Описание, устройство и принцип работы
В систему подвески Range Rover и Range Rover Sport c 2013 модельного года входит следующее:
- Передняя подвеска автомобиля
- Задняя подвеска автомобиля
- Система контроля давления в шинах (TPMS)
- Система оптимизации характеристик подвески и управляемости автомобиля (система Dynamic Response)
В зависимости от комплектации автомобиль может быть оснащен либо динамической подвеской, либо пневматической подвеской.
Передняя подвеска на новом Рендж Ровер с 2013 модельного года
Автомобиль оснащен мягкой, динамичной и очень выносливой подвеской, адаптированной к разным (в том числе сложным) условиям езды. Она включает в себя: верхний и нижний рычаги, цапфу и ступицу переднего колеса в сборе, а также блок пневморессоры и амортизатора. Каждый из этих компонентов имеет свою специфику и выполняет четко определенные функции.
Блок пневморессоры и амортизатора
Амортизатор на Range Rover 2013 выполнен в однотрубном варианте. Нижним концом он соединен с задним нижним рычагом, а в вилке предусмотрено монтажное отверстие для стойки стабилизатора. Принцип работы заключается в ограничении потока гидравлического наполнителя, пропускаемого через внутренние каналы. Частью конструкции является пневморессора, состоящая из верхней опоры, пневмобаллона, алюминиевого цилиндра, вспомогательного устройства, нижнего изолятора и алюминиевого поршня вспомогательной муфты. Сверху и снизу установлены кожухи: первый выполнен в виде независимой крышки, второй представляет собой эластичную гофрированную конструкцию. Детали и компоненты, из которых состоит внутренняя часть пневморессоры, являются необслуживаемыми.
Передний стабилизатор
Данный элемент выполнен из стальной закаленной трубы. В конструкцию входят правая и левая стойки, непосредственно передний стабилизатор и две компенсирующие резиновые втулки для его крепления к подрамнику (они работают на скручивание). На их внутренних кромках установлены пластмассовые упорные кольца, препятствующие перемещению конструкции в ту или иную сторону. На Range Rover, оснащенных системой Dynamic Response, впереди устанавливаются активные стабилизаторы поперечной устойчивости.
Верхний рычаг
Конструкция включает в себя рычаг из кованой и механически обработанной стали, передние втулки и шаровый шарнир.
Втулки устанавливаются методом прессования в специальные держатели, которые находятся на внутренней стороне рычага. Шаровая опора также запрессована, при этом ее фиксация осуществляется с натягом.
Нижние рычаги
Основными элементами конструкции являются передний и задний нижние рычаги, а также шаровые опоры для их крепления к цапфе колеса.
Материал изготовления рычагов — кованая и механически обработанная сталь. Установка втулки вилки амортизатора осуществляется с помощью предусмотренного отверстия. Наружные концы рычагов имеют коническую шаровую опору, соединяемую с цапфой колеса. Для крепления к подрамнику используются соответствующие втулки.
Цапфа и ступица колеса
Конструкция включает в себя ступичный подшипник и ступицу. Цапфа находится между шаровыми опорами нижнего и верхнего рычагов. Она произведена из кованого и механически обработанного алюминия.
Ступица — элемент, обеспечивающий крепление колеса. Его вращение обеспечивается за счет конического роликового подшипника, находящегося в кованом корпусе, а также за счет наличия у ступицы центрального отверстия со шлицами, используемыми для установки ее на полуось. Такая конструкция обеспечивает передачу крутящего момента на колесо.
Задняя подвеска на новом Рендж Ровер с 2013 модельного года
Основными элементами задней подвески являются: верхний и нижний рычаги, пневмостойка (пневмобаллон) и амортизатор, стабилизатор и его стойка, ступица и ее подшипник, цапфа колеса, интегральная тяга и штанга.
Благодаря независимой конструкции обеспечивается снижение неподрессоренной массы. Сочетание подвески с алюминиевым подрамником позволяет достичь максимальной динамики, безупречной управляемости и минимизации вибраций.
Амортизатор
Нижним концом амортизатор фиксируется на цапфе через специальную втулку, а верхняя опора находится в стойке и крепится к кузову.
Конструкция изделия — однотрубная, а принцип работы заключается в ограничении потока гидравлического наполнителя, пропускаемого через внутренние каналы.
Пневмостойка (пневмобаллон)
Пневмопружины состоят из основного поршня и верхней тарелки в сборе, к которым с помощью обжимных колец крепится пневматический баллон, выполненный из эластичного резинового материала. За счет гибкости резины, при изменении высоты кузова поршень может перемещаться в вертикальном направлении.
Задний стабилизатор и стойки
Модели, не укомплектованные Dynamic Response, имеют обычный стабилизатор поперечной устойчивости. Он выполнен из закаленной стальной трубы. Стойки фиксируются на нижних рычагах подвески и соединены штангой.
Для крепления стабилизатора на задней поперечине подрамника используются резиновые компрессионные втулки, работающие на скручивание. Они устанавливаются на поперечной балке благодаря наличию запрессованных кронштейнов. С внутренней стороны втулок установлены пластмассовые упорные кольца, препятствующие перемещению штанги в ту или иную сторону.
На концах стоек находятся шаровые шарниры, нижний из которых соединен со стойкой под прямым углом относительно ее оси.
В отверстие нижнего рычага ставится шаровая опора. Ее ось находится под прямым углом относительно оси стойки стабилизатора.
Верхний рычаг подвески
Материал изготовления данной детали — высокопрочная кованая сталь. С обеих сторон рычаг оснащен держателями, в каждый из которых запрессована втулка.
Внутренний конец фиксируется на подрамнике с помощью кронштейнов, внешний — крепится к выступам верхней части цапфы колеса.
Нижний рычаг подвески со штангой
Эта алюминиевая деталь имеет втулку и поперечный шарнир, который запрессован в нижнюю часть рычага для фиксации на подрамнике.
Для крепления пневмостойки предусмотрена специальная площадка. Также имеется отверстие, используемое для монтажа стойки стабилизатора.
В наружной части есть еще одна втулка, с помощью которой передний конец крепится к цапфе колеса.
Материалом изготовления штанги является штампованная сталь. Особое расположение и механизм установки внутренней втулки предусматривают возможность регулировки схождения задних колес.
