содержание .. 1 2 3 ..

Volkswagen Touareg 2019. Ходовая часть и полный привод. Устройство, принцип работы - часть 2

Назначение

Поперечный крен — это движение автомобиля

вокруг продольной оси, которое в классическом

автомобилестроении ограничивается с помощью

стабилизаторов. Принципиально стабилизатор

представляет собой торсион, соединяющий между

собой правое и левое колёса одной оси и таким

образом уменьшающий крен на поворотах.

Недостаток: при проезде неровностей

в прямолинейном движении только с одной

стороны автомобиля стабилизатор увеличивает

крен.

s578_019

Поэтому проектирование стабилизатора

без системы стабилизации крена требует

компромисса между максимальной стабилизацией

в поворотах и минимальной стабилизацией

при движении по неровностям на одной стороне

полосы. Такой компромисс достигается за счёт

характеристик стабилизатора. Это значит, его

жёсткость и степень скручивания определяют

уровень стабилизации крена.

Активный стабилизатор со стабилизацией крена,

напротив, изменяет жёсткость в зависимости

от дорожной ситуации:

- максимальная жёсткость при поворотах;

- минимальная жёсткость при движении

по прямой.

Это достигается благодаря тому, что правое

и левое плечи стабилизатора замыкаются между

собой или разъединяются в зависимости

от дорожной ситуации.

s578_028

Система стабилизации крена

Ходовые качества с системой стабилизации крена

Система стабилизации крена реагирует посредством различных управляющих процессов на недостаточную

или избыточную поворачиваемость автомобиля при движении в повороте.

Недостаточная поворачиваемость

Передние колёса автомобиля «уводит» в сторону

от центра поворота.

Если, например, вследствие действия

центробежной силы происходит сжатие подвески

колеса, движущегося по внешней дуге поворота,

то этот ход подвески частично передаётся через

стабилизатор и на колесо, движущееся

по внутренней дуге поворота.

Чем «жёстче» стабилизатор, тем больше разница

нагрузки на колёса одной оси.

s578_029

Избыточная поворачиваемость

Заднюю часть автомобиля «уводит» в сторону

от центра поворота.

Более «жёсткий» стабилизатор на задней оси

способствует избыточной поворачиваемости.

Благодаря тому, что электромеханическая система

стабилизации крена позволяет изменять моменты

крена на передней и задней осях, настройка

управляемости автомобиля в зависимости

от ситуации может меняться от недостаточной

поворачиваемости к нейтральной и выраженной

избыточной.

s578_030

Устройство

Электромеханическая система стабилизации крена состоит из следующих компонентов:

- активного стабилизатора с исполнительным механизмом системы предотвращения колебаний кузова

спереди слева V634 и блока управления стабилизации крена J924 на передней оси;

- активного стабилизатора с исполнительным механизмом системы предотвращения колебаний кузова

сзади слева V636 и блока управления 2 стабилизации крена J1096 на задней оси;

- преобразователя напряжения DC/DC (преобразователь напряжения, 48 В/12 В A7) перед задней осью;

- конденсатора бортовой сети 48 В C31;

- блока управления ходовой части J775.

Распределение моментов крена рассчитывается в блоке управления ходовой части J775. Блоки управления

стабилизации крена задают соответствующую жёсткость при движении в поворотах и разъединение

стабилизатора при движении по неровностям.

Конденсатор 48 В

Блок управления

Исполнительный

механизм

Преобразователь

Стабилизатор

напряжения DC/DC

s578_023a

На рисунке изображены компоненты в области задней оси.

В настоящее время Touareg 2019 имеет бортовую подсеть 48 В, только если автомобиль

оснащён системой стабилизации крена.

Дополнительную информацию о бортовой сети 48 В можно найти в программе самообучения

576 «Touareg 2019. Электрооборудование: часть 1».

Работы с бортовой сетью 48 В допускается выполнять только при снятом напряжении и только

работникам, прошедшим соответствующее обучение и обладающим базовыми знаниями

электротехники. В связи с этим точно соблюдайте указания в руководстве по эксплуатации

и в ElsaPro.

Система стабилизации крена

Устройство активного стабилизатора

Активные стабилизаторы на передней и задней осях имеют идентичную конструкцию. Внутри каждого

стабилизатора установлен электродвигатель БДПТ (бесколлекторный двигатель постоянного тока).

