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juan-bruno
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Regulación de la amortiguación de oscilaciones
El sistema de gestión para la regulación de amortiguadores cuenta con cuatro sensores de ruedas y tres sensores de aceleración de la carrocería, con los que detecta las condiciones del pavimento y los movimientos del vehículo.El sistema ajusta las características de cada uno de los amortiguadores en función de las necesidades de amortiguación calculadas.Los amortiguadores trabajan a este respecto como componentes semiactivos en los modos de contracción y extensión.
Para la regulación continua de la amortiguación se utilizan amortiguadores con características eléctricamente regulables.Estos amortiguadores van integrados en los brazos telescópicos neumáticos.La fuerza de amortiguación es ajustable según familias de características, a través de la válvula de acción proporcional que va situada en el propio amortiguador.En cuestión de milésimas de segundo resulta posible adaptar así la fuerza de amortiguación a las condiciones de la conducción y del pavimento.
Básicamente se intenta ajustar la fuerza de amortiguación a través de la llamada estrategia de regulación «Skyhook».El reglaje de los amortiguadores se realiza en función de las aceleraciones verticales que experimentan las ruedas y la carrocería del vehículo.En el caso ideal, la regulación se lleva a cabo como si la carrocería estuviera «suspendida del cielo» y casi sin movimientos interferentes al flotar sobre el pavimento.
De ese modo se consigue el máximo nivel de confort.
0 500 1000 15002000 500 1000 1500 2000mm/s
600 dN
500
400
300
200
100
0
50 mA
600 mA
1200 mA
1800 mA
1800 mA
600 mA 50 mA
1200 mA
Familia de características de la fuerza de amortiguadores en el Phaeton, eje delantero
275_022
La amortiguación dura se consigue con corrientes de baja intensidad.La amortiguación blanda se consigue con corrientes de mayor intensidad.
Fuer
za d
e am
ortig
uaci
ón e
n dN
Velocidad de amortiguación en mm/s
Etapa de compresión Etapa de extensión
32
Esquema del sistema de suspensión neumática con amortiguadores regulados
El esquema que se muestra a continuación se propone aclarar los nexos hacia otros sistemas del vehículo, así como hacia los elementos de indicación y mando.
Descripción del sistema
275_025
Unidad de control J197
Entrada
- CAN-Bus de datos
(- UCE ESP
- UCE motor
- Cuadro de
instrumentos
- UCE red de a bordo
- Infotainment)
Brazo telescópico neumático con
amortiguador regulable eléctricamente
Sensor de aceleración de la rueda
Sensor de aceleración de la carrocería
Conexión a través de CAN-Bus
Conexión directa a través de la red
de a bordo
Cuadro de instrumentos
Infotainment
con display
Pulsador para
- regulación de nivel
- reglaje de amortiguación
Acumulador de presión
Compresor
33
Kombi/Gateway
BM
ZAB
G85
MSG
J403
LWR
G291
N336
N338
G341
N337
N339
G342
G343
G77G78
G289
G338G339
G340
G337G76
N150N151
N311
N149N148
N111
G290
FT
BS
ZV
ESP
275_023
J197
CA
N T
racc
ión
CAN Confort
...C
able
K
Dia
gnos
is a
trav
és d
e...
...C
AN
Esquema del sistema general
Leyenda
BM - Gestión de bateríaBS - Señales operativas borne 30, borne 15ESP - Programa electrónico de estabilidadFT - Pulsador para regulación de nivel y
pulsador para reglaje de amortiguaciónG76...78, - Sensor de nivel del vehículo... G289G85 - Sensor de ángulo de direcciónG290 - Sensor de temperatura del compresor,
regulación de nivelG291 - Sensor de presión, regulación de nivelG337 - Sensor de aceleración de la rueda... G340G341 - Sensor de aceleración de la carrocería... G343
J197 - Unidad de control para regulación de nivelJ403 - Relé para compresor de regulación de nivelKombi - Cuadro de instrumentosLWR - Regulación del alcance luminosoMSG - Unidad de control del motorN111 - Válvula de descargaN148 - Válvula para brazo telescópico... N151N311 - Válvula para acumulador de presión,
regulación de nivelN336 - Válvula para reglaje de amortiguación... N339ZAB - InfotainmentZV - Señal de puertas/capós
34
--
43
2
18050
20110
Descripción del sistema
Pulsador para reglaje de amortiguación E387Pulsador para regulación de nivel E388
Sensores para nivel del vehículo ED y ET G76, G77, G78, G289
Sensor de temperatura del compresor G290
Sensor de presiónRegulación de nivel G291(integrado en el bloque de electroválvulas)
Sensores de aceleración de las ruedas ED y ET G337, G338, G339, G340
Sensores de aceleración de la carrocería G341, G342, G343
Señales adicionales:
Señal para contacto de puertas/capós
Sensores
Estructura del sistema
35
5
6
7
100140
180
220
70
50
30
40
2010
60
1210
16
1/21/4 3/4
6030 90
80 120
160
200
24014260120
275_026
Válvula de descarga para regulación de nivel N111(integrada en el bloque de electroválvulas)
Válvulas para brazos telescópicos N148, N149, N150, N151(integradas en el bloque de electroválvulas)
Válvula para acumulador de presión N311(integrada en el bloque de electroválvulas)
Relé para compresorRegulación de nivel J403
Unidad de control para lámpara de descarga de gas con LWR J567 y J568 en el faro correspondiente
Actuadores
Válvulas para reglaje de amortiguaciónN336, N337, N338, N339 (integradas en el brazo telescópico neumático correspondiente)
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Unidad de control para regulación de nivel J197
Va instalada en la parte izquierda del maletero, detrás del guarnecido lateral. Se atornilla detrás del portarrelés y fusibles.
