- Nội dung thực hiện:
d. Phân loại theo phần tử ổn định
2.3. Cấu tạo phuộc khí nén
2.3.1. Lò xo không khí
Hình 2.2: Cấu tạo lò xo không khí
Các bề mặt bên ngoài và bên trong được làm bằng một vật liệu đàn hồi. Vật liệu có khả năng chống tất cả các ảnh hưởng thời tiết và phần lớn là chống dầu. Bề mặt bên trong được thiết kế đặc biệt kín khí. Sự ổn định hỗ trợ hấp thụ các lực được tạo ra bởi áp suất bên trong không khí lò xo.
Vật liệu đàn hồi chất lượng cao và dây polyamide tạo nên bầu hơi chữ U với đặc điểm không lắc ngang và phản ứng nhạy cảm của hệ thống lò xo. Các thuộc tính cần thiết được đảm bảo trên một phạm vi nhiệt độ rộng giữa -35°C và +90°C. Vòng giữ kim loại làm căng bầu hơi giữa việc đóng nắp ở trên và pít tông. Các bầu hơi chữ U không điều khiển vào piston. Tùy thuộc vào thiết kế trục, lò xo không khí là riêng biệt từ giảm xóc hoặc kết hợp như một thanh chống treo (sắp xếp đồng trục).
2.3.2. Bộ giảm xóc PDC
Để duy trì mức độ giảm xóc và các đặc tính xử lý ở mức không đổi giữa một phần tải trọng và đầy đủ tải trọng, hệ thống treo không khí tự cân bằng của Audi A6 và hệ thống treo khí 4 cấp Audi allroad quattro đều được trang bị hệ thống nhận dạng tải biến thiên liên tục đến trục sau.
Cùng với tần số tự nhiên không đổi của thân xe, thân xe duy trì các đặc tính rung động hầu như không đổi bất kể tải trọng nhờ vào lò xo không khí.
Bộ giảm xóc PDC (Điều khiển giảm xóc khí nén) chịu trách nhiệm cho việc này. Lực giảm xóc có thể thay đổi theo áp suất lò xo không khí. Lực giảm xóc được thay đổi bằng một van PDC riêng được tích hợp vào bộ giảm chấn. Nó được kết nối với lò xo không khí thông qua một ống.
Một van tiết lưu trong van PDC được điều khiển bởi áp suất lò xo không khí đóng vai trò là biến điều khiển tỷ lệ với tải. Điều này ảnh hưởng đến sức cản dòng chảy và lực giảm xóc trong quá trình nén và phục hồi.
Đầu nối không khí trong van PDC được trang bị van tiết lưu để chống lại ảnh hưởng không mong muốn của sự thay đổi áp suất động (nén và phục hồi) trong lò xo không khí.
Hình 2.3: Vị trí van PDC
2.3.3. Cấu tạo của lò xo không khí tích hợp van PDC
Van PDC ảnh hưởng đến sức cản dòng chảy của buồng làm việc ở phía thanh piston (buồng làm việc 1).
Buồng làm việc 1 được kết nối với van PDC thông qua các lỗ khoan. Van PDC có sức cản dòng chảy thấp khi áp suất lò xo không khí thấp (không tải hoặc tải một phần nhỏ). Một phần của dầu giảm xóc bỏ qua van giảm xóc, do đó làm giảm lực giảm xóc.
Sức cản dòng chảy của van PDC có mối quan hệ cố định với áp suất điều khiển (áp suất lò xo không khí).
Lực giảm xóc phụ thuộc vào sức cản dòng chảy của van giảm xóc có liên quan (nén/phục hồi) cộng hưởng với van PDC.
2.3.4. Cách hoạt động của van PDC
2.3.4.1. Chức năng trong quá trình nén ở áp suất lò xo không khí thấp
Pít-tông được đẩy xuống và giảm xóc được xác định bởi van đáy và ở một mức độ nhất định bởi sức cản dòng chảy của piston.
Dầu được dịch chuyển bởi thanh piston chảy một phần qua van đáy vào bể chứa. Phần còn lại chảy qua các lỗ khoan trong buồng làm việc 1 đến van PDC. Khi có áp suất điều khiển (áp suất lò xo không khí) và sức cản dòng chảy thấp của van PDC thấp, lực giảm chấn bị giảm.
Hình 2.5: Nén ở áp suất thấp
2.3.4.2. Chức năng trong quá trình hồi phục ở áp suất lò xo không khí thấp
Pít-tông được đẩy xuống dưới và giảm xóc được xác định bởi van dưới cùng và ở một mức độ nhất định bởi sức cản dòng chảy của piston. Dầu được dịch chuyển bởi thanh piston chảy một phần qua van đáy vào bể chứa. Phần còn lại chảy qua các lỗ khoan trong buồng làm việc 1 đến van PDC. Khi áp suất điều khiển (áp suất lò xo không khí) và do đó điện trở dòng chảy thấp của van PDC thấp, lực giảm chấn bị giảm.