Этот бесколлекторный двигатель постоянного тока 48 В работает как двигатель переменного тока и имеет

потребляемую мощность 1,5 кВт.

Исполнительный механизм

активного стабилизатора

в разрезе

Поворачивающееся плечо стабилизатора

Опора стабилизатора

Неподвижное

плечо стабилизатора

Трёхступенчатый

Жгут проводов

планетарный редуктор

для датчиков

Корпус

Двигатель

Блок управления стабилизации крена

s578_080

Электродвигатель встроен в исполнительный механизм таким образом, что ротор через трёхступенчатый

планетарный редуктор связан с одним плечом стабилизатора, а статор через корпус исполнительного

механизма — с другим плечом стабилизатора. Таким образом оба плеча стабилизатора могут

поворачиваться относительно друг друга или быть стянуты вместе, чтобы реализовать жёсткие и мягкие

свойства стабилизатора.

Так как система стабилизации крена должна реагировать исключительно быстро, электродвигатель

вращается с очень высокой скоростью: примерно 4000 об/мин. Он постоянно находится в режиме пуска

и поэтому всегда в готовности. Предъявляемые требования обусловили необходимость использовать

напряжение питания 48 В, так как требуемый отклик двигателя — примерно 300 мс — недостижим

при напряжении бортовой сети 12 В.

Трёхступенчатый планетарный редуктор

Для преобразования высокой частоты вращения

электродвигателя с малым крутящим моментом

в малую частоту вращения с высоким крутящим

моментом используется трёхступенчатый

планетарный редуктор.

s578_078

3-я ступень

2-я ступень

1-я ступень

Водило 3

Статор

Ротор

Поворачиваю-

Неподвижное

щееся плечо

плечо 

стабилизатора

s578_081

Водило 2

Приводной вал

Водило 1

В первом планетарном ряду происходит первое снижение частоты вращения, в следующем — второе,

а в третьем — третье. В общей сложности передаточное отношение составляет 1 : 200, а максимальный

передаваемый крутящий момент — 1200 Н·м. Водило этого планетарного редуктора через шлицевое

соединение жёстко связано с плечом стабилизатора.

Система стабилизации крена

Схема системы

Блок управления ходовой части J775 связан с передним блоком управления стабилизации крена J924

и задним блоком управления 2 стабилизации крена J1096. Он передаёт информацию о поперечном

ускорении, величине дорожного просвета и коэффициенте распределения. 

Этот коэффициент распределения служит для согласования торсионных моментов на обеих осях,

что обеспечивает оптимальное подавление поперечных угловых колебаний.

Корректирующее воздействие исполнительных механизмов каждой оси происходит через соответствующие

блоки управления стабилизации крена J924 и J1096.

Обозначение

Функция

C31

Конденсатор бортовой сети 48 В

Преобразователь напряжения, 

48 В/12 В

J533

Диагностический интерфейс

шин данных

J104

Блок управления ABS

J775

Блок управления ходовой части

J924

Блок управления стабилизации крена

V634

Исполнительный механизм системы

предотвращения колебаний кузова 

спереди слева

J1096

Блок управления 2 стабилизации крена

V636

Исполнительный механизм системы

предотвращения колебаний кузова 

сзади слева

G76

Задний левый датчик дорожного

просвета

G289

Передний правый датчик дорожного

просвета

G78

Передний левый датчик дорожного

s578_058

просвета

G77

Задний правый датчик дорожного

просвета

G85

Датчик угла поворота рулевого колеса

G269

Датчик момента поворота рулевого

колеса

Система стабилизации крена автоматически

При возникновении

включается при включении зажигания и не может

неисправности на дисплее

быть выключена водителем. Если система

Innovision Cockpit отображается

работает исправно, то водитель не получает

предупреждение и вносится

никакой информации о стабилизации крена.

запись в регистратор событий.

Подробное описание принципа действия и процесса регулирования

Регулирование стабилизации крена происходит с помощью двух блоков управления стабилизации крена

на основе следующих данных:

- скорость движения;

- угол поворота рулевого колеса;

- момент поворота рулевого колеса;

- поперечное ускорение;

- сигналы датчиков дорожного просвета каждого колеса;

- выбранный профиль движения.

Основным условием успешной стабилизации крена является раннее распознавание крена. 

