Upload
marian-sada
View
313
Download
9
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Suspensie ECAS
Citation preview
Aspecte conceptuale ale sistemelor de suspensie.Sistemul ECAS
1. Notiuni introductive. Functiuni
1.1. Generalitati
Sistemele de suspensie pneumatica au fost folosite la autovehicule incepand cu anii 1950
si mai ales la autobuze. Aplicatiile acestor sisteme au fost apreciate chiar de la debutul lor, nu in
ultimul rand datorita faptului ca aduceau o imbunatatire neta a confortului calatorilor.
In domeniul autotractoarelor si al semiremorcilor, suspensia pneumatica este utilizata tot
mai mult si cunoaste practic generalizarea la cele destinate sarcinilor foarte mari. Justificarea
acestei dezvoltari rezida in premisele considerate la proiectarea acestor vehicule. Suspensiile
mecanice (in foi de arc) sunt destinate functionarii sub regim de incarcare nominala. Pe de alta parte,
nivelul incarcarii statice poate varia in limite largi in cazul axei spate a autotractorului. In
concluzie, pot aparea probleme atunci cand vehiculul este descarcat sau partial incarcat si care
altereaza comportamentul si calitatile suspensiei. In plus, criteriul confortului joaca un rol important
nu doar in cazul autovehiculelor pentru transport persoane.
n cadrul proiectrii i execuiei instalaiilor de suspensie pneumatic s-au folosit pn n
prezent urmtoarele sisteme:
a) suspensii pneumatice cu circuit de aer nchis
b) suspensii pneumatice cu circuit de aer parial nchis
c) suspensii pneumatice cu circuit de aer deschis
Sistemele de suspensii pneumatice de la punctele a) i b) se utilizeaz n principal la
autoturisme. Acestea au avantajul unui consumul de aer redus, iar compresorul poate fi meninut la
dimensiuni reduse din considerente de debit de aer necesar. n afar de aceasta, formarea
condensului i concentratia impuritilor sunt reduse. Instalaiile de acest gen sunt din punct de
vedere tehnic complicate i achiziionarea lor nu este ieftin. De aceea n domeniul autobuzelor i
vehiculelor utilitare se utilizeaz instalaii de suspensii pneumatice cu circuit de aer deschis.
Deoarece la acest sistem ,aerul neconsumat se ntoarce n atmosfer, instalaia de producere a
aerului comprimat trebuie s fie generos dimensionat. Acest tip de suspensie pneumatic este
simpla n ceea ce privete comanda supapelor utilizate.
Nici unul din tipurile de suspensie (elemente mecanice de arcuire-arcuri sau instalaii de
suspensie pneumatic) nu pot, bineneles, s ndeplineasc toate condiiile tehnice cerute. Dar
compararea celor dou sisteme arat c suspensia pneumatic prezint avantaje considerabile fa de
suspensia mecanic. Acest lucru este valabil mai ales atunci cnd, n scopul obinerii unei stabiliti
mai bune pe carosabil a vehiculului, este necesar s se separe elementele de conducere ale roilor de
cele ale suspensiei.
Pe scurt, principalele avantaje ale suspensiei pneumatice comparativ cu suspensia mecanica
utilizand arcul in foi, sunt:
- intreaga cursa a elementului elastic (perna de aer, in cazul de fata) este disponibila in
conditii dinamice si la orice valoare a incarcarii. Deformarea suspensiei sub incarcare statica este
compensata prin variatia conforma a presiunii aerului in pernele suspensiei si in concordanta cu o
inaltimea prescrisa a suprastructurii.
- este cea mai buna suspensie indiferent de conditile de drum si de nivelul incarcarii
vehiculului , imbunatatind confortul si protejand incarcatura , avand in vedere ca impiedica
transmiterea catre vehicul a zgomotului sau vibratiilor generate de rularea rotii pe drum.
- distributia sarcinii pe axe este bine definita, cu consecinte favorabile asupra performantelor
franarii si a stabilitatii directionale , cat si a duratei de viata a anvelopelor vehiculului.
- permite controlul si acordarea cu mare acuratete a sistemului de franare pneumatic in
functie de sarcina prin utilizarea presiunii din pernele de aer ale suspensiei drept marime de intrare
(semnal de sarcina) pentru supapa-regulator de franare.
- controlul gabaritului in inaltime a vehiculului independent de nivelul sarcinii statice.
- permite controlul facil al proceselor de ridicare-coborare la rampe de incarcare sau pentru
operatiuni cu containere.
- permite controlul functionarii axei de ajutor (al axei liftante) in regim automat, in functie
de valoarea aderentei.
- realizeaza controlul si reglarea individuale ale presiunii in fiecare pena de aer a suspensiei
pentru compensarea unor fote laterale (de ex. in curbe)
- protejeaza suprafata caii de rulare.
Ca dezavantaje ale sistemelor conventionale de suspensie pneumatica, comparativ cu
sistemele mecanice care utilizeaza arcuri in foi, amintim:
- pretul ridicat
- sisteme de axe mult mai complicate in cazul axelor directoare si viratoare, sau ca efect al
stabilizarii axelor.
- numarul mare de componente mai ales datorita numarului reperelor sistemului pneumatic.
- uzura considerabila a supapelor de control datorita permanentei variatii a presiunii in
sistem. Acestea vor avea o durata de exploatare mai scurta, fiind solicitate practic la oboseala in
ciclu alternant (asimetric).
Dupa ce initial, controlul sistemului a fost conceput ca unul pur mecanic, au fost dezvoltate
rapid sisteme cu control hibrid, electro-mecanic care au vizat direct, o crestere a confortului in
exploatare si a manevrabilitatii la ridicarea-coborarea vehiculului.
Sistemul ECAS (Ellectronically Controled Air Suspension) este cea mai avansata realizare
pe aeasta directie, fiind un sistem controlat electronic care integreaza un numar mare de functii.
Spre deosebire de suspensiile pneumatice cu control mecanic la care supapa de nivel
controleaza pernele de aer , sistemul ECAS realizeaza controlul prin intermediul unei unitati
electronice (ECU) regland presiunea din pernele de aer prin supape-solenoid pe baza unor semnale
de intrare furnizate de senzori. Ca rezultat , raspunsul direct, proportional al controller-ului, care
apare ca reactie a acestuia , practic instantanee, la orice variatie fata de valoarea de referinta a fost
transformat intr-un raspuns proportional intarziat, diferential. Astfel, controller-ul efectueaza o
acordare a vitezei de reglaj in concordanta cu marimea variatiei valorii de referinta.
In vederea controlului nivelului vehicului impreuna cu unele comenzi la bord si/sau unitatea
manuala de control , realizeaza controlul unor functii care, daca ar fi implementate asupra unor
sisteme de suspensie pneumatica conventionala, ar necesita un numar foarte mare de componente.
Cu ECAS , astfel de functii aditionale pot fi implementate prin cai inaplicabile in mod
conventional.
ECAS functioneaza doar atunci cand este pus contactul electric al vehiculului. Pe de alta
parte, este disponibila si varianta de functionare in stand-by. Aceasta inseamna practic ca o
inaltime a suprastructurii si/sau nivelul sasiului poate fi mentinut si in perioada in care este luat
contactul electric.
Primul sistem ECAS la vehicule tractoare a fost realizat la mijlocul deceniului 9 al secolului
trecut. De atunci numarul variantelor sistemului a crescut semnificativ ca rezultat al imbunatatirilor
functionale , a unor cazuri particulare de adaptare a sistemului si a unor masuri constructive de
rationalizare. Lucrarea de fata incearca sa faca o prezentare generala a sistemelor ECAS utilizate la
autovehicule tractoare de semiremorci.
Domeniul de aplicare
Pentru producatorii de vehicule tractoare, utilizarea ECAS reprezinta o cale de imbunatatire
a produselor lor. In masura in care sunt implicati clientii acestora si personalul propriu de vanzari,
trebuie precizat ca modificarile aduse sistemului de baza , necesita aprobarea producatorului
sistemului. Pe de alta parte, un unic sistem ECAS este permis sa se utilizeze pentru un autovehicul
tractor ; nu este posibil ca acesta sa fie combinat cu alte sisteme de control al suspensiei pneumatice,
atata timp cat anumite interactiuni functionale periculoase nu pot fi excluse.
1.2. Functiile sistemului
Inainte ca functiile sistemului si scopurile vizate de fiecare in parte, sa fie trecute in revista,
apreciem ca utila prezentarea unor notiuni si termeni de baza.
Astfel, vehiculele tractoare pot avea diverse tipuri de axe:
- axa condusa TAG (sau axa vie, sau axa principala) fiind acea axa care este in permanenta
in contact cu solul si care nu poate vira. Orice autovehicul tractor are o astfel de axa care uzual este
axa de spate. Daca un vehicul are suspensie pneumatica doar pe aceasta axa, subintelegem ca acel
vehicul are suspensie pneumatica partiala.
- axa fata este ca regula, axa vehiculului care poate vira directionand vehiculul. Daca un
vehicul are suspensie pneumatica atat pe axa fata cat si pe cea de spate, subintelegem un vehicul cu
suspensie pneumatica integrala.
- axa liftanta este de regula grupata cu axa spate formand impreuna un singur ansamblu.
Atunci cand sarcina vehiculului repartizata axei spate depaseste o anumita valoare bine precizata,
axa liftanta este coborata putand ulterior sa se ridice din nou atunci cand sarcina revine din nou sub
valoarea amintita mai sus.
- axa trailer este de regula grupata cu axa spate formand un singur ansamblu. Axele viratoare
sunt exemple tipice de axe trailer. Spre deosebire de axele liftante, acestea sunt axe permanente si
deci nu pot fi liftate. Acestea pur si simplu reduc sarcinile pe axe in cadrul grupului de axe spate. In
comparatie cu axele liftante, acestea au avantajul ca greutatea proprie a axei nu se adauga greutatii
suprastructurii. Pe de alta parte, uzura pneurilor axelor trailer este de asteptat sa fie mai mare,
constituind un dezavantaj.