Цапфа и ступица колеса
Конструкция состоит из ступицы с подшипником, алюминиевой цапфы, поперечного шарнира. В процессе сборки в цапфу запрессовывается подшипник со стопорным кольцом, после чего на него аналогичным методом устанавливается ступица. Крепление к колесу осуществляется с использованием шпилек на приводном фланце.
Динамическая подвеска на новом Рендж Ровер 2013 МГ
В состав динамической подвески входят амортизаторы и пружины (на рисунке под № 1, 2, 6, 8), один задний и два передних акселерометра (4, 10, 11), интегрированный блок управления (3), а также датчики высоты для всех колес (5, 7, 9, 12).
Работой системы адаптивной стабилизации подвески на Range Rover 2013 управляет интегрированный блок ISCM в соответствии с условиями дороги. Он получает сигналы от команд водителя, датчиков высоты, акселерометров и других узлов автомобиля, используя их для корректировки положения кузова и колес транспортного средства.
Амортизаторы
Амортизаторы обеспечивают оптимальную управляемость и комфорт во время вождения благодаря постоянной регулировке со стороны блока ISCM. Амортизатор представляет собой монотрубное устройство, наполненное маслом и азотом.
A — передний амортизатор с пневмопружиной в сборе;
B — задние амортизаторы (пневмопружины показаны для наглядности).
Амортизаторы в разрезе
A — «Жесткая» настройка;
B — «Мягкая» настройка;
C — Основной поток масла;
D — Обходной поток масла
1 — перепускной клапан (открыт);
2 — основной клапан;
3 — трубка;
4 — перепускной клапан (закрыт);
5 — поршень с штоком в сборе
Блок ISCM
Интегрированный блок управления подвеской внедорожников Range Rover 2013 расположен в задней правой боковой панели.
Акселерометры
Адаптивная система стабилизации включает три вида акселерометров:
- передний правый;
- передний левый;
- задний.
Устройства измеряют ускорение в вертикальной плоскости и отправляют полученные сведения блоку управления ISCM. Контроллер рассчитывает уровень подъема, крена и раскачки автомобиля, осуществляя балансировку кузова в соответствии с внутренними алгоритмами и дорожными условиями. Акселерометр связан с ISCM с помощью трех различных проводов: обратного сигнала, питания (5 В) и «массы».
Датчики высоты
Передний датчик высоты
Два датчика высоты располагаются в передней подвеске, еще два, соответственно, в задней. Представленные устройства передают необходимые данные в блок управления для обеспечения исправной работы пневматической подвески. Соединительное звено и рычаг каждого датчика высоты способны преобразовывать линейное перемещение подвески во вращательное движение оси.
Передний датчик высоты состоит из следующих элементов:
- тяга стабилизатора (на рисунке под номером 1);
- рычаг (2);
- электрический разъем (3);
- корпус (4).
Задний включает следующие элементы:
- корпус (на рис. № 3);
- электрический разъем (4);
- рычаг (2);
- тяга стабилизатора (1).
Задний датчик высоты
Датчики высоты измеряют смещение подвески и передают соответствующую информацию в виде аналогового сигнала в интегрированный блок управления ISCM. Алгоритмы контроллера рассчитывают необходимые показатели и используют полученные результаты для эффективного управления колесами автомобиля.
Диагностическая система Land Rover позволяет считывать данные о положении всех четырех углов динамической подвески автомобиля и запускать программу калибровки, записывая нужные настройки в память интегрированного блока управления. Повторная калибровка для обеспечения целостности и исправного функционирования системы может потребоваться лишь в случае снятия или замены ISCM, датчика высоты, рычага подвески, а также соединительной тяги.
Пневматическая подвеска на новом Рендж Ровер 2013 МГ
Подвеска является четырехстоечной, с электронным управлением от ISCM. Она состоит из следующих компонентов: передние/задние пневмостойки и блоки клапанов, датчики высоты, воздушный ресивер, переключатель управления, блок подачи воздуха с шумозащитным кожухом, интегрированный блок управления ISCM, передние амортизаторы.
Преимуществом пневматической подвески является ее способность обеспечивать заданную высоту кузова независимо от условий езды путем автоматической регулировки объема воздуха в пневмостойках.
Передний и задний клапанные блоки
С помощью данных устройств осуществляется подача и распределение воздуха в соответствующих пневмостойках. Передний блок имеет один перепускной и два угловых клапана. Задний блок, кроме этого, оснащен клапаном ресивера и датчиком давления. Он отвечает также за распределение входящих/выходящих из ресивера воздушных масс.
Блок подачи воздуха
Агрегат состоит из двухступенчатого поршневого компрессора, осушителя, электродвигателя, управляющего и исполнительного выпускных клапанов, температурного датчика. Также используется шумозащитный кожух, состоящий из двух частей.
Электродвигатель рассчитан на потребление постоянного тока с рабочим номинальным напряжением 13,5 В. Он обеспечивает работу кривошипа, соединенного с 2-ступенчатым поршневым узлом, который является основным функциональным элементом компрессора. В головке цилиндра установлен датчик температуры, контактирующий непосредственно с ISCM (при перегреве компрессор останавливается).
Осушитель воздуха необходим для удаления из него влаги. В противном случае она может замерзнуть, что приведет к неработоспособности конструкции.
Для быстрого выпуска воздуха используется специальный клапан, что защищает систему от избыточного давления. При этом оно остается чуть выше нормы — для предотвращения деформации упругого пневматического элемента.
Воздушный ресивер
С конструктивной точки зрения это камера, используемая для поддержания требуемой скорости поднятия подвески за счет стремительной подачи сжатого воздуха. Ресивер работает при номинальном рабочем давлении 16,5 бар, при этом его емкость составляет 11 литров.
Блок ISCM принимает давление в ресивере, измеренное до начала подъема, за достаточное. После этого на основании программной модели электронное управление обеспечивает соответствующее задействование компрессора.
Пневмостойки
Функционирование данных элементов построено по единому принципу, но конструктивно они различаются. Передние стойки являются неотъемлемыми составными частями амортизаторов, а задние — полностью независимы.
Материалом изготовления пневмостоек является эластичная резина. При этом каждая из них является герметичной камерой, обеспечивающей требуемый уровень жесткости пружины на соответствующем углу кузова.
При необходимости замены пневмостойки выпускать воздух из всей системы не требуется. Нужно лишь убрать давление на соответствующем углу, для чего используются программы диагностической системы Land Rover.
