Пневмоподеска (EAS) Range Rover P38

Пневмоподеска автомобиля Range Rover P38

Введение

Историческая справка

Первые патенты на пневматические упругие элементы относятся к началу 20 го столетия. Целью создания пневмоэлементов было уменьшить колебания и вибрации автомобиля, возникающие вследствие его движения по дорожным неровностям. Первые пневмоэлементы, используемые в качестве пружин, изготавливались из кожи. В тридцатых годах 20 го века был разработан и запатентован спиральный пневматический элемент. Пневматические элементы изначально разрабатывались с целью их использования в подвеске колесных транспортных средств. Первый большой успех практического применения пневмоэлементов связан с междугородними автобусами. Этот небольшой сектор рынка возник в начале 40 х годов. К середине 50 х годов пневмоэлементы стали, наконец, применяться в конструкции легковых автомобилей, для которых они изначально создавались. Несколько позднее, в том же десятилетии, начал расти рынок пневмоэлементов, предназначенных для грузовиков и прицепов. Сегодня большая часть внедорожников и автомобилей высшего класса оборудована пневматическими упругими элементами.

В конструкции пневматической подвески вместо обычных стальных пружин используются пневматические упругие элементы. Управляемые компьютером клапаны подачи воздуха в пневмоэлементы, датчики высоты положения кузова и установленный на автомобиле компрессор позволяют поддерживать высоту положения кузова и изменять характеристики подвески. Наполненные сжатым воздухом пневмобаллоны, которые изготовлены из резины или эластомеров, обеспечивают поддержку кузова.

Компания Land Rover впервые применила пневматическую подвеску в 1992 м году на топ версиях Range Rover 'Classic'. К 1994 му году пневматическая подвеска стала стандартно устанавливаться на все варианты исполнения Range Rover. В 1998 м году на Discovery Series II стала устанавливаться задняя пневматическая подвеска с системой выравнивания положения кузова.

Land Rover Range Rover P38

Пневматическая подвеска с электронным управлением

Общие сведения

Управляемая электроникой система пневматической подвески (EAS) Range Rover, которая уже хорошо себя зарекомендовала, была усовершенствована с целью улучшения ее управления и функционирования.

 передняя подвеска

задняя подвеска

Пневматические упругие элементы обеспечивают плавную и комфортную езду. Использование микро процессора в управлении системой позволяет реализовать преимущества пневматической подвески.

При изменении нагрузки система пневмоподвески позволяет сохранить собственные частоты колебаний автомобиля практически неизменными. Это дает следующие преимущества:

• Повышение плавности хода
• Постоянство высоты положения кузова
• Улучшение коррекции направления световых пучков фар.

Система пневмоподвески обеспечивает пять положений кузова, отличающихся по высоте, а также выравнивает положение кузова с изменением нагрузки. Система автоматически поддерживает заданную высоту положения кузова при минимальном участии водителя. Высота положения кузова измеряется четырьмя датчиками с поворотными потенциометрами. На основе сигналов, поступающих от датчиков высоты положения кузова, электронный блок управления (ECU) корректирует работу каждого пневмоэлемента, управляя электромагнитными клапанами, чтобы в зависимости от условий поддержать находящееся в них количество воздуха неизменным, подкачать или выпустить из них воздух.

Система пневмоподвески обеспечивает пять положений кузова:

1. Нормальное положение кузова

2. Пониженное положение кузова (для движения по скоростному шоссе)

В этом положении по сравнению с нормальным положением кузов опущен на 25 мм (1 дюйм).

3. Положение посадки в автомобиль

В этом положении по сравнению с нормальным положением кузов опущен на 65 мм (2,6 дюйма). Установить кузов в это положение можно также и на движущемся автомобиле, если скорость движения не превышает 32 км/ч (20 миль/час). Этот режим называется "Сохранение положения посадки" ("Crawl").

4. Повышенное положение кузова

В этом положении по сравнению с нормальным положением кузов поднят на 40 мм (1,6 дюйма).

