nascholing 4-wiel aandrijfsystemen - febiac · xl - 7 nascholing 4x4 29/04/2004 6 principe van de...
TRANSCRIPT
Nascholing 4-Wiel aandrijfsystemen
Mei 2004
1
• 2-wheels (°1937 ) by Albert Moorkens: – Assembly, import & distribution motorcycles &
mopeds• Car distribution (°1958)
– Assembly, import & distribution of BMW• Office Furniture (°1988)
– First steps into Office Furniture• 1979: Founder Albert Moorkens passed away• 1981: Creation of Alcopa (Holding)• 1997: introduction Corporate Governance• ’94-current: European development in all Line of
Businesses
History
2
StructuresStructures
Executive CommitteeCar Distribution
Executive Committee2-WHEELS
Executive Committee Office Furniture
ALCOPA
• Buro Market
• GDB
• Office Live
• Oka
• VIP
Activities LOB Office furniture
3
Belgium Buro Market, GDB, Office Live, OKA.
The Netherlands GDB, Office Live .
Germany GDB, Office Live .
France GDB, Office Live, VIP.
United Kingdom GDB, Office Live .
Poland GDB, Office Live.
Russia GDB, Office Live .
Activities Office FurnitureActivities Office Furniture
Alcopa 2-wheels is the ONLY multibrand and international player in Europe
• Active in 7 countries and with 7 main brands
• Working with over 4000 dealerships
Activities Alcopa 2-Wheels
4
Belgium Suzuki, Peugeot, Derbi, Motana, Sym, Dinli, Masai.
The Netherlands Peugeot, Derbi, Motana, Sym, Dinli, Masai.
Portugal Suzuki, Peugeot, Derbi, Ducati, Dinli, Aeon, Masai.
France Derbi, Motana, Dinli, Aeon, Sym, Masai.
Switzerland Suzuki, Peugeot, Sym, Dinli, Derbi, Masai.
South Africa Suzuki, Ducati, Motana, Dinli, Sym, Masai.
Luxembourg Suzuki, Derbi, Motana, Sym, Dinli, Masai.
Activities Alcopa 2Activities Alcopa 2--WheelsWheels
ALCOPA CAR DISTRIBUTION
DISTRIBUTION RETAIL
Belux Belux
Activities Alcopa Car Distribution
Services
HRIT
TrainingFavor LeaseAssuralga
5
Activities Alcopa Car Distribution
ALCOPA CAR DISTRIBUTION
DISTRIBUTION RETAIL
Moorkens Distribution-Moorkens Antwxerpen-Moorkens Haven-Moorkens Charleroi- Moorknens Carnam (Champion)- Moorkens Arona (Huy)- Moorkens Gent- Halle Motors-RC Motors (Nijvel)
GMAN-Gaspar Mortsel- Verbeeck Antw- André Wilrijk- Opel BoomAUTOPOLIS (Lux.)
VOLVO – SCAN CAR-Antwerpen-Lier-WilrijkFORDDenayer AntwerpenPermeke AntwerpenAUTOPOLIS (Lux.)
DYNAMIC MOTORS-Brussels-Woluwe-St. Pierre-AntwerpenAUTOPOLIS (Lux.)
