S54 Vanos Magnetventil Anleitung (E46 M3)

Die folgenden Informationen werden nur als Hilfe angeboten, die Nutzung ist auf eigene Gefahr.
In keinen Fall ist Beisan Systems, LLC oder deren Mitarbeiter verantwortlich für zufällige, folgende oder jegliche Zerstörungen oder Beschädigungen aller Art wie auch immer verursacht.

Einleitung

„Vanos“ ist BMW’s Bezeichnung für deren Verstelleinheit zur variablen Ventilsteuerzeit. Vanoseinheiten sehen je nach Fahrzeug Baujahr und Modell (Motortyp) unterschiedlich aus. Hier geht es um das Vanos mit der BMW Teilenr.: 11-36-7-838-161. Dabei handelt es sich um ein Doppelvanos, das bedeutet die Ventilsteuerzeiten von Einlass und Auslass werden variiert. Diese Vanoseinheit ist Teil des BMW 6-Zylinder Motors S54. Dieser Motor ist in folgenden Modellen verbaut M3 E46 00-06, Z3 E36 M Roadster & M Coup 00-02, Z4 E85 M3.2 Roadster 05-08, Z4 E86 M3.2 Coup 06-08.

Diese Vanoseinheit hat erfahrungsgemäß drei Defekte und zwei mit der Vanos zusammenhängende Defekte. Der häufigste Vanosfehler wird durch die Fehlfunktion des Vanosmagnetventils verursacht. Der zweite weniger oft vorkommende Fehler sind verstopfte Steuerventile im Vanosventilblock. Der dritte Vanosfehler wird von gealterten Gummi-O-Ringen der Dichtungsplatte an dem Vanosventilblock verursacht. Diese Defekte werden in dieser Anleitung behandelt.
Die anderen beiden mit der Vanos zusammenhängenden Fehler sind ein Rasseln, ausgelöst von losen Schräubchen am Einlasszahnrad und Vanosausfall durch abgebrochene Antriebslasche(n) für die Vanosölpumpe auf der Auslasszahnradseite.

Der Vanosmagnetventildefekt wird von gebrochenen Lötstellen im Magnetventilpaket verursacht (schwarzes Plastikgehäuse). Die beschädigten Lötstellen sind an den zur Leiterplatte führenden Steckerpins.

Es gibt drei Hauptursachen für beschädigte Lötstellen: Kalte Lötstelle, Überhitzung und mechanische Bewegung. Obwohl alle Lötstellen der Steckerpins beschädigt sein können, ist die innere Reihe von Pins (Einlassseite) fast immer stark beschädigt und fällt aus, während die Lötstellen der äußeren Reihe von Pins (Auslassseite) normalerweise die Verbindung halten und nicht ausfallen. Dieser positionsabhängige Ausfall weist darauf hin, dass die Ursache für den Ausfall wahrscheinlich Vibration ist. Kalte Lötstellen könnten auch mit ursächlich sein, weil sie eine schwache Loltverbindung bilden.

Die Beschädigung der Lötstelle könnte von der externen Bewegung des Steckers/Kabels verursacht sein. Aber der Stecker hat eine Silkondichtung, die immer noch in gutem Zustand ist und den Kabelstecker fest mit dem Magnetventilstecker verbindet. Es gibt auch einen Kabelbinder, der das Kabel direkt hinter dem Stecker mit dem Magnetventilblock verbindet. Daher ist eine Bewegung von Kabel und Stecker wahrscheinlich nicht die Ursache für die Beschädigung der Lötstellen.

Es gibt einen Hohlraum im Magnetventilgehäuse, wo die Steckerpins ins Gehäuse führen (unteres Bild). Dieser lässt die Pins für einen längeren Abschnitt ungesichert (nicht vergossen). Die Leiterplatte ist relativ weit weg von den Steckerpin Lötstellen fest von oben an das Gehäuse verschraubt (unteres Bild). Diese beiden Designaspekte sind potentielle Mitwirkende bei einer Vibration, die die Lötstellen der Steckerpins beschädigt.

Die Beisan Lösung umfasst die Reparatur der Steckerpin Lötstellen und beinhaltet auch die Designänderungen zur Lösung der Probleme, die wahrscheinlich den Ausfall fördern.
Der Deckel des Magnetventilpakets wird abgeschnitten, um das Gehäuse zu öffnen und die Reparatur zu erleichtern. Der Deckel wird mit Dichtkleber wieder montiert.