5. Высокое положение кузова

В этом положении по сравнению с нормальным положением кузов поднят на 70 мм (2,75 дюйма).

Установить кузов вручную в это положение невозможно.

Выравнивание положения кузова

Если автомобиль оснащен подвеской̆ со спиральными пружинами, изменение нагрузки приводит к изменению угла продольного наклона кузова (дифференту) или его крену, если нагрузка распределена неравномерно.

На автомобиле с пневматической̆ подвеской̆ система способна определить изменение угла продольного наклона кузова и автоматически выровнять его. Выравнивание положения кузова осуществляется по углу кузова, занимающему наиболее низкое положение. Эта процедура длится 20 секунд и повторяется каждый̆ раз, как водитель выйдет из автомобиля и закроет дверь.

Система проверяет высоту положения кузова каждые 6 часов и в случае необходимости выполняет небольшую коррекцию. При этом изменение положения углов кузова не превышает 8 мм (0,31 дюйма).

При разгрузке грузового отделения система автоматически выравнивает положение кузова после закрытия двери, реагируя на уменьшение нагрузки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если автомобиль стоит на неровной̆ поверхности или опирается колесом или несколькими колесами на тротуар, то система опустит кузов до высоты угла, занимающего наиболее низкое положение.

ВНИМАНИЕ: Во время стоянки автомобиля под его днищем не должно находиться никаких предметов, которые могут помешать выравниванию положения кузова.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: До начала работ под автомобилем или колесными арками необходимо дать системе выровнять положение кузова. Для того чтобы активировать выравнивание положения кузова, необходимо открыть и закрыть любую боковую дверь, а остальные двери, включая дверь грузового отделения, оставить закрытыми. Зажигание при этом должно быть выключено.

При выполнении любых работ, не связанных с перемещением элементов моста относительно шасси, необходимо, воспользовавшись диагностическим прибором TestBook/T4, перевести пневматическую подвеску с электронным управлением в режим 'high lock'. При этом кузов будет удерживаться в высоком положении до тех пор, пока этот режим не будет деактивирован с помощью прибора TestBook/T4.

Расположение компонентов пневматической̆ подвеской

Электронный блок управления (ECU) пневматической подвеской

Блок управления расположен под передним левым сиденьем. Он поддерживает заданную высоту положения кузова, регулируя объем воздуха в каждом пневматическом упругом элементе. К блоку управления подключена электропроводка через 35 контактный электрический разъем. Для обеспечения безопасной работы системы пневмоподвески блок управления постоянно выполняет диагностику, контролируя работоспособность системы. Он обладает рядом особенностей, обеспечивающих высокий уровень безопасности системы. В случае выхода из строя блок управления должен быть заменен.

Компрессор

Компрессор создает в системе необходимое давление воздуха. В конструкцию компрессора входит датчик температуры, по сигналу которого компрессор отключается, если его температура достигла 120°С. В верхней части компрессора расположен воздушный фильтр. Фильтр подлежит замене через каждые 39000 км пробега, а для автомобилей, предназначенных для США, через каждые 30000 миль.

Компрессор и регулятор давления объединены в один узел и расположены в моторном отсеке на внутренней поверхности левого крыла.

Осушитель воздуха

Осушитель подсоединен к воздуховоду, соединяющему компрессор и ресивер. Он установлен на корпусе воздухоочистителя двигателя. Осушитель предназначен для удаления влаги из сжатого воздуха, поступающего в систему. Воздух, выходящий из системы, проходит через осушитель в противоположном направлении и удаляет из него накопившуюся влагу, выводя ее в атмосферу.

Осушитель воздуха является необслуживаемым элементом, рассчитанным на весь срок эксплуатации автомобиля. Однако если в системе обнаружится вода, осушитель следует заменить.

ВНИМАНИЕ: При демонтаже осушителя на воздуховоды следует надеть заглушки, чтобы предотвратить попадание влаги в систему.

Блок клапанов

Электромагнитный клапан "А", к которому подсоединена электропроводка синего цвета, является необслуживаемым.