Sistemele de suspensie pneumatica in general, fara a face referire directa la ECAS, utilizeaza
doua modele de baza de perne de aer:
- perne-suport cunoscute uzual si ca pernele de aer ale axelor si care efectiv constituie
elementul elastic al suspensiei. Pernele-suport ale axelor permanente (in contact permanent cu solul)
sunt intotdeauna presurizate, la o valoare a presiunii care, in timpul functionarii vehicolului, este
proportionala cu sarcina pe roata. Evident , pernele-suport ale axelor liftate sunt fie depresurizate
sau contin aer la o presiune modica, reziduala necesara pentru a preveni distrugerea pernei. Pernele-
suport se regasesc pe toate tipurile de axe descrise mai sus.
- perne de liftare sunt montate si actioneaza un sistem de parghii al axei liftante si fac
posibila ridicarea/coborarea axei liftante atunci cand presiunea aerului in pernele-suport ale
ansamblului axei conduse, depaseste limitele superioara sau inferioara ale unui domeniu functional
bine definit. Exista si sisteme hidraulice care indeplinesc aceasta functie.
ECAS este un sistem de control, care in varianta sa cea mai simpla, este constituit din macar
un circuit de control (ca in fig 1).
Fig.1.
Circuitul de control specifica o valoare de referinta (notata de obicei w). Un senzor de
masurare al acestei marimi este adaptat sistemului prin intermediul unui proces de calibrare, la
intrarea in functiune a sistemului. Senzorul inregistreaza valoarea actuala a sistemului (de
ex.variabila de feed-back r, in schema) si o transmite unei unitati electronice centrale (ECU). ECU
compara valoarea actuala cu cea de referinta, iar in cazul unei abateri(abaterea de sistem e). Daca,
de ex, valoarea actuala se plaseaza in afara domeniului de referinta definit, limitatorul aduce
valoarea presiunii in perne catre valoarea de referinta prin intermediul unui organ de reglare
(actuator).
Valoarile de referinta , pot fi distante (sau niveluri) de la cota maxima a suprastructurii pana
la calea de rulare, sau pana la planul axelor vehiculului, sau conditii asupra incarcarii pe axe a
vehiculului (controlul tractiunii, presiunile limita pentru controlul axei liftante, etc).
Aceste valori de referinta sunt transmise in ECU fie de constructorul vehiculului prin
definirea acestora ca parametri si calibrarea lor fie chiar de utilizatorul individual al sistemului prin
intermediul comenzilor la bord sau a unitatii mobile de comanda (remote control).
Nu toate functiunile abordate mai sus sunt disponibile in orice aplicatie. Gradul de
complexitate al ECAS depinde de tipul de sistem utilizat si care precizeaza exact functiunile
implementate. Pe de alta parte , functionarea sistemului in ansamblu poate fi diferita pentru diverse
constructii de vehicule, chiar daca se utilizeaza strict acelasi tip de sistem ECAS.
1.2.1 Controlul nivelului de referinta.
Nivelul de referinta constituie valoarea de referinta pentru distanta dintre suprastructura
vehiculului si planul axelor. Se defineste prin calibrare , prin setarea parametrilor sau prin selectarea
valorii la bord sau cu ajutorul untatii mobile de comanda.
Una din functiile de baza ale ECAS este cea de corectie a nivelului. Daca limitele unui
domeniu de toleranta sunt depasite, sau daca semnalul primit pentru valoarea de referinta variaza, o
valva-solenoid care actioneaza ca organ de reglare (actuator) intra in functie iar presiunea in pernele
suport creste sau scade, pana cand nivelul actual atinge valoarea de referinta.
Spre deosebire de sistemele de suspensie pneumatica conventionale, ECAS realizeaza
controlul nu doar a nivelului de mars ci a oricarui alt nivel specificat. Astfel, un nivel care este
definit pentru operare sub sau fara incarcare, poate fi asimilat drept nivel de referinta si poate fi
corectat corespunzator.
Diferentierea dintre variatiile statice si cele dinamice ale incarcarii pe roata
In contrast cu sistemele pneumatice de suspensie conventionale, ECAS poate receptiona si
evalua viteza semnalului, si poate pe baza acestor gradienti sa separe variatiile sarcinii pe roata,
statice de cele dinamice. Aceasta diferentiere permite sistemului sa reactioneze optim pe baza unor
cerinte deja existente. Modificarile de incarcare statica pe roata apar daca incarcarea de ansamblu a
vehiculului se modifica (atunci cand acesta stationeaza sau la viteze foarte mici), prin operatiuni de
incarcare- descarcare. Aceasta presupune ca valoarea de referinta in pernele de aer corespunzatoare
sa fie verificata la intervale de timp mici si sa fie ajustata daca este necesar, prin cresterea/scaderea
presiunii de aer din pernele corespunzatoare. ECAS realizeaza aceasta functiune prin executarea
verificarilor la intervale de timp scurte, de 1 secunda.
Variatiile de incarcare dinamica pe roata sunt provocate in principiu de cauze mai putin
previzibile, ca neregularitati pe calea de rulare, viraje , franare sau accelerare. Acestea apar in timpul
rulajului vehicului, evident deci la viteze nenule (V>0). Acestea sunt de obicei compensate de
comportamentul elastic al pernelor-suport. In acest caz, circulatia aerului in si dinspre pernele de
aer trebuie evitata pentru ca doar pernele de aer absolut inchise pot avea un comportament elastic
prompt. Ca rezultat, reglajul ECAS atunci cand vehiculul ruleaza este necesar doar pentru
compensarea unor eventuale pierderi de aer prin neetanseitati aparute pe parcurs. Pentru acest motiv,
valoarea de referinta este verificata la intervale de timp mult mai mari atunci cand vehiculul ruleaza
cu viteza, de ex.la fiecare 60 de secunde.
Astfel, cresc sansele ca modificarile de sarcina dinamica si corectiile corespunzatoare sa fie
evitate in timpul procesului de franare , astfel incat circulatia de aer dinspre sau spre pernele de aer
este intrerupta.
1.2.1.1 Nivelul normal
Nivelul normal(sau nivel de mars sau nivel de croaziera) este nivelul de realizat cand se afla
in mars, de exemplu, la viteza maxima. Un numar de maxim 3 niveluri normale pot fi definite
pentru ECAS.
1.2.1.2 Nivelul normal 1
Nivelul normal 1 este nivelul de referinta definit de catre constructorul autovehiculului
pentru rulaj in conditii normale. Acest nivel normal este de baza pentru valoare inaltimii de
ansamblu a vehiculului si a inaltimii centrului teoretic de greutate a vehiculului. La adoptarea
valorii acestui nivel se va considera inaltimea legala maxim admisa a vehiculului. Se presupune
cunoscuta importanta inaltimii centrului de greutate al vehiculului in calculul sistemului sau de
franare. In concluzie , nivelul normal 1 are o semnificatie particulara comparativ cu celelalte nivele
normale ale vehicului. Pe scurt, este un parametru fundamental pentru proiectarea de ansamblu a
vehiculului si descrie pozitia acestuia ca premisa de la care se porneste la calcul si constructia
viitorului vehicul.
Singura metoda de stocare in sistem a valorii de referinta pentru acest nivel normal este cea a
calibrarii.
In timpul functionarii, nivelul normal 1 poate fi setat fie prin utilizarea telecomenzii, fie prin
utilizarea comenzilor de la bordul autovehiculului si/sau atunci cand este depasita limita de viteza.
Valorile pentru punctele de reglare pot fi definite doar dupa fixarea (setarea) parametrilor.
1.2.1.3.Nivelurile Normale 2 si 3
Aceste niveluri normale au valori de referinta care pot fi setate in timpul marsului si sunt
diferite fata de nivelul normal 1. Necesitatea lor rezida de ex., pentru coborarea suprastructurii in
vederea reducerii consumului de combustibil ca si pentru imbunatatirea stabilitatii laterale la mare
viteza. Ca rezultat , inaltimea tandemului cap tractor semiremorca ca tot unitar, poate fi adaptata in
mars prin modificarea nivelului normal.
Coborarea suprastructurii in functie de viteza vehiculului are la baza constatarea ca vitezele
mari ale vehiculului pot fi atinse pe suprafete de drum de foarte buna calitate care nu necesita
nicidecum utilizarea intregii curse a pernelor de aer. Pentru aplicatii off-road (de ex. cariere,
balastiere, drumuri forestiere) cresterea nivelului normal se dovedeste a fi foarte sensibila. Un astfel
de nivel normal poate fi fixat de ex. cu ajutorul comenzilor la bord. Valorile unor astfel de niveluri
normale sunt stocate in sistem de aceeasi maniera ca si setarea parametrilor fiind definite insa ca
variante ale nivelului normal 1. In timpul operarii, acest nivel normal poate fi setat fie pe baza
comenzilor la bord, fie pe baza variatiei cu viteza vehiculului.
Valorile pentru punctele si metoda de reglare pot fi definite dupa fixarea parametrilor.
Nivelurile memorate
Nivelul memorat este un nivel de referinta ,pentru manevrele de incarcare/descarcare a
vehiculului stationat sau care ruleaza cu viteza foarte mica si este destinat fixarii unui nivel al
suprastructurii util procedurilor de incarcare/descarcare (de ex.alinierea la o rampa). Nivelul
memorat poate fi specificat de catre soferul autovehiculului si poate fi schimbat oricand. O data
definit, sistemul va memora orice schimbare a acestui nivel, chiar daca a fost luat contactul electric
al vehiculului. Utilizarea functiei de memorare necesita utilizarea unei telecomenzi. Sistemul ECAS
permite stocarea si folosirea a doua niveluri memorate. Acestea se aplica evident intregului vehicul
(cap tractor-semiremorca).
1.2.2.Limitarea inaltimii.
Unitatea centrala (ECU) va anula in mod automat orice modificare a nivelului daca valoarea
limita superioara a inaltimii specificata prin calibrare, a fost atinsa. Mai precis, ECAS franeaza
progresiv, pana la oprire, ridicarea suprastructurii chiar inainte ca valoarea limita superioara,
calibrata a inaltimii sa fie atinsa. Astfel , limitele de rezistenta ale unor elemente componente ale
suspensiei nu sunt depasite, acestea fiind deci protejate (de ex.bucsele elastice ale bratelor de axa,
pernele de aer, centurile de siguranta ale axelor etc).
Descarcarea sarcinii este detectata functionarea intregului sistem fiind comutata pe nivelul de
referinta original, elementele suspensiei fiind protejate si in aceasta situatie.
