen will bis man kapiert, das er nur eine bestimmte Einbauposition hat.

diese Teile passen in verschieden Positionen zusammenn, aber nur in einer stimmt die Ölversorgung! Beim Ausbau nicht aufgepasst, schon musst Du viel Glück haben das zu erkennen…

nicht vergessen einzuhängen...

Holzauge sei wachsam...

Nach langer Überlegung habe ich beschlossen, den Hydraulikblock vollständig in Ruhe zu lassen, denn hier wird ja kein nennenswerter Abrieb reingekommen sein, der große Hauptfilter hat ja noch im Sinne von „Filter“ funktioniert, einen Nebenstrom gibt es bekannterweise hier nicht, der Block hat außerdem noch einen kleinen separaten Filter (da hat’s mir aber mächtig in den Fingern gejuckt, den zu wechseln, aber…), nur die Elektro-Ventil habe ich interessehalber alle mit 12V erfolgreich klacken lassen.

Befestigung für Drehzahlsensor, Lage der U-Scheibe kritisch !

Die kleinen, kaum erkennbaren Nadellager, die wie dicke Distanzscheiben aussehen, waren alle noch ok, wieder die Einbaulage beachten!

Als Drehmomentschlüssel für die kleinen Anzugswerte hat sich eine kleine Federwaage bewährt, nur mit dem Umrechnen (10cm, 15cm, 20cm Hebel) nicht vertun.

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[doxxit]

Als Drehmomentschlüssel für die kleinen Anzugswerte hat sich eine kleine Federwaage bewährt, nur mit dem Umrechnen (10cm, 15cm, 20cm Hebel) nicht vertun.

Ein Geduldspiel ist das Einsetzen des Planetengetriebes und danach des B/E-Kupplungssatzes, hier müssen etliche Kupplungsscheiben fluchten und das Teil ist auch noch schwer.

Diese Verzahnungen müssen alle fluchten!!!

Ich habe es einige male nicht vollständig reingebracht mit dem Effekt, das der runde Deckel nicht draufgeht. Es fehlten vielleicht 1cm. Wer jetzt mit dem Gummihammer den vermeintlich sich schwer setzenden Deckel reinklopfen will, hat verloren. Ich habe den Deckel dann zunächst ohne den großen O-Ring aufgesetzt um die Leichtgängigkeit (und damit den korrekten Sitz des Planetengetriebes und des Kupplungssatzes) zu testen. Beim „nächsten Mal“ (Gott bewahre), würde ich vor der Demontage den Überstand der langen Welle auf der Wandlerseite messen (und notieren!) um zu wissen ob alles vollständig tief drin sitzt, ist einfacher/schneller.

Die Radialwellendichtringe vom Differential und an der Ölpumpe wurden natürlich auch ersetzt, das habe ich aber vor dem Einsetzen des Differentials und des langen Schaftes gemacht, man kommt dann besser mit normalem Werkzeug dran.

Zwei abgesägte Schrauben in etwa der Länge der Befestigungsschrauben Motor-Getriebe habe ich als Führung oben eingesetzt, so daß sich das Getriebe einfacher zum Anflanschen ansetzen lässt.

Es empfiehlt sich dringendst, den Wandler irgendwie durch das Sensor-Loch zu blockieren (Hammerstiel z.B.), sonst rutscht er ganz schnell unbemerkt 1-2cm nach vorne und aus der Verzahnung heraus. Bei mir ist es beim ersten Anlauf so passiert, hätte ich beim Anziehen der Gehäuseschrauben nicht aufgepasst und schonmal richtig angezogen, wäre der Wandler platt gewesen. Anschrauben lässt er sich nämlich. Korrekt sitzt er ca 1,5 cm hinter/unter einer gedachten Linie zwischen den Gehäusehälften. Er „rastet“ dann richtig ein. Probeweise mit dem Schlüssel an der Riemenscheibe den Motor durchgedreht… alles in Butter.

Nach Wechsel der Zahnriemen, WaPu, Spannrollen und fertig überholter Hydraulikpumpe kam die Antriebseinheit wieder rein, das ging recht flott, die obere der beiden Befestigungsmuttern für die rechte Antriebswelle ließ sich erst mit langer Nuß zur Mitarbeit überreden.

Die ganzen Kabel und Schläuche in der richtigen Reihenfolge an den richtigen Platz zu verlegen / anzuschließen dauerte viel länger als das Reinheben, dank der Separierung der Teile nach Baugruppen vergisst Du keine Schraube. Für eine Schraube zur Befestigung des Druckreglers habe ich ganze 15 min den zugehörigen Platz suchen müssen, es war unten. Ohne diese Methode wäre es mir garnicht aufgefallen.