Блок клапанов управляет потоками воздуха. Исполнительными элементами, управляющими потоками воздуха, направляемыми и выходящими из пневматических упругих элементов, являются семь электромагнитных клапанов (пять из них показаны на рисунке, а два других расположены под ними) по одному клапану на каждый пневмоэлемент плюс впускной, выпускной и спускной клапаны. В соответствии с сигналами, поступающими от блока управления, клапаны наполняют пневмоэлементы сжатым воздухом или, наоборот, выпускают из них воздух в зависимости от того, необходимо ли увеличить или уменьшить давление в пневмоэлементах. Мембранный клапан, управляемый электромагнитным спускным клапаном обеспечивает прохождение воздуха, выбрасываемого в атмосферу, через осушитель.

Установленный на регуляторе давления датчик измеряет давление воздуха в системе. В соответствии с сигналом датчика давления блок управления в случае необходимости включает компрессор. Компрессор включается, когда давление в системе падает до 7,2 8,0 бар (104 116 фунтов/дюйм2). Компрессор отключается при достижении давления 9,5 10,5 бар (138 152 фунта/дюйм2).

В конструкцию регулятора давления входят следующие обслуживаемые элементы:

• Соленоиды электромагнитных клапанов (с 1 го по 6 й)
• Drive pack
• Датчик давления

Ресивер

Ресивер объемом 10 литров установлен на правой стороне рамы. Ресивер связан с системой пневмоподвески одним воздуховодом, через который воздух поступает и выходит из него. В ресивере находится сжатый воздух, давление которого изменяется в установленных пределах. На ресивере имеется пробка, которую необходимо снимать каждые 24000 миль пробега (30000 миль пробега на автомобилях, предназначенных для рынка США) с целью проверки отсутствия в системе влаги.

Датчики высоты положения кузова

Четыре потенциометрических датчика высоты положения кузова передают результаты измерений в блок управления пневмоподвеской. Потенциометры установлены на раме автомобиля и приводятся в действие рычагами и тягами, соединенными с продольными рычагами передней и задней подвесок. В случае выхода из строя датчик высоты положения кузова должен быть заменен, а работа системы пневматической подвески настроена с помощью диагностического прибора TestBook/T4.

Передние и задние пневматические упругие элементы

Пневматический упругий элемент состоит из следующих компонентов :

• Верхней пластины
• Резинового пневмобаллона
• Поршня

Передние и задние пневмоэлементы имеют схожую конструкцию, но НЕ являются взаимозаменяемыми. Пневмобаллон не подлежит ремонту и в случае выхода из строя должен быть заменен в сборе.

Реле и предохранители

Реле и предохранители электрической системы пневмоподвески (EAS) расположены в моторном отсеке, в блоке реле и предохранителей:

• Реле 20 - реле системы EAS
• Плавкий предохранитель 24 (номинальный ток 5 А) - цепь передачи сигнала о скорости движения через блок управления АБС (ABS ECU) и блок управления кузовным оборудованием (BCU) к блоку управления пневмоподвеской (EAS ECU)
• Плавкий предохранитель 29 (номинальный ток 10 А) - таймер задержки системы EAS
• Плавкий предохранитель 40 (номинальный ток 40 А) - электрическая цепь компрессора и регулятора давления системы EAS.

Органы управления системой пневмоподвески

Органы управления системой пневмоподвески расположены в центральной части панели управления.

К ним относятся:

• Переключатель режимов пневмоподвески

Этот рычажковый переключатель используется для выбора необходимой высоты положения кузова. Автомобиль не изменяет высоту положения кузова до тех пор, пока переключатель не будет отпущен. Все изменения положения переключателя отображаются на расположенной рядом с ним панели сигнальных ламп.

• Выключатель режима "Удержание"

Этот фиксирующийся выключатель позволяет отключить автоматическое переключение режимов подвески (изменение высоты положения кузова). Выбор режима "Удержание" отображается включением подсветки выключателя, лампа который̆ проверяется вместе с сигнальной лампой высокого положения кузова.