1
Nascholing 4X429/04/2004
1
4 WIEL AANDRIJF SYSTEMEN
Nascholing 4X429/04/2004
2
Ø Overzicht tussenbakken en differentiëlen
Ø Principe van aandrijflijn
Ø Achterwiel en voorwielaandrijving
ØDoel van een differentieel en differentieelwerking
Ø4 wielaandrijving(basis propulsie en tractie)
Ø Doel van een centraal differentieel
Ø 4 wiel aandrijving met centraal differentieel (basis propulsie en tractie)
Ø Permanente 4 wiel aandrijving (Santa Fe)
ØVisco koppeling (VCU)
Ø Dubbel differentieel
Ø Nieuw 4 WD systeem “ITM” (Santa Fe)
Ø Werkingsprinciepe inschakelbare tussenbak (basis: propulsie)
Ø Werkingsprinciepe van de voorwielvergrendeling (Suzuki)
ØSchakelprinciepe van tussenbak (Terracan)
Ø Werking voorwielvergrendeling
ØDifferentielen met beperkte slip
Inhoud 4 X 4 sessie
2
Nascholing 4X429/04/2004
3
SUV
SAV
Type
_Automatisch inschakelend achterdifferentieel (ITM)
Santa Fe 2.0 CRDi -VGT
Terracan 2.9 CRDi GLS ‘S’
Terracan 2.9 CRDi GLS
Terracan 3.5 V6 GLS ‘S’
Elektronisch gestuurd en onderdruk aangedreven
Elektrisch inschakelbaar 2H,4H,4LTerracan 3.5 V6 GLS
_Santa Fe 2.7 GLSi ‘S’ A 4WD
_Santa Fe 2.4 GLSi 4WD
_Santa Fe 2.0 CRDi GLS ‘S’ 4WD
_Santa Fe 2.0 CRDi GLS 4WD
_Permanent , dubbel centraal differentieel en visco-koppeling
Santa Fe 2.0 CRDi GL 4WD
VoorwielvergrendelingTussenbakModel
Overzicht eigen producten
Nascholing 4X429/04/2004
4
SUV
Type
Voordifferentieel inschakeling met
drukgestuurde balg.
Manueel 2H/4H/4L “ Tandwieloverbrenging” Select Drive (Gesynchroniseerd)
Grand Vitara + XL 7
Automatische vrijwielnaven
Manueel 2H/4H/4L “Tandwieloverbrenging” niet gesynchroniseerd
Vitara
Vacuum gestuurde vrijwilenaven
Manueel 2H/4H/4L “Panetair type”Jimny
_
VoorwielvergrendelingTussenbakModel
Overzicht eigen producten
3
Nascholing 4X429/04/2004
5
Wrangler
FreelanderRAV4
Explorer
Vitara
Terracan
CR-V
M-ClassX5
Voertuig Concept
Mild
Off-Road
Rugged
On-Road
Santa Fe
SUVSAV
Jimny
XL - 7
Nascholing 4X429/04/2004
6
Principe van de aandrijflijn
4
Nascholing 4X429/04/2004
7
Motor Versn. bak
Achter-differentieel
Achterwielaandrijving (Propulsie)
• Achterwielen het voertuig• Betere grip bij vertrekken indien geladen• Neiging tot gedrag• Neemt veel ruimte in (Versnellingsbak, cardan, achterbrug)
duwen
overgestuurd
Nascholing 4X429/04/2004
8
Voorwielaandrijving (Tractie)
• Voorwielen trekken het voertuig• Minder grip bij zwaardere lading • Neiging tot gedrag• Ruimte besparend.
Voor-differentieel
Mot
orV
ersn
el-
lings
bak
ondergestuurd
5
Nascholing 4X429/04/2004
9
r1
r2
V1
V2
r1 > r2 V1 > V2
Doel van een differentieel
Nascholing 4X429/04/2004
10
Een differentieel heeft tot doel het snelheidsverschil tussen de tweeaandrijforganen op te vangen.
Differentieel werking
Kroonwiel As van het satelliettandwiel
SatelliettandwielDifferentieelhouder
Planeettandwiel
Planeettandwiel
6
Nascholing 4X429/04/2004
11
• Goede baanvastheid
• Goede grip op voor- en achterwielen (trekkende en duwende aandrijving)
• Specifiek bedoeld voor zwaar terrein
• Niet bruikbaar op droog wegdek en bij hoge snelheid
MotorVersn.