1.2.3.Stabilitatea laterala
Pentru vehicule la care se presupune o incarcare neuniforma a sarcinii in plan transversal (ca
de exemplu la incarcarea pe o parte), este posibil sa se utilizeze presiuni diferite in pernele de aer pe
o aceiasi axa, fiind necesare insa doua circuite de control. La vehicule la care incarcarea in plan
transversal este cu siguranta centrata (ca de ex., la cisterne si tancuri), se poate folosi un unic circuit
de control.
1.2.4.Controlul axei liftante(axa ajutatoare)
Atunci cand vehiculul stationeaza, axa sa liftanta va fi coborata in mod automat, atunci cand
incarcarea autovehiculului determina depasirea sarcinii admisibile pe axa TAG. Semnalul
corespunzator este trimis catre unitatea centrala (ECU) de catre un senzor de presiune sau de catre
un simplu switch comandat de presiunea din una din pernele de aer ale acestei axe. Axa liftanta nu
poate cobori automat atunci cand vehiculul se afla in miscare chiar si atunci cand apar varfuri de
presiune in sistem.
Pozitia axei liftante este mentinuta pe toata perioada in care vehiculul este parcat , contactul
electric la bord fiind luat. Aceasta inseamna, ca de exemplu, daca axa liftanta este ridicata , atunci
aceasta va ramane ridicata.
In unele variante, echipate cu senzor de presiune axa liftanta poate fi coborata si implicit
ridicata, automat dupa ce vehiculul a fost descarcat. Termenul utilizat pentru astfel de solutii este de
axa liftanta integral automata.
In cazul in care sistemul este echipat doar cu switch de presiune axa poate doar cobori in
mod automat. In acest caz axa liftanta va fi ridicata manual utilizand telecomanda ECAS sau un
buton de comanda la bord.
Functia de control al tractiunii(traction help) doar in cazul in care axa liftanta este de tip
integral automata.
1.2.5 Schimbarea nivelului normal
Daca aceasta functie este activata, nivelul de referinta al axei TAG creste la o valoare
superioara in mod automat atunci cand axa liftanta se ridica. Acest lucru se face cu scopul de a
creste distanta fata de sol la rotile axei liftante . Astfel se previne contactul accidental al acestor roti
cu solul, mai ales atunci cand vehiculul ruleaza pe un drum cu declivitati.
1.2.6 Asistarea tractiunii
In cazul vehiculelor de tipul 6x2 (3 axe din care doar una motrice) , suficient de bine
incarcate, se poate implementa o functie de control al tractiunii. Prin reducerea presiunii in pernele
de aer ale suspensiei axei liftante si/sau prin ridicarea acestei axe va creste incarcarea axei motrice
(TAG) a vehiculului tragator, in urma redistribuirii sarcinii pe axe. Obiectivul in cazul de fata, este
evident cel al cresterii fortei motrice la roata, dependenta de sarcina pe roata. Functiunea de control
al tractiunii se activeaza utilizand un buton de comanda la bord.
Fig.2
Functia de control a tractiunii poate fi:
- de tip GERMAN
Controlul tractiunii poate fi activat pentru o durata de maxim 90 de secunde utilizand un
buton de comanda. Dupa consumarea acestei perioade, functia de control al tractiunii nu mai poate fi
reactivata pentru o perioada de cel putin 50 de secunde. Controlul tractiunii, pe de alta parte, se
dezactiveaza in mod automat daca vehiculul in rulare depaseste o valoare specificata a vitezei
(uzual 30 Km/h). Prin redistribuirea sarcinii insa, nu este permisa o crestere mai mare de 30% a
sarcinii pe axa motrice, fata de valoarea admisibila.
-de tip NORDIC
Functia de control al tractiunii, se activeaza prin intermediul unui switch, durata activarii
fiind insa nelimitata. O data finalizata procedura, controlul poate fi reactivat imediat. Dezactivarea
are loc in momentul in care switch-ul este comutat inapoi, pe pozitia initiala (cu exceptia sistemului
ECAS 6x2 cu magistrala CAN). Ca si in cazul modului german, cresterea fortei motrice este permisa
in masura in care sarcina pe axa motrice nu va depasi 30% din valoarea admisibila.
- de tip CE (COMUNITAR)
Acest mod de control mai este cunoscut in literatura sub denumirea de mod extern
Germaniei. Activarea are loc pe baza comenzii unui switch, durata activarii fiind nelimitata.
Functia de control al tractiunii se poate reactiva imediat dupa dezactivarea sa. Controlul tractiunii,
pe de alta parte, se dezactiveaza in mod automat daca vehiculul in rulare depaseste o valoare
specificata a vitezei (uzual 30 Km/h). Prin redistribuirea sarcinii insa, nu este permisa o crestere mai
mare de 30% a sarcinii pe axa motrice, fata de valoarea admisibila.
- de tip cu control manual al ajutorului tractiunii, utilizat doar pe vehicule de tip 6X2 DV cu
control proportional al presiunii.
Modul necesar de control al tractiunii poate fi specificat de producatorul vehiculului pe baza
unui set de coduri pe anumiti pini ai unitatii centrale (ECU) sau ca varianta alternativa, modul poate
fi programat in unitatea centrala prin setarea parametrilor. Se va tine seama , pentru alegerea tipului
de control al tractiunii si de prevederile legale, cu privire la timpi, viteza si limite de sarcina,
specifice fiecarei tari. La nivel european, problema este abordata de directiva 97/27/EC.
1.2.7 Protectia la supraincarcare
Protectia la suprasarcina poate fi implementata prin specificarea unei presiuni maxime de
lucru in pernele de aer ale suspensiei. Pernele de aer vor fi descarcate la atmosfera , suprastructura
fiind coborata pe tampoanele limitatoare ori de cate ori este depasita aceasta valoare maxima a
presiunii, ca rezultat al supraincarcarii. Pentru readucerea vehiculului in stare de functionare, acesta
trebuie descarcat pana cand incarcarea statica pe axe atinge valoarea admisa. Acesteia ii corespunde
o valoare a presiunii in pernele de aer ale suspensiei usor inferioara valorii maxime admise in perne.
Atunci cand contactul electric este pus din nou, sistemul ECAS va permite alimentarea cu aer
comprimat a pernelor si revenirea suprastructurii la nivelul normal.
1.2.8 Compensarea deformarii pneurilor
In cazuri particulare, pentru vehicule cu inaltime totala mare, nu se folosesc doar roti de
dimensiuni reduse pentru mentinerea facila a inaltimii admise de lege ci se impune si utilizarea unei
curse foarte mici a suspensiei, la functionarea vehiculului descarcat. Pentru amortizarea oscilatiilor
vehiculului , cauzate de declivitatile drumului, cursa necesara a suspensiei creste pe masura cresterii
gradului de incarcare. Sistemul ECAS , in vederea mentinerii inaltimii totale a vehiculului incarcat
in mars, permite sumarea deformatiei pneurilor pe directie normala la planul drumului, la cursa
admisibila a suspensiei pneumatice.
1.2.9 Controlul supapei regulator de sarcina(LSV)
Vehiculele tragatoare cu suspensie pneumatica si sistem de franare conventional sunt
echipate cu supapa regulator de sarcina (LSV), controlata de presiunea din pernele de aer ale
suspensiei. In cazul unei scaderi rapide a presiunii in pernele de aer ( ca in cazul deteriorarii unei
perne), supapa regulator de sarcina va percepe vehiculul ca pe unul gol si nu ca pe unul total
incarcat, ca in realitate. In consecinta, vehiculul va subfrana iar distanta pana la oprire creste excesiv
de mult. Sistemul ECAS permite, ca facilitate, recunoasterea situatiei de mai sus, si va comuta
alimentarea cu aer a sistemului de suspensiei, dinspre perne, catre un port special al supapei-
regulator de sarcina (41/42) simuland situatia incarcarii totale.(fig.3)
Fig.3.
1.2.10 Asistarea functionarii macaralelor pe suprastructura
In cazul vehiculelor tractoare avand montate pe suprastructuri, macarale pentru manevrarea
marfurilor, se poate implementa o functie particulara care faciliteaza operarea macaralelor din
dotare. In general, in vederea utilizarii macaralelor, se extind picioarele de sprijin ale suprastructurii.
Acestea ridica practic vehiculul astfel incat rotile nu mai sunt in contact cu solul. In acest fel, se
evita descarcarea sarcinii macaralei catre sol prin intermediul suspensiei si a rotilor. In mod firesc,
va creste distanta intre axe si suprastructura , rotile fiind clar ridicate de pe sol. Sistemul ECAS, ar
incerca sa reduca aceasta distanta prin descarcarea la atmosfera a pernelor de aer. Astfel, pernele de
aer se vor descarca practic, fara motiv existand insa sanse mari sa fie distruse la revenirea pe sol a
vehiculului. Sistemele ECAS , avand implementata aceasta functiune specifica detecteaza aceasta
situatie critica si opreste aerisirea pernelor inainte ca acestea sa fie total depresurizate.
1.2.11 Controlul presiunii in cazul axelor liftante
In cazul vehiculelor 6X2, echipate cu axa liftanta sau ajutatoare , si in functie de functiunile
sistemului ECAS, este posibil sa se urmareasca strategii de control diferite pentru pernele de aer de
pe grupul de axe spate, respectiv pentru pernele axei motrice si cea liftanta/ajutatoare.
Controlul egalizarii presiunilor
Este modul de control de baza al presiunilor in pernele de aer, de la care au derivat celelalte moduri.
Principala caracteristica a acestuia , consta in faptul ca presiunea in toate pernele grupului de axe
spate, este aceeasi dupa coborarea axei liftante sau dupa transferul de sarcina catre axa ajutatoare.
Schema prevede interconectarea pernelor de aer ale axei motrice cu cele de pe axa liftanta sau
ajutatoare de pe fiecare parte (stanga si respectiv, dreapta). Controlul egalizarii presiunilor nu
reclama un numar mare de componente. Valoarea presiunii , in acest caz este realizata utilizand
switch-uri de presiune sau chiar traductori de presiune.
Controlul tractiunii permanent optimizat.