Сигнальные лампы

При повороте ключа зажигания в положение 2 зажигаются все четыре сигнальные лампы положений кузова, а также сигнальная лампа неисправности системы пневмоподвески и подсветка выключателя режима "Удержание". Спустя 2 секунды после пуска двигателя все лампы гаснут за исключением той, которая отображает текущее положение кузова. Если кузов занимает промежуточное положение, то горят две сигнальные лампы, причем лампа вновь выбранного положения мигает. При достижении кузовом нового положения соответствующая ему сигнальная лампа загорится постоянным светом, а сигнальная лампа предыдущего положения кузова погаснет. Подсветка выключателя режима "Удержание" загорается при его активации. При включении габаритных огней загорается контурная подсветка переключателя режимов пневмоподвески и выключателя режима "Удержание". Дополнительная информация для водителя в виде предупреждающих сообщений выводится на дисплей информационного центра, который̆ расположен на приборной панели.

Сигнальная лампа неисправности системы пневмоподвески

Сигнальная лампа неисправности системы пневмоподвески, имеющая янтарный цвет, расположена на приборной панели (см. рисунок). Во время движения, когда кузов занимает повышенное положение, лампа горит постоянным светом, а когда кузов занимает высокое положение мигает. Лампа зажигается также при обнаружении неисправности в системе пневмоподвески. При повороте ключа зажигания в положение 2 лампа зажигается для проверки ее исправности. Лампа гаснет через 2 секунды после пуска двигателя.

Положения кузова

Система пневматической подвески (EAS) имеет пять режимов, обеспечивающих различную высоту положения кузова (включая положение посадки в автомобиль) и различный дорожный просвет. Эти пять положений кузова предназначены для различных условий движения.

Полезные советы

Помните, что даже если выбрано новое положение кузова, изменение его высоты относительно дороги НЕ произойдет:

• Если открыта дверь грузового отделения или любая боковая дверь
• Если тормозная педаль непрерывно находится в нажатом состоянии менее 3 х минут
• Если двигатель не работает (за исключением выбора положения посадки в автомобиль в течение 40 секунд после выключения зажигания)

Прежде чем переводить кузов в положение посадки в автомобиль, следует включить стояночный тормоз, а на автомобилях, оснащенных автоматической коробкой передач, перевести рычаг селектора в положение "P" (Стоянка).

ПРИМЕЧАНИЕ: Частое изменение высоты положения кузова может привести к перегреву компрессора. В этом случае система пневмоподвески восстановит свою работоспособность через несколько минут, когда компрессор остынет.

Нормальное положение кузова

Если режим "Удержание" выключен (выключатель режима "Удержание" отжат), то при движении со скоростью менее 80 км/час (50 mph) будет гореть постоянным светом сигнальная лампа нормального положения кузова.

Кузов может быть установлен в нормальное положение при любой загруженности автомобиля. Это положение поддерживается системой̆ выравнивания положения кузова.

Пониженное положение кузова (для движения по скоростному шоссе)

Кузов автоматически переводится в это положение, если автомобиль движется со скоростью, превышающей̆ 80 км/час ( 50 mph), 30 секунд или более, и не активирован режим "Удержание". Во время изменения высоты положения кузова будет мигать сигнальная лампа пониженного положения. По завершении изменения высоты положения кузова сигнальная лампа нормального положения погаснет.

Если автомобиль будет двигаться 30 секунд или более со скоростью меньше 56 км/час (30 mph) при отключенном режиме "Удержание", то кузов автоматически вернется в нормальное положение.

Водитель может вручную перевести кузов в пониженное положение на любой скорости движения. Если при этом активировать режим "Удержание" (нажав выключатель режима "Удержание"), то автомобиль будет поддерживать пониженное положение кузова независимо от скорости движения.

Положение посадки в автомобиль

Это положение предназначено для облегчения посадки в автомобиль и высадки из него.