bak
Tussenbak
Voor-differentieel
Achterdifferentieel
4 Wielaandrijving (Basistype: propulsie)
Nascholing 4X429/04/2004
12
4 wielaandrijving (basistype: tractie)
Voor-differentieel
Mot
orV
ersn
el-
lings
bak
Tuss
enba
k
Achterdifferentieel
7
Nascholing 4X429/04/2004
13
R1 – R2 > R3 – R4
In een bocht is de snelheid van het voordifferentieel groter dan het achterdifferentieel
R1
R2
R3
R4
Doel van een centraal differentieel
Nascholing 4X429/04/2004
14
MotorVoor differentieel
Versn. bakCentraal differentieel
Achter differentieel
Tussenbak
• Part time 2WD/4WD• Hoog / Laag overbrenging in 4WD• Full time 4WD in 4H• Bruikbaar in alle omstandigheden “Totale oplossing”
4 Wielaandrijving met centraal differentieel
Basis-achterwielaandrijving
8
Nascholing 4X429/04/2004
15
4 wielaandrijving met centraal differentieel
Voor-differentieel
Mot
orV
ersn
el-
lings
bak
AchterdifferentieelTuss
enba
k
Basis-voorwielaandrijving
Centraal differentieel
16
Santa Fe Double differential
Unit (DDU)
9
Nascholing 4X429/04/2004
17
VCU Schuine vertanding
Visco koppeling (VCU)
Schuine vertanding
Cardanas
Achter-differen-tieel
Hypoïdevertanding
Voordubbel differentieel (DDU)
Ver
snel
lings
bak
Mot
or
1) Permanente vier wiel aandrijving met als basis voorwielaandrijving 2) Tussen bak met dubbel differentieel 3) Visco koppeling tussen voor- en achterdifferentieel
Permanente 4 wiel aandrijving
Nascholing 4X429/04/2004
18
Doorsnede van het systeem
Dubbel differentieel
Viscokoppeling
Linksvoorwiel
Gedreven tandwiel vanuit versnellingsbak
Rechtsvoorwiel
10
Nascholing 4X429/04/2004
19
Aandrijftandwiel
Links planeetdrager
Ringtandwiel
Links planeettandwiel (enkelvoudig)
Rechts planeettandwiel (meervoudig)
Links zonnetandwiel
Rechts zonnetandwiel
Afstandsring
visco-koppeling
Rechts planeetdrager
Componenten
Nascholing 4X429/04/2004
20
Verschil in draaisnelheid (rpm)
Uit
gaa
nd
e kr
ach
t (N
m)
Uitgang
Vloeistof met hoge viscositeit (silicone olie)
Ingang
Principe van de viscokoppeling
11
Nascholing 4X429/04/2004
21
Vertanding
Binnenplaat
AfstandsringBuitenste plaat
BinnenasBuitenas
Buitenas
Binnenas
Vertanding
Viscokoppeling - Struktuur
Nascholing 4X429/04/2004
22
60:40 splitsing van voor- en achter aandrijfkoppel
Links zonnewiel
(Z=30)
Rechts zonnewiel
(Z=30)
Ringtandwiel(Z=70)
Naar voorLinks
Naar voorRechts
Dubbel differentieel (DDU)
Indien men uitgaat dat de ingaande kracht komende van de versnellingsbak “1” is, isde kracht op elk voorwielwiel 3/10 van de totale kracht, dit door de tandwiel-overbrenging tussen het ringtandwiel en de beide zonnetandwielen.De totale, naar de voorwielen gaande kracht is dus 6/10 (linker + rechter voorwiel) dus:60%.Zonder rekening te houden met het krachtverlies in de DDU, is de kracht naar de achter-wielen toe 4/10 of 40%
12
Nascholing 4X429/04/2004