Интегрированный блок управления
Данный элемент сокращенно называется ISCM. Он связан с датчиками высоты, установленными с внутренней стороны колес, и на основании их показаний автоматически регулирует высоту каждого угла.
Если установлен новый ISCM, то система не будет функционировать до загрузки соответствующего программного обеспечения, а также проведения калибровки с соблюдением необходимых условий и процедур.
Логика работы и управление пневматической подвеской на новом Рендж Ровер 2013 МГ
На припаркованной машине ISCM автоматически включается спустя 2 часа с момента последнего выключения зажигания, и далее — ежесуточно. Блок управления проверяет высоту, и регулирует ее при наличии такой необходимости.
Блок переключателей пневмоподвески
Данный компонент предусматривает выбор следующих положений: уменьшение или увеличение высоты подвески, движение по бездорожью, нормальное положение, посадка (облегчает вход/выход из автомобиля, а также погрузку багажа), блокировка кузова в посадочном положении (удобно, например, для въезда в гараж с низким потолком).
Для выбора используется специальный переключатель, находящийся на напольной консоли за рычагом селектора.
Управление пневмоподвеской при открывании дверей
Блок ISCM ограничивает изменение высоты припаркованного автомобиля, если открыта хотя бы одна дверь. При этом на дисплее пневмоподвески индикатор заданной высоты будет включен, а ее увеличения или уменьшения — находиться в мигающем состоянии.
Изменение высоты автоматически продолжится в случае, если двери автомобиля останутся закрытыми в течение 90 секунд.
Блокировка подъема
Данный режим обычно задействуется в ситуациях, когда машина приподнимается для преодоления препятствия. Также его можно применить при использовании лебедки для перемещения Range Rover либо его фиксации. Включается при скорости до 10 км/ч.
Поддомкрачивание
Данный режим актуален при поднятии автомобиля на домкрате либо в ситуации, когда он сел на днище и не в состоянии двигаться дальше. Необходимые условия: неподвижность машины, пневмоподвеска пытается ее выровнять, при этом интенсивность опускания должна быть ниже заданного уровня на протяжении определенного времени.
Блокировка понижения подвески
Режим актуален в ситуациях, когда машина опускается на препятствие. Он инициируется, если при снижении высоты подвески скорость опускания меньше заданного предела на протяжении определенного времени.
Преодоление препятствия
Данный режим востребован, когда Range Rover движется в условиях недостаточного сцепления колес с поверхностью проезжей части (скорость — не более 20 км/ч), а также если автомобиль сел на днище в условиях бездорожья. В последнем случае возможен автоматический переход в режим максимальной высоты (вручную его включение невозможно).
Режим транспортировки
В данном случае происходит блокировка всех переключателей управления пневмоподвеской, а функция периодического выравнивания отключается. Блок ISCM автоматически обеспечивает условия, оптимальные для погрузки машины, ее фиксации транспортировочными ремнями и последующей перевозки.
Калибровка
Данный режим необходим в следующих случаях: замена датчика высоты (либо его демонтаж), блока ISCM
- отключены режимы блокировки и посадки, переключатели опускания и подъема, а также функция реагирования на несоответствие vin-кода файлу конфигурации автомобиля;
- заданы жесткие допуски для высоты подвески;
- на приборной панели отображается уведомление о том, что подвеска находится не в пользовательском режиме.
Дистанционное управление пневмоподвеской на новом Рендж Ровер 2013 МГ
Кнопки на электронном ключе можно использовать для управления пневматической системой подвески, что позволяет дистанционно поднять или опустит автомобиль. Это может быть удобно при подсоединении прицепа или загрузке автомобиля.
Для изменения высоты подвески с помощью электронного ключа автомобиль должен быть неподвижен, все двери должны быть закрыты, должны быть включены лампы аварийной сигнализации.
Чтобы увеличить высоту подвески, одновременно нажмите кнопки 1 и 2.
Чтобы уменьшить высоту подвески, одновременно нажмите кнопки 1 и 3.
Принцип действия
При нормальных условиях эксплуатации блок ISCM поддерживает балансировку автомобиля на текущей высоте дорожного просвета. Входящие от датчиков сигналы высоты кузова пропускаются через фильтры для устранения ложных сигналов, генерируемых помехами или по другим причинам. Если автомобиль стоит на месте или выполняется изменение высоты подвески, сигналы пропускаются через «быстрый» фильтр, который отслеживает действительную скорость изменения высоты. При движении автомобиля сигналы проходят через «медленный» фильтр. «Медленно» отфильтрованные сигналы почти не содержат помех и представляют собой действительное долгосрочное среднее значение высоты каждого угла. «Медленные» отфильтрованные сигналы нельзя использовать для быстрого реагирования во время изменений высоты.
Блок ISCM контролирует сигнал высоты каждого угла по быстро отфильтрованным сигналам, если автомобиль неподвижен, или по медленно отфильтрованным сигналам, если автомобиль движется. Если высота находится в «мертвой зоне» (±9 мм от заданной высоты), блок управления не выполняет никаких регулировок. Если блок управления обнаруживает, что угол переместился за пределы «мертвой зоны», блок управления включает компрессор и/или клапаны для подъема или опускания соответствующего угла до заданной высоты.
Случаи при которых происходит блокировка системы пневмоподвески на новом Рендж Ровер 2013 МГ
Существует ряд условий, в которых изменение высоты положения кузова является нежелательным. Для учета этих условий в блоке ISCM запрограммированы определенные системные запреты. При выполнении любого из указанных ниже условий блок ISCM приостанавливает изменение и коррекцию высоты.
Компрессорный блок
Давление в системе
Компрессор не включится, если давление в системе превышает 4 бара.
Температура компрессора
Для предотвращения перегрева в компрессоре имеется датчик температуры. Если температура головки цилиндра компрессора превысит заданное предельное значение, блок ISCM блокирует работу компрессора.
Прохождение поворотов
Когда блок ISCM регистрирует центростремительное ускорение более 0,2g, он запрещает любые изменения и корректировки высоты. Запрет сохраняется, пока центростремительное ускорение не станет ниже 0,15g. Блок ISCM получает данные центростремительного ускорения от RCM (блок управления системой пассивной безопасности (со встроенным датчиком рысканья и поперечного ускорения)) по высокоскоростной шине CAN (локальная сеть контроллеров) шасси.