In vehiculele tragatoare de tipul 6x2 echipate cu ECAS, este posibil sa se controleze distributia
sarcinii intre axele componente ale grupului spate , astfel incat axa motrice sa fie incarcata la
valoarea admisibila a sarcinii (100 %), axa ajutatoare(liftanta), preluand sarcina reziduala. Aceasta
schema se noteaza uzual cu ECAS 6x2 DV(DV provenind de la abrevierea in limba germana de la
controlul proportional al presiunii). Aceasta functie de control poate furniza reale avantaje atunci
cand vehiculul ruleaza pe o suprafata neteda sau/si alunecoasa. Forta de tractiune la rotile axei
motrice vor avea astfel valori mari, calitatile de tractiune ale vehiculului imbunatatindu-se pe
ansamblu. Aceasta metoda de distribuire a sarcinii pe axe va reduce semnificativ uzura anvelopelor
rotilor axei ajutatoare in viraje. Dezavantajul acestei configuratii consta in faptul ca fortele de
franare aplicate pe axa motrice, respectiv cea ajutatoare difera mult ca valoare. Avand in vedere ca
ambele tipuri de axe enumerate mai sus sunt echipate cu aceleasi camere de franare iar presiunile
aplicate sunt aceleasi, rezulta clar ca regimurile si uzura franelor va diferi mult intre cele doua axe.
Complexitatea componentelor pentru controlul optimizat al tractiunii este net supeioara celei
presupuse de controlul egalizarii presiunilor. Valoarea presiunii aerului in pernele de aer este
masurata de traductori de presiune. Numarul traductorilor folositi variaza de la un producator la
altul, de ex.de la 2 senzori la vehicule SCANIA (cate unul pe axa motrice, respectiv pe axa
ajutatoare/liftanta) la 5 senzori la marca IVECO (cate 1senzor pe fiecare parte a axei motrice
respectiv ajutatoare si unul montat chiar in perna de liftare).
Controlul proportional al presiunii
Aceasta functie este strans legata de controlul optim al tractiunii. Sunt singurele functiuni aplicabile
vehiculelor tragatoare echipate cu ECAS 6x2DV. In cazul de fata, se impune ca intre valorile
presiunilor din pernele suspensiei, pentru axa motrice respectiv pentru cea ajutatoare sa existe o
anumita proportie, bine definita.Aceasta vizeaza mentinerea fortei motrice la un nivel relativ ridicat
in vreme ce uzura franelor celor doua tipuri de axa, se uniformizeaza. De exemplu, aceasta functie
de control se preteaza foarte bine la transportul de tip distributie de marfuri sau chiar la transport de
cursa lunga. Complexitatea componentelor e similara cu cea din cazul anterior, al optimizarii
tractiunii. Tipul de control necesar se selecteaza prin setarea parametrilor.
2. Algoritmi de control
2.1. Algoritmul pentru controlul nivelului
Controlul nivelului inseamna in fapt controlul distantei dintre suprastructura vehicolului si
axe.Este o functie de baza a ECAS si se regaseste in orice varianta sau configuratie a
sistemului.Aceasta distanta poate face subiectul unor corectii din partea sistemului de control ca
efect al unor perturbatii sau in urma modificarii valorii de referinta.
In scopul descrierii modului in care sistemul ECAS controleaza efectiv procesul fixarii
nivelului consideram utila prezentarea unor notiuni de baza cu privire la fenomenele fizice
caracteristice suspensiei pneumatice.
Notiuni generale de fizica fenomenelor din suspensia pneumatica
Problema de baza a oricarui sistem de control atunci cand apare o deviatie a marimii
controlate, consta in a oferi cel mai bun timp de raspuns. Acesta se poate defini ca intervalul de timp
scurs intre momentul in care sistemul sesizeaza modificarea valorii de referinta si momentul in care
aceasta marime revine catre valoarea de referinta, inscriindu-se intr-un domeniu tolerat, bine
determinat. Pe perioada timpului de raspuns, procesul de control continua, cu consecinta consumarii
de aer comprimat.
Timpii mari de control sunt rezultatul vitezelor mici inregistrate in procesul de reglare a
valorii actuale a marimii controlate catre noua valoare de referinta.Desi procesul de control este de
un nivel excelent, acesta are o durata apreciabila.
Daca timpii de control sunt mici, durata pana la care este atinsa valoarea de referinta este
mult redusa insa sistemul, in ansamblu, manifesta o tendinta spre o reactie exagerata.
Diametrele nominale apreciabile ale supapelor-solenoid ECAS, favorabile pe de o parte
reglajelor la diferente mici ale valorii actuale fata de cea de referinta pot constitui insa, pe de alta
parte, un dezavantaj la diferente mari intre cele doua valori, determinand o crestere a tendintei de
reactie exagerata a sistemului.
Cat priveste proiectarea si constructia justa a sistemului pneumatic, incercarile sunt necesare,
cu scopul realizarii unei caderi de presiune la supapele-solenoid ECAS, in toate conditiile de
functionare. Aceasta inseamna ca presiunea aerului la intrarea in rezervorul de aer trebuie sa fie mai
mare decat in sectiunea de iesire din pernele de aer.
Amortizarea oscilatiilor si forta de amortizare
Pe durata procesului de control trebuie considerat si rolul suspensiei in amortizarea
oscilatiilor. Amortizoarele de oscilatii conventionale sunt proiectate doar pentru o singura zona de
operare. Forta de amortizare a vehiculului corespunde domeniului incarcarilor mari. Ca urmare,
partea din forta de amortizare care trebuie sa fie compensata la modificarea valorii de referinta, este
mare in cazul vehiculelor goale (fara incarcatura) sau partial incarcate. Situatia poate fi imbunatatita
pe baza controlului amortizarii variabile. Ideea este materializata in sistemul ESAC, care insa nu
face obiectul prezentei lucrari.
Practic, cu cat sarcina incarcata se pozitioneaza mai jos fata de zona de operare a
amortizorului cu atat mai puternic va fi efectul excesului de forta de amortizare. Pentru clarificarea
subiectului este necesara intelegerea modului de lucru al amortizorului. In interiorul amortizorului,
uleiul trebuie sa circule intre cele doua camere ale sale printr-un port de sectiune mica. Rezistenta
hidraulica a acestuia genereaza forta de amortizare. Schimbarea rapida a distantei dintre
suprastructura si axe, determina cresterea proportionala a fortei de amortizare. Efectul cresterii
puternice al fortei de amortizare se suprapune totusi un altul, de reducere al acestei forte, determinat
de curgerea uleiului prin supapa amortizorului. Relatia dintre forta de amortizare si viteza cu care
suprastructura se ridica si coboara, este determinata de caracterisiticile amortizorului (ca diametrul
orificiului de curgere, vascozitatea uleiului etc). Forta de amortizare contracareaza miscarea
suprastructurii prevenind oscilatiile acesteia cat si ruperea contactului intre roata si calea de rulare.
Oricum, astfel sunt contracararate si orice schimbari ale nivelului. Aceasta forta de amortizare, care
variaza suplimentar constituie o influenta negativa pentru intregul proces de control.
Procesul de control pentru modificari ale nivelului de referinta
Atunci cand, fortele se echilibreaza incarcarea pe roata actioneaza asupra pernei de aer
corespunzatoare, pe axa. Valoarea presiunii din perna de aer multiplicata cu valoarea sectiunii
transversale efective a pernei constituie o forta care se opune sarcinii pe roata. Intr-o larga
acceptiune, presiunea din pernele de aer va depinde doar de sarcina pe roata, nu si de nivelul
suprastructurii.
La aparitia unei modificari in valoarea nivelului de referinta (ca de ex., prin utilizarea
telecomenzii), presiunea de aer din perne va creste sau va scadea pana cand valoarea actuala pentru
distanta dintre suprastructura si axa va corespunde cu noua valoare de referinta. Aceasta procedura
este una dinamica in care echilibrul static de forte este rupt pentru a se restabili la sfarsitul
procesului.
In timpul ridicarii suprastrucuturii, de exemplu, este necesar sa se genereze initial o presiune
in exces in pernele de aer pentru compensarea inertiei suprastructurii (incluzand si forta de
amortizare corespunzatoare) cat si a fortelor de frecare din transmisie. Excesul prea mare de
presiune de aer poate avea drept consecinta o suprareactie din partea sistemului atat timp cat
rezistentele mai sus mentionate au fost compensate. Masele accelerate sunt apoi deccelerate catre
sfarsitul procesului de miscare a suprastructurii. O data ce noul nivel de referinta a fost atins,
excesul de presiune necesar pentru compensarea rezistentelor anterior mentionate si care inca nu a
fost epuizat produce o forta excedentara. In consecinta, suprastructura poate fi ridicata in afara
domeniului tolerat pentru valoarea de referinta. Asadar, este important sa se disipe cat mai repede
excesul de presiune la pernele de aer o data ce suprastrucutura incepe sa se miste.
Tendinta de suprareactie se manifesta in mod particular in cazul vehiculului gol (fara
incarcatura) pentru ca, pe de o parte, gradientul mare de presiune statica, intre sectiunile de
alimentare si cea de intrare in pernele de aer, prin valvele-solenoid ale ECAS, determina debite mari
de curgere, pernele de aer fiind pline in vreme ce, pe de alta parte, masa suprastructurii, care trebuie
miscata, este mica. Astfel, incertitudinea in circuitul de control al oscilatiilor, este ridicata. In
consecinta, durata de viata a supapelor-solenoid ECAS se reduce, pentru ca acestea efectueaza un
numar mult mai mare decat necesar, de cicluri de control.
Pe de o parte, domeniul tolerat pentru valoarea de referinta se poate extinde cu scopul
prevenirii suprareactiei sistemului. Aceasta masura insa va conduce la o scadere a reproductibilitatii
valorilor de revenire a nivelului de revenire.
Daca insa, pe de alta parte, trebuie considerata suplimentar si o dimensiune specifica,
procesul de control trebuie schimbat astfel incat influxul de aer sa se reduca chiar inainte de
atingerea valorii de referinta. Astfel se va reduce viteza cu care este ridicata suprastructura si se
previne tendinta de suprareactie.
In concluzie, trebuie utilizate si alte metode de control pentru ca, in principiu, supapele -
solenoid, pot controla curgerea aerului catre pernele suspensiei, inchizand total sau
deschizand total sectiunea de curgere fara a putea modula insa aria sectiunii de curgere intre cele
doua valori extreme. In acest sens, s-ar putea utiliza un controller cu impuls (pulse controller) sau
un controller inteligent de nivel.