En su condición de unidad de control central, se encarga de:
– la regulación de los muelles neumáticos y amortiguadores,
– la vigilancia del sistema en su conjunto,– la diagnosis del sistema general y– la comunicación vía CAN-Bus de datos
(CAN-Bus Tracción).
Tiene implementado un concepto de procesadores redundantes (dos procesadores), estando asignados de forma primaria el algoritmo para los muelles neumáticos en el primer procesador y la regulación de los amortiguadores primariamente al segundo procesador.
Diseño y funcionamiento
275_083
37
La versión de este acumulador adicional difiere si va montado al eje delantero o al eje trasero.En el eje delantero se reconoce como un cilindro pequeño y tiene una capacidad de 0,4 ltr. En el eje trasero tiene forma de esfera, con una capacidad de 1,2 ltr.
275_027a
Brazo telescópico eje delantero (ED)
Brazos telescópicos neumáticos
En el eje delantero (ED) y en el eje trasero (ET) se implantan brazos telescópicos neumáticos con balona tubular envolvente bicapa dotada de guiado exterior.
La balona tubular envolvente va dispuesta concéntricamente en torno al amortiguador de gas presurizado (amortiguador bitubo de gas presurizado).
El reducido espesor de pared de la balona permite conseguir un excelente comportamiento de respuesta del sistema.El coeficiente de rigidez deseado se establece combinando el contorno del émbolo para el desarrollo de la balona, el guiado exterior y un acumulador adicional directamente en el brazo telescópico.
Tapa del muelle neumático
Balona del muelle neumático
Émbolo de desarrollo para la balona
Fuelle (fuelle de protección)
Acumulador adicional
Amortiguador
Varilla de émbolo del amortiguador
Guía exterior
Muelle adicional(tope elástico)
Soporte (de tracción y presión)
Cable del amortiguador
Soporte de fijación superior del brazo telescópico
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Los brazos telescópicos están diseñados de modo que sólo actúen escasas fuerzas transversales sobre los amortiguadores. La construcción especial del soporte de fijación superior para el brazo telescópico (ED) y una versión con suspensión cardánica suave (ET) contribuyen a reducir las fuerzas transversales que actúan sobre los amortiguadores.
Diseño y funcionamiento
En cada brazo telescópico neumático hay válvulas para mantener la presión residual, montadas directamente en el empalme para aire.Mantienen una presión residual de aprox. 3,5 bar en el brazo telescópico. De esa forma se logra que los componentes puedan ser montados y alojados sin plantear problemas.
El guiado externo, aparte de su función específica de guiar la balona tubular envolvente, sirve, conjuntamente con el fuelle, para proteger la propia balona contra suciedad y daños.
275_028
Tapa del muelle neumático
Balona del muelle neumático
Émbolo de desarrollo para la balona
Fuelle (fuelle de protección)
Varilla de émbolo del amortiguador
Muelle adicional(tope elástico)
Soporte (de tracción y presión)
Acumulador adicional
Cable del amortiguador
Guía exterior
Brazo telescópico del eje trasero (ET)
Amortiguador
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Válvula para reglaje de la amortiguación
El amortiguador bitubo de gas presurizado CDC admite un reglaje de la fuerza de amortiguación sobre un extenso margen, a través de una válvula de mando eléctrico integrada en el émbolo.Modificando la corriente aplicada a la bobina electromagnética, en cuestión de milésimas de segundo se puede adaptar a las necesidades momentáneas el flujo de aceite que pasa por la válvula del émbolo, y con éste la fuerza de amortiguación.