Быстрое ускорение
Когда блок ISCM регистрирует быстрое ускорение (более 0,2g), он запрещает любые изменения и корректировки высоты. Запрет сохраняется, пока быстрое ускорение не станет ниже 0,15g. Ускорение рассчитывается блоком ISCM на основании сигнала скорости автомобиля, полученного по высокоскоростной шине CAN шасси.
Быстрое замедление
Когда блок ISCM регистрирует быстрое замедление (менее -0,2g), он запрещает любые изменения и корректировки высоты. Запрет сохраняется, пока быстрое замедление не станет ниже -0,15g. Замедление рассчитывается электронным блоком управления на основании сигнала скорости автомобиля, полученного по высокоскоростной шине CAN шасси.
Дверь открыта
При открытии любой двери блок ISCM прекращает любые изменения высоты. Выравнивание положения кузова продолжается и при открытой двери; в случае изменения нагрузки высота автомобиля поддерживается на уровне в момент открывания двери. Статус открытой двери игнорируется, если скорость автомобиля превышает 8 км/ч.
Система внутренней диагностики пневмоподвески на новом Рендж Ровер 2013 МГ
- Для получения информации о состоянии автомобиля сотрудники LR-West применяют диагностическую систему Land Rover. Коды неисправностей сохраняет блок ISCM, а для их считывания служит специальный разъем, который располагается под рулевой колонкой машины.
- Разъем является средством обмена информацией между разнообразными блоками управления передачей данных и диагностической системой. Это позволяет осуществлять быстрый поиск информации о состоянии автомобиля и программировать выполнение определенных функций.
Сообщение о неисправностях в Range Rover 2013 МГ
Система пневмоподвески может проинформировать о возможных проблемах двумя способами. В первую очередь сообщение о неисправностях выводится на информационную панель щитка приборов. Это происходит в случае, если найдена поломка и:
- блок управления определяет высоту подвески, а ее показатели соответствуют рекомендуемой конфигурации, соответствующей режиму движения;
- центр управления не может определить высоту подвески или ее показатели превышают рекомендуемые параметры. В таком случае на панель выводится сообщение о максимально допустимой скорости.
- Второй способ предполагает выключение светодиодных индикаторов переключателя управления пневмоподвеской. Это может происходить лишь в случае серьезной поломки блока ISCM, когда управление подвеской не работает.
- Если выявлена неисправность системы динамической стабилизации (DSC), то раздастся звуковой сигнал и отобразится предупреждение «SUSPENSION LOWERED FOR SAFETY» («Высота подвески уменьшена в целях безопасности»). Отметим, что данное сообщение не является признаком неисправности пневмоподвески, однако эту проблему также рекомендуется устранить как можно скорее.
Система оптимизации характеристик подвески и управляемости на новом Рендж Ровер 2013 МГ (система Dynamic Response)
Двухканальная система Dynamic Response поддерживает положение кузова при выполнении поворотов. Работой электрического и гидравлического привода управляет электронный блок управления системы Dynamic Response (DRM), расположенный за панелью приборов на стойке кузова со стороны водителя.
Система Dynamic Response использует современную двухканальную работу для независимого управления передней и задней осями. Система меняет представление об управляемости автомобиля и комфорте пассажиров, существенно уменьшая величину крена кузова в поворотах.
Новейшая двухканальная технология позволила настроить систему для достижения повышенной маневренности на низких скоростях в сочетании с улучшенной управляемостью и устойчивостью на скорости.
Новая функция режима комфорта повышает комфорт движения, выявляя и устраняя раскачивания кузова, вызываемые неровностями дороги. Если система регистрирует условия бездорожья, блок управления изолирует стабилизатор поперечной устойчивости и уменьшает уровень компенсации крена, увеличивая, таким образом, подвижность колес и поверхность контакта с покрытием.
Система работает в двух режимах: нормальный и динамический, управление которым осуществляется блоком переключателей TR (системы Terrain Response). Динамический режим позволяет снижать крен и повышать отзывчивость рулевого управления при прохождении поворотов.
Для улучшения комфорта уровень воздействия системы на крен кузова уменьшается как функция неровности дороги и скорости автомобиля.
На представленных рисунках показана разница между креном кузова автомобиля с традиционными «пассивными» стабилизаторами поперечной устойчивости и креном кузова автомобилей, оснащенных системой Dynamic Response.
Крен кузова автомобиля с традиционным (пассивным) стабилизатором поперечной устойчивости
При одинаковых боковых усилиях крен автомобиля с «пассивным» стабилизатором поперечной устойчивости будет больше, чем крен автомобиля с системой Dynamic Response. Система Dynamic Response обеспечивает минимальный крен величиной до 0,4 g, который затем постепенно увеличивается.
Система Dynamic Response также способна изменять баланс управляемости автомобиля (характеристики недостаточной/избыточной поворачиваемости), подавая различное давление в приводы передних и задних стабилизаторов поперечной устойчивости. Это делается для повышения маневренности автомобиля на низких скоростях и уменьшения чувствительности рулевого управления на высоких скоростях.
Крен кузова автомобиля с системой Dynamic Response
Система также гасит ускорения по углу крена, вызываемые неровностями дороги. Система Dynamic Response способна обнаружить движение по бездорожью и снижение скорости ниже 40 км/ч. В этом случае DRM снижает компенсацию крена. На боковых уклонах более 110 система Dynamic Response включает блокировку стабилизаторов поперечной устойчивости на низкой скорости. В состоянии блокировки стабилизаторы поперечной устойчивости работают таким же образом, как традиционные «пассивные» стабилизаторы поперечной устойчивости.
Гидравлическая система Dynamic Response очень чувствительна к попаданию грязи и пыли. Даже небольшое загрязнение может вызвать выход системы из строя.
Система Dynamic Response недоступна для автомобилей с двигателями GTDi.
В систему Dynamic Response входит: гидравлические трубопроводы к блоку клапанов системы Dynamic Response (1), блок управления системой Dynamic Response (DRM) (2), блок датчика поворота рулевого колеса (SASM) (3), верхний и нижний акселерометры (4,7), передняя и задняя штанга стабилизатора и исполнительные механизмы системы Dynamic Response (5,10), гидравлические трубопроводы от блока клапанов системы Dynamic Response (6), блок клапанов системы Dynamic Response (8), гидравлический насос системы Dynamic Response (9) и бачок рабочей жидкости системы Dynamic Response (11).