23
Links planetair stelsel
Ringtandwiel (Z3=70)
Planeetwiel ( Z=19)
Zonnetandwiel (Z2=30)
Planeetdrager (aandrijf tandwiel) Ingaande kracht: T1
(Naar links voorwiel)
(Naar rechterplaneetstelsel)
Aandrijftandwiel
Linkse satellietendrager
Linkse satellieten
Links zonnetandwiel
Ringtandwiel
Voorwiel links Rechts satellietenstelsel
T2/T3 = Z2/Z3T3 = T1 x Z3 /(Z2 + Z3) = T1 X 30/100 = T1 x 3/10 of 30 % van de inkomende krachtT2 = T1 x Z2 /(Z2 + Z3) = T1 x 70/100 = T1 x 7/10 of 70 % van de inkomende kracht
Nascholing 4X429/04/2004
24
Ringtandwiel (Z4=70) (van links planetair stelsel T4 = T1 x 7/10
Binnen planeetwiel (Z=15)
Buiten planeetwiel (Z=15)
Zonnetandwiel (Z5=30) (naar rechts voorwiel)
Planeethouder (naar tussenbak) Uitgaande kracht: T6
Rechts planetair stelsel
Links planetair wiel
Ringtandwiel
Rechts planetair stelsel (dubbel)
Rechts zonnewiel Rechts planeetdrager
Rechts voorwiel Tussenbak
T5 = T4 x Z5/Z4 = (T1 x 7/10) x (30/70) = T1 x 3/10 of 30 % van de inkomende kracht T6 = T4 – T5 = (T1 x 710) – (T1 x3/10) = T1 x 4/10 of 40 % van de inkomend kracht
13
Nascholing 4X429/04/2004
25
Aandrijfkracht versnellingsbak
Aandrijftandwiel 100%
Links planeetdrager
Links zonnetandwiel
Voorwiel links 30%
Ringtandwiel
Rechts zonnetandwiel
Voorwiel rechts 30%
Rechts planeetdrager
Helico ïdaal tandwiel
Hypoïde vertanding
Achter differentieel
Uitgaande kracht 100%
Achter-wielen
40%
ViscokoppelingVC naaf (binnenplaten) VC behuizing (Buitenplaten)
Krachtdoorstroming
Nascholing 4X429/04/2004
26
Krachtverdeling
Op glad of ruw wegdekOp glad of ruw wegdek
Ko
pp
el
Ko
pp
el
Op normaal wegdekOp normaal wegdek
60
40
Viscokoppeling
14
27
Santa Fe D-VGTIntelligent
Torque Management System(ITM)
Nascholing 4X429/04/2004
28
AchtergrondAchtergrond
? De 4WD trends hebben ertoe geleid dat de Santa Fe eveneens voorzien werd van een nieuw Elektronisch “On-Demand” (op aanvraag) systeem.
? Dit nieuw ITM systeem voor de Santa Fe VGT is voorzien van een volledig zelf regelend krachtverdeling-overbrengings karakterisiteken met zeer hoge automatische koppel en ontkoppel snelheden. .
? Hierdoor bekomt men het maximumum rendement en een beter rijgedrag in vergelijking met het huidige permanente 4WD systeem met dubbel differentieel (DDU) en visco-koppeling (VCU).
? De 4WD trends hebben ertoe geleid dat de Santa Fe eveneens voorzien werd van een nieuw Elektronisch “On-Demand” (op aanvraag) systeem.
? Dit nieuw ITM systeem voor de Santa Fe VGT is voorzien van een volledig zelf regelend krachtverdeling-overbrengings karakterisiteken met zeer hoge automatische koppel en ontkoppel snelheden. .
? Hierdoor bekomt men het maximumum rendement en een beter rijgedrag in vergelijking met het huidige permanente 4WD systeem met dubbel differentieel (DDU) en visco-koppeling (VCU).