Epoxydharz wird in den Hohlraum um die Steckerpins gegeben, um die Pins besser zu sichern.

Eine neue Schraube wird montiert, um die Leiterplatte näher an den Steckerpins von oben zu fixieren. Ein Ausrichtestift für die Leiterplatte wird entfernt und die Schraube an dessen Stelle montiert.

Die Lötverbindungen der Pins werden entfernt und die Verbindungen werden neu verlötet.

Die verklebten Steuerventile im Ventilblock werden von Ölablagerungen in den Ventilzylindern verursacht. Die Lösung ist den Ventilweg zu reinigen, um die Ölablagerungen zu entfernen.

Die Gummiringe der Dichtplatte des Vanosventilblocks fallen aus, weil der Gummi Buna (NBR, Nitrile) ist. Buna ist spezifiziert bis 100GradC und die Motortemperatur überschreitet diesen Wert. Die Konsequenz ist eine deutliche Kompressionsstauchung (Abflachung), die Ölaustritt zulässt. Eine so merkliche Abflachung ist eine direkte Folge von Temperatureinwirkung oberhalb der Spezifikation.

Die Beisan-Lösung für die Dichtplatte ist, die defekten O-Ringe raus zu schneiden und O-Ringe aus Viton mit gleicher Dicke als neue Dichtringe in die Dichtplatte einzusetzen. Viton ist bis 200GradC spezifiziert und gut geeignet für die Dichtplattenanwedung.

Symptome

Fehlercodes:

P0010 (BMW xx, 0xxx): Vanos intake solenoid circuit
P0011 (BMW 67, 0x43): Vanos intake timing over advanced
P0012 (BMW 72, 0x48): Vanos intake timing over retarded
Pxxxx (BMW 184, 0xB8): Vanos intake position control
P1525 (BMW xxx, 0xxx): Vanos intake solenoid open circuit

P0013 (BMW xx, 0xxx): Vanos exhaust solenoid circuit
P0014 (BMW 22, 0x16): Vanos exhaust timing over advanced
P0015 (BMW 21, 015): Vanos exhaust timing over retarded
Pxxxx (BMW 185, 0xB9): Vanos exhaust position control
P1531 (BMW xxx, 0xxx): Vanos exhaust solenoid open circuit

Der Ausfall des Vanosmagnetventils bewirkt, dass die DME die Vanos nicht mehr ansteuert. Unglücklicherweise werden die Steuerzeiten in der gleichen Stellung wie zum Zeitpunkt des Ausfalls belassen. Daher kann der Motor sich manchmal besser im unteren Drehzahlbereich verhalten und schlecht bei hoher Drehzahl oder schlechter bei niedrigen Drehzahlen und besser bei hohen Drehzahlen. Es können auch Aussetzer mit entsprechenden Fehlereinträgen vorkommen.

Diagnose

Wenn ein Leitungsabfallfehler vorhanden ist, den Stecker des Vanosmagnetventilpakets entfernen und die beiden Steckverbindungen mit Kontaktspray reinigen. Wenn das den Fehler nicht beseitigt, ist wahrscheinlich das Magnetventilpaket defekt.

Ein selten vorkommender Fehler, der die oberen Fehlercodes verursachen kann, weniger die elektrischen Fehler, sind verklebte Steuerventile. Die Steuerventile können, wie in der Anleitung beschrieben, gereinigt werden, um diese Ursache zu auszuschließen.

Die oberen Fehlercodes, ohne die elektrischen Fehlercodes, kommen auch vor, wenn die Antriebslaschen der Vanosölpumpe brechen. Daher ist es etwas aufwendig um zwischen den beiden Fehlern zu unterscheiden.

Eine einfache aber nicht eindeutige Methode die beiden Fehler zu unterscheiden ist, den Fehlerspeicher zu löschen, den Motor zu starten und im Leerlauf laufen zu lassen. Wenn die Antriebslaschen abgebrochen sind werden die Fehlereinträge mit der Motorkontrollleuchte in wenigen Minuten wiederkehren. Die Ventilblockfehler sind meist sporadisch und benötigen etwas Fahrzeit, bis die Fehler und die Kontrollleuchte wiederkehren.
Leider gibt es auch Fälle, wo das Magnetventilpaket so defekt ist, dass die Fehler und Kontrollleuchte nach Löschen schon im Leerlauf wieder auftauchen. Außerdem gibt es manchmal Fälle, in denen erst eine Ölpumpenantriebslasche gebrochen ist. In solch einem Fall werden die Fehlercodes und Kontrollleuchte nicht im Leerlauf auftauchen und etwas Fahrzeit ist notwendig, damit sie wieder erscheinen.

