宝马BMW Z系维修手册：E85 手动变速箱 培训资料VIP

BMW 售后服务培训 E85 手动变速箱 GS6-37BZ 培训班工作资料 说明 本学员手册中所包含的信息仅适用于 BMW 售后服务培训班的学员。 有关技术数据方面的更改/补充情况请参见“客户技术服务”的相关信息。 2001 BMW AG 慕尼黑，德国。未经 BMW AG（慕尼黑）的书面许可不得翻印本手册的任何部分 VS-42 MFP-HGK-BRK-GS6-37BZ_0350 目录 页码 第 1 章 E85 手动变速箱 GS6-37BZ 1 简介 1 系统概览 3 - 机械机构 3 部件 4 - 变速箱壳体 4 - 变速箱轴 5 - 变速箱齿轮套件 7 - 变速箱同步单元 7 - 变速箱换档机构 7 - 双质量飞轮（ZMS） 10 - 离合器 12 系统功能 13 - 6 档变速箱的动力传动路线 13 针对售后服务人员的信息 17 - 变速箱拆卸 17 - 变速箱安装 17 手动变速箱 GS6- 37BZ - 1 - E85 手动变速箱 GS6-37BZ 简介 从 12/2002 起 BMW 首次使用 6 档手动变速箱 GS6-37BZ（H 变速箱）。首次使用是在带有发动机 M54B30 的 E85 上。 该变速箱由 Zahnradfabrik Friedrichshafen（ZF）公司负责设计， 由 ZF 和 Getrag 公司制造和供货。 因此变速箱名称的结尾处使用“Z”和“G”。 与其它变速箱相比 GS6-37BZ 的更改之处： 通过法兰连接的变速箱支撑座 连接到发动机缸体上的铝合金螺栓 连接壳体的铝合金螺栓 双质量飞轮内的输入轴轴承 输入轴的渐开线齿 引入用于换档轴导向的换档月牙板 空档位置时无间隙的外部换档操纵机构 新型双质量飞轮 手动变速箱 GS6- 37BZ - 2 - 概览 GS6-37BZ 与汽油发动机一起使用。 在四轮驱动车辆上使用 GS6X37BZ，在柴油发动机车辆上使用 GS6-37DZ。 以下表格中给出了各个车型中所使用的变速箱。 GS6-37BZ GS6X37BZ GS6-37DZ E85 M54B30 E46 四轮驱动 330Xi， 330Xi 旅行车 E46 M47TU E46 M54B30 E46 M47TU，320d E46/5 M54B25 手动变速箱 GS6- 37BZ - 3 - 系统概览 - 机械机构 插图 1：手动变速箱 GS6-37BZ 的剖面图 KT-10411 索引 说明 索引 说明 1 5 / 6 档换档接合套 8 2 档 2 3 / 4 档换档接合套 9 4 档 3 1 / 2 档换档接合套 10 3 档 4 倒车档换档接合套 11 6 档 5 输出轴 12 5 档（直接档） 6 倒车档 13 中间轴 7 1 档 14 输入轴 手动变速箱 GS6- 37BZ - 4 - 部件 该变速箱由以下部件构成： 变速箱壳体 变速箱轴 变速箱齿轮套件 变速箱同步单元 变速箱换档机构 和发动机侧的部件组成： 双质量飞轮（ZMS） 离合器 - 变速箱壳体 该壳体由压铸铝合金制成， 用铝合金螺栓通过法兰固定在发动机缸体 上。 壳体前部部件与壳体后部部件也通过铝合金螺栓连接在一起。 在后端处壳体通过 4 个螺栓固定在变速箱支撑座上。 插图 2：手动变速箱 GS6-37BZ 的左侧视图 KT-10481 手动变速箱 GS6- 37BZ - 5 - 插图 3：变速箱支撑座 KT-10308 索引 说明 1 变速箱支撑座 通过螺栓连接的变速箱支撑座提高了调节各车型噪音特性的灵活性。 通过更换变速箱支撑座可以调节相应车型的噪音特性。 在此不必更换 变速箱壳体。 - 变速箱轴 输入轴以滚动方式支撑在双质量飞轮内的导向轴承内，与 5 档手动 变速箱相比缩短了约 25 mm。