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Umbauanleitung S62 Motor in E31

BMWs 8er Reihe besitzt eine ganz eigene Faszination unter den BMW Youngtimern. Die sehr sportliche und äußerst gelungene Karosserieform mit flacher langen Motorhaube errinnert schon ein wenig an italienische Supersportler. Leider stehen die überschaubaren Fahrleistungen der weit verbreiteten 850iA in ziemlichem Widerspruch zu dem, was man in Anbetracht der Optik erwartet hätte. Mit Schaltgetriebe oder als M73 liefert der V12 schon ein etwas sportliches Bild ab, als CSi bleiben kaum noch Wünsche offen. Beide Varianten sind recht selten und der CSi auch sehr teuer. Es wäre doch zu schade wenn die vielen 850iA bei mobile sich die Füße plattstehen, obwohl der 8er doch eine perfekte Basis für bewährtes Hochleistungstriebwerkskonzept bildet, mit der eine drastisch andere, wesentlich sportlichere Vorstellung möglich ist.






Kleiner Schwenk - Der M5 E39 ist eine sportliche Limousine aus dem Jahr 1998 mit hervorragende Fahrleistungen und einem perfekten sportlichen Sound (besonders wenn ein Sportauspuff montiert ist). Ich kann eine Probefahrt nur empfehlen, ich bin von der Fahraktivität dieses 5er schwer begeistert. Der Motor schiebt insbesondere im mittleren Bereich mühelos und kraftvoll an. Was liegt also näher diesen Antriebstandard auch im E31 zu verbauen.

 


Mit dem 840i hat BMW selbst einen V8 Motor (M60/M62) im E31 abgeliefert, welcher sich zum S62 in der Grundform kaum unterscheidet. Somit sind die Aufwände beim Umbau weniger mechanischer Natur. Es gibt das Gerücht, daß 1998 bei BMW selbst vor hatte einen solchen Wagen quasi als Last-Edition zu bauen. In Anbetracht des fantastischen Ergebnisses wäre das sicher ein voller Erfolg geworden.

Die nachfolgende Anleitung soll Hilfestellungen für den Umbau eines 850Ci auf den S62 Antrieb geben. Sie wird nach und nach aktualisiert. Wer nützliche Hinweise hat, oder Fehler entdeckt, kann mir gern eine Email schreiben: tino@e30.de


M5 E39


Der vorläufige Höhepunkt der mit dem M60 beginnenden neuen V8 Ära bei BMW der 90iger Jahre wurde im Jahr 1998 mit dem 5.0 Liter M-Triebwerk S62B50 vorgestellt. Der Motor beeindruckt vorallem durch ein sattes Drehmoment in allen Lebenslagen und kann daher auch schwere Karossen gut in Schwung bringen. Wer sich über die Raffinessen des Triebwerks informieren möchte, kann dies hier tun:

S62 Unterlagen (5MB pdf)

Der Motor ist nicht ganz unkritisch und besitzt diverse potentielle Fehlermöglichkeiten. Ölverbräuche bis 1 Liter auf 1000km sind eher die Regel als die Ausnahme. Aber auch Leistungsmangel, defekte VANOS Einheiten, gebrochene Kolbenringe sind häufig anzutreffen. Die Beschaffung einer guten Motorbasis ist wie immer das A und O für die spätere Zufriedenheit beim Fahrer. In England werden die E39 M5 auch langsam rarer und die Preise ziehen ordentlich an. Dennoch kann ich den Import eigentlich immer noch empfehlen. Bisher gabs fürs gleiche Geld in England immer noch neuere und bessere Technik als in Deutschland.

Steht ein kompletter M5 E39 als Spender zur Verfügung, werden folgende Teile für den Umbau benötigt:
  • Motor mit allen Anbauteilen (Lima, Anlasser, Servopumpe, Schwungrad, Kupplung, LMM, Ölwanne,Motorsteuergerät)
  • Motorkabelbaum idealerweise inkl. fahrzeugseitige Steckergegenstücke (Stecker X6011 und X6004)
  • Pedalwertgeber inkl. Steckergegenstück (fahrzeugseitiger Stecker mit ein paar Zentimeter Leitung dran)
  • 6-Gang Schaltgetriebe
  • Lambdasonden und Katalysatoren


Motoraufhängung


Die Motorhalter und Gummilager können einem E31, E32 oder E34 mit V8 Motor entnommen werden.