Для того чтобы установить кузов в положение для посадки в автомобиль, должны быть соблюдены следующие условия:

• Автомобиль должен быть неподвижен
• Боковые двери и дверь грузового отделения должны быть закрыты
• Должен быть включен стояночный тормоз
• Тормозная педаль не должна быть нажата
• На автомобилях, оснащенных автоматической коробкой передач, рычаг селектора должен находиться в положении "P" (Стоянка)

Переключатель режимов пневмоподвески необходимо опустить вниз и отпустить. Сигнальная лампа положения посадки в автомобиль мигает, пока кузов опускается. По достижении кузова заданного положения сигнальная лампа положения посадки в автомобиль загорится постоянным светом, а сигнальная лампа нормального положения погаснет. Для того чтобы система пневмоподвески выполнила команду, положение посадки необходимо выбрать не более чем за сорок секунд до остановки автомобиля. Кроме того, после остановки автомобиля необходимо включить стояночный тормоз, отпустить тормозную педаль и перевести рычаг селектора в положение "P" (Стоянка). Положение посадки в автомобиль можно также выбрать в течении 40 секунд после остановки двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если открыть любую боковую дверь или дверь грузового отделения, то изменение высоты положения кузова немедленно прекратиться. После того как дверь будет закрыта, изменение высоты положения кузова будет завершено. Если открыть дверь более чем на 30 секунд, то после ее закрытия команду нужно будет повторить, чтобы "напомнить" системе завершить изменение высоты положения кузова.

При возобновлении движения система пневмоподвески автоматически переведет кузов в нормальное положение. Вернуть кузов в нормальное положение также можно следующим образом: закрыть все двери, запустить двигатель и поднять вверх переключатель режимов пневмоподвески. Во время подъема кузова будет мигать сигнальная лампа нормального положения. По завершении изменения высоты положения кузова сигнальная лампа нормального положения будет гореть постоянным светом, а сигнальная лампа положения посадки в автомобиль погаснет.

Сохранение положения посадки (Crawl Mode)

Если есть ограничения по высоте автомобиля, можно активировать режим сохранения положения посадки. Для этого следует убедиться в том, что выключатель режима "Удержание" отжат, и выбрано положение посадки в автомобиль. По достижении кузовом положения посадки в автомобиль следует нажать выключатель режима "Удержание". При этом загорится его подсветка, раздадутся три коротких звуковых сигнала, и на дисплее информационного центра появится сообщение "EAS MANUAL" (РУЧНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ВЫСОТЫ ПОЛОЖЕНИЯ КУЗОВА). Для того чтобы сохранить положение посадки, скорость автомобиля не должна превышать 20 миль/час.

Если разогнать автомобиль до 10 миль/час, то раздадутся три коротких звуковых сигнала, и на дисплее информационного центра появится сообщение "SLOW 20 MPH MAX" (УМЕНЬШИТЕ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ. МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ 20 МИЛЬ/ЧАС).

Если скорость движения превысит 25 миль/час, система пневмоподвески поднимет кузов до пониженного положения. При этом будет мигать сигнальная лампа пониженного положения. Если снизить скорость до 20 миль/час, то кузов опустится в положение посадки в автомобиль. При этом будет мигать сигнальная лампа положения посадки.

При снижении скорости движения до 5 миль/час раздадутся три коротких звуковых сигнала, и на дисплее информационного центра появится сообщение "EAS MANUAL".

Для того чтобы деактивировать режим сохранения положения посадки, необходимо отжать выключатель режима "Удержание" или нажать вверх переключатель режимов пневмоподвески.

Повышенное положение кузова

Этот режим используется для увеличения углов въезда и съезда, а также для преодоления водных препятствий. Повышенное положение можно выбрать, когда кузов занимает нормальное положение, а скорость движения автомобиля не превышает 35 миль/час. Для этого необходимо поднять вверх переключатель режимов пневмоподвески. Во время изменения высоты положения кузова будет мигать сигнальная лампа повышенного положения кузова. По завершении изменения высоты положения кузова сигнальная лампа повышенного положения будет гореть постоянным светом, а сигнальная лампа нормального положения погаснет. Также загорится сигнальная лампа неисправности системы пневмо подвески, которая расположена на приборной панели. Если скорость движения превысит 35 миль/час, то кузов вернется в нормальное положение.