То есть это происходит не так, что блок управления стабилизации крена, например на передней оси,

фиксирует крен и только после этого реагирует путём включения исполнительного механизма. На самом

деле программа регулирования в блоке управления устанавливает по входящим данным склонность к крену

в ближайший момент.

Начинается согласованное корректирующее вмешательство двух блоков управления на передней и задней

осях, до того как проявится крен автомобиля. Поэтому необходим исключительно быстрый отклик

электродвигателя. 

Различают два состояния регулирования:

- увеличение жёсткости стабилизатора при движении в повороте и распознанной склонности к крену;

- уменьшение жёсткости стабилизатора при неровностях с одной стороны дороги.

Увеличение жёсткости стабилизатора 

при движении в повороте и распознанной склонности к крену

На основе входящих данных блок управления

стабилизации крена определяет, что автомобиль

в повороте может подвергнуться крену.

Он сразу же включает электродвигатель

и увеличивает его крутящий момент настолько,

что оба плеча стабилизатора стремятся

повернуться относительно друг друга, увеличивая

жёсткость стабилизатора в целом. При этом

в подвеске между колёсами, движущимися

по внутренней и внешней дугам поворота, могут

передаваться большие усилия, заблаговременно

предотвращая крен.

s578_059

Система стабилизации крена

Разъединение стабилизатора 

при прямолинейном движении и одностороннем сцеплении с дорогой

Если при прямолинейном движении снижается

сцепление с одной стороны оси или одно из колёс

полностью теряет сцепление с дорогой, например

из-за выбоины, то автомобиль также может

подвергнуться крену. Чтобы его предотвратить,

жёсткость на кручение стабилизатора

уменьшается (разъединение). 

При этом через стабилизатор действуют силы

в противоположном направлении, так что колесо,

потерявшее опору, быстрее получит контакт

с дорогой или увеличит сцепление.

s578_060

Тормозная система

Тормозные контуры

Новым является разделение тормозных контуров: у передней и задней осей отдельные тормозные контуры. 

Такая схема носит название «чёрно-белая схема разделения тормозных контуров». Тормозное усилие

может лучше распределяться между передней и задней осями. В предшествующей модели использовалось

диагональное разделение контуров.

Чёрно-белая схема разделения тормозных контуров

В чёрно-белой схеме разделения тормозных контуров тормозные механизмы на одной оси приводятся

в действие одним тормозным контуром. 

При выходе из строя одного из контуров тормоза другой оси сохраняют работоспособность. Поскольку

при торможении большее тормозное усилие приходится на передние тормоза, при их отказе тормозной

путь может увеличиться. В то же время при торможении не появляется момент рыскания (поворот вокруг

вертикальной оси автомобиля), поэтому плечо обкатки не обязательно должно быть отрицательным.

s578_036

Диагональное разделение контуров

При диагональном (Х-образном) разделении контуров каждый контур обслуживает одно переднее и одно

заднее колесо, расположенные диагонально, чтобы при отказе любого тормозного контура тормоз одного

из передних колёс всегда сохранял работоспособность. Поэтому для обеспечения достаточной стабильности

и предотвращения рыскания (поворота вокруг вертикальной оси) используется отрицательное плечо обкатки.

s578_036a

Тормозная система

Компоненты тормозной системы

Тормозные механизмы

Тормозные механизмы колёс передней и задней осей оснащены алюминиевыми тормозными суппортами

и тормозными дисками облегчённой конструкции.

Тормозные механизмы передних колёс

Тормозные механизмы задних колёс

s578_032

s578_033

Двигатель

V6 TSI

V6 TDI

Двигатель

V6 TSI

V6 TDI

Ø × толщина, мм

375 × 36

350 × 34

Ø × толщина, мм

350 × 28

330 × 22

Модель

Akebono,

Модель

TRW EPB

неподвижный

Минимальный

суппорт

размер колеса,

Минимальный

дюймы

размер колеса,

Количество

дюймы

поршней

Количество

Диаметр, мм

поршней

Диаметр, мм

30, 36, 38



Touareg 2019 имеет разные тормозные диски для левой и правой сторон автомобиля.

Соблюдайте указания по установке в руководстве по ремонту!