Los sensores de aceleración de las ruedas que van montados a cada amortiguador suministran señales que, conjuntamente con las de los sensores de aceleración de la carrocería, se utilizan para calcular el tarado necesario para los amortiguadores.
En virtud de que el sistema puede detectar y regular rápidamente las etapas de extensión y compresión, resulta posible ajustar solamente la fuerza de amortiguación que se necesita para las condiciones momentáneas de la marcha.
Las familias de características en función de las condiciones de la marcha están programadas en la unidad de control para regulación de nivel.
275_093
Ejemplo de una válvula del émbolo
En determinadas condiciones dinámicas de la marcha – por ejemplo al intervenir fuerzas dinámicas longitudinales y/o transversales – se anula la regulación «Skyhook» y se procede a regular las características de los amortiguadores tomando como base otros módulos dinámicos de la conducción.
Varilla de émbolo huecaCable de conexión
Carcasa
Tubo 1(tubo de depó-sito)
Tubo 2(tubo de cilindro)
Bobina electromagnética
Inducido
Válvula amortiguadora principal
Válvula adicional
Flujo de aceite
Muelle de válvula
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Brazo telescópico neumático eje delantero
Módulo muelle neumático (azul)
Diseño y funcionamiento
Módulo amortiguador (verde)
275_084
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Acumulador adicional
Muelle neumático
Amortiguador de oscilaciones
Válvula para reglaje de la amortiguación
Empalme para válvula de reglaje de la amortiguación
Varilla de émbolo
Balona tubular envolvente
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Brazo telescópico neumático eje trasero
Módulo muelle neumático (azul)
Módulo amortiguador (verde)
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275_087
Acumulador adicional
Amortiguador de oscilaciones
Muelle neumático
Válvula para reglaje de la amortiguación
Empalme paraválvula de reglaje de la amortiguación
Varilla de émbolo
Balona tubular envolvente
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Grupo de alimentación de aire
El grupo de alimentación de aire (LVA) es una unidad compacta, montada en los bajos del vehículo sobre un soporte aislado a vibraciones en una zona arqueada de la cavidad para la rueda de repuesto, al lado del filtro de carbón activo.
Va protegido de suciedad por medio de una cubierta de material plástico con aberturas de aireación.
La alimentación del aire para el compresor se realiza a través del maletero. El aire se aspira por un silenciador/filtro, se depura y también se vuelve a descargar por este medio.
Un sensor de temperatura se encarga de proteger el compresor contra calentamiento excesivo y asegura que esté disponible la alimentación del aire para la suspensión neumática en cualquier condición climatológica y de la marcha.
Diseño y funcionamiento
El grupo de alimentación de aire consta de:
– la unidad compresora con motor eléctrico,compresor de marcha en seco (compresor),deshidratador de aire,subsistema de mantenimiento de la presión residual,limitador de la presión máxima,
tubo
/válvula de descarga,silenciador con filtro de aire,sensor de temperatura del compresor(sensor de temperatura para protección contra sobrecalentamiento),válvula neumática de descarga con válvula de alivio y
– el bloque de válvulas electromagnéticas conlas válvulas de control para cada brazo telescópico neumático y para el acumulador de presión, así comoun sensor de presión integrado para la vigilancia del acumulador de presión.
275_031
Silenciador/filtro
Deshidratador de aire
Compresor
Bloque de válvulas electromagnéticas
Válvula neumática de descarga
Aislador de vibraciones Motor eléctrico
Sensor de temperatura del compresor
Tubo de descarga
Tubo de aspiración/descarga
Pieza de empalme en T entre los tubos de aspiración/descarga
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Unidad compresora
La generación del aire comprimido sucede por medio de un compresor monoescalonado de émbolo alternativo con deshidratador del aire.El compresor es una versión de funcionamiento en seco, para evitar que se ensucien las balonas y el deshidratador (cartucho deshidratador).
Integra cojinetes con lubricación permanente y un segmento del émbolo en PTFE (politetrafluoretileno), que le proporcionan una larga vida útil.
En la carcasa del deshidratador están integradas la válvula de descarga N111, una válvula neumática de descarga con válvula limitadora de presión y 3 válvulas de retención.
Para proteger el compresor contra un posible sobrecalentamiento se procede a desactivarlo si tiene temperatura excesiva.