Tragebügel links: 22 12 1 702 636
Tragebügel rechts: 11 81 1 140 506

Gummilager links: 11 81 1 094 149
Gummilager rechts: 11 81 1 094 150
Die Ölwanne des S62 Motors passt auch im E31. Die seitlich am S62 montierten Ölpumpen bleiben unverändert erhalten.


Wasserkühler


Der Wasserkühler wird vom E31 850i genutzt. Dieser ist ähnlich dimensioniert wie der M5 E39 Kühler, passt aber besser in den E31. Es werden idealerweise der Ausgleichsbehälter und die Zarge vom M5 E39 verwendet, damit passen die Wasserschläuche einfach und ohne Änderungen. Für den Ausgleichsbehälter ist ein kleiner Winkel zur Befestigung herzustellen.





Die Wasseranschlüsse auf der S62 Motorrückseite können ohne große Änderungen auch im E31 angeschlossen werden.


Motorumfeld


Alle E31 haben eine hydraulisch unterstützte Bremskraftverstärkung. Der servogestütze BKV des 850i steht dem S62 Motor nicht im Weg, kann also unverändert bleiben.
Das Ölfiltergehäuse bzw. dessen Befestigungsblech muss ca. 5cm nach außen versetzt werden, damit es genügend Abstand zum breiteren Motor bekommt.

Die Luftfilterkästen werden unverändert vom 850Ci übernommen. Kleiner Vorteil für den 850er gegenüber einem 840i als Ausgangsbasis. Die Verbindung zu den Luftmassenmesser erfolgt über Silikonschläuche mit Adaption von 70 auf 80mm.

Der Lufteinlass für die Innenraumbelüftung muss einige Zentimeter ausgeschnitten werden, damit der Luftsammler genug Platz hat. Durch den kleinen Schlitz gelangt nun auch warme Motorluft in den Innenraum. Bisher gab es damit keine Probleme oder Geruchsbelästigungen. Bei Bedarf kann das Plastikteil auch entsprechend abgedichtet werden.

Foto folgt
Die Motorhaube muss ein wenig nachgearbeitet werden. Im vorderen Bereich des Luftsammers kommen sich Blech und Alu auf ca. 1cm näher. Die Dämmmatte und auch eine Strebe muss in diesem Bereich auf der Beifahrerseite entfernt werden.


Bremsanlage


Die original verbaute 325x30mm Bremsanlage ist für die 400PS und das hohe Fahrzeuggewicht zu schwach dimensioniert. Eine brachiale Kombination mit M5 V10 Bremsscheibe findet sich hier. Eine Bremsenlösung für die 17 Zoll RC Felgen ist in Arbeit.


Getriebe, Kardanwelle, Differential


Der Getriebehalter kann einem E31 oder E34 mit M60 Motor und 6 Gang Schaltgetriebe entnommen werden.

Getriebehalter 23 70 1 092 201

Die Kardanwelle (L=1418mm) wird am besten neu bestellt, vom 840i mit 6 Gang Schaltgetriebe.

Gelenkwelle 6 Gang 26 10 1 227 880

Das Hinterachsgetriebe Typ 210 des E31 kann in der Regel weiterverwendet werden. Die Anschlüsse an die Kardanwelle passen.

Folgende Übersetzungen sind im 8er anzutreffen:

850iA: 3,15
850i 6G, 840i 6G: 2,93
850iA (Japan, Australien) : 3,64
M5 E39: 3,15

Das 3,15er Diff ist sicher die beste Wahl. Ich fahre aktuell das 2,93 und bin auch damit sehr zufrieden.


Lenkgetriebe


Das Lenkgetriebe eines E31 mit V12 steht beim V8 Umbau dem Abgaskrümmer deutlich im Weg. Es muss daher zwingend gegen eines vom 840i getauscht werden (alternativ auch E32 740i passend, jedoch mit leicht abweichender Übersetzung).. Ob mit oder ohne Servotronic ist eher zweitrangig. Hat der 8er keine Servotronic kann diese sehr einfach nachgerüstet werden (Kabelbaum ist vorbereitet).

