3. Obwód hydrauliczny
Obwód hydrauliczny, w którym znajduje się płyn hamulcowy służy do regulowania ciśnienia płynu i przekazywania go do zacisków hamulcowych. Obwód hydrauliczny składa się z:
3.1 Obwód wysokiego ciśnienia
Obwód wysokiego ciśnienia służy do zapewnienia niezbędnego do działania układu hamulcowego zapasu płynu pod ciśnieniem. Płyn będący pod ciśnieniem zasila zarówno bezpośrednio zaciski hamulcowe kół tylnych, jak i uruchamia pompę hamulcową, która z kolei zasila zaciski kół przednich.
Obwód wysokiego ciśnienia składa się z:
3.1.1 Pompa elektryczna
Pompa elektryczna zasysa płyn ze zbiornika i kanałów wywołując wzrost ciśnienia w akumulatorze. Pompa elektryczna jest typu rotacyjnego. Dostarcza ona do wnętrza akumulatora odpowiednią ilość płynu hamulcowego pod ciśnieniem. Pompa charakteryzuje się ograniczoną wydajnością, ale wytwarza duże ciśnienie robocze (do 21 MPa). Pompę napędza silnik zasilany przez przekaźnik pompy i sterowany przez wyłącznik ciśnieniowy. Duże ciśnienie uzyskuje się w sposób podobny, jak w przypadku wtryskowych pomp rotacyjnych w silnikach wysokoprężnych: pompa składa się z wirnika, którego tłoczki są umieszczone promieniowo naprzeciwko siebie i z niewspółosiowo umieszczonej bieżni pierścieniowej. Pompa jest bezobsługowa. W przypadku zauważenia nieprawidłowości w działaniu (nadmierna hałaśliwość lub wytwarzanie zbyt wysokiego ciśnienia roboczego) pompę należy wymienić. Wartość ciśnienia roboczego pompy mieści się w granicach 14-18 MPa i jest regulowana przez wyłącznik ciśnieniowy. Pompa włącza się przy ciśnieniu 14 MPa, a wyłącza przy 18 MPa. Gdy ciśnienie spada poniżej 14 MPa, wyłącznik uruchamia przekaźnik pompy, dostarczając ujemny sygnał (masa) do styku 85. Jeśli ciśnienie przekracza 18 MPa, wyłącznik odcina połączenie z masą na tym samym styku, dzięki czemu przekaźnik wyłącza pompę. Działanie pompy jest możliwe jedynie przy włączonym zapłonie lub gdy silnik pracuje ponieważ sygnał dodatni (+12 V) na styku 86 przekaźnika pompy zostaje dostarczony przez wyłącznik zapłonu. Zawór zwrotny umożliwia przepływ płynu hamulcowego, będącego pod ciśnieniem, do akumulatora i uniemożliwia jego powrót, gdy pompa jest wyłączona. Zawór bezpieczeństwa ogranicza ciśnienie do wartości 21 MPa w przypadku usterki przekaźnika lub wyłącznika ciśnieniowego, kiedy pracująca pompa wytwarza ciśnienie większe od roboczego. W takiej sytuacji zawór otwiera się i odprowadza nadmiar płynu do przewodu dolotowego pompy, powodując w ten sposób przepływ płynu w obwodzie zamkniętym.
3.1.2 Akumulator ciśnienia
Akumulator to mały, kulisty,
metalowy zbiorniczek, mogący pomieścić około 150 cm³ płynu hamulcowego pod
ciśnieniem 14 – 18 MPa. W dolnej części zbiorniczka znajduje się gwintowany
króciec, który umożliwia zamocowanie do korpusu pompy i swobodny przepływ płynu.