这种布置结构便于拆卸。 不必再将输入轴向后拉出较远。 变速箱输入轴的纵向齿现在采用渐开线齿形式。 离合器从动盘的轮毂通过输入轴的导向管从外侧和内侧嵌入。 离合器轮毂和导向管构成一个曲径式密封，与 G 变速箱（在 8 缸 发动机上使用）相比该密封可防止污物附着在输入轴上。双质量飞轮 内的输入轴轴承和渐开线齿有利于拆卸和安装变速箱。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 6 - 插图 4：导向轴承 KT-10239 渐开线齿：齿面的特殊形状称为齿形。渐开线是一种数学曲线形式。 通过在输入轴上使用渐开线齿， 与离合器从动盘接触时会在齿面上形 成线性接触（红点）。在以前的输入轴上为面接触。因为线性接触的 摩擦较小，所以离合器容易分离。 插图 5：渐开线齿 KT-10155 输入轴的纵向齿共有 22 个。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 7 - - 变速箱齿轮套件 该变速箱的第 5 档为直接档，第 6 档为超速档。 变速箱传动比： 传动比（档位） 1 2 3 4 5 6 R 4.350 2.496 1.665 1.234 1.000 0.851 3.926 - 变速箱同步单元 1 和 2 档安装了一个三件式锥形同步器。 3 和 4 档使用一个两件式锥形同步器。 5 和 6 当以及倒车档使用一个单件式锥形同步器。 - 变速箱换档机构 内部换档操纵机构的最大变化是引入了一个月牙板和一个月牙板拨 爪。 月牙板拨爪一端与换档轴以固定方式连接， 另一端卡入月牙板内。 月牙板拨爪和月牙板用于换档轴精确导向。 这个被动锁止装置可防止同时挂入两个档位。 E85 外部换档操纵机构的换档行程较短，从而与内部换档操纵机构 的选档力相匹配。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 8 - 插图 6：换档轴 KT-10309 索引 说明 索引 说明 1 5 / 6 档换档拨爪 5 月牙板拨爪 2 3 / 4 档换档拨爪 6 月牙板 3 被动锁止装置 7 倒车档换档拨爪 4 1 / 2 档换档拨爪 换档通过换档拨叉进行。 从结构角度来看，1 和 2 档换档拨叉按以下方式工作：如果将换档 轴向前推（挂入 1 档），会使换档拨叉继续向后推 5 次，以便挂入 1 档。 月牙板上相应的斜边可以实现准确导向，尤其是沿对角换档时（2 档 换到 3 档，4 档换到 5 档，以及反向换档）。 月牙板可以使驾驶员准确地感觉到换档过程。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 9 - 插图 7：月牙板和月牙板拨爪 KT-10307 索引 说明 索引 说明 1 1 / 2 档换档接合套 3 月牙板拨爪 2 月牙板 月牙板和月牙板拨爪的另一项功能是， 承受驾驶员通过换档杆施加的 “过大作用力”。以前这些“过大作用力”通过换档轴传递到换档拨 叉上。 通过在 5/6 档换档槽、倒车档以及螺旋弹簧（1/2 档换档槽)处使用 低预紧力的弹簧降低了选档力。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 10 - 插图 8：弹簧预紧 KT-10310 索引 说明 索引 说明 1 5/6 档换档槽弹簧 3 5 / 6 档换档拨爪 2 螺旋弹簧（1/2 档换档槽） 4 倒车档弹簧 变速箱装配时准确调整选档力机械机构可确保换档杆位于空档位置 时无间隙。 - 双质量飞轮（ZMS） 全新开发的双质量飞轮与 H 变速箱一起使用。该产品系列的基础是 M54 上使用的 ZMS。 