Фильтр и бачок рабочей жидкости
Бачок рабочей жидкости и фильтр системы расположены в передней левой части моторного отсека. Бачок крепится к стойке подвески.
Бачок представляет собой литую пластиковую емкость с крышкой и сапуном.
Два соединения в нижней части бачка используются для подсоединения питающего трубопровода к насосу и обратного трубопровода от блока клапанов.
В бачке установлен главный фильтр системы, очищающий жидкость, возвращаемую из блока клапанов, и сетчатый нейлоновый фильтр грубой очистки для удаления твердых частиц из жидкости перед ее подачей на сторону всасывания насоса. Фильтр и, если требуется, бачок необходимо менять через интервалы, указанные в графике обслуживания автомобиля и в случае замены компонентов гидравлической системы.
На корпусе бачка имеются рельефные метки верхнего и нижнего уровня жидкости.
Гидравлический насос системы Dynamic Response
Гидравлический насос системы Dynamic Response расположен слева от двигателя. Насос крепится к опорному кронштейну над компрессором кондиционера воздуха. Насос приводится в действие приводным ремнем вспомогательных агрегатов от коленчатого вала.
Гидравлический насос с приводом от двигателя обеспечивает постоянную подачу рабочей жидкости в блок клапанов.
Гидравлический насос системы Dynamic Response состоит из впускного порта (1), выпускного порта (2), глушителя (3), вала (4), шкива (6), разгрузочного клапана (7), пружины поршня (8), поршня (9), корпуса цилиндра (10) и противовеса (12).
Обороты гидравлического насоса, приводимого в движение приводным ремнем вспомогательных агрегатов, превышает частоту вращения коленчатого вала примерно в 1,7 раза. Насос является радиально-поршневым и способен обеспечить практически постоянный расход жидкости во всем диапазоне оборотов двигателя.
В насосе имеется восемь поршней, расположенных в расточках блока цилиндров. Установленный на шкив уравновешенный центральный вал с эксцентриковым кулачком при вращении приводит в движение поршни.
Кулачок последовательно действует на каждый поршень, выталкивая его наружу и перемещая жидкость над поршнем. Давление, созданное потоком жидкости из внутреннего отверстия цилиндра, открывает подпружиненный разгрузочный клапан. При открытии клапана находящаяся под давлением рабочая жидкость поступает в корпус насоса, а оттуда – в выпускное отверстие. Объем глушителя помогает снизить шум от работы насоса. По завершении полного хода поршня поток снижается, и разгрузочный клапан закрывается под давлением пружины.
Когда кулачок отходит от поршня, пружина опускает поршень в отверстие цилиндра, создавая вакуум над поршнем. Когда поршень опускается в отверстие цилиндра, отверстия самого поршня открываются и соединяются с отверстием впуска жидкости. Разрежение втягивает жидкость в поршень, заполняя поршень и камеру над ним. Когда поршень снова выталкивает вверх, отверстия поршня закрываются стенками цилиндра, и жидкость под давлением открывает разгрузочный клапан и вытекает в выпускное отверстие.
Вышеописанная последовательность выполняется в каждом из восьми поршней для каждого оборота вала и кулачка. При работающем двигателе данная последовательность выполняется очень быстро, создавая постоянный поток жидкости. Интенсивность потока жидкости изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя и оборотов вала до максимального значения 1000 об/мин. Давление, подаваемое на приводы напором из насоса, регулируется клапанами в блоке клапанов.
Рабочий объем насоса составляет 6 см3, а рабочее давление – 180 бар. Расход рабочей жидкости варьируется от 6,5 л/мин на холостых оборотах двигателя до 10 л/мин на 1000 об/мин и выше.
Блок клапанов системы Dynamic Response
Блок клапанов расположен под левым порогом кузова. Три резиновые втулки изолируют блок клапанов от кронштейна, предотвращая передачу гидравлического шума на кузов.
В блок клапанов системы Dynamic Response входит: клапан регулировки давления (1), пропорциональный направляющий гидрораспределитель (2), предохранительный управляющий клапан (3), датчик давления (4), гидравлические отверстия (5) и изолирующие опоры (6).
Блок клапанов регулирует подаваемое на каждый привод давление с помощью двух пропорциональных направляющих гидрораспределителей с электромагнитным приводом. Регулятор давления с электромагнитным приводом контролирует подачу требуемого давления в систему. Все три электромагнитных клапана контролируются посредством сигналов, получаемых от DRM. Пять датчиков давления контролируют давление, создаваемое регулятором давления (PCV), и давление в отдельных магистралях исполнительных механизмов.
В блоке клапанов имеется предохранительный управляющий клапан, который закрыт, когда автомобиль неподвижен, и открыт, когда автомобиль движется.
Клапан и электромагниты блока клапанов не обслуживаются.
Датчики давления крепятся винтами на блоке клапанов и загерметизированы конусным седлом. Датчик давления измеряет гидравлическое давление и возвращает сигнал в DRM.
В блоке клапанов также имеется предохранительный клапан, который обеспечивает защиту системы в случае заклинивания клапана регулировки давления (PCV) или замыкания его питания на аккумуляторную батарею.
Шесть отверстий расположены с нижней стороны блока клапанов. В каждое отверстие устанавливается комплект уплотнений, состоящий из двух уплотнительных колец и прокладных колец. Трубопроводы герметизированы с помощью комплектов уплотнений и подсоединены к блоку клапанов стопорной планкой, хомутами, резьбовыми шпильками и гайками. Эти комплекты уплотнений являются обслуживаемыми.
Штанги стабилизатора и исполнительные механизмы системы Dynamic Response
В системе Dynamic Response используется два стабилизатора поперечной устойчивости с встроенными гидравлическими приводами. Приводы подают созданное гидравлической системой усилие или крутящий момент на стабилизатор поперечной устойчивости для противодействия усилиям, вызывающим крен автомобиля при прохождении поворотов.
Передний исполнительный механизм системы Dynamic Response
Передний исполнительный механизм системы Dynamic Response состоит из литых рычагов (1), исполнительного механизма системы Dynamic Response (2), торсиона (3), стойки стабилизатора (4), винтов выпуска воздуха (5), сайлент-блока (6) и кронштейна (7).
Задний исполнительный механизм системы Dynamic Response
Задний исполнительный механизм системы Dynamic Response также как и передний состоит из литых рычагов (1), исполнительного механизма системы Dynamic Response (2), торсиона (3), стойки стабилизатора (4), винтов выпуска воздуха (5), сайлент-блока (6) и кронштейна (7).