Zbiorniczek jest przedzielony na dwie komory, oddzielone od siebie elastyczną
membraną. Komora górna zawiera azot o ciśnieniu wstępnym 8 MPa. Komora dolna
jest w trakcie fazy roboczej wypełniona płynem hamulcowym. Pojemność każdej z
komór zmienia się zależnie od ilości (i od ciśnienia) doprowadzonego płynu. Z
powodu ograniczonej szczelności membrany ciśnienie wstępne ma tendencję do
zmniejszania się wraz z upływem czasu, co powoduje konieczność wymiany
akumulatora co
Uwaga: Ze względu na bezpieczeństwo nie wolno w żadnym przypadku dopuścić do przedziurawienia akumulatora lub wystawiania go na działanie wysokich temperatur nawet gdy nie zawiera azotu. Przed dostarczeniem płynu hamulcowego pojemność dolnej komory jest równa zero, membrana jest dociśnięta do ścianki komory (łącznik metalowy zapobiega uszkodzeniu membrany przez krawędź przewodu doprowadzającego płyn hamulcowy). Ponieważ w obwodzie hydraulicznym nie ma płynu hamulcowego (ciśnienie równe zero), wyłącznik ciśnieniowy przesyła sygnał sterujący do przekaźnika włączającego pompę elektryczną. Płyn przepływający przez przewód doprowadzający odpycha membranę, zwiększając pojemność komory dolnej (wskutek wzrostu ciśnienia). Po osiągnięciu wartości ciśnienia 18 MPa wyłącznik ciśnieniowy unieruchamia przekaźnik, wyłączając pompę. W normalnych warunkach ilość płynu doprowadzonego do akumulatora wynosi około 150cm³.Jest to rezerwa płynu (pod ciśnieniem), która może być w każdej chwili wykorzystana przez układ hamulcowy. Gdy kierowca naciska na pedał hamulca, pewna ilość płynu pod ciśnieniem zostaje dostarczona do układu wspomagania, co tym samym powoduje spadek ciśnienia w akumulatorze. Jeżeli ciśnienie zmniejszy się poniżej 14 MPa, wyłącznik ciśnieniowy przekazuje sygnał sterujący do przekaźnika pompy, co umożliwia ponowne napełnienie akumulatora.
3.1.3 Wyłącznik ciśnieniowy
Wielofunkcyjny wyłącznik ciśnieniowy reguluje ciśnienie w akumulatorze. Steruje on następującymi elementami:
Wyłącznik ciśnieniowy steruje parami różnych styków, z których każda zamyka się i otwiera przy określonym ciśnieniu w celu uruchomienia odpowiednich układów lub(i) elementów z nimi połączonych. Sterowanie jest realizowane przez połączenie z masą.
3.1.4 Sprawdzenie działania obwodu wysokiego ciśnienia
Ponieważ w obwodach hydraulicznych panuje wysokie ciśnienie podczas sprawdzania działania obwodu wysokiego ciśnienia należy zachować szczególną ostrożność w celu zapewnienia bezpieczeństwa obsługującemu i zapobieżenia wypadkom. Przyrządy niezbędne do kontroli obwodu:
Czynności kontrolne
1. Przy wyłączonym zapłonie nacisnąć do oporu około 20 razy pedał hamulca w celu całkowitego rozładowania obwodu wysokiego ciśnienia. 2.Odłączyć od pompy hamulcowej przewody prowadzące do urządzenia wspomagającego hamulce i podłączyć odpowiednie złącze wielostykowe, które umożliwi połączenie ze sobą przewodu manometru z przewodami zasilania znajdującymi się na korpusie pompy. Przed przystąpieniem do czynności kontrolnych należy się upewnić czy nie ma przecieków. 