4WD
systeem
4WD
systeem
ITM systeem (Intelligent torque Management)
Visco koppeling
DDU Voor differentieel
Achterdifferentieel
Elektronischestuurdoos
Tussenbak Tussenbak
Elektronisch ” ITM ” type 4WDHuidig mechanisch type 4WD (DDU + VCU)
15
Nascholing 4X429/04/2004
29
-- Santa Fe CRDi 125 PK-Santa Fe CRDi 112 PKToepassing
-- Geen vertraging van de krachtverdeling bij koude temperatuur-- Visco-koppeling is temperatuur gevoelig
-- Simpele krachtenverdeling door elektrische stroom-Geen controle op de krachtverdeling
- Krachtverdeling is reeds aanwezig bij lage slipsnelheid-Hoge slipsnelheid is nodig om krachten te wijzigenKracht-overbrenging
- Wordt geleidelijk meer toegepast in de 4WD SAV markt-- Meest toegepaste permanent 4WD systeem
- 4WD wordt automatisch ingeschaklet wanneer er slip wordt gemeten tussen de voor en achteras
-Visco-koppeing stelt optimaal de voor en achterwielen bij door de verschillen in wielsnelheden op te vangen.
- In normale omstandigheden enkel in 2WD-Het centraal differentieel verdeelt de kracht voor/achter
Systeem beschrijving
Variabele krachtverdeling voor/achter(Elektronisch “On-Demand” systeem)
ITM Type
Vast krachtverdeling Voor/achter (Centraal differentieel)
Centraal differentieel type
ECUVisco-koppeling
Diff.
Cardan
DDUT/M
Motor Tussenbak
Motor
Tussenbak Differentieel
4WD koppeling
Cardan
T/M
ITM systeem
Nascholing 4X429/04/2004
30
Systeem Layout
16
Nascholing 4X429/04/2004
31
Voor Achter
ActuatorPrimaire koppeling
Secundaire koppeling
4WD koppeling
Achterdifferentieel
• 2WD in normale omstandigheden • ECU regelt de krachtverdeling tussen de voor - en achteras door meting van de wegomstandigheden zoals bochten, gladheid, enz.
4WD logica
Analyse van de rijomstandigheden
Beslissing van de optimale krachtverdelingtussen voor- en achter as
4WD systeem werkt
- Gasklepsensor- Wielsnelheidsensor- Stuurhoeksensor- Remsignaal
4WD ECU
Krachtverdeling viade 4WD koppeling
Tijdens het remmen zal een andere specifieke logica wordeningeschakelt om interferentie tussen krachtverdelingen remmen op te vangen.
ITM 4WD koppeling
Nascholing 4X429/04/2004
32
Constructie van de koppeling
Modulatie van de primaire koppeling
Aandrukkracht versterker
Secundaire natte multi-schijf koppeling
17
Nascholing 4X429/04/2004
33
Aandrukken van de primaire koppeling
Armatuur
Koppelingsplaten
Spoel
Samendrukken van de primaire koppeling
Primair koppel op de basis nokring
Koppelingshuis
Inkomend koppel van de cardanas.
Magnetisch veld
Nascholing 4X429/04/2004
34
Werking van de druknok
Kogel
Druknokring
Drukkracht
Primair koppel opde basis nokring
Basis nokring
DruknokIn rust
Druknok oefent kracht uit
18
Nascholing 4X429/04/2004
35
Werking van de secundaire multi-disc koppeling
Aanslag
Koppelings platen
Druknokring
Indrukken van de secundaire koppeling
Koppelings huis
Uitgaande krachtnaar achterdifferentieel
Nascholing 4X429/04/2004
36
Componenten
19
Nascholing 4X429/04/2004
37
Gasklepsensor
Stuurwielhoek sensor
Wielsnelheidsensor
Remschakelaar
ITMCM EMC module
Elektrisch diagramBij het ITM systeem zijn er in princiepe twee type aandrijvingen
Normale aandrijving: Basis 2WD modus. (2 wiel aandrijving)
4WD modus ( 4 wiel aandrijving):
De 4WD wordt ingeschakeld bij bepaalde rijsituaties zoals: snelle acceleratie, slip in de bocht, spinnen van een wiel.