Controller-ul cu impuls(pulse controller)
Acest dispozitiv a fost creat in tehnica pentru functiuni de control si presupune alimentarea
cu curent a solenoidului valvelor-solenoid ECAS in impulsuri treapta.
Lungimea impulsului constituie o valoare fixata transmisa unitatii centrale ECU o data cu
setarea parametrilor. Inceputului perioadei de impuls i se atribuie caracterul de impuls de actionare
al valvelor-solenoid. Lungimea impulsului este echivalenta perioadei de timp in care valvele-
solenoid receptioneaza impulsul de actionare. Aceasta valoare este variabila si este permanent re-
determinata pentru fiecare perioada de impuls. Determinarea lungimii impulsului de catre ECU este
parte a controlului marimii deviate existente, ca de exemplu, diferenta intre nivelul de referinta si cel
actual (vezi diagrama).
Aceasta maniera de control a procesului este denumita control diferential proportional (sau
pe scurt control tip PD). Procesul de control este realizat ca parte a deviatiei controlate si a vitezei cu
care variaza deviatia controlata.
Majoritatea deviatiilor controlate induc lungimi mari ale impulsului. Daca lungimea
determinata a impulsului este mai mare decat valoarea stocata, valva-solenoid va fi alimentata
continuu. Astfel variatia deviatiei controlate atinge un maximum. Pentru a calma secventa
urmatoare a procesului de control la ridicarea rapida inainte ca noua valoare de referinta sa fie
atinsa, viteza de variatie a deviatiei este analizata si integrata in procesul de control.
Determinarea coeficientilor diferential si proportional pentru setarea controller-ului de impuls
Acesti factori se vor determina prin incercari pe vehicul. Ca si ceilalti parametri,
determinarea acestora cade in sarcina producatorului vehiculului.Vehiculul este adus la un nivel
imediat in afara domeniului tolerat pentru nivelul de referinta. Functionarea proportionala este
satisfacatoare daca nivelul normal este atins fara suprareactia sistemului sau fara repetarea
impulsurilor in alimentarea valvelor-solenoid. Cu cat coeficientul proportional Kp este mai mare cu
atat mai prompt partea pneumatica a sistemului va executa functia de control, in limitele posibile
cunoscute in mecanica fluidelor. O valoare mult prea mare fata de necesar a coeficientului
proportional Kp va stimula tendinta sistemului de suprareactie.
Pentru a analiza functionarea diferentiala, functiunea de control va fi verificata utilizand o plaja
larga de variatie avalorii de referinta, care trebuiesc compensate prin ridicarea suprastructurii. In
cadrul acestei analize, se va considera chiar si aducerea vehiculului la nivelul sau inferior maxim
posibil. Dupa aactionarea tastei corespunzatoare nivelului normal de pe telecomanda sistemului,
suprastructura ar trebui sa revina la nivelul sau normal, fara suprareactia sistemului si/sau fara
impulsuri excesiv de lungi. Atunci cand incercarea se face cu vehiculul gol, se accepta o singura
suprareactie (deci o singura depasire catre in sus a nivelului normal, urmata evident de o corectie
catre in jos si atingerea nivelului de referinta). Tendinta de suprareactie poate fi suprimata prin
utilizarea unei functiuni diferentiale bine justificate. Cu cat valoarea coeficientului diferential Kd
creste cu atat mai prompt vor fi transmise catre valvele-solenoid ECAS impulsurile energetice si
astfel este calmat procesul de ridicare al suprastructurii. Vitezele mari de variatie ale deviatiei
controlate determina reducerea lungimii impulsurilor. Pentru calcularea lungimii impulsului
seutilizeaza urmatoarele relatii:
-pentru ridicarea suprastructurii,vehiculul fiind ca nivel, reglat la un punct mort:
Li=[Dc*Kp]-[Vd*Kd],
-pentru coborarea suprastructurii, vehiculul fiind ca nivel la un punct mort si
ridicarea/coborarea in mars:
Li=Dc*Kp,unde:
Li - lungimea impulsului;
Dc - marimea deviatiei;
Vd - viteza de variatie a deviatiei;
Kp - coeficientul proportional;
Kd - coeficientul diferential.
Valorile celor doi coeficienti sunt de mare importanta pentru descrierea buclei de control si
sunt stocati in unitatea centrala ECU, ca parte a procedurii de setare a parametrilor(parametrare).
Lungimea impulsului este recalculata pentru fiecare lungime a perioadei de impuls. O
lungime de impuls care depaseste lungimea perioadei de impuls provoaca alimentarea continua a
valvelor-solenoid (impuls continuu). Lungimea impulsului cea mai scurta posibil este de 75
milisecunde (0,075 sec). Timpii de impuls scurti risca sa compromita procesul de comutare a
functionarii valvelor-solenoid la temperaturi negative extreme(sub 40 de grade Celsius).
Este posibil ca sistemul sa fie manipulat cu scopul imbunatatirii raspunsului de control, in
cazul in care valorile constatate pentru Kp si Kd nu determina rezultate satisfacatoare in domeniul
recomandat. In astfel de cazuri, aria sectiunii transversale de curgere a aerului in circuitul pneumatic
poate fi redusa. De obicei, este suficient sa se utilizeze o clapeta, cu sectiune de curgere variabila si
controlabila, pe circuitul pneumatic, intre valvele-solenoid si pernele de aer ale axei in cauza.
Astfel, concludem ca utilizatorul poate regla procesul de control asupra distantei dintre
suprastructura si axele vehiculului utilizand lungimea perioadei de impuls T, amplitudinea
domeniului tolerat in jurul valorii de referinta Ds si cei doi coeficienti Kp si Kd.
Controller-ul inteligent
In acest caz valvele-solenoid nu sunt alimentate in impulsuri si ca atare durata de serviciu al
acestora creste semnificativ, comparativ cu cazul anterior. Acest tip de control este utilizat in toate
aplicatiile gen unitati de control electronic CAN, cum sunt autocamioanele MAN 4x2/6/2, Renault
(RVI)4x2 si DAF. Sistemul ECAS este autoadaptiv, invatand practic comportamentul suprareactiv
chiar dupa primul proces de control executat. In timpul derularii proceselor de control ulterioare,
suspendarea curgerii aerului intervine inainte ca nivelul de referinta sa fie atins si pe aceasta cale se
ajunge ca sistemul sa suprareactioneze terminand executia exact in momentul atingerii nivelului
de referinta.
2.2 Algoritmul de control al axei liftante
Vehiculele cu axa liftanta pot fi echipate cu echipament de control al axei care controleaza in
fapt pozitia axei in dependenta de sarcina distribuita asupra axei motoare. Interpretarea sarcinii axei
motoare se face pe baza presiunii de aer din pernele suspensiei pneumatice ale acestei axe. Controlul
pozitiei axei liftante este necesar datorita existentei unor factori perturbatori, ca de exemplu,
modificarile sarcinii incarcate. Utilizatorul nu are capabilitatea modificarii active a nivelului de
referinta sau concret, a presiunii de comutare.
Oricum, o axa liftanta care s-a ridicat poate fi coborata manual. Deasemeni, axa liftanta
poate fi ridicata in cazul in care vehiculul este partial incarcat daca, prin aceasta manevra, nu se va
depasi presiunea maxim admisa in pernele de aer ale axei motoare.
Probleme generale de control al axei liftante
Subiectul in cauza nu poate fi separat de notiuni ca asistarea tractiunii sau protectia la
suprasarcina.
Controlul pozitiei axei liftante are la baza presiunea din pernele suspensiei pneumatice
apartinand de ex., axei motoare valorile acesteia fiind preluate in sistem prin intermediul unor
switch-uri de presiune sau chiar a unor traductori de presiune. In sistemele din prima categorie
presiunea de comutare este specificata practic, de catre switch-urile de presiune. In sistemele cu
traductori, unitatea electronica centrala compara valoarea masurata a presiunii cu diverse valori de
referinta care sunt specificate la punerea in functiune a sistemului electronic. Aceste valori de
referinta determina si urmatoarele limite:
-presiunea de coborare sau ridicare a xei liftante;
-presiunea de asistare a tractiunii, maxima;
-sarcina incarcata maxim admisa.
Astfel, fiecarei valori de presiune i se aloca un regim caracterizat de conditii functionale ale
ansamblului axei, bine definit. Functionarea axei liftante este ilustrata in figura urmatoare, care face
referire la vehicule cu controlul egalizarii presiunilor, obiectul exemplificarii fiind un autocamion
echipat cu tanc cisterna. Diagrama prezinta variatia presiunii din pernele de aer ale suspensiei axei
motoare in functie de sarcina distribuita pe grupul de axe spate al unui vehicul prevazut cu controlul
egalizarii presiunilor ( cu linie ingrosata ). Se precizeaza ca presiunea din pernele de aer ale axei
liftante, atunci cand este coborata este identica cu aceea din pernele axei motoare. Pe masura
incarcarii sau descarcarii vehiculului, curba de variatie trece prin cateva puncte importante. Valoarea
presiunii
din pernele
axei motoare,
in toate
aceste puncte
importante, sunt specificate catre sistemul ECAS, pe de o parte, la setarea initiala a parametrilor.
Pe de alta parte, valorile de presiune deriva din raspunsul axei liftante si deci, nu pot fi
inflluentate. Presiunile din aceasta categorie sunt marcate pe diagrama cu (*) si pot fi definite drept
critice.
Maniera de control cea mai potrivita, necesita o rezerva suficienta de aer comprimat si
presupune un consum energetic crescut. In scopul unei bune intelegeri a procesului, sa presupunem
ca cisterna este incarcata sau descarcata continuu. Astfel, procesul de incarcare incepe in punctul 1 a
diagramei. Greutatea care revine axei motoare este notata cu munladen. Aceasta greutate la gol este
compusa din greutatea suprastructurii si o parte a greutatii axei liftante,mla.Valoarea presiunii din
pernele de aer corespunzatoare Punladen se poate prelua de pe eticheta supapei regulator de
franare.
Procesul de umplere o data inceput, determina cresterea sarcinii pana la atingerea punctului
2. Acest punct este atins in cele din urma, cand presiunea din pernele axei motoare atinge valoarea
sa nominala admisa, P 100% , valoare inscriptionata de asemeni pe eticheta supapei-regulator de
sarcina. Aceasta valoare reprezinta presiunea de coborare a axei liftante P LA DOWN si se stocheaza in
unitatea centrala de control prin parametrare.