Für eine definitive Methode um herauszufinden welches der beiden Probleme vorhanden ist, muss der Ventildeckel abgenommen werden und die Antriebslaschen der Ölpumpe inspiziert werden. Wenn eine oder beide gebrochen sind, ist dies die Ursache des Problems. Wenn sie noch da sind, ist das Problem sehr wahrscheinlich der Magnetventilblock.

Reparaturanleitung

Folgend ist die Anleitung für den Austausch des Magnetventilpakets der Vanos am E46 M3.

Die Fehlereinträge müssen am Ende der Reparatur gelöscht werden, damit die DME (Motorsteuerung) die Vanos wieder ansteuern kann.

Reparaturzeit: 1 Std.

Teile, Werkzeug und Verbrauchsmaterial

Teile mit der Teilenummer Schreibweise xx-xx-x-xxx-xxx sind BMW Teile und können vom BMW Händler bezogen werden.
Beisan Systems bietet nur das Magnetventilpaket der Vanos.

S54 überarbeitetes Vanos-Magnetventilpaket (BS023) 150$ + 300$ Altteil Pfand (www.beisansystems.com)
Anmerkung: Das Beisan Magnetventilpaket wird mit neuen O-Ringen für den Öldruckregler der Vanos geliefert.

Die 300$ Pfand werden zurück erstattet sobald Beisan Systems das alte Magnetventilpaket innerhalb 90 Tagen nach Kaufdatum zu zurück erhalten hat.
Das Magnetventilpaket sollte eingewickelt werden, um es vor Beschädigungen zu schützen.
Legen Sie Name und Datum der Kaufabwicklung dem Rückversand bei.
Anmerkung: Der Rückversand des Altteils mit der Deutschen Post in die USA kostet in der gelieferten Schachtel als Großbrief lediglich 3,45€ (Eilsendung inkl. Tracking + 3,45€) (Preise Stand 07/2011) und kommt in der Regel innerhalb 14 Tagen bei Beisan Systems an.

S54 Vanos-Dichtplatten Reparatursatz (BS024) $10/Satz (www.beisansystems.com)

Vanos Ölfilter (11-36-1-401-971) 7,20€/Stk, Kabelbinder

Anmerkung: Das Ersetzen des Ölfilters ist nicht notwendig. Der Ölfilter kann sauber gesprüht werden (Bremsenreiniger).

Drehmomentratsche (4Nm, 10Nm)
Anmerkung: 4Nm Drehmoment sind nicht notwendig und können mit Gefühl angezogen werden.
3/8“ Ratsche, 1/4" Ratsche
3/8“ Verlängerung (kurz)
22mm Maul-/Ringschlüssel
Saitenschneider (mittel), Kombizange (mittel)
Schlitzschraubendreher (groß)
Nagelheber
Rundhaken
Skalpell
E5 Torx oder 4mm Nuss 1/4", 3/8” nach 1/4” Adapternuss, 5mm Inbus Bit Nuss 3/8”

Papiertücher, Reiniger auf Wasserbasis (z.B. Scheibenreiniger), Bremsenreiniger

Tester, um den Fehlerspeicher nach der Reparatur zu löschen.

Reparatur

Der Motor muss kalt sein, um die Reparatur durchzuführen.

Rechts und Links Deutungen sind von vor dem Fahrzeug zur Haube schauend.

Ausbau der linken Luftführung der Lüfterzarge

Die Niete der Luftführung oben auf der Lüfterzarge entfernen. Den Stift aus der Niete ziehen (Nagelheber), dann die komplette Niete herausziehen (Nagelheber).

Die Niete auf der Rückseite der linken Luftführung entfernen. Den Stift aus der Niete ziehen (Nagelheber), dann die komplette Niete herausziehen (Nagelheber).

Die linke Luftführung nach hinten drücken, um sie von der Halterung zu lösen.
Die Luftführung nach oben ziehen und aus dem Motorraum entfernen.

Ausbau des Vanos Magnetventils

Den Stecker der Vanos entfernen.
Die seitlichen Clips eindrücken und den Stecker abziehen. Wenn der Stecker schwer ab geht, von vorne heraus hebeln (großer Schlitzschraubendreher).
Wenn vorhanden den Kabelbinder abziehen und weg werfen.