Передний и задний гидравлические исполнительные механизмы в сборе имеют аналогичную конструкцию. Исполнительные механизмы не являются взаимозаменяемыми.
В каждом приводе имеется поршень, прикрепленный к внутренней части вращательно-поступательного шарикового винта, имеющего шлицевое соединение с одной половиной стабилизатора поперечной устойчивости. Наружная часть шарикового винта обжата и приварена к корпусу, который подсоединен к другой половине стабилизатора поперечной устойчивости. При подаче давления на одну сторону поршня или на другую шариковый винт преобразует осевое усилие, действующее на поршень, в крутящий момент между двумя половинами стабилизатора поперечной устойчивости.
Два гидравлических соединения обеспечивают крепление гидравлических трубопроводов от блока клапанов. Эти соединения используются для подачи гидравлической жидкости к каждой стороне поршня привода.
Каждый стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой литой стальной рычаг, прикрепленный к стальной трубе диаметром 40 мм.
Узел привода и стабилизаторы поперечной устойчивости являются необслуживаемыми деталями. Только крепежные втулки, кронштейны и стойки стабилизаторов поперечной устойчивости являются обслуживаемыми компонентами.
Стойки переднего и заднего стабилизаторов не отличаются по сторонам и являются такими же, как на автомобилях с пассивной подвеской. Передний стабилизатор поперечной устойчивости и привод крепятся к переднему подрамнику перед передними колесами. Две обслуживаемые разборные резиновые втулки, устанавливаемые на стабилизатор поперечной устойчивости, расположены в кронштейнах с зажимами. Каждый кронштейн крепится к подрамнику двумя болтами.
Задний стабилизатор поперечной устойчивости и привод крепятся к заднему подрамнику за задними колесами. На штанге стабилизатора под двумя хомутами установлены две резиновые втулки. Передние и задние втулки и кронштейны не являются взаимозаменяемыми.
Как на переднем, так и на заднем стабилизаторе поперечной устойчивости, усилие компенсации крена передается на рычаг подвески через шаровые шарниры стоек стабилизаторов поперечной устойчивости. Передние стойки крепятся к переднему амортизатору, а задние стойки крепятся к нижнему рычагу задней подвески.
Исполнительный механизм системы Dynamic Response в разрезе
Трубопроводы системы
Рабочая жидкость проходит через систему Dynamic Response по шести последовательно соединенным трубопроводам и шлангам. В требуемых важных точках трубопроводы устанавливаются на кронштейны для обеспечения тихой работы системы.
Трубопроводы, используемые для соединения насоса с бачком и приводами, являются неразъемными элементами. Если при обслуживании трубопроводы требуют замены, трубопроводы поставляются комплектом для передней или задней части. Гибкий шланг, обеспечивающий подачу давления от насоса в трубку высокого давления, имеет аттенюаторы. Аттенюаторы состоят из тефлоновой трубки отрегулированной длины и дросселей внутри гибкого шланга. Аттенюаторы смягчают пульсации давления гидравлической жидкости, создаваемого насосом, уменьшая шум и нагрузку на элементы на выходе насоса. Аттенюатор встроен в шланг высокого давления и не может обслуживаться по отдельности.
В первичном контуре установлен охладитель для поддержания температуры жидкости в допустимых пределах.
Блок управления системой Dynamic Response
Блок управления системой Dynamic Response (DRM) расположен под панелью приборов на стойке со стороны водителя и крепится к кронштейну. На нижней поверхности DRM имеется три разъема для подсоединения жгутов проводов.
Эти три разъема обеспечивают:
- питание;
- массу;
- сигнал;
- передачу данных датчика.
К и от DRM для управления системой Dynamic Response.
Акселерометры
Используются два акселерометра: верхний и нижний. Конструкция обоих акселерометров одинакова. Нижний акселерометр расположен под полом автомобиля с нижней стороны на внутренней панели левого порога под передней дверью. Верхней акселерометр закреплен на кронштейне панели крыши кузова, в определенном положении в верхней части ветрового стекла.
Нижний акселерометр является основным датчиком, используемым для измерения поперечного ускорения автомобиля для контроля крена кузова. Верхний акселерометр используется DRM для коррекции крена кузова и обнаружения неисправности нижнего акселерометра.
Каждый акселерометр представляет собой емкостный датчик ускорения и работает от питания 5 В, подаваемого DRM. Верхний и нижний акселерометры способны измерять ускорение в диапазоне ±1,11 g и передавать выходной сигнал в диапазоне 0,5-4,5 В обратно в DRM. Информацию о неисправностях датчиков ускорения, зарегистрированную DRM, можно извлечь при помощи диагностической системы, одобренной компанией Land Rover.
Принцип действия
Питание DRM осуществляется от главного реле в EJB (распределительная коробка двигателя).
Поперечное ускорение кузова автомобиля определяется двумя акселерометрами. Сигналы этих акселерометров вместе с данными угла поворота рулевого управления и скорости автомобиля передаются в DRM.
Сигнал частоты вращения двигателя передается в DRM от ECM (блока управления двигателем) по высокоскоростной шине CAN (локальная сеть контроллеров) силового агрегата. Сигнал оборотов двигателя используется DRM для подтверждения работы двигателя и наличия давления в гидравлической системе Dynamic Response.
Сигнал скорости движения передается в блок управления системой Dynamic Response из ABS (блока управления антиблокировочной системой тормозов) по высокоскоростной шине CAN силового агрегата. Сигнал угла поворота рулевого управления передается по высокоскоростной шине CAN шасси от блока датчика угла поворота рулевого управления (SASM) через блок шлюза (GWM). DRM использует сигнал угла поворота рулевого управления для улучшения реакции системы, а также использует этот сигнал и сигналы скорости движения для расчета поперечного ускорения.
При включении передачи заднего хода и движении задним ходом сигнал вращения колес передается по высокоскоростной шине CAN силового агрегата, система Dynamic Response возвращается в режим блокировки стабилизаторов, закрывая предохранительный управляющий клапан. Данный режим остается активным до выключения передачи заднего хода и поступления по высокоскоростной шине CAN сигнала о вращении колес, соответствующем движению вперед.