Incarcarea pe grupul de axe spate (RA) se modifica prin coborarea axei liftante, ca urmare a
redistribuirii sarcinii. Incarcarea se modifica cu acea parte din masa axei liftante mla.
Presiunea din pernele de aer ale axei motoare sufera o scadere intrucat sarcina anterioara a
axei se redistribuie intre toate pernele grupului de axe spate, apartinand atat axei motoare cat si axei
liftante.Variatia presiunii din perne, corespunzator fazei de dupa coborarea axei liftanta este
reprezentata intre punctele 2 si 3. Presiunea din pernele axei motoare P*LA DOWN nu poate fi in nici
un fel influentata de utilizator.
Pe masura ce cisterna este umpluta in continuare, presiunea in pernele de aer ale axei
motoare creste din nou la valoarea maxim admisa (punctul 4), trece prin punctul 5, corespunzator
valorii presiunii maxime in perne la activarea asistarii tractiunii, respectiv P 130% si atinge
in final valoarea P overload (in punctul 6), corespunzatoare protectiei la suprasarcina.
Mentionam ca activarea functiei de protectie la suprasarcina se poate face doar in sistemele
echipate cu traductori de presiune, nefiind disponibila pentru acelea ca re utilizeaza switch-uri de
presiune. La depasirea valorii P overload , toate pernele suspensiei apartinand oricarei axe a vehiculului
avand rotile in contact cu solul, sunt descarcate la atmosfera. In aceste conditii, activarea protectiei
la suprasarcina poate determina asezarea structurii vehiculului pe limitatoarele suspensiei (punctul
7). Se intentioneaza sa se atraga atentia soferului asupra faptului ca sarcina admis a fost depasita.
Presiunea P overload este stocata in ECU si este necesar sa fie luate in consideratie prescriptiile
fabricantului axei cat si previziuni legale cu privire la masa maxim admisa a vehiculului. Pernele de
aer ale suspensiei nu vor fi presurizate din nou pana ce vehiculul nu este descarcat pana la atingerea
acelei valori a sarcinii pe axa corespunzatoare valorii de presiune P overload (coordonata apunctului 6).
Pentru restabilirea ultimului nivel de referinta, anterior activarii protectiei la suprasarcina, este
necesar sa se puna din nou contactul electric la bord.
Prin descarcarea de lichid din cisterna, presiunea in perne scade de exemplu, de la punctul3
la punctul 3a. In acest punct, presiunea in pernele axei principale este suficient de scazuta incat
sistemul permite axei liftante sa se ridice de pe sol. Aceasta valoare de presiune este denumita
presiune de ridicare a axei liftante, se noteaza PLA UP si se stocheaza in unitatea centrala ECU, prin
parametrare.
Valoarea selectata petru presinea PLA UP trebuie sa fie mai mica decat presiunea din perne
P*LA DOWN. In caz contrar, valoare de presiune P*LA DOWN se va atinge in timpul incarcarii dupa
coborarea axei liftante si, in concluzie, axa liftanta va cobori si se va ridica continuu, fara a ramane
pe sol. In plus, valoarea presiunii de ridicare PLA UP ar trebui astfel aleasa, incat superioara presiunii
Punladen , atunci cand vehiculul este descarcat.
La sistemele cu axa liftanta semiautomatica, axa liftanta poate fi ridicata manual atunci cand
presiunea in perne coboara sub valoarea presiunii critice de coborare axei. La sistemele cu axa
liftanta complet automata, la atingerea presiunii de ridicare, axa liftanta este ridicata, pernele axei
motoare preluand intrega sarcina repartizata grupului de axe spate. La aceasta sarcina se adauga din
nou partea corespunzatoare masei axei liftante mla. Presiunea din pernele de aer evolueaza intre
punctele 3a si 2a, unde presiunea rezultanta in pernele de aer, P*LA UP, nu poate fi influentata.
O data cu descarcarea totala a sarcinii, curba de presiune revine in punctul 1.
2.3.Asistarea tractiunii
Functiunea de asistare a tractiunii poate fi utilizat doar daca presiunii in pernele suspensiei,
conform diagramei anterioare, i se aloca o variatie intre punctele 3a si 6, concret axa liftanta
trebuind sa fie coborata.Aceasta cerinta este in concordanta cu Directiva Comisiei Europene,
nr.97/27.
In diagrama urmatoare se ilstreaza modul de lucru al functiei de asistarea tractiunii,
considerandu-se 2 exemple A si B , avand respectiv ca puncte de start, A1 si B1.
Pernele de aer ale axei liftante sunt depresurizate in exemplul A. Exista sisteme in care se
previne depresurizarea completa, astfel incat in aceste perne ramane o usoara presiune reziduala cu
scopul evitarii distrugerii pernelor. Axa liftanta este deci in acest caz, ridicata. Presiunea din pernele
axei motoare este conform diagramei, A2. Dupa dezactivarea functiei de asistare a tractiunii,
presiunea in pernele axei principale revine la valoarea corespunzatoare punctului A1. Limitele
definite in Directiva EC 97/27, sunt fixate pentru sarcini care pot fi aplicate axei motoare in urma
activarii functiei de asisitare a tractiunii.
Altfel, fabricantul axei defineste valori mai mici, incarcarea axei putand depasi sarcina
maxim admisa pe axa (marime definita in Germania, in sectiunea 34 a regulamentului pentru
constructia de vehicule motorizate si utilizarea a cestora(StVZO) cu cel mult 30%. Presiunea maxim
admisa in pernele de aer ale axei motoare P 130% in cazul activarii asistarii tractiunii si pentru care
sunt indeplinite cerintele reglementarilor de mai sus,trebuie stocata in unitatea electronica ECU, la
parametrarea initiala.
In scopul realizarii dezideratelor propuse, mai trebuie introdusa in ECU un domeniu al
valorii de referinta, Dp130% ,si in care controlul presiunii limita sa aiba efect. In acest caz domeniul
de control are marimea p130%-Dp130%.
Aceasta inseamna ca presiunea limita la controlul tractiunii nu va fi depasita atunci cand
functioneaza sistemul de control. Daca functia de asistare a tractiunii cat si protectia la
suprasarcinasunt disponibile intr-un sistem ECAS, atunci niciodata presiunea limita la asistarea
tractiunii, P 130% nu va depasi valoarea presiunii de suprasarcina P overload.
Conform legislatiei in vigoare asistarea tractiunii este disponibila efectiv la viteze mai mici
de 30 km/h. In cel de al doilea exemplu se prezinta functionarea sistemului cand valoarea limita p
130% este atinsa.Si in acest caz procesul de ventilare al pernelor de aer ale axei liftante incepe din
punctul B1. La atingerea valorii limita a presiunii in pernele axei principale, se stopeaza ventilarea
pernelor axei liftante iar presiunea in pernele axei principale ramane stationara ( punctul B2). In
acest caz, axa liftanta este coborata. Excesul de sarcina va fi preluat de pernele axei liftante. Dupa
dezactivarea asistarii tractiunii, presiunea in pernele de aer ale axei motoare revine la valoarea
corespunzatoare punctului B1.
Modul de functionare si duratele specifice ale variantelor de functiuni de asistare a tractiuni
sunt deja cunoscute ( german, nordic, european EC si manual)
2.4.Compensarea deformarii pneurilor
Datorita acestei functiuni, deformarea pneurilor rezultata in urma cresterii sarcinii este luata
in calcul la determinarea nivelului normal. Astfel, distanta dintre suprastructura vehiculului si
sprafata caii de rulare va fi permanent constanta. Acest sistem de control este util mai ales in cazul
in care inaltimea totala a suprastrucutrii este plasata ca valoare, in apropierea inaltimii maxim
admise prin lege. Pentru implementarea acestei functii de control este necesar sa se utilizeze un
senzor de inaltime si macar un senzor de presiune. La implementarea functiunii, este prioritar sa se
cunoasca sau sa se stabileasca diferenta de deformatie a pneurilor intre starea de total incarcat si
total descarcat a vehiculului chiar pentru tipodimensiunea de pneuri utilizata.Ca rezultat, vehiculului
descarcat avand presiunea in perne Punladen i se poate atribui o deformare a pneurilor Dh0% iar
vehicului total incarcat, avand presiunea in pernele de aer P100% i se va atribui o deformare a
pneurilor Dh100%.Diferenta intre Pladen si Punladen reprezinta domeniul maxim de reglaj in care nivelul
normal este controlat in functie de sarcina, si tinand cont de deformatia pneurilor in domeniul
Dh100%-Dh0%.
Valorile prioritare acestui sistem de control sunt stocate in ECU prin parametrare. Unitatea
electronica utilizeaza aceste date pentru determinarea cresterii valorii de referinta a nivelului
normal. Daca aceste date primare utilizate nu corespund tipodimensiunii pneurilor folosite pe
vehicul, ca de exemplu in cazul setarii unui necesar de compensare al deformarii pneului diferit de
cel al pneului curent, reglajele sistemului asupra nivelului normal vor fi eronate. Initial, sistemul de
control se va asigura asupra presiunii din pernele de aer ale axei principale, nivelul normal ca
valoare de referinta initiala fiind specificata. Ulterior unitatea ECU, pe baza acestei valori de
presiune si a datelor privind compensarea deformatiei pneurilor, va determina o valoare de
referinta pentru nivelul normal mai mare cu Dh decat initial si pe care o va utiliza in sistem ca noua
valoare de referinta.
Senzorul de inaltime va determina ulterior distanta actuala dintre suprastrucura vehiculului si
axele sale si o va compara cu aceasta noua valoare de referinta. In eventualitatea oricarei deviatii,
organul de actionare (valvele-solenoid) vor primi un semnal de reglaj. Presiunea in pernele de aer
ale axei principale va creste sau va scadea, corespunzator, cu consecinta modificarii distantei dintre
suprastrucura si axe .
Cea mai buna metoda de determinare a unor date precise privitoare la compensarea
deformarii pneului este cea a incercarilor pe vehicul, deoarece exista o influenta certa asupra
deformarii legata de dinamica si cinematica rotii cat si particularitati care tin de tipodimensiunea si
marca de anvelopa utilizata.Incercarile trebuie sa parcurga urmatorii pasi:
-se parcheaza vehiculul descarcat pe o suprafata neteda, curata, plana avand frana de parcare
dezactivata.