3. Włączyć zapłon i obserwować uważnie manometr i lampki kontrolne na tablicy rozdzielczej: a) ciśnienie powinno natychmiast zwiększyć się od zera do 8 MPa, co wskazuje że akumulator jest całkowicie wypełniony azotem; jeśli wzrost ciśnienia jest mniejszy niż 6 MPa oznacza to że akumulator jest częściowo rozładowany i należy go wymienić. b) ciśnienie, które najpierw gwałtownie się zwiększyło od zera do 8 MPa powinno wciąż stopniowo wzrastać. c) gdy ciśnienie osiągnie wartość 13 MPa, powinna zgasnąć lampka niskiego ciśnienia w układzie hamulcowym i zaraz potem lampka kontrolna ABS; d) gdy ciśnienie osiągnie wartość 18 MPa pompa elektryczna powinna się wyłączyć; pełny cykl ładowania od zera do18 MPa trwa około 30-40 sekund. 4. Połączyć mostkowo odpowiednim przewodem styki 30 i 87 przekaźnika pompy w celu uruchomienia pompy. Ciśnienie powinno wzrosnąć do wartości około 21 MPa i wówczas powinien dać się słyszeć charakterystyczny dźwięk wytwarzany przez zawór bezpieczeństwa w tej chwili należy wyłączyć przewód co spowoduje wyłączenie pompy. 5. Nacisnąć wielokrotnie na pedał hamulca w celu spowodowania zmniejszenia ciśnienia w obwodzie. Przy ciśnieniu 14 MPa powinna się włączyć pompa elektryczna. 6. Odłączyć przekaźnik pompy, cały czas naciskając na pedał hamulca
Uwagi. Dopuszczalna tolerancja od wyżej wymienionych wartości wynosi 0,5 MPa. Opisane postępowanie pozwala ocenić, czy obwód wysokiego ciśnienia działa prawidłowo i czy jego układ elektryczny jest niezależny od układu ABS, z wyjątkiem sygnału do zaświecenia się lampki kontrolnej. W przypadku niskiego ciśnienia elektroniczny zespół sterujący powoduje włączenie lampki kontrolnej i wyklucza możliwość zadziałania układu ABS. Przed odłączeniem manometru należy wyłączyć zapłon i rozładować obwód, naciskając kilkakrotnie pedał hamulca.
3.2 Obwód urządzenia wspomagającego hamulce
Obwód ten składa się z następujących elementów:
3.2.1 Zbiornik płynu hamulcowego
Zbiornik jest przedzielony na pięć komór:
3.2.2 Urządzenie wspomagające hamulce
Urządzenie wspomagające hamulce jest umieszczone między pedałem hamulca a pompą hamulcową. Ma za zadanie takie regulowanie ciśnienia w pompie hamulcowej, aby było możliwe sterowanie oddzielnie zaciskami hamulcowymi kół przednich i jednoczesne zaciskami kół tylnych. Wytwarzane ciśnienie jest proporcjonalne do siły nacisku na pedał hamulca i zależne od stopnia otwarcia zaworu regulacyjnego ciśnienia umieszczonego na wlocie płynu pod ciśnieniem pochodzącego z akumulatora. Urządzenie wspomagające hamulce wytwarza ciśnienie w układzie hamulcowym o zmiennej wartości, proporcjonalnej do siły przyłożonej do pedału hamulca. Ciśnienie to, wytworzone wewnątrz komory dzięki przemieszczeniu się zaworu regulacyjnego, zostaje przekazane do pompy hamulcowej typu tandem w celu oddzielnego uruchomienia zacisków kół przednich i do obwodu wyjściowego w celu jednoczesnego uruchomienia zacisków kół tylnych. Ponieważ istnieje zależność między powierzchnią roboczą tłoka urządzenia wspomagającego a powierzchnią cylindra pompy hamulcowej, ciśnienie bezpośrednio dostarczane do zacisków kół tylnych ma dokładnie taką samą wartość co ciśnienie dostarczane do zacisków kół przednich za pośrednictwem pompy hamulcowej typu tandem.