Hydrolenkgetriebe 32 13 1 138 691


Servotronic Nachrüstung E31: Zurückgebundenen Stecker unter BKV finden und ans Lenkgetriebe stecken. Servotronic Relais 1 162 701 besorgen und zusammen mit Adapter Kabelbaum 32 43 1 162 736 hinter dem Lautsprecher Fahrerfußraum montieren. Sicherung F28 15A prüfen.


Die Servopumpe wird vom M5 weiterverwendet. Der Druck reicht auch für die Servobremse im E31 aus. Der Druckschlauch muss neu angefertig werden, da der 850i und der M5 Schlauch jeweils nicht passen.

Abgasanlage


Die Abgasanlage für den E31 ist eine Kombination verschiedener BMW Teile, welche ohne größeren Aufwand miteinander verbunden werden können.

Die Krümmer eines E32, E34 oder E31 V8 können unverändert an den S62 Motor montiert werden und passen perfekt zur Karosserieform. Die M5 E39 Kats samt Lambdasonden können auch im E31 genutzt werden. Zwischen den unveränderten Hosenrohren und den M5 Kats sind fahrerseitig auf 20cm Verbindungsrohre einzusetzen, damit die Kats korrekt ausgerichtet stehen. Auf der Beifahrerseite passt die Verbindung Hosenrohr zum Kat ohne Änderungen. Nach den M5 Kats kann der originale E31 Mitteltopf montiert werden.

Die besten Endtöpfe für den E31 kommen meiner Meinung nach von Hr. Engl.  Er bietet unter anderem Edelstahlendtöpfe in absoluter Serienoptik, also mit nierenförmigen Endrohren an. Der Sound ist mit dem S62 Motor perfekt. Deutlich kräftiger als M5 Serie und trotzdem nicht aufdringlich.


Elektrischer Anschluss


E31 Motorsteckerbelegung
Der 850i besitzt in der Regel drei Motorstecker deren Belegung den nachfolgenden Dokumenten entnommen werden.

Belegung Motorstecker 1992 850Ci 6-Gang Schaltgetriebe

(Die Belegung eurer Motorstecker ggf. abweichender Baujahre und Ausführungen können mir gern zur Analyse und Veröffentlichung zugesandt werden.)

Adapterkabelbaum
Für den elektrischen Anschluss muss ein Adapterkabelbaum angefertigt werden. Enthalten ist auch ein zusätzliches Benzinpumpenrelais, welches das Massesignal vom M5 Steuergerät in eine Plusspannung "umwandelt". Gleiches gilt für das Rückfahrlicht. Für den Adapterkabelbaum meines 92er 850i mit einem 2000er S62 Motor habe ich einen Schaltplan erstellt:

Schaltplan Adapterkabelbaum V2 pdf


E-Box
In der Steuergeräteabteilung auf der Beifahrerseite im E31 Motorraum wird es durch die S62 Kabel, das DME Steuergerät und den Adapterkabelbaum samt der drei Motorstecker etwas eng. Es geht aber alles komplett hinein und die Abdeckung läßt sich problemlos wieder verschliessen.

Foto folgt
Pedalwertgeber
Am Pedalwertgeber im Fahrerfußraum muss der E31 Stecker abgeschnitten und gegen den vom M5 E39 getauscht werden. Die Belegung und Bauform des 8 poligen Steckers ist zwar gleich, aber männlicher und weiblicher Stecker sind genau vertauscht. Auch ein Adapter wäre hier natürlich machbar.
S62 DME Steuergerät
Das M5 E39 DME Steuergerät muss für den Einbau in den E31 vorbereitet werden. Die Kopplungen zur E39 Karosserieelektrik und zum DSC müssen modifiziert werden, so daß der Motor auch ohne E39 volle Leistung bringt. Die EWS kann ebenfalls entfernt werden. Ein paar Nm lassen sich durch Anpassung der VANOS Kennlinie auch noch holen. Die V-Max Sperre kann ebenfalls problemlos entfernt werden. Eine Bezugsquelle für fertige Steuergeräte dürfte bekannt sein, kann bei Bedarf bei mir per Email erfragt werden.
Wenn der Adapterkabelbaum richtig gebaut wurde, sollte es nach dem Umbau so aussehen. Keine Fehler in der Checkkontroll. Wassertemperatur wird korrekt angezeigt, Drehzahl ohne Modul etwas zu hoch. Die ABS Lampe leuchtet, siehe dazu auch die nächsten Abschnitte.