-se defineste un punct de referinta pe suprastrucura vehiculului, in proximitatea axelor si se
masoara distanta dintre punctul de referinta si carosabil.
-se incarca vehiculul pana la atingerea sarcinii admisibila pe axa sau a sarcinii maxim admise
pentru vehiculul respectiv.
-se conecteaza un echipament de diagnoza si se verifica valoarea actuala furnizata de
senzorul de inaltime,WSW 1.
-se ridica suprastrucutra vehiculului pana ce distanta dintre punctul de referinta fixat initial si
carosabil este din nou egala cu cea determinata in cazul vehicului descarcat.
-se determina noua valoare actuala a senzorului de inaltime WSW 2 si se calcueaza diferenta
inaltimii la senzor WSW 2- WSW 1.
-diferenta inaltimii la senzor ( WSW 2- WSW1 ) corespunde diferentei de deformatie la
pneuri , (D h100% -D h0% ).
2.5.Configurarea sistemului
ECAS este un sistem foarte elastic sub aspectul adaptarii sale optime la o serie mare de
aplicatii. De exemplu,un vehicul poate avea pana la 3 circuite de control de baza si permite
suplimentar controlul axei liftante. Selectia componentelor sistemului depinde de nivelul de
performanta dorit de constructorul vehiculului.
Prezentam in continuare diferite scheme posibile ale circuitelor de control, acoperind o plaja
cat mai larga de aplicatii. Spre deosebire de sistemele ABS sau EBS care sunt definite, ca
configuratie, de numarul senzorilor de viteza, respectiv de numarul modulatorilor utilizati, ECAS
este configurat de numarul de circuite de baza pentru controlul nivelului si care corespunde
numarului de senzori de inaltime utilizati in sistem. De exemplu,un sistem cu doi senzori de inaltime
este cunoscut ca sistem ECAS cu 2 puncte de control. Aceste consideratii sunt aplicabile tipului de
control utilizat pentru vehicul ca intreg sau, separat pe axe. De exemplu,un vehicul cu sistem de
suspensie pneumatica integral si 3 puncte de control ECAS utilizeaza o axa directoare cu 1 punct de
control si o axa motoare cu 2 puncte de control.
De regula, vehiculele pot fi echipate cu sisteme ECAS cu 1,2 sau 3 puncte de control.
3.Elemente componente ale sistemului ECAS
Circuitul de control al ECAS fiind deja cunoscut din sectiunea Functiunile sistemului,
prezentam in figura de mai jos,o schema elementara a sistemului ECAS.
Scopul de baza al ECAS este acela de a compensa si controla orice abatere provocata
de factori perturbatori (ca de ex.,modificari ale sarcinii) sau de schimbari ale valorilor de
referinta (introduse, de ex., prin intermediul telecomenzii). Toate acestea au drept consecinta
modificarea distantei dintre axele vehiculului si suprastructura sa. Acest proces se mai
numeste controlul nivelului. Trebuie retinut ca functia de baza a ECAS este una de control a
inaltimii, intr-o mai mare masura decat, de ex, una de control de forta (ca de ex.,presiunea in
pernele suspensiei).
Senzorul de inaltime (1) solidar cu suprastructura vehiculului este conectat de axa
vehiculului printr-un sistem de parghii. Acesta inregistreaza in permanenta distanta dintre
suprastrucutura si axa. Valoarea masurata este utilizata drept valoare actuala in bucla de control si
este trimisa catre unitatea centrala ECU(2). In ECU aceasta valoare actuala este comparata cu
valoarea de referinta specificata. Un semnal de reglare este trimis catre valva solenoid (3), in cazul
in care ECU sesizeaza o abatere (ca de ex., o diferenta inadmisibila intre valoarea actuala si cea de
referinta). In functie de tipul semnalului de reglaj receptionat, valva solenoid creste sau micsoreaza
presiunea aerului in pernele de aer ale suspensiei. Modificarea in volum a pernelor de aer are drept
consecinta modificarea distantei dintre axa si suprastrucutura. Distanta astfel modificata este din nou
detectata de senzorul de inaltime, reluandu-se ciclul de reglaj. Desi telecomanda (5) este un periferic
optional, a fost mentionata si figurata, pentru ca permite utilizatorului sa modifice constient nivelul
de referinta. Se mai utilizeaza butoane de comanda la bord, pentru vehicule tragatoare care permit de
asemeni, modificarea nivelului de referinta.
3.1 Schema generala de organizare a ECAS
Schema sistemului de baza:
1 ECU (unitate centrala electronic)
2 unitate de control
3 senzor de curs
4 supap electromagnetic
5 perna a suspensiei pneumatice
3.2. Supapa de nivel
Are ca scop reglarea presiunii pernelor de suspensie n funcie de distana dintre asiu/ax.
Supapa pernei de aer are un sertar de distribuie suplimentar 3/2 care, ncepnd cu un unghi
determinat, reglabil, de ridicare, se nchide i continund acionarea prghiei, va trece ntr-o funcie
de aerisire-ventilare. Prin aceast limitare a nlimii se evit ca autovehiculul s fie ridicat peste
nivelul admis prin intermediul supapei sertarului rotativ.
Mod de aciune:
n cazul creterii sarcinii, caroseria vehiculului se deplaseaz n jos mpreun cu supapa
pernei de aer fixat pe ea. Legtura existent ntre axa autovehiculului i supapa pernei de aer va
actiona la acest proces pe prghia (f) i prin intermediul excentricului (e) va apsa piesa de ghidare
(d) n sus. Tachetul aflat pe piesa de ghidare va deschide supapa de alimentare (b). Aerul comprimat
ptruns n echipament de la rezervorul de aer prin intermediul racordului 1 i a supapei de reinere
(a) poate s ptrund n perna de aer, prin racordurile 21 i 22. Pentru a limita consumul de aer la o
cot minim, se va modifica n dou trepte seciunea pentru trecerea aerului, n conformitate cu
mrimea deviaiei prghiei, datorit detalonrilor sub form de canale ale tachetului.
Poziia de nchidere a supapei se realizeaz prin ridicarea caroseriei vehiculului rezultat ca
urmare a unghiului pernelor arcurilor i prin nchiderea comandat a supapei de alimentare (b) prin
intermediul prghiei (f). n aceast poziie, racordurile 21 i 22 sunt n legtur ,printr-o clapet
transversal. Descrcarea de sarcin a autovehiculului permite desfurarea procesului n ordine
invers. Suprastructura autovehiculului va fi ridicat n pernele arcurilor datorit presiunii prea mari
i prghia (f) mpreun cu excentricul (e), ct i cu piesa de ghidare (d) se deplaseaz n jos. Astfel
tachetul coboar din locaul lui etan pe supapa de alimentare (b), iar aerul n exces din perne poate
s se evacueze n atmosfer prin orificiul de aerisire (c) al tachetului i prin orificiile de aerisire 3.
Coborrea caroseriei vehiculului rezultat astfel va readuce prghia (f) n poziia ei normal
orizontal. Prin nchiderea orificiului de aerisire (c) datorit amplasrii tachetului pe supapa de
alimentare (b), supapa pernei de aer se va afla din nou n poziia sa de nchidere.
3.3. Supapa cu sertar rotitor
Supapa cu sertar rotitor are ca scop comanda ridicrii i coborrii asiului n vehiculul
tractant sau n remorc, a platformelor de modulare cu suspensie pneumatic i a autoasiurilor de
semiremorci (dispozitiv de ridicare-coborare).
Mod de aciune:
n poziia de mers a manetei, dispozitivul de tip lift este deconectat. Supapa sertarului
rotativ are trecere liber pentru aerul comprimat care vine de la supapele pernei de aer (racordurile
21 i 23) ctre perna de aer (racordurile 22 i 24). Afar de aceasta, echipamentul confer manetei
alte 4 poziii cu indexare, n care se poate face alimentare cu aer i evacuarea acestuia din pernele
suspensiei, n vederea operaiilor de ridicare i coborre. Pentru ridicarea asiului, maneta va fi tras
prin apsare axial i va fi adus n poziia de ridicare prin poziia de stop, n care racordurile
(21 i 23) sunt nchise i pernaurile pernei de aer (22 i 24) sunt legate de rezervorul de acumulare
prin intermediul racordului 1. Dup atingerea nlimii de ridicare necesare maneta trebuie adus n
poziia Stop. Dac nlimea de ridicare msurat la ax este mai mare de 300 mm, conform
UVV VBG 8, 8, aliniatul 1 este prescris o revenire automat.n poziia Stop racordurile supapei
de nivel 21 i 23 ct i racordurile pernelor de suspensie 22 i 24 sunt nchise. Acum pot fi coborate
picioarele platformei. Coborrea asiului, un proces necesar, sub nivelul normal, pentru depunerea
containerului sau al platformei modulare pe picioare i pentru scoaterea asiului se realizeaz n
poziia de coborre a
manetei. Ca la ridicare, i aici racordurile 21 i 23 sunt nchise. n schimb pernele de suspensie,
prin racordurile (22 i 24) sunt puse n legtur cu atmosfera prin aerisirea 3. i acest proces trebuie
s se finalizeze prin conectarea n poziia stop. Racordurile 21, 23, 22 i 24 sunt blocate. Dup
ieirea asiului trebuie comutat comanda reglrii nivelului din nou cu supapele de nivel, rotind
maneta n poziia de Mers.
3.4. Unitatea electronic de comand (ECU)
Unitatea electronic de comand este piesa central a instalaiei i se conecteaz la vehiculul
tractant cu celelalte componente printr-o priz cu 35 sau cu 25 pini. ECU se monteaz n interiorul
cabinei. Unitatea electronic ECAS pentru remorci se monteaz mpreun cu o plac cu prize care
realizeaz conectarea unitii electronice cu celelalte componente, pe capacul unei carcase de
protecie pe asiul remorcii. Aceast carcas de protecie corespunde instalaiei ABS-VARIO-C.