Als resultaat van de berekende waarde zal de ITM CM de nodige hoeveelheid koppel verdelen via de EMC (Electric Magnetic clutch = elektro-magnetische koppeling ) en dit door Duty sturing
Nascholing 4X429/04/2004
38
STN
Specificatiie
- Sensor type : Foto onderbreker type
- Hoeveelheid impulsen / toer: 45 impulsen (impuls cyclus = 8°)
- Faseverschil van de uitgangen : 2.0 ±0.6°
- Maximum draaisnelheid : 1.500 °/s
Stuurwielhoeksensor (1)
20
Nascholing 4X429/04/2004
39
ST 1
ST NST 2
Gleufplaat
Gleuf
- Plaats: In het stuurwiel gedeelte
- Berekent de draaihoek en de richting.
- 3 ingang signalen (ST 1, ST 2, ST N)
- ST N detecteert de neutrale stand van het stuurwiel
ITM CM
5V
IG 12V
Sensor uitgang
(ST1)
Stuurwielhoeksensor (2)
Nascholing 4X429/04/2004
40
[ST1, ST2] [ST1, STN]
[ST1, ST2] [ST1, STN]
Stuurwielhoek sensor (bij rechts draaien)
ST1
ST2 STN
ST1
Stuurwielhoeksensor (3)
Stuurwielhoek sensor (bij links draaien)
ST1
ST2
ST1
STN
21
Nascholing 4X429/04/2004
41
Wielsnelheid sensor
DigitaalAnaloogGolfvorm
Snelheid onafhankelijkSnelheid afhankelijkUitgang
Hall/MR IC, MagneetBobijn,Pool,MagneetComponenten
Silicoon ICBobine wikkelingConstructie
Hall/MR effectInductiefPrincipe
Actieve sensorPassieve sensor
Nascholing 4X429/04/2004
42
• GEEN ANDERE SLEEPMETHODE TOEPASSEN ALS DEZE HIERBOVEN VERMELD.• ALS VOORBEELD: DE SLEEPMETHODES ZOALS HIERONDER GETOOND ZIJN
GEVAARLIJK EN KUNNEN HET VOERTUIG BESCHADIGEN.
Opgelet bij het slepen
22
Nascholing 4X429/04/2004
43
In alle gevallen moet dit voertuig getest worden op een 4 wiel vermogenbank .(Gevaar dat het voertuig uit de rollen zou komen , enkel gekwalificeerd personeelmag dergelijke testen uitvoeren)
Het is mogelijk een 2 wiels vermogenbank te gebruiken op voorwaarde dat de achterste cardanas wordt verwijderd.
Het is niet aangeraden de elektrische stekker van de ITM CM te verwijderen, dit, doordat er steeds een wrijvingskracht van de meervoudige plaatkoppeling van het ITM systeem blijft bestaan.
Testen op vermogenbank
Nascholing 4X429/04/2004
44
1. Vrijwielkoppeling (CADS)2. Schakelmechanisme “Hoog – Laag” (H – L)3. Schakelmechanisme 2WD/4WD
Tussenbak
12 3
Werkingsprincipe inschakelbare tussenbak
23
Nascholing 4X429/04/2004
45
MotorVersn.
bak
Tussenbak
Voor-differentieel
Achterdifferentieel
• Geen voorwielvergrendeling• Geen aandrijving van voorste cardanas• Voordifferentieel werkt niet• Enkel achterwielaandrijving
Vrijwiel-koppeling
Schakelprincipe van de tussenbak (2H)
2 Wiel aandrijving (2 H)
Nascholing 4X429/04/2004
46
• Inschakelen al rijdend is mogelijk indien een mechanisch, elektrisch of elektronisch 2WD/4WD schakelinrichting bestaat.)
• Voorste cardanas wordt aangedreven door mechanischeoverbrenging (bv.ketting in de tussenbak.