Высокое положение кузова

Кузов переводится в это положение, если кузов контактирует с опорной поверхностью, а колеса оторвались от дороги. Первоначально блок управления пневмоподвеской пытается уменьшить высоту положения кузова, уменьшая давление воздуха в пневоэлементах со стороны тех колес, которые не опираются на опорную поверхность. После некоторого периода времени блок управления распознает, что высота положения не изменяется, и поэтому вновь повышает давление в пневмоэлементах, пытаясь восстановить контакт колес с опорной поверхностью. В этом положении кузов удерживается в течение 10 минут, после чего автоматически возвращается в стандартное положение.

Если переключатель режимов пневмоподвески опустить вниз, то кузов будет переведен в повышенное положение, то есть высота его положения уменьшится на 20 мм.

ВНИМАНИЕ: Если скорость движения (или соответствующая ей скорость вращения колес) превысит 35 миль/час, то система пневмоподвески немедленно переведет кузов в нормальное положение.

Транспортировка автомобиля

На заводе изготовителе на время транспортировки нового автомобиля блок управления пневмоподвеской программируется на поддержание положения посадки в автомобиль. В этом режиме система пневмоподвески функционирует следующим образом. Если скорость движения превысит 25 миль/час, кузов будет поднят в пониженное положение. Кузов вернется в положение посадки в автомобиль при уменьшении скорости ниже 24 миль/час. Этот режим работы пневмоподвески отменяется во время проведения предпродажной подготовки путем введения соответствующей команды с помощью диагностического прибора TestBook/T4.

ВНИМАНИЕ: Когда автомобиль с пневматической подвеской закреплен на транспортере с помощью проушин, выполненных на раме, существует вероятность утечки воздуха, срабатывания системы выравнивания положения кузова или воздействия на органы управления пневмоподвеской, что может привести к ослаблению натяжки крепежных строп. С целью предотвращения нарушения фиксации автомобиля на транспортере кузов опускается в положение посадки в автомобиль.

Если двигатель невозможно запустить, или невозможно установить кузов в положение посадки, то автомобиль должен крепиться к транспортеру посредством фиксации колес, а на кузова.

Функционирование системы пневматической подвески (EAS)

Номера позиций, используемые в тексте, соответствуют принципиальной схеме пневматической системы подвески, которая изображена ниже.

Воздух через фильтр (1) поступает в компрессор (2), где сжимается до давления 10 ± 0,5 бар (145 ± 7,25 фунта/м2).

Сжатый воздух направляется в осушитель (3), где проходит через вещество, поглощающее влагу. Таким образом, часть осушающего вещества, которая расположена снизу, набирает влагу.

Сухой воздух через запорный клапан NRV1 поступает в ресивер (4).

Три запорных клапана (6) обеспечивают правильное направление потоков воздуха в системе. Кроме того, они предотвращают снижение давления воздуха в пневматических упругих элементах, когда падает давление в ресивере.

С помощью датчика давления (5) в системе пневмоподвески поддерживается давление воздуха в установленных пределах. Реле, контролируемое блоком управления пневмоподвеской, включает компрессор, когда это необходимо.

Для подкачки воздуха в пневмоэлемент (10) необходимо активировать впускной клапан (7) и электромагнитный клапан (9) соответствующего пневмоэлемента.

Для откачки воздуха из пневмоэлемета необходимо активировать выпускной клапан (8) и электромагнитный клапан соответствующего пневмоэлемента.

Весь воздух, выпускаемый в атмосферу, проходит через осушитель, удаляя влагу из осушающего вещества. Таким образом, осушитель "регенерируется".

Наконец, воздух проходит через мембранный клапан (12) и выбрасывается в атмосферу через глушитель (13), который расположен под регулятором давления.