DRM получает сигнал включения зажигания по высокоскоростной шине CAN шасси. Сигнал зажигания вызывает подачу входного сигнала на DRM для сообщения блоку управления о том, что зажигание включено. Блок управления инициирует время запуска 250 мс, которое используется для предотвращения запуска функций в работу во время инициализации программного обеспечения.
Когда сигнал включения зажигания CAN становится неактивным, DRM регистрирует выключение зажигания. Блок управления продолжает работать еще в течение 60 секунд для сохранения информации о неисправности и адаптивных значений в памяти.
Эти значения и информация о неисправности считываются блоком управления при следующем включении. В блок постоянно подается питание напрямую от блока предохранителей, а его работой управляет сигнал зажигания, поступающий через проводное соединение. DRM подключен к высокоскоростной шине CAN силового агрегата и шасси. Диагностический разъем позволяет выполнять диагностику блока управления. Диагностический разъем позволяет подключать специальное диагностическое оборудование Land Rover, для считывания сохраненных в памяти блока управления кодов неисправностей. При необходимости программное обеспечение блока управления можно обновлять.
DRM подает управляющий ток в регулятор давления и пропорциональные направляющие гидрораспределители блока клапанов. Величина подаваемого тока определяется, исходя из количества входных сигналов, к примеру, от верхнего и нижнего акселерометров, скорости движения, угла поворота рулевого управления и т.д. Пропорциональные направляющие гидрораспределители регулируют гидравлическое давление, подаваемое в приводы, пропорционально силе тока, подаваемой блоком управления, до уровня, заданного калибровкой в блоке управления.
DRM подает ток в предохранительный клапан, удерживая его открытым во время нормальной работы, когда автомобиль движется.
Датчик давления, расположенный в блоке клапанов, получает питание 5 В от блока управления. Датчик имеет диапазон измерения гидравлического давления от 0 до 200 бар и возвращает в блок управления линейное выходное напряжение в соответствии со значением гидравлического давления.
DRM подает напряжение 5 В на каждый из акселерометров. Каждый акселерометр может измерять поперечное ускорение в диапазоне ± 1,11 g. Каждый акселерометр передает в блок управления входной сигнал, соответствующий поперечному ускорению, в диапазоне от 0,5 до 4,5 В. Блок управления обрабатывает два полученных сигнала, вместе с сигналами угла поворота рулевого колеса и скорости движения, чтобы получить «чистый» сигнал поперечного ускорения, который затем используется в качестве главного сигнала управления для системы Dynamic Response.
При обнаружении неисправностей системы блок управления передает сообщение по высокоскоростной шине CAN, получаемое щитком приборов. Затем на щитке приборов включается сигнализатор системы Dynamic Response:
- Несущественная неисправность – горит янтарная сигнальная лампа, и на дисплее информационного центра появляется соответствующее сообщение.
- Существенная неисправность – мигает красная сигнальная лампа, на дисплее информационного центра появляется соответствующее сообщение и включается звуковая сигнализация.
- Сообщение содержит требование водителю незамедлительно остановить автомобиля или ехать с осторожностью. На дисплее информационного центра могут появиться следующие сообщения, связанные с работой системы Dynamic Response:
- НЕИСПРАВНОСТЬ ПОДВЕСКИ. КРЕН АВТОМОБИЛЯ НА ПОВОРОТАХ.
- НЕИСПРАВНОСТЬ ПОДВЕСКИ, ОСТАНОВИТЕСЬ В БЕЗОПАСНОМ МЕСТЕ, ВЫКЛЮЧИТЕ ДВИГАТЕЛЬ.
Виды отказов
В случае отказа электронного блока управления система переходит в режим, при котором работоспособность автомобиля сохраняется, но выполняется блокировка стабилизаторов поперечной устойчивости. Длительно действующее боковое усилие вызывает прогрессивное увеличение угла крена из-за утечки гидравлической жидкости через приводы и блок клапанов. О неисправностях системы водителю сообщается с помощью звукового предупреждения и вывода сообщения на информационную панель щитка приборов. Информацию о данных неисправностях можно извлечь при помощи специального диагностического оборудования Land Rover.
При включении зажигания на две секунды включается сигнальная лампа для проверки работоспособности.
Специальную диагностическую систему Land Rover также следует использовать для продувки системы после ремонта или технического обслуживания вторичного контура и для проверки скорости реагирования гидравлической системы для подтверждения того, что исправная работа системы восстановлена. Это делается, чтобы удалить воздух из системы. Наличие воздуха в системе может существенно снизить ее эффективность и привести к регистрации кода неисправности.
Неисправности, при которых автомобиль по-прежнему можно эксплуатировать в безопасном режиме, обозначаются на щитке приборов сигнальной лампой системы Dynamic Response, которая непрерывно горит янтарным цветом. Янтарный индикатор продолжает гореть до выключения зажигания. Для всех неисправностей сигнальная лампа повторно включается, только если неисправность по-прежнему присутствует. Также будет отображаться сообщение «НЕИСПРАВНОСТЬ ПОДВЕСКИ — крен автомобиля на поворотах».
Неисправности, при которых требуется, чтобы водитель незамедлительно остановил автомобиль, обозначаются включением звукового предупреждения и миганием сигнальной лампы пневмоподвески/системы Dynamic Response красным цветом. Также появляется соответствующее сообщение на дисплее центра сообщений: «НЕИСПРАВНОСТЬ ПОДВЕСКИ — остановитесь в безопасном месте и быстро выключите двигатель».
Информацию обо всех неисправностях можно извлечь при помощи специальной диагностической системы Land Rover. Диагностическая система приводит описание неисправности, указывает ее возможные причины и способы устранения. Блок управления может выйти из строя на одном из двух этапов: «блокировка стабилизаторов» или «режим ограниченной функциональности».
Состояние «блокировки стабилизаторов» означает, что подача насоса направляется через блок клапанов обратно в бачок. Предохранительный клапан закрывается, блокируя жидкость в приводах. Жидкость может перетекать из одного привода в другой через блок клапанов. Стабилизаторы поперечной устойчивости работают аналогично традиционным стабилизаторам, оказывая сопротивление крену, но при этом, не ограничивая движение подвески.
Состояние «ограниченной функциональности» означает, что система по-прежнему может работать, но один из входных сигналов не поступает, поэтому эффективность работы системы не будет оптимальной.
При выходе из строя или нарушении регулировки SASM DRM может зарегистрировать код неисправности. Для проверки кодов неисправностей следует использовать IDS (комплексное диагностическое ПО) и удалить адаптивные данные путем сброса кодов неисправностей из блока управления после повторной калибровки SASM.