Drehzahlanzeige
Das 850Ci Cockpit zeigt nach dem S62 Umbau zunächst nicht die korrekte Drehzahl an. Hier schafft ein Drehzahlmodul 8:6 für 50 EUR von stifter@mail.de Abhilfe. Ich habe die vom Jan angelieferte Platine in ein Relais-Leergehäuse montiert.

Alternativ möglich wäre auch die Codierung des Cockpits auf "840i Schaltgetriebe". Dies ist vorallem sinnvoll, wenn der 8er ein Automatik ist und nach dem Umbau ständig Getriebenotprogramm im Cockpit anzeigt. Eine Bezugsquelle kann per Email erfragt werden.



ABS / ASC
Das ABS kann ohne Probleme zum Leben erweckt werden, da es keine Kommunikation mit der DME benötigt. Die ASC Funktion liess sich bei meinem 8er nicht aktivieren. Das ASC Steuergerät meines 92er 850i kann keine Daten von der S62 DME über den CAN Bus empfangen. Obwohl CAN H und CAN L angeschlossen sind, kommt keine Kommunikation zustande, vermutlich wegen verschiedener Bus Versionen.

Abhilfe wäre hier das Verbauen eines DSC Moduls eines neueren 8ers oder vom M5 E39. Der Verzicht auf ASC ist aufgrund der guten Traktion und dem eher sportlichen Einsatz akzeptabel.


Ölniveauanzeige
Der Ölniveausensor berichtet beim S62 direkt der DME Motorsteuerung und steht damit nicht mehr als analoges Signal für die E31 Checkkontroll zur Verfügung. Denkbar wäre der Verbau eines E39 Cockpits aber mit wiederum anderen weitreichenden Effekten und Nachteilen. Aktuell muss also klassisch bei jedem Tanken nach dem Ölstand geschaut werden. Freut sich vielleicht der ein oder andere Passant, wenn die Haube mal aufgeht.

Diagnose E31 Fahrzeugelektrik
Die runde Diagnosedose des V12 Motors ist mit dem S62 entfallen. Daher habe ich eine neue runde Diagnosedose montiert und angeschlossen (X20: Pin 21 RXD und Pin 22 TXD). Dann können EKM und IHKA diagnostiziert werden.
Wer ins ASC/ABS Steuergerät diagnostizieren will, muss X69 Pin 23 RXD und Pin 24 TXD nutzen und diese auch mit der runden Diagnosedose verbinden.

Der S62 Motor bringt eine OBD2 Dose mit, wo beispielweise mittels einem WiFi Adapter eine Auswertung und Anzeige der Motordaten auf dem Smartphone möglich ist. 

Endergebnis


Der S62 Motor passt wie angegossen in den 850Ci Motorraum. Es gibt keine nennenswerten Engstellen, wo es zur Karosse oder Anbauteilen übermäßig eng wird. Das Package ist perfekt wie bei einer Werksvariante.

Optisch ist der Motor im E31 eine Augenweide, das M Zeichen und Karboneinlage auf dem Ansaugkrümmer stellen klar was für ein Ausnahmetriebwerk hier verbaut ist.

Die Fahrleistungen sind ziemlich identisch zu denen im M5 E39. Bezüglich der Endgeschwindigkeit könnte der E31 aufgrund der flacheren Karosse leichte Vorteile haben. Die Verbrauchswerte liegen bei sparsamer Fahrweise bei 10.5 Liter Überland, bei 12-15  Liter in der Stadt und können bei Vollgas auch 18 Liter erreichen (Werte gemessen mit 2,93 Diff).

Neben der reinen Beschleunigung, welche ganz klar auf Sportwagenniveau liegt, überzeugt der S62 Motor durch kräftigen Durchzug bei niedrigen Drehzahlen. Sparsames Bummeln im hohen Gang ist problemlos machbar. Die Fahrleistungen liegen bis 120kmh auf E30 V8 4.0 Niveau, darüber langt der S62 kräftig zu bis ca. 260kmh. Darüber wird es etwas ruhiger, 303km/h nach Navi sind problemlos machbar und auch auf deutschen Autobahnen hin und wieder real umsetzbar.






tino@e30.de