Dann der spannende Moment.

Hat alles geklappt? Keinen Fehler gemacht? Kein anderer Schaden am Getriebe?

Im noch aufgebockten Zustand Motor an, sprang sofort an (Puuh…). Im Leerlauf erstmal die Ölpumpe und Hydraulikpumpe ansaugen lassen, keine Geräusche.

Dann alle Gänge durchgeschaltet, alles im grünen Bereich !

Kurze Zeit später war der XM fahrbereit, die Probefahrt verlief seeehr zufriedenstellend, sauberes schalten, nichts auffälliges !!!

Erstmal eine Dose Bier aufgemacht…

Nachtrag: mittlerweile über 1000km fehlerfrei gefahren, Schmerzen in der Schulter vom dauernden draufklopfen…

[Kugelblitz]

Respekt. Was für eine Arbeit. Danke für den Bericht.

Viele Grüße

Fred

[Juergen_]

Ein fantastischer Bericht, vielen Dank dafür!

Ich habe noch längst nicht alles verstanden, werde mir das aber abspeichern und bei Gelegenheit mal nachfragen.

Jürgen, eben auch 4HP20-Fahrer...aktuell 242 tkm.

Edith mit der 1. Frage: Welche Teile hast Du jetzt erneuert? Den kompletten Wandler und alle Dichtungen im Satz?

Bearbeitet 18. April 2011 von Juergen_

[elektroniker]

Super Arbeit, und Toller Bericht.

Auch hier sieht man deutlich: Ein 4HP-20 ist auch kein Hexenwerk.

Genau so ein Projekt steht mir bevor. Bei meinem Projekt jault und knurrt die Ölpumpe, als wenn sie "Luft zieht".

Während dieser Phase arbeitet das Getriebe perfekt. Wird das Getriebe warm +5 min verschwindet das kurren, und das Getriebe macht nichts mehr. Doxxit war es bei dir auch so? Ich nehme an das es bei meinem Getriebe genau so aussieht wie bei deinem.

Allerdings, mit nicht Rettbaren Ölpumpe, und Wandler :-(

gruß

Tim

[Wurzelsepp]

wenn ich den Filter sehe, krieg ich die Krise

Gruß Herbert

[ACCM Freddy]

Puh, die Foto-Reportage steht der eigentlichen Reparatur in Nichts nach. Respekt!

[Dennie]

Wow, ich klopf auch nochmal auf die schmerzende Schulter! *Hut zieh*

[xantiboy]

Hervorragender Bericht - ausgedruckt - und hoffentlich für ewig abgeheftet.

[Mario]

Saubere Arbeit, Respekt.

[Hightower]

Ich staune da nur noch!

Aber gib es zu, was Deine Erfahrung betrifft, hast Du ein klitzekleinwenig tiefgestapelt, oder?

Also: Glückwunsch zur gelungenen Überholung und ein ganz großes Dankeschön für diese ausführliche Dokumentation hier.

Öhm, Hallo Admin: Könnte man die 3 Posts zu einem PFD-File zusammenfassen und in die CitDoks transferrieren, auf dass es der Nachwelt langfristig erhalten bleibe?!

[I n g o]

Hallo doxxit,

maximum Respekt für deine Arbeit. Vielen Dank für die ausführliche Dokumentation (auch wenns für meinen XM nicht paßt), war interessant zu lesen. Mir graut ebenfalls vor so einer Aktion, deswegen wünsche ich dir und allen anderen hier im Forum eine stets pannenfreie Fahrt.

[doxxit]

Edith mit der 1. Frage: Welche Teile hast Du jetzt erneuert? Den kompletten Wandler und alle Dichtungen im Satz?

fast ALLE O-Ringe, Gehäusedichtung Papier & Metall, alle 3 Radialwellendichtringe, nicht die Komressionsringe, nicht die Kolben mit angeschweisster Dichtung (noch gut), bien sure den Wandler. Da ich zunächst eine "kleine" Reparatur machen wollte habe ich erst nur wenige Dichtungen gekauft, später dann den benötigten Rest, daher nicht den kompletten Satz.