275_032
Cilindro
Válvula de diafragma «cerrada»
Segmento del émbolo
Émbolo alternativo
Manguito de aspiración
Motor eléctricoVálvula de retención 2
Manguito de descarga
Empalme de presión
Válvula de descarga N111
Válvula neumática de des-carga con válvula limitadora de presión
Válvula de retención 3
Deshidratador de aire
Válvula de retención 1
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Rebose
Con motivo del movimiento descendente del émbolo, el aire aspirado hacia el cárter del compresor fluye a través de la válvula de diafragma hacia el cilindro.
Aspiración/compresión
Durante el movimiento ascendente del émbolo se aspira aire hacia el cárter del compresor a través del manguito de aspiración y el silenciador/filtro. En la zona por encima del émbolo el aire en el cilindro se comprime y pasa a través de la válvula de retención 1 hacia el deshidratador.
Diseño y funcionamiento
A través de la válvula de retención 2, el aire comprimido y deshidratado pasa por el empalme de presión hacia las válvulas y al acumulador de presión.
275_039
Llenado/ascenso
Para el llenado del sistema (ascenso del vehículo) la unidad de control excita simultáneamente el relé para el compresor y las válvulas de la suspensión neumática.
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Válvula de retención 2
Deshidratador
Válvula de retención 1
El émbolo se mueve hacia arriba
Cárter del compresor
Manguito de aspiraciónEmpalme de presión
Aire rebosante
Cilindro
El émbolo se mueve hacia abajo
Válvula de diafragma «abierta»
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Descarga/descenso
Durante el ciclo de descarga se excitan las válvulas de muelles neumáticos N148 y N149 y la válvula de descarga N111 (apertura). El aire a presión de la balona fluye hacia la válvula neumática de descarga y pasa de ahí a través del deshidratador, la válvula limitadora de presión y el silenciador/filtro hacia la cavidad para la rueda de repuesto en el maletero.
Esquema neumático del ciclo de «descarga»
(ejemplo eje trasero)
1 - Válvula neumática de descarga2 - Electroválvula de descarga N1113 - Silenciador/filtro4 - Válvula de retención 15 - Deshidratador de aire6 - Estrangulador de descarga7 - Válvula de retención 38 - Válvula de retención 29 - Válvula para brazo telescópico N14810 - Válvula para brazo telescópico N149
275_041
275_042
3
1
5 7
6 2
9
10
de J197
J403 J197
4 8
Válvula limitadora de presión y válvula de descarga N111 «abiertas»
Válvula neumática de descarga «abierta» Deshidratador de aire
hacia el silenciador/filtro
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Válvula neumática de descarga
La válvula neumática de descarga asume dos funciones:
– la función de mantener la presión residual y– la de limitar la presión.
Para evitar daños en los muelles neumáticos (balonas tubulares envolventes) se requiere una cierta presión mínima > 3,5 bar (presión residual).Con la función de mantener la presión residual se tiene establecido que al descargar la presión en el sistema de la suspensión neumática, ésta no descienda por debajo de 3,5 bar (excepto si existe alguna inestanqueidad ante la válvula neumática de descarga).
Diseño y funcionamiento
Sólo a partir de una presión en el muelle neumático de > 3,5 bar es cuando el cuerpo de válvula se eleva superando la fuerza de ambos muelles de válvula y abre los asientos de válvula 1 y 2. La presión del muelle neumático pasa ahora a través del estrangulador y la válvula de retención 3 hacia el deshidratador. Después de pasar por el deshidratador, el aire atraviesa el asiento de la válvula limitadora de presión y el filtro de descarga, pasando a la cavidad de la rueda de repuesto en el maletero.
La intensa caída de la presión después del estrangulador hace que se reduzca la humedad relativa del aire, con lo cual aumenta la absorción de humedad por parte del aire residual.
275_043
Válvula limitadora de presión «abierta»
Estrangulador
Válvula de retención 3
Deshidratador
Asiento de válvula 1
Asiento de válvula 2
Tubo hacia el bloque de válvulas electromagnéticas
Válvula de descarga N111 «abierta»
Válvula neumática de descarga
Cuerpo de válvula
hacia el silenciador/filtro
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Válvula limitadora de presión
La válvula limitadora de presión protege el sistema contra presiones excesivas, p. ej. si el compresor no es desactivado a causa de un contacto de relé defectuoso o de un defecto en la unidad de control.
Si sucede este caso, la válvula limitadora de presión abre a partir de unos 20 bar superando la fuerza del muelle y el aire alimentado por el compresor se fuga a través del filtro.
275_044a
275_044
3
2
1
J403 J197
Válvula limitadora de presión «abierta» Émbolo alternativo
Manguito de aspiración
1 - Compresor2 - Válvula neumática de descarga
con válvula limitadora de presión3 - Silenciador/filtro
hacia el silenciador/filtro