Гидравлическая система
В гидравлическую систему входит: гидравлический насос системы Dynamic Response (1), аттенюатор высокого давления (2), датчик давления регулятора давления (3), передний и задний пропорциональный направляющий гидрораспределитель (4,9), датчики давления питания привода (5), передний привод (6), задний привод (7), предохранительный клапан (8), блок клапанов (10), редукционный клапан (11), клапан регулировки давления (12), фильтр на стороне возврата (13), ресивер (14) и фильтр на стороне всасывания (15).
Автомобиль неподвижен
Когда двигатель работает, но автомобиль неподвижен, предохранительный клапан закрывается и блокирует жидкость с каждой стороны поршня привода. Гидравлический насос забирает жидкость из бачка и передает ее по контуру низкого давления в блок клапанов.
Так как предохранительный клапан закрыт, жидкость направляется через регулятор давления в бачок.
Регулятор давления полностью открывается, чтобы обеспечить максимальную подачу жидкости в бачок без повышения давления в системе. Предохранительный клапан остается закрытым, пока блок управления не получит запрос на приведение в действие.
Автомобиль движется и поворачивает налево
Когда автомобиль поворачивает налево, SASM регистрирует угол поворота, акселерометры выявляют боковую реакцию колес. Эти сигналы передаются в блок управления. Блок управления определяет, что на стабилизаторах поперечной устойчивости требуется создание усилия, действующего в противоположном направлении для противодействия указанным силам. Блок управления подает ток в соответствующую обмотку передних или задних пропорциональных направляющих гидрораспределителей. Одновременно ток подается из блока управления на регулятор давления, который управляет ограничением подачи жидкости при возврате в бачок.
Ограничение вызывает повышение давления в гидравлической системе, которое регистрируется датчиком давления, отправляющим соответствующий сигнал в блок управления. Блок управления определяет по входным сигналам, которые он получает, какое давление необходимо, и соответствующим образом регулирует величину давления.
Давление в системе действует на поршни каждого привода, создавая усилие на стабилизаторе поперечной устойчивости и уменьшая влияние центробежной силы на автомобиль и сохраняя горизонтальное положение автомобиля. Рабочая жидкость вытесняется с другой стороны поршня и возвращается в бачок через блок клапанов.
Когда боковая реакция колес исчезает, и положение кузова автомобиля снова становится вертикальным, блок управления регулирует положение пропорциональных направляющих гидрораспределителей и открывает регулятор давления, чтобы уменьшить давление в системе. Рабочая жидкость вытекает из привода обратно в систему, т.к. боковая реакция колес уменьшается, уменьшая воздействие на стабилизатор поперечной устойчивости.
Автомобиль движется и поворачивает направо
Когда автомобиль поворачивает направо, SASM регистрирует угол поворота, акселерометры выявляют боковую реакцию колес. Эти сигналы передаются в блок управления. Блок управления определяет, что на стабилизаторах поперечной устойчивости требуется создание усилия, действующего в противоположном направлении для противодействия указанным силам. Блок управления подает ток в соответствующую обмотку передних или задних пропорциональных направляющих гидрораспределителей. Одновременно ток подается из блока управления на регулятор давления, который управляет ограничением подачи жидкости при возврате в бачок.
Ограничение вызывает повышение давления в гидравлической системе, которое регистрируется датчиком давления, отправляющим соответствующий сигнал в блок управления. Блок управления определяет по входным сигналам, которые он получает, какое давление необходимо, и соответствующим образом регулирует величину давления. Давление в системе действует на поршни каждого привода, создавая усилие на стабилизаторе поперечной устойчивости и уменьшая влияние центробежной силы на автомобиль и сохраняя горизонтальное положение автомобиля. Рабочая жидкость вытесняется с другой стороны поршня и возвращается в бачок через блок клапанов.
Когда боковая реакция колес исчезает, и положение кузова автомобиля снова становится вертикальным, блок управления регулирует положение пропорциональных направляющих гидрораспределителей и открывает регулятор давления, чтобы уменьшить давление в системе. Рабочая жидкость вытекает из привода обратно в систему, т.к. боковая реакция колес уменьшается, уменьшая воздействие на стабилизатор поперечной устойчивости.
Прямолинейное движение автомобиля
Блок управления постоянно следит за поступающими сигналами и регулирует положение пропорциональных направляющих гидрораспределителей и регулятора давления для поддержания положения автомобиля во время движения. При остановке автомобиля предохранительный клапан будет оставаться открытым в течение 15 секунд для выполнения всех операций выравнивания пневматической подвески перед закрытием клапана.
Поездки по бездорожью
Блок управления распознает выезд на бездорожье, контролируя сигналы изменения углов перемещений кузова, поступающие с верхнего и нижнего акселерометров. Движение автомобиля по бездорожью приводит к образованию в датчиках ускорения и передаче ими отличающихся друг от друга сигналов, что обусловлено разным расположением датчиков относительно центра крена кузова.
Оба сигнала проходят через фильтр для удаления смещения, вызываемого наклоном автомобиля или рельефом. Затем блок управления использует этот сигнал для расчета процента неровности дорожного покрытия.
На скорости ниже 40 км/ч степень неровности дороги используется электронным блоком управления системой для ограничения работы системы Dynamic Response. На скорости выше 40 км/ч система отключает сигнал неровности дороги, и работоспособность системы Dynamic Response полностью восстанавливается. Система полностью отключается при скорости ниже 3 км/ч.
Функция обнаружения бокового уклона
Электронный блок управления системой задействует функцию выявления бокового уклона, когда верхний и нижний датчики ускорения регистрируют среднее ускорение, превышающее ± 0,2 g, или 11-градусный боковой уклон, и скорость движения автомобиля не превышает 40 км/ч.
При обнаружении бокового уклона предохранительный клапан закрывается для жесткой блокировки стабилизаторов поперечной устойчивости. Это повышает устойчивость и обеспечивает постоянство реакции автомобиля. При увеличении скорости автомобиля до 40 км/ч уровень среднего бокового ускорения тоже должен увеличиться и сохраняться на этом уровне, чтобы система распознала движение автомобиля по боковому уклону. В случае большого угла бокового уклона и низкой скорости хода блок управления быстро выявит боковой уклон.
Pnevma.by
Recent Comments