[ACCM Berndt]

....Gewissenhaftigkeit macht sich immer bezahlt und ist beim HP erforderlich...da is nix mit mal eben schnell...Gratulation zur gelungenen Reparatur und zur schönen Reportage , an der Du bestimmt fast nocheinmal so lange gesessen hast wie am Getriebe...riesen Lob!!!Das ist wahrer Sports - und -Mannschaftsgeist!Klasse ,Gruß Berndt

[Juergen_]

Dann kommt jetzt gleich meine 2. Frage nachgeschoben:

Wieso bist Du davon ausgegangen, dass der massig vorhandene Metallabrieb aus dem schrottigen Wandler stammen müsse?

Nach meiner Vorstellung rotieren im Wandler nur Schaufelräder im Öl und umeinander und um Leitschaufeln herum. Das doch ohne sich zu berühren...?

[Gast steve hislop]

"Nach Wechsel der Zahnriemen, WaPu, Spannrollen und fertig überholter Hydraulikpumpe kam die Antriebseinheit wieder rein, das ging recht flott, die obere der beiden Befestigungsmuttern für die rechte Antriebswelle ließ sich erst mit langer Nuß zur Mitarbeit überreden."

Waaaaahnsinn-was Du da auf Dich genommen hast UND es auch noch erfolgreich durchgezogen hast! Meine absolute Hochachtung sei Dir sicher!

Mein 4Hp20 ist mir teuer genug gekommen-allein ein-und ausbau haben fast 2000,-€ gekostet beim Cit-Händler.

Wie lange hast Du denn für alles zusammen gebraucht?

Was arbeitest Du (wenn ich das fragen darf-antworten kannst Du ja auch als PN)das Du die Zeit dafür hattest?

Wie gesagt: Meinen Glückwunsch-hoffentlich fährt Dir auch keiner die Karre kaputt.

[doxxit]

Dann kommt jetzt gleich meine 2. Frage nachgeschoben:

Wieso bist Du davon ausgegangen, dass der massig vorhandene Metallabrieb aus dem schrottigen Wandler stammen müsse?

Nach meiner Vorstellung rotieren im Wandler nur Schaufelräder im Öl und umeinander und um Leitschaufeln herum. Das doch ohne sich zu berühren...?

Tja, da ist doch noch sowas wie eine Überbrückungskupplung, um den Schlupf=Mehrverbrauch zu reduzieren !

Dummerweise wird die dafür "missbraucht", sanfte Schaltvorgänge zu gewährleisten, d.h. Schlupf für kurze Zeit bei jedem Schaltvorgang, dafür gibt es ein spezielles sequentiell arbeitendes E-Ventil im Hydraulikblock. Das macht Verschleiß. Außerdem, wie beschrieben, in allen einsehbaren Teilen nirgendwo Abriebspuren, der Wandler ist aber geschlossen, hätte ich ihn geöffnet, wären 95.-E Altteil futsch gewesen.

[doxxit]

Wie lange hast Du denn für alles zusammen gebraucht?

Ich habe mir viel Zeit gelassen (die ich habe), wollte keinen Flüchtigkeitsfehler machen, habe auch keinerlei Routine, daher sage und schreibe ca.100 Stunden.

Mit mehr Übung wirst Du an die Cit-Vorgabe von ca.20h Aus-Einbau, ca. 20h Getriebe-Rep, ca. 3h Riemen-Wechsel, ca. 3h Hydraulikpumpe abdichten, also rund 40-50 Stunden kommen. Bei Profis geht das noch erheblich schneller, ohne Frage...

[doxxit]

Nachtrag :

mittlerweile sind es 6 Monate und 10.000km her, das Getriebe schnurrt wie ein Kätzchen, alles ist dicht, keine Auffälligkeiten !!!

Im Frühjahr gibt's neuen TÜV und dann hoffentlich nochmal 2 Jahre.

[Dennie]

Super! Die erste Zeit hat man sicher ein mulmiges Gefühl, ob nicht doch noch irgendwas passiert aber je länger alles glatt läuft, desto sicherer kann man sich der Dauerhaftigkeit seines Werkes sein.

Auf die nächsten 200000km.

[Juergen_]

Klasse, doxxit!

Den Erfolg hast Du Dir verdient!

[XMbremi]

RIESENKOMPLIMENT - auch für die Dokumentation. Wer braucht da noch einen Workshop? Höchstens mit Doxxit und muskant als Referenten.

[hugo.care]

Respekt!

Gruss

Hugo.

[doxxit]

Nachtrag II :

Das 4HP20 läuft immer noch zur vollsten Zufriedenheit, mittlerweile über 20.000km seit Überholung!!!

Als wäre nie was gewesen...