Uwaga. W obwodzie kół tylnych są wbudowane: ciśnieniowy zawór opóźniający i zawór ograniczający ciśnienie w zaciskach hamulcowych kół tylnych. Popychacz pod wpływem siły działającej na pedał hamulca uruchamia tłok sterujący, który przesuwa ramię sterujące dzwigni kątowej. Towarzyszy temu ruch ramienia sterującego zaworu regulacyjnego, dzięki czemu znajdujący się pod ciśnieniem płyn może przedostać się do komory ciśnieniowej. Dzięki połączeniu przesuwnemu (sworzeń i gniazdo) między tłokiem sterującym i tłokiem urządzenia wspomagającego hamulce zawór regulacyjny zostaje zamknięty natychmiast po przemieszczeniu się ramienia. W przypadku konieczności dalszego wzrostu ciśnienia (siły przyłożonej do pedału hamulca) zawór otwiera się ponownie i do komory wpływa odpowiednia ilość płynu hamulcowego. Gdy pedał hamulca zostaję zwolniony, układ powraca do położenia wyjściowego, otwierają się obwody powrotne (do zbiorników R1 i R2), a ciśnienie spada do wartości 0,1 MPa (ciśnienie atmosferyczne).
3.2.3 Pompa hamulcowa typu tandem
Pompę hamulcową stanowi cylinder obsługujący zaciski kół przednich. Na skutek ruchu dwóch tłoków płyn znajdujący się pod ciśnieniem jest kolejno przesyłany do zacisku koła prawego i zacisku koła lewego. Pompa hamulcowa jest uruchamiana siłą wytworzoną przez tłok urządzenia wspomagającego hamulce. W normalnych warunkach tłok urządzenia wspomagającego nie zmienia swojego położenia w chwili zwolnienia pedału hamulca, lecz w wyniku obecności ciśnienia w komorze. Jedynie w przypadku awarii całego obwodu wysokiego ciśnienia lub zaworu regulującego pompa hamulcowa będzie uruchamiana bezpośrednio przez pedał hamulca. Siła, którą należy wówczas przyłożyć powinna być odpowiednio duża (nie działa bowiem urządzenie wspomagające hamulce), a ponadto będą działały jedynie zaciski kół przednich, ponieważ zaciski kół tylnych są uruchamiane bezpośrednio przez akumulator ciśnienia i zawór regulacyjny. Pompa hamulcowa typu tandem jest uruchamiana przez trzpień pośredni sterowany tłokiem urządzenia wspomagającego hamulce. Napełnienie zbiornika i opróżnienie obu obwodów przebiega w podobny sposób, jak w przypadku innych pomp typu tandem. W fazie zapobiegania blokowaniu kół pompa hamulcowa zostaje połączona przewodami z komorą ciśnieniową przez elektrozawór główny. Pompa hamulcowa typu tandem może być dzięki temu zasilana w sposób ciągły przez płyn znajdujący się pod ciśnieniem, który nie znika po zwolnieniu nacisku na pedał hamulca
3.3 Obwód hydraulicznego zespołu sterującego
3.3.1 Elektrozawór główny
Elektrozawór główny (solenoid) jest uruchamiany przez elektroniczny zespół sterujący jedynie w przypadku działania układu zapobiegającemu blokowaniu kół. Zawór otwiera połączenie pomiędzy urządzeniem wspomagającym i przodem cylindra, oraz zamyka przepływ do zbiornika w czasie działania ABS. To zapewnia ciągłe działanie wysokiego ciśnienia w czasie zadziałania ABS i zapobiega odpływowi płynu do zbiornika. Funkcja elektrozaworu polega na uniemożliwieniu opadania pedału hamulca, co mogłoby nastąpić w wyniku otwarcia elektrozaworów wylotowych kół, które mają tendencję do blokowania. Zależnie od rodzaju układu występują dwa rodzaje połączeń elektrycznych:
1. połączenie ujemne trwałe – od nadwozia pojazdu przewodem masowym oraz połączenie dodatnie (+12V) od elektronicznego zespołu sterującego podczas działania układu ABS; 2. połączenie dodatnie (+12V) trwałe – od przekaźnika głównego i połączenie ujemne od elektronicznego zespołu sterującego podczas działania układu ABS. Zasada działania zaworu jest taka sama w obu przypadkach. Kiedy elektroniczny zespół sterujący stwierdzi tendencję do blokowania jednego lub więcej kół, włącza natychmiast elektrozawory i elektrozawór główny. Istnieją dwa różne rodzaje układów, z których każdy charakteryzuje się innym sposobem sterowania elektrozaworu głównego: pierwszy z nich dzięki sygnałowi napięciowemu (+12Vod styku 18 elektronicznego zespołu sterującego), drugi ujemnym sygnałem (0,5V od styku 39 elektronicznego zespołu sterującego). Włączenie elektrozaworu głównego umożliwia połączenie komory ciśnieniowej w urządzeniu wspomagającym hamulce z pompą hamulcową. Dane podstawowe elektrozaworu głównego:
3.3.2 Elektrozawory
Zadaniem elektrozaworów jest ograniczanie ciśnienia płynu hamulcowego w zaciskach kół, które wykazują tendencję do blokowania. W układzie występuje sześć elektrozaworów sterowanych przez elektroniczny zespół sterujący. Blok zaworowy jest przymocowany trzema szpilkami i jest zwartym zespołem. Nie może być naprawiany w serwisie. W razie konieczności wymiany należy zwrócić uwagę na właściwą pozycję oringu. Elektrozawory są umieszczone między hydraulicznym zespołem sterującym a zaciskami hamulców. Sześć elektrozaworów podzielono na trzy grupy odpowiadające kolejno: przedniemu kołu lewemu, przedniemu kołu prawemu i kołom tylnym. Na każdą grupę przypadają dwa elektrozawory: jeden jest odpowiedzialny za ładowanie (elektrozawór dolotowy), a drugi za odciążenie (elektrozawór wylotowy).
Elektrozawór dolotowy pozostaje zazwyczaj otwarty, natomiast elektrozawór wylotowy zamknięty. To znaczy, jeżeli elektroniczny zespół sterujący nie wysyła sygnałów sterujących (w przypadku braku zasilania spowodowanego awarią obwodu lub elektronicznego zespołu sterującego), elektrozawory dolotowe pozostają otwarte, natomiast elektrozawory wylotowe zamknięte. Umożliwia to w pełni prawidłowe działanie układu hamulcowego również w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania układu ABS. Podczas normalnego hamowania, kiedy nie działa układ ABS, każdy z dwóch zacisków hamulcowych kół przednich i oba zaciski kół tylnych są zasilane płynem hamulcowym pod ciśnieniem, przepływającym przez trzy otwarte elektrozawory dolotowe. Elektrozawory wylotowe, normalnie zamknięte, uniemożliwiają powrót płynu do zbiornika i zapewniają w ten sposób zachowanie stałej wartości ciśnienia w obwodzie. W przypadku włączenia układu ABS elektroniczny zespół sterujący działa w następujący sposób: 1. Zamyka elektrozawór dolotowy w celu uniemożliwienia przedostania się płynu do zacisku (lub zacisków) hamulcowych: elektrozawór jest sterowany przez elektroniczny zespół sterujący, który przekazuje sygnał dodatni (+12V) lub sygnał ujemny (od 0 do1V), zależnie od rodzaju układu. 2. Otwiera elektrozawór wylotowy w celu wypuszczenia określonej ilości płynu i zmniejszenia ciśnienia płynu w zacisku hamulcowym; sterowanie elektrozaworu wylotowego odbywa się w taki sam sposób jak dolotowego. 3. Ponownie otwiera elektrozawór dolotowy w celu ponownego wzrostu ciśnienia w zacisku hamulcowym, gdy tylko koło znów zacznie się obracać. Elektrozawór zostaje ponownie otwarty przez elektroniczny zespół sterujący w wyniku przerwania sygnału sterującego. Cykl zamykania i otwierania każdego z elektrozaworów trwa tysięczne części sekundy i jest powtarzany do 10 razy na sekundę, do chwili, aż prędkość koła nie zmniejszy się stopniowo do wartości 6-7 km/h. Wtedy cykl dobiega końca i koło może się zablokować. Dane podstawowe elektrozaworu dolotowego:
Dane podstawowe elektrozaworu wylotowego:
|
||||||