Pít-tông được kéo lên trên, một phần dầu chảy qua van pít-tông, phần còn lại chảy qua các lỗ khoan trong buồng làm việc 1 đến van PDC. Khi áp suất điều khiển (áp suất lò xo không khí) và do đó, sức cản dòng chảy của van PDC thấp, lực giảm xóc bị giảm.
Hình 2.6: Phục hồi ở áp suất thấp
2.3.4.3. Chức năng trong quá trình nén ở áp suất lò xo không khí cao
Áp suất điều khiển và khả năng chống chảy của van PDC cao. Hầu hết dầu (liên quan đến áp suất điều khiển) phải chảy qua van piston, do đó làm tăng lực giảm xóc.
Hình 2.7: Nén ở áp suất cao
2.3.4.4. Chức năng trong quá trình hồi phục ở áp suất không khí cao
Áp suất điều khiển và khả năng chống chảy của van PDC cao. Hầu hết dầu (tùy thuộc vào áp suất điều khiển) buộc phải chảy qua van piston, do đó làm tăng lực giảm xóc.
Hình 2.8: Phục hồi ở áp suất cao
2.3.5. Vị trí cổng kết nối không khí
2.4. Bộ cung cấp khí nén
2.4.1. Các thành phần của bộ cung cấp khí nén
Các thành phần sau đây được chứa trong một hộp kim loại bên trong bộ cấp khí: - Máy nén V66 tích hợp máy sấy khí và van xả N111,
- Van cấp khí nén ngang N150 và N151, - Bộ điều khiển J197
- Rơle cho máy nén J403
Các thành phần được liệt kê ở trên được đặt trong một tấm cách nhiệt bọt polyurethane đặc biệt (bọt PUR) để đảm bảo độ rung và giảm âm. Thảm cách nhiệt được thiết kế để cố định vị trí của các thành phần riêng lẻ trong hộp kim loại.
Ống lót cao su thích ứng đặc biệt ngăn chặn bất kỳ sự rung động đáng kể nào đến thân xe. Đảm bảo rằng ống lót cao su được lắp đặt chính xác!
Cả hai nửa của hộp kim loại được gắn một con dấu. Con dấu này về cơ bản là để cách âm. Khi máy nén hút và thoát khí ra khỏi hộp kim loại, nó được thiết kế để cho phép một mức độ rò rỉ nhất định.
Hình 2.10: Cấu tạo của bộ cung cấp khí nén
2.4.2. Máy nén
Khí nén được tạo ra bằng máy nén khí piston một cấp với máy sấy khí tích hợp. Để tránh ô nhiễm dầu của ống chữ U và hộp mực máy sấy, máy nén khí được gọi là máy nén chạy khô.
Vòng bi được bôi trơn vĩnh viễn và vòng pít-tông PTFE (polytetrafluoroetylen) đảm bảo tuổi thọ cao.
Hình 2.11: Cấu tạo máy nén khí
2.4.3. Máy sấy không khí
Không khí phải được hút ẩm để ngăn chặn nước đọng và các vấn đề liên quan đến ăn mòn và đóng băng. Hệ thống được sử dụng ở đây là một hệ thống máy sấy không khí tái sinh. Một hạt silicat tổng hợp được sản xuất được sử dụng làm tác nhân sấy. Tùy thuộc vào nhiệt độ, hạt này có thể lưu trữ lượng nước bằng 20% chính trọng lượng của nó.
Vì máy sấy không khí hoạt động tái tạo và chỉ hoạt động với không khí được lọc, không có dầu, nên nó không chịu sự thay thế và do đó không cần bảo trì.
Hình 2.12: Máy sấy không khí
2.4.4. Van xả
Van xả N111 là van 3/2 (ba kết nối và hai vị trí chuyển mạch) và được đóng không có dòng điện. N111 chỉ được sử dụng cho mục đích xả thải (hạ thấp).
Để hạ thấp, van xả được điều khiển bởi bộ điều khiển J197 cùng với van N150 và 151.
Van xả N111 là van 3/2 (ba kết nối và hai vị trí chuyển mạch) và được đóng không có dòng điện. N111 chỉ được sử dụng cho mục đích xả thải (hạ thấp).
Để hạ thấp, van xả được điều khiển bởi bộ điều khiển J197 cùng với van N150 và N151.
Van xả khí nén thực hiện hai nhiệm vụ: - Đây là một thiết bị duy trì áp suất dư - Là thiết bị giới hạn áp suất
Một áp suất tối thiểu được xác định trước (lớn hơn 3,5 bar) là cần thiết để ngăn ngừa thiệt hại cho lò xo không khí (ống thổi chữ U).