Unitatea electronic poate realiza un numr mare de configuraii de sistem. Pentru fiecare
senzor de curs, sensor de presiune i magnet de supap este disponibil un loc pentru conexiune. n
funcie de varianta instalaiei o parte a plcii cu prize rmne neutilizata. Ca si la instalaiile ABS-
VARIO-C, cablurile se ntroduc n partea inferioar a carcasei prin orificii laterale.
Funcionarea:
ECU este prevazuta cu un microprocesor, care prelucreaz numai semnale digitale. Acestui
procesor i se atribuie o memorie pentru administrarea datelor. Ieirile spre supapele
electromagnetice i lampa de semnalizare sunt cuplate prin uniti modulare.
Rolul functional al ECU este:
supravegherea permanent a semnalelor de intrare
transformarea acestor semnale n valori numerice (Counts)
compararea acestor valori (valori existente) cu valorile memorate (valori impuse)
calcularea comenzii de reacie necesare n caz de abateri-devieri
comanda supapelor electromagnetice.
Alte sarcini suplimentare ale ECU sunt:
administrarea i memorarea diferitelor valori impuse (nivele normale, Memory, etc.)
schimbul de date cu comutatoarele de comand i cu aparatul de diagnoz
o supraveghere sistematic a funcionrii tuturor elementelor din sistem
supravegherea sarcinilor pe axe (la instalaii cu senzori de presiune)
o verificare a plauzibilitii semnalelor recepionate n vederea recunoaterii defeciunilor
prelucrarea defeciunilor.
n scopul asigurrii reaciei rapide de comand pentru modificarea valorilor existente,
microprocesorul parcurge un program ciclic prestabilit n fraciuni de secunde, n care ciclul de
program indeplinete toate sarcinile enumerate mai sus. Acest program este stabilit nealterat ntrun
bloc funcional de programe (ROM). Acest program acceseaz chiar valori numerice care sunt
nscrise ntr-o memorie liber programabil. Aceste valori numerice, parametrii, influeneaz
operaiile de calcul i prin aceasta reacia de comand a unitii electronice. Cu ele se transmit
programului de calcul valori de calibrare, configuraia sistemului i altele, datele preliminare cu
referire la vehicul i funciile.
3.5. Supape electromagnetice (valvele-solenoid)
Pentru sistemul ECAS au fost dezvoltate ansamble speciale de supape electromagnetice. Prin
comasarea mai multor supape electromagnetice ntr-un bloc compact s-au redus volumul i
racordurile. Supapele electromagnetice comandate de unitatea electronic ca element de reglaj,
transform tensiunea existent ntr-un proces de transmitere sau de evacuare a aerului, ceea ce
nseamn c ridic, coboar sau menin volumul de aer din pernele suspensiei pneumatice. n scopul
obinerii unui debit mare de aer se folosesc supape cu camer de precomand. Magneii cupleaz
mai nti supape cu seciune redus ale cror aer de comand acioneaz asupra supapelor propriu-
zise de comand (diam. 10 resp.7). n funcie de domeniul de aplicaie au fost utilizate tipuri diferite
de supape electromagnetice. Pentru controlul unei singure axe este suficient o supap cu taler plan,
iar pentru comanda axei liftante este utilizat o supap mai complex, cu element culisant. Ambele
tipuri de supape electromagnetice sunt realizate ntr-un sistem modular: n funcie de utilizare se
folosete mereu una i aceiai carcas n care se ntroduc diferitele elemente de supap i magnei.
Supapa electromagnetic prezentat dispune de doi magnei. Un magnet (6.1) comand o
supap central de umplere i golire (denumit i supap central cu 3/2 ci), celelalte comandnd
legtura celor dou perne (supape cu 2/2 ci) cu supapa central de umplere i golire. Cu aceast
supap se poate realiza o aa-numit reglare n 2 puncte, la care cu ajutorul senzorilor de curs pe
ambele pri ale axei se regleaz nlimea pe o parte i cealalt a vehiculului separat, astfel, cu toate
c repartiia sarcinilor pe ax este diferit se menine paralelismul dintre suprastructur i ax.
Construcia supapei
Cu magnetul 6.1 este cuplat o supap de comand preliminar (1), a crei aer de comand
acioneaz prin orificiul (2) pe pistonul de comand (3) a supapei de umplere i golire. Alimentarea
supapei cu camer de precomand se produce prin racordul 11 (alimentare) i orificiul de legtur
(4). Desenul arat supapa de umplere i golire n poziia de golire, n care aerul poate s ptrund
din compartimentul (5) prin orificiul pistonului de comand (3) spre racordul 3.
La alimentarea cu curent a magnetului 6.1 pistonul de comand (3) va fi mpins n jos, n
timp ce mai nti se nchide orificiul pistonului de comand cu placa de supape (6). n continuare
placa de supape va fi mpins n jos prsind scaunul ei (de aici denumirea de supap de scaun),
astfel nct aerul din rezervor poate intra n compartimentul (5). Celelalte dou supape leag pernele
de suspensie cu compartimentul (5). n funcie de alimentarea cu curent a magneilor 6.2 sau 6.3 vor
fi acionate prin orificiilee (7) i (8) pistoanele de comand (9) i (10) i deschid supapele de scaun
(11) i (12) spre racordurile 22 i 23. Racordul 21 permite conectarea unei supape electromagnetice
pentru comanda celei de a doua axe a vehiculului.
O alta supapa electromagnetica ECAS este prezentata in cele ce urmeaza. Aceast supap
seamn cu cea descris mai sus, este ns construit dintr-un numr mai mic de componente.
Prin legarea racordului 14 la racordul 21 al supapei descrise mai sus se elimin o supap de
umplere i una de golire. Se va folosi numai o supap cu camer de precomand (1). Prin dou
guri de
legtur (2) vor fi acionate pistonele de comand (3) ale ambelor supape pentru pernele suspensiei,
astfel nct umplerea i golirea celor dou perne va decurge n paralel prin compartimentul (5). Dac
magnetul nu are curent, supapele sunt, aa cum arat figura, nchise. ntre perne exist atunci numai
o legtur prin droselul transversal (7), care permite o egalizare nceat a unor diferene de presiune
de pe cele dou pri ale axei. Prin racordul 12 supapa se leag cu un rezervor. Acest racord este
necesar numai pentru ca supapa cu camer de precomand s poat deplasa pistonul de comand.
Alte supape electromagnetice sunt prezentate in continuare:
Supap cu sertar cu bloc pentru axa
spate i axa ridictoare
Supap pentru autobuz cu funcia
Kneeling
3.6. Unitatea de control ECAS (telecomanda)
Prin utilizarea telecomenzii se ofer conductorului auto posibilitatea de a influena
nlimea vehiculului n limitele admise. Premisa pentru modificarea nlimii este ca vehiculul s
stea pe loc, respectiv s se deplaseze cu o vitez sub pragul de vitez parametrizat. Tastele de
deservire pentru modificarea nlimii sunt nglobate ntr-o carcas uor de mnuit. Printr-un cablu
flexibil i o priz pe vehicul se realizeaz conexiunea cu ECU. n acord cu configuraia sistemului
sunt disponibile uniti de telecomanda diferite. n figur este reprezentat o telecomanda cu un
numar maxim de functiuni.
Funciile acestei uniti de deservire sunt:
Ridicarea i coborrea suprastructurii
Reglajul nivelului normal
Pozitie de stop
Memorarea i reglarea a trei nivele prefereniale
Ridicarea i coborrea axei ridictoare, resp.
Descrcarea i ncrcarea axei suplimentare
Conectarea i deconectarea comenzii automate a axei ridictoare
Activarea funcionrii Stand-By.
3.7. Senzorul de cursa ECAS
Privit din afar senzorul de curs este asemntor cu supapa de nivel convenional, aa nct
montajul este posibil n acelai loc pe asiu (dispunerea celor dou orificii de fixare de sus
corespunde cu cea a supapei de nivel).
n carcasa senzorului se afl o bobin, n care un indus se mic n sus i n jos. Indusul este
legat printr-o biel de un excentric, care st fixat pe axul prghiei. Prghia este legat solidar de axa
vehiculului. Dac se modific distana dintre suprastructur i ax, se va roti prghia, prin care
indusul se va mica n bobin spre interior sau spre exterior. Prin aceasta se modific inductivitatea
bobinei. Unitatea electronic ECU msoar la intervale scurte de timp aceast inductivitate i o
transform ntr-o valoare de distan,conform etalonarii.
3.8. Senzorul de presiune
Senzorul de presiune transmite o tensiune care este proporional cu presiunea existent.
Domeniul de msurare este ntre 0 i 10 bari, nefiind permis ca presiunea s depeasc 16 bari.
Semnalul de tensiune este condus la ECU printr-o fi de conexiune.
n afar de aceasta, cu un al treilea conductor de la ECU trebuie
asigurat alimentarea cu tensiune a senzorului. Mnunchiul de
cabluri trebuie astfel realizat s cuprind suplimentar un furtun , care
s permit aerisirea carcasei, aceasta fiind de altfel etan la ap.
Senzorul de presiune nu trebuie montat n nici un caz pe conducta de
legtur a pernei cu supapa electromagnetic, deoarece aceasta ar putea duce la msurturi eronate
n timpul procesului de umplere i golire. Dac nu se poate folosi o perna de suspensie cu dou
racorduri filetate, aa cum se ofer de fabricanii de perne de aer cu renume, se va utiliza o pies
special de legtur. Aceast pies de legtur poate consta dintr-un racord T pentru conducte, la
care pe partea de montaj a senzorului de presiune se va conecta un tub, care s ajung n interiorul
pernei pentru o estimare corecta a presiunii din perna.
Dac nu exist o astfel de pies de legtur, se poate asigura o funcionare acceptabil i cu
un racord T obinuit,ca in cazurile de mai jos:
Daca este sensorizat o ax (de ex.remorc cu proap cu ax ridictoare): Senzorul de
presiune
se fixeaz pe perna cu un racord T de diametru mare. Legtura dintre racordul T i supapa
electromagnetic se execut cu diametrul nominal de minim 6 [mm].
daca sunt senzorizate dou axe (de ex. semiremorc cu 3 axe cu o ax ridictoare): Fiecare perna
de suspensie primete cte un racord T. Pe un racord T se monteaz senzorul de presiune, cellalt
primete legtura spre supapa electromagnetic. n ncheiere se leag ntre ele cele dou racorduri T.
Diametrul nominal al conductei n acest caz poate fi de 9[mm].