Электромеханический 

стояночный тормоз

Исполнительный

механизм блокировки

трансмиссии

Touareg 2019 оснащён электромеханическим

на стоянке V682

стояночным тормозом.

s578_034

Усилитель тормозов

В Touareg 2019 используется новый сдвоенный

усилитель тормозов 9/9" производства TRW.

Благодаря использованию алюминия в качестве

материала корпуса было достигнуто значительное

снижение веса.

Выключатель стоп-сигналов аналогичен Golf 2017

и крепится к сдвоенному главному тормозному

цилиндру.

s578_035

Выключатель

стоп-сигналов

Агрегат ESC, ESP® 9

В автомобиле Touareg 2019 применяется система

ESC нового поколения с шестью поршнями.

В зависимости от комплектации автомобиля

имеется два варианта системы ESC:

- для автомобилей с адаптивным

круиз-контролем;

- для автомобилей без адаптивного

круиз-контроля.

s578_037

Активные датчики

частоты вращения

с распознаванием

направления вращения

В Touareg 2019 применяются активные датчики

частоты вращения с распознаванием направления

s578_038

вращения. По своей конструкции и работе они

аналогичны датчикам, используемым

на современных моделях автомобилей Volkswagen.

Рулевое управление

Общая информация о рулевом управлении

Touareg 2019 оснащён новым электромеханическим усилителем рулевого управления типа RCEPS

(Rack Concentric Electronic Power Steering). Благодаря новой конструкции корпуса общую массу рулевого

механизма удалось уменьшить примерно на 2,5 кг.

Как и в Golf GTI/GTD, используется рулевой механизм с переменным передаточным отношением,

уменьшающий полный угол поворота рулевого колеса на 100° в каждом направлении.

В зависимости от момента, прилагаемого к рулевому колесу, скорости автомобиля, угла поворота рулевого

колеса, скорости поворота рулевого колеса и других входных параметров блок управления усилителя

рулевого управления J500 рассчитывает необходимый усиливающий момент.

Главная опора

Корпус с катушкой 

Датчик момента

(статор электродвигателя)

поворота рулевого

Шариковая гайка

колеса

Вал-шестерня рулевого

механизма

Корпус

Ротор электродвигателя

Блок управления J500

Вал-шестерня

Центральный

рулевого

участок

Зубчатая рейка

механизма

зубчатой рейки

s578_041

Зубья

Внешние участки зубчатой рейки

Принцип действия

Воздействие водителя на рулевое колесо передаётся через вал-шестерню на зубья зубчатой рейки 

(на рисунке выделены зелёным цветом):

- В положении для прямолинейного движения вал-шестерня находится в зацеплении с центральным

участком зубчатой рейки.

- При повороте рулевого колеса на угол больше определённой величины вал-шестерня входит

в зацепление с внешним участком зубчатой рейки.

Усиление рулевого управления обеспечивается вращающим моментом ротора электродвигателя,

соединённого с шариковой гайкой. 

Статор электродвигателя выполнен в виде катушки, жёстко встроенной в корпус. Если на катушку статора

подаётся напряжение, то ротор вращается и через шариковую гайку перемещает зубчатую рейку (участок

со спиральной нарезкой, в зацеплении с которым находится шариковая гайка, выделен на рисунке жёлтым

цветом).

Датчик угла поворота рулевого колеса встроен в модуль подрулевых переключателей и осуществляет

обмен данными по шине FlexRay.

О сбое в работе усилителя рулевого управления водителю сообщает жёлтая или красная контрольная

лампа, а также акустический сигнал.

Рулевая колонка

Конструкцией предусмотрено крепление

педального узла непосредственно к модульной

поперечной балке. 

В сочетании с другими мерами по облегчению

конструкции удалось достичь снижения веса

примерно на 2 кг.

Крепление механизма блокировки рулевой

колонки было изменено с целью повышения

защиты от угона.

Теперь электрические разъёмы подключаются

s578_042

непосредственно к рулевой колонке.

В базовой комплектации устанавливается рулевая

колонка с механической регулировкой, рулевая

колонка с электроприводом регулировки

предлагается в качестве опции.

Рулевые колёса

В базовую комплектацию входит трёхспицевое многофункциональное рулевое колесо с органами

управления круиз-контроля (GRA) или адаптивного круиз-контроля (ACC). 