Thiết bị duy trì áp suất dư đảm bảo rằng áp suất trong hệ thống treo khí không giảm xuống dưới 3,5 bar trong quá trình khử áp (trừ trường hợp rò rỉ ngược dòng từ van xả khí nén).
2.4.5. Van cấp khí nén
Van cho thanh chống treo phía sau bên trái N150 và phía sau bên phải N151. Các van N150 và N151 được mô tả là các van cấp khí nén và được kết hợp trong một vỏ.
Cả hai van cấp khí nén được gọi là van 2/2 (2 kết nối và 2 vị trí chuyển mạch). Các van cấp khí nén được sử dụng để lấp đầy và xả lò xo không khí. Các van được đóng khi không có dòng điện và ngăn chặn sự cân bằng áp suất không mong muốn giữa lò xo không khí bên trái và bên phải. Điều này ngăn áp suất lò xo không khí của bánh xe bên ngoài (áp suất lò xo không khí cao hơn) và bánh xe bên trong (áp suất lò xo không khí thấp hơn) thoát ra khi vào cua. Điều này sẽ dẫn đến một độ nghiêng tạm thời của chiếc xe.
Các van cấp khí nén luôn được điều khiển đồng loạt trong quá trình nâng và hạ vì điều chỉnh chỉ có thể được thực hiện cho toàn bộ trục.
Sau một quá trình điều khiển trong khi xe đang hoạt động (v lớn hơn 10 km/h), các van cấp khí nén ngang được mở ba lần trong khoảng 3 giây trong khoảng thời gian xấp xỉ 12 giây để cân bằng áp suất giữa lò xo không khí bên trái và bên phải.
Ví dụ, nếu một quá trình kiểm soát diễn ra trong khi vào cua, điều này sẽ khiến trục sau bị nghiêng. Độ nghiêng được bù bằng việc mở các van cấp khí nén ngang, như mô tả ở trên.
Hình 2.13: Van cấp khí nén
2.4.6. Cảm biến độ cao
Cấp độ xe được phát hiện bởi hệ thống tự gửi G84 (cảm biến độ cao). Một cảm biến góc không tiếp xúc được sử dụng để xác định độ nén của lò xo giữa trục sau và thân xe với sự trợ giúp của thanh liên kết. Thanh liên kết được thiết kế để bù phần lớn cho nén một phía.
Kết nối này cho phép tự cân bằng hoạt động chỉ bằng một cảm biến cấp. Hệ thống tự cân bằng trong Audi A6 không thể bù cho các mức khác nhau ở bên trái và bên phải (ví dụ: do tải một phía).
Hình 2.14: Vị trí cảm biến độ cao
Hình 2.16: Sơ đồ điện áp của cảm biến độ cao
2.4.7. Bộ điều khiển
Yếu tố trung tâm của hệ thống là bộ điều khiển, cùng với các chức năng điều khiển của nó, cho phép theo dõi và chẩn đoán toàn bộ hệ thống.
Bộ điều khiển phát hiện tín hiệu từ cảm biến độ cao và sử dụng nó để xác định độ cao xe hiện tại. Điều này được so sánh với mức tham chiếu và được sửa nếu cần thiết tùy thuộc vào các biến đầu vào (giao diện) và các tham số điều khiển bên trong của nó (thời gian lọc và mức dung sai).
Nó phân biệt giữa các tình huống điều khiển khác nhau và điều khiển chúng thông qua các khái niệm điều khiển có liên quan. Tự chẩn đoán toàn diện tạo điều kiện cho việc kiểm tra và bảo trì hệ thống.
2.5. Sơ đồ hệ thống nén khí
Hình 2.18: Sơ đồ nén khí của hệ thống treo khí nén
1: Bộ lọc hút; 2: Máy nén khí với động cơ V66; 3: Van một chiều; 4: Máy sấy; 5: Van một chiều 2; 6: Van một chiều 3; 7: Bướm ga; 8: Bộ lọc xả; 9: Van xả khí nén; 10: Van xả N111; 11: Van cho thanh chống treo HL N150; 12: Van cho thanh chống
treo HL N151; 13: Lò xo không khí phía sau bên trái; 14: Lò xo không khí phía sau bên phải.