Den unteren Kühlwasserschlauch abdecken, damit kein Öl auf die Riemen läuft (Tücher).

Den Öldruckregler der Vanos leicht lösen (22mm Maulschlüssel).
Anmerkung: Die Arbeit am Druckregler erfolgt an der Werkbank. Das Lösen ist einfacher, solange der Ventilblock montiert ist.

Die 5 Schrauben des Ventilblocks der Vanos entfernen, 3 obere und 2 untere (5mm Inbus Bit Nuss 3/8” / 3/8” Ratsche & Verlängerung).
Die Schrauben gleichmäßig lösen und den Ventilblock halten, da er nach unten von der Vanos ab fällt.

Den Ventilblock mit Dichtplatte aus dem Motorraum nehmen.

Austausch des Magnetventilpakets, der O-Ringe des Druckreglers und des Ölfilters

Die Dichtplatte abnehmen und das Öl von dem Ventilblock (silbernes Teil) entfernen (Reiniger & Tücher).

Die 4 Schrauben des Magnetventilpakets entfernen (E5 Torx oder 4mm Nuss 1/4” / 1/4" Ratsche).

Das Magnetventilpaket (schwarz) von dem Ventilblock (silbern) abziehen.

Den Öldruckregler aus dem Ventilblock heraus schrauben (Hand).
Öl aus dem Ventilblock auslaufen lassen.

Reinigung des Ventilblocks

Den Ventilblock mit der Druckreglerbohrung nach unten über eine Wanne halten.
Reiniger für 5 Sekunden in jede der 4 Ölbohrungen am Boden des Ventilblocks sprühen (Bremsereiniger).
Den Ventilblock mit der Druckreglerbohrung zur Seite und den 4 Ölbohrungen nach oben plazieren.
Reiniger für 10 Sekunden in die Druckreglerbohrung sprühen (Bremsenreiniger).
Ein Tuch in die Druckreglerbohrung stecken um es zu verschließen und den Ventilblock schütteln um den Reiniger zu verteilen.
Den Reiniger aus der Druckreglerbohrung in eine Wanne auslaufen lassen.

Den Ölfilter von dem Druckregler abziehen (Zange).

Anmerkung: Das Ersetzen des Ölfilters ist nicht notwendig. Der Ölfilter kann sauber gesprüht werden (Bremsenreiniger).

Den kleinen O-Ring des Druckreglers durchtrennen (Skalpell).
Anmerkung: Wackeln der Klinge während des Drückens hilft bei der Schneidbewegung.
Anmerkung: Darauf achten, dass die anliegende Plastikscheibe nicht zerschnitten oder beschädigt wird.
Den zerschnittenen O-Ring vom Druckregler entfernen.

Den großen O-Ring vom Druckregler entfernen (Hakenwerkzeug).

Den Druckregler reinigen (Bremsenreiniger & Tücher)
Den neuen großen O-Ring an den Druckregler montieren. Den O-Ring über den Druckregler rollen, bis der O-Ring in der Basisnut liegt.
Den neuen kleinen O-Ring an den Druckregler montieren. Den O-Ring über den Druckregler rollen, bis der O-Ring in der Nut liegt.
Den neuen Ölfilter an den Druckregler montieren. Das Ende des Filters mit dem kleinen Loch auf den Stutzen den Druckreglers drücken.

Den Druckregler in den Ventilblock schrauben (Hand).
Anmerkung: Der Druckregler wird fest gezogen, sobald das Ventilpaket an der Vanos montiert ist.

Das neue Magnetventilpaket an den Ventilblock schrauben.
Die Löcher des Ventilpakets an den Bolzen des Ventilblocks ausrichten und montieren.

Die 4 Schrauben des Magnetventilpakets einschrauben (E5 Torx oder 4mm Nuss 1/4” / 1/4" Ratsche).
Die Schrauben gleichmäßig in mehreren Schritten anziehen.
Fest ziehen, 4Nm (E5 Torx oder 4mm Nuss 1/4” mit 3/8” nach 1/4” Adapternuss / 3/8” Drehmomentratsche).
Anmerkung: Die Schrauben können mit Gefühl leicht fest gezogen werden. Nicht überdrehen.

Austausch der Vanos Dichtplatten-O-Ringe

Dichtplatte reinigen (Bremsenreiniger & Tücher).