双质量飞轮的结构 在 ZMS 中 2 个质量块通过内部和外部缓冲器彼此连接在一起。这 些质量块通过一个滑动轴承彼此支撑在一起， 而不再通过球轴承彼此 支撑。 该滑动轴承所需要的结构空间较小， 因此可以使用一个附加的内部缓 冲器。 变速箱输入轴支撑在双质量飞轮内的一个带滚针轴承（导向轴承）的 滚针套内。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 11 - 插图 9：双质量飞轮剖面图 KT-10236 因为 6 档手动变速箱上的齿轮比 5 档手动变速箱多， 所以变速箱内 产生的振动也较多。为降低这些振动以及由此而引起的噪音，我们在 以下方面改进了双质量飞轮： 采用滑动轴承 附加的内部缓冲器 用于与曲轴法兰连接的螺栓分布圆现在布置在滑动轴承外。 在其质量 块通过钢球彼此支撑的 ZMS 上，螺栓分布圆位于球轴承分布预圆 内。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 12 - 插图 10：双质量飞轮的滑动轴承 KT-10237 因采用滑动轴承而节省下来的结构空间可以用于第二个内部缓冲器。 双质量飞轮与曲轴法兰之间通过内 Torx 螺栓（多齿形螺栓）连接。 - 离合器 03/2003 开始采用不含重金属的新型摩擦片，这种摩擦片可以满足 在用车无重金属法规方面的要求。 手动变速箱 GS6- 37BZ - 13 - 系统功能 - 6 档变速箱的动力传动路线 1 档总传动比为 4.350。 2 档总传动比为 2.496。 3 档总传动比为 1.665。 4 档总传动比为 1.230。 5 档为直接档。 6 档为超速档，总传动比为 0.851。 倒车档总传动比为 3.926。 在此以图示方式给出了发动机 M54B30 上各档的动力传递路线。图 示的动力传递路线适用于输入扭矩 300 Nm，对应转速 3500 rpm。 从输入轴至中间轴的传动比为 1.38。中间轴上的输入扭矩为 390 Nm。 1 档时的动力传递路线 插图 11：1 档时的动力传递路线 KT-10433 输入扭矩为 300 Nm 时变速箱输出扭矩达到 1226 Nm。 300 Nm 390 Nm 1226 Nm 手动变速箱 GS6- 37BZ - 14 - 2 档时的动力传递路线 插图 12：2 档时的动力传递路线 KT-10435 输入扭矩为 300 Nm 时变速箱输出扭矩达到 704 Nm。 3 档时的动力传递路线 插图 13：3 档时的动力传递路线 KT-10437 输入扭矩为 300 Nm 时变速箱输出扭矩达到 470 Nm。 300 Nm 390 Nm 704 Nm 300 Nm 390 Nm 470 Nm 手动变速箱 GS6- 37BZ - 15 - 4 档时的动力传递路线 插图 14：4 档时的动力传递路线 KT-10439 输入扭矩为 300 Nm 时变速箱输出扭矩达到 347 Nm。 5 档时的动力传递路线 插图 15：5 档时的动力传递路线 KT-10441 变速箱输出扭矩与变速箱输入扭矩相同。 300 Nm 390 Nm 347 Nm 300 Nm 300 Nm 手动变速箱 GS6- 37BZ - 16 - 6 档时的动力传递路线 插图 16：6 档时的动力传递路线 KT-10443 输入扭矩为 300 Nm 时变速箱输出扭矩达到 240 Nm。 倒车档时的动力传递路线 插图 17：倒车档时的动力传递路线 KT-10444 输入扭矩为 300 Nm 时变速箱输出扭矩达到 1107 Nm。 300 Nm 390 Nm 240 Nm 300 Nm 390 Nm 1107 Nm 手动变速箱 GS6- 37BZ - 17 - 针对售后服务