В качестве опции доступны лепестковые переключатели передач и подогрев рулевого колеса.

s578_083

s578_082

Многофункциональное рулевое колесо,

Многофункциональное рулевое колесо

с подогревом в качестве опции

с лепестковыми переключателями передач,

с подогревом в качестве опции

Рулевое управление всеми колёсами

Общая информация о рулевом управлении всеми колёсами

Для Touareg 2019 впервые маркой Volkswagen в качестве опции предлагается механизм подруливания

задней оси (HAL).

s578_046

В рулевом управлении всеми колёсами различают два состояния:

Скорости ниже 37 км/ч

Скорости выше 37 км/ч

При малых скоростях, до 37 км/ч, задние колёса

Если скорость становится выше 37 км/ч, то задние

автоматически поворачиваются в противоположную

колёса при повороте рулевого колеса

сторону относительно передних колёс.

автоматически поворачиваются в ту же сторону,

Преимущества рулевого управления всеми

что и передние. 

колёсами особенно заметны при маневрировании.

За счёт этого улучшается устойчивость,

Диаметр разворота уменьшается примерно

а следовательно, и безопасность движения.

на один метр: с 12 до 11 м. 

За счёт этого улучшаются манёвренные качества

автомобиля.

s578_046a

200 км/ч

Компоненты рулевого управления всеми колёсами

Рулевое управление всеми колёсами состоит из следующих компонентов:

- блок управления подруливания задней оси J1019;

- электродвигатель;

- привод с винтовой передачей.

Привод с винтовой передачей

Весь узел, состоящий из исполнительного механизма, привода и электронного управления, крепится

на подрамнике и синхронно поворачивает колёса на одинаковый угол.

Электродвигатель винтовой передачи с помощью приводного ремня вращает гайку ходового винта, которая

передаёт движение через присоединённые рулевые тяги на поворотные кулаки. 

Оба колеса задней оси в зависимости от направления вращения электродвигателя поворачиваются

не более чем на 5° вправо или влево.

Рулевые тяги задних колёс с обоих концов установлены в сайлент-блоках, как и поперечная тяга в обычной

задней подвеске.

Изменение угла реализуется за счёт эластичности опорных элементов рычагов и поворотных кулаков.

Электродвигатель включается только в процессе поворота по сигналу блока управления подруливания

задней оси J1019.

Крепление рулевой тяги

Электродвигатель

Индексный датчик

Блок

управления

J1019

Гайка ходового винта

Ходовой винт

Приводной ремень

Шкив

Магнитный штифт

s578_055

Рулевое управление всеми колёсами

Принцип действия рулевого управления всеми колёсами

Процесс рулевого управления с обычной задней подвеской

Для лучшего понимания принципа действия рулевого управления всеми колёсами сначала рассматривается

изменение направления движения автомобиля с помощью колёс одной передней оси.

Водитель с помощью рулевого колеса инициирует

поворот или изменение направления движения.

Колёса передней оси поворачиваются.

Автомобиль следует за поворотом передних колёс. 

Одновременно задняя часть стремится к внешней

дуге поворота.

Если водитель производит, например, резкое

движение рулевым колесом, чтобы уклониться

Момент

Поперечное

рыскания

ускорение

от препятствия, то следствием может быть потеря

курсовой устойчивости.

s578_047

Поперечное

ускорение

Момент

рыскания

s578_049

Процесс рулевого управления 

со всеми управляемыми колёсами

В рулевом управлении всеми колёсами различают

два режима:

- разнонаправленное управление всеми колёсами;

- однонаправленное управление всеми колёсами.

Поворот колёс 

при разнонаправленном управлении

Водитель инициирует поворот или изменение

направления движения. Колёса передней оси

поворачиваются.

При малых скоростях рулевое управление всеми

колёсами реагирует путём поворота колёс задней

оси в противоположную сторону.

Автомобиль становится при этом более

s578_054

манёвренным, а диаметр разворота уменьшается.

Поворот колёс 

при однонаправленном управлении

В то время как разнонаправленное управление

колёс задней оси используется в нижнем

диапазоне скоростей, однонаправленное

управление осуществляется при более высоких

скоростях.

Наряду с уже перечисленными преимуществами

система ограничивает скорость вращения вокруг

вертикальной оси при внезапном объезде

препятствия.

В таких ситуациях осуществляется

однонаправленное управление колёсами задней

оси для повышения устойчивости.

s578_052

содержание .. 1 2 3 ..