O-Ringe aus der Dichtplatte heraus schneiden (Skalpell).
Die O-Ringe mit einen Schnitt vom inneren zum äußeren Duchmesser radial durchtrennen, dann entlang dem Rand der Bohrungen in der Dichtplatte schneiden.
Anmerkung: Schneidbewegung erleichtert das Schneiden.
Wenn die O-Ringe entfernt sind, die Gummireste an den Rändern der Bohrungen weg schneiden.
Anmerkung: Etwas Metall von der Dichtplatte zu schneiden ist normal und akzeptabel.
Anmerkung: Es ist nicht notwendig den ganzen Gummi von dem Rand der Bohrungen zu entfernen.

Die Ränder der Bohrungen in der Dichtplatte reinigen (Bremsenreiniger & Tücher).

Die neuen O-Ringe in die entsprechenden Bohrungen einsetzen.
Anmerkung: Die O-Ringe passen mit leichtem Widerstand (größer) in die Bohrungen und behalten so ihrer Position bei.
Anmerkung: Die O-Ringe positionieren sich und passen genau, wenn die Dichtplatte montiert ist.

Einbau des Vanos Magnetventils

Die sich berührenden Kontaktflächen der Vanos und des Ventilblocks reinigen (Bremsenreiniger & Tücher).
Den Ventilblock unter die Vanos bringen. Den Druckregler nach rechts ausrichten.

Die neue Dichtplatte auf den Ventilblock legen. Die Aussparung der Dichtplatte nach hinten links ausrichten.
Die vordere linke Ecke von Ventilblock und Dichtplatte an Kante der Vanos ausrichten.
Die untere linke Schraube eindrehen, um den Ventilblock zu halten (Hand).

Die 5 Schrauben des Ventilblocks der Vanos eindrehen, 3 obere und 2 untere (5mm Inbus Bit Nuss 3/8” / 3/8” Ratsche & Verlängerung).
Den Ventilblock und die Dichtplatte zur Vanos ausrichten, damit die Schrauben einfacher greifen.
Die Schrauben gleichmäßig in mehreren Schritten anziehen.
Fest ziehen, 10Nm (5mm Bit Nuss 3/8“ / 3/8“ Drehmomentratsche & Verlängerung).

Den Öldruckregler der Vanos fest ziehen (22mm Maulschlüssel).
Anmerkung: Der Druckregler wird mit dem Basis-O-Ring abgedichtet und muss daher nur leicht angezogen werden.

Das Ende des Kabelbinders in die Verschlussseite einführen.
Den Umfang des Kabelbinders auf ein Maß größer als der Kabelstecker der Vanos zusammen ziehen.

Den Kabelbinder so ausrichten, dass die Zuglasche nach vorne oben zeigt (Bild).
Den Kabelbinder über das Kabel zur Vanos und über den Steckanschluss des Magnetventils führen.

Den Stecker der Vanos aufstecken. Den Stecker eindrücken bis die Clips einrasten.

Den Kabelbinder fest um das Kabel und den Steckanschluss ziehen.
Die raus stehende Lasche des Kabelbinders abschneiden (Saitenschneider).

Einbau der linken Luftführung der Lüfterzarge

Die linke Luftführung der Zarge an den Einbauort führen.
Den Haken unteren rechts an der Luftführung in den Schlitz der Zarge einführen.
Die Führung nach vorne drücken und das Eckloch der Führung über den Halter der Zarge stecken.

Die Niete an der Rückseite der linken Luftführung einstecken. Den Nietstift herausziehen, die Niete komplett in die Luftführung stecken und dann den Nietstift eindrücken.

Die linke und rechte Luftführung oben an der Zarge ausrichten.
Die Niete oben in die Zarge einstecken. Den Nietstift herausziehen, die Niete komplett in die Zarge und die linke und rechte Führung stecken und dann den Nietstift eindrücken.

Den Fehlerspeicher löschen, damit die DME (Motorsteuerung) die Vanos wieder ansteuern kann.

Das alte Magnetventilpaket zurück senden, dass es Beisan Systems innerhalb 60 Tagen nach Kaufdatum an zurück erhält, um die 150$ Pfand zurück zu erhalten.
Das Magnetventilpaket sollte eingewickelt werden, um es vor Beschädigungen zu schützen.
Legen Sie Name und Datum der Kaufabwicklung dem Rückversand bei.

Bitte geben Sie Feedback im Vanos Forum: www.beisansystems.com/forum

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