2.6. Sơ đồ mạch điện
Bảng 2.1: Giải thích kí hiệu trên mạch điện hệ thống treo khí nén
Mã
số Giải thích
Mã
số Giải thích
C11 Tụ điện N151 Thanh chống phía sau bên
phải G84 Gửi tín hiệu cho hệ thống treo tự cân
J197 Bộ điều khiển hệ thống treo tự cân
bằng V66 Máy nén khí
J403 Rơ-le máy nén của hệ thống treo tự
cân bằng 1 Giao diện chẩn đoán
K134 Đèn cảnh báo lỗi hệ thống treo tự cân
bằng 2 Tín hiệu tốc độ lái xe
N11 Van xả 3 Tín hiệu tiếp xúc cửa
N150 Thanh chống phía sau bên trái 4 Tín hiệu đầu cuối 50
- Tín hiệu tốc độ lái xe tín hiệu sóng vuông được xử lý, tần số thay đổi tương tự với tốc độ xe. Đánh giá điều kiện lái xe (chế độ đứng yên/lái xe) và để lựa chọn các tiêu chí kiểm soát.
- Tín hiệu T.15 được sử dụng để đánh giá trạng thái hệ thống, chế độ chạy, dừng, lái xe và ngủ. Tín hiệu công tắc cửa là tín hiệu mát từ bộ điều khiển để khóa trung tâm. Nó báo hiệu rằng cửa hoặc nắp capo/cửa sau đang mở. Nó đóng vai trò là xung thức dậy cho các chế độ chuyển đổi từ chế độ ngủ sang chế độ chạy.
- Tín hiệu T. 50 báo hiệu sự điều khiển của bộ khởi động và được sử dụng để tắt máy nén trong quá trình khởi động. Nếu vị trí thấp (độ cao xe thấp) được phát hiện sau một xung đánh thức, máy nén được kích hoạt ngay lập tức. Máy nén được tắt trong quá trình khởi động để bảo vệ pin và đảm bảo hiệu suất khởi động.
2.7. Điều khiển
➢ Chế độ lái
Chế độ lái xe được nhận ra ở tốc độ 10 km/h.
Trong chế độ lái xe, sự thay đổi mức trong lò xo không khí gây ra bởi mức tiêu thụ nhiên liệu hoặc thay đổi thể tích liên quan đến nhiệt độ được điều chỉnh.
Vì vậy, việc tăng tốc hoặc phanh không ảnh hưởng đến hệ thống điều khiển, thời gian phản hồi dài được đặt ở chế độ lái.
Thời gian phản hồi trong khoảng từ 50 giây đến 15 phút tùy thuộc vào ngưỡng điều khiển.
➢ Chế độ đứng yên
Chế độ đứng yên được ghi nhận ở tốc độ nhỏ hơn5 km/h.
Trong chế độ dừng, độ lệch của xe do ví dụ: hành khách vào hoặc ra khỏi xe, hoặc do tải hoặc dỡ khoang hành lý, được điều chỉnh lại trong một thời gian ngắn để đáp ứng, sau đó khôi phục mức tham chiếu càng nhanh càng tốt ngay cả trước khi hành trình bắt đầu.
Thời gian phản hồi là 1 hoặc 5 giây, tùy thuộc vào cấp độ lệch. Nếu độ lệch là lớn (vị trí cực thấp) thì thời gian phản hồi là 1 giây, ở độ lệch thấp hơn (độ lệch bình thường) là 5 giây.
Sau khi khởi động, hệ thống điều khiển ở chế độ được gọi là run-on/run-up. Thiết bị điều khiển vẫn hoạt động trong tối đa 15 phút (qua thiết bị đầu cuối 30) cho đến khi thiết bị chuyển sang chế độ ngủ.
Chế độ khởi động/chạy cầm chừng được sử dụng để điều chỉnh độ lệch sau khi đỗ xe hoặc trước khi bắt đầu hành trình.
Giá trị giới hạn theo hướng bật lại được tăng thêm 25 mm ở chế độ chạy khởi động/chạy cầm chừng để khi người lái và/hoặc hành khách vào lại xe, nó không bị chìm thấp hơn mức tham chiếu hoặc theo thứ tự để giảm thiểu bất kỳ thời gian nâng xe cần thiết.
Thời gian phản hồi tương tự áp dụng như thời gian được chỉ định cho chế độ đứng yên.
➢ Chế độ ngủ
Để giảm thiểu mức tiêu thụ điện, hệ thống điều khiển chuyển sang hệ thống nhàn rỗi (chế độ ngủ) sau 15 phút.
Không có điều chỉnh mức độ trong chế độ ngủ. Thức dậy được kích hoạt chủ yếu bởi tín hiệu công tắc cửa.
Nếu tín hiệu công tắc cửa không thành công, hệ thống sẽ được kích hoạt khi khởi động động cơ hoặc bằng tín hiệu tốc độ lái xe.
Hệ thống có thể chuyển đổi giữa chế độ ngủ và chế độ chạy, được kích hoạt bởi tín hiệu công tắc cửa, tối đa là 5 lần. Sau đó, hệ thống chỉ có thể được kích hoạt thông qua thiết bị đầu cuối 15 và / hoặc tín hiệu tốc độ lái xe.
Chương 3: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN 4 CẤP TRÊN XE AUDI