Fase 1
Schakleprincipe van de tussenbak (4H)
MotorVersn.
bak
Tussenbak
Voor-differentieel
AchterdifferentieelVrijwiel-koppeling
1 : 1
4 Wiel aandrijving (4H)
24
Nascholing 4X429/04/2004
47
• Voorwielvergrendeling schakelt in (indien automatisch) • 4WD is nu volledig ingeschakeld , de uitgangsnelheid van de
versnellingsbak = uitgangsnelheid naar voor-en achterdifferentieel
Fase 2 : Voorwielvergrendeling (CADS)
Schakelprincipe van de tussenbak (4H)
MotorVersn.
bak
Tussenbak
Voor-differentieel
Achterdifferentieel
Vrijwiel-koppeling
1 : 1
• Goede baanvastheid• Goede grip op voor- en achterwielen (trekkende en duwende aandrijving)• Specifiek bedoeld voor slipperig of ruw terrein • Niet bruikbaar op droog wegdek en bij hoge snelheid
Nascholing 4X429/04/2004
48
Inschakelen van de vooras
Automatische wielvergrendeling (Vitara)
Select Drive met inschakeling van beide wielen via onderdruk (Jimny)
Select Drive met inschakeling van voor differentieel via blaasbalg.(Grand Vitara + XL 7)
25
Nascholing 4X429/04/2004
49
Vergrendeling van de voorwielnaven
1. Vergrendelnaven (Links en rechts)2. Elektromagnetische klep VSV1 3. Eénwegklep 4. Elektromagnetische klep VSV2 5. Onderdruk tank6. Onderdruk schakelaar 7. 4WD stuurdoos8. Inlaat spruitstuk9. Wielastap 10. 4WD controlelamp11. 4WD schakelaar 12. Instrumentenbord13. ABS stuurdoos 14. Tussenbak
Nascholing 4X429/04/2004
50
Werking voorwielvergrendelingOntgrendelde toestand Vergrendelde toestand
1.Motor stuurdoos (ECM)2. 4WD stuurdoos3. 4WD controlelamp4. 4WD schakelaar 5. A/C schakelaar 6. Onderdruk schakelaar 7. A/C afsluitsignaal
8. Motorsnelheid signaal 9. Inlaat spruitstuk10. Eenwegklep11. Onderdruk tank12. VSV1 13. VSV214. Buitentandwiel
15. Kamer B16. Zuiger A17. Magneet18. Behuizing 19. Veer20. Membraan 21. Mof
22. Glij tandwiel23. Wielnaaf 24. Astap25. Aandrijfas 26. Naar andere zijde27. A/C stuurdoosA: Onderdruk circuit
26
Nascholing 4X429/04/2004
51
Inschakelen van voordifferentieel
1. 4WD schakelaar2. Tussenbak5. ECM of PCM6. Handschoenkastje7. Luchtpomp
8. Actuator9. Vergrendel-
koppeling10. Vrijas naaf11. 4WD controlelamp
Nascholing 4X429/04/2004
52
• Via de tussenbak wordt er overgegaan naar een hogere overbrengingsverhouding(De draaisnelheid aan de uitgang van de versnellingsbak wordt bv. 2,480 maalverlaagd doch het koppel wordt in dezelfde verhouding verhoogd naar beide differentielen toe.
• Wordt enkel gebruikt in zeer zware omstandigheden en kan enkel worden ingeschakeld indien het voertuig stilstaat.
Schakelprincipe van de tussenbak(4L)
MotorVersn.
bak
Tussenbak
Voor-differentieel
Achterdifferentieel
Vrijwiel-koppeling 2,48O :1
27
Nascholing 4X429/04/2004
53
TERRACAN
Nascholing 4X429/04/2004
54
Ingang
Uitgang naar voorwielen
Uitgang naarachterwielen
Planetair stelsel(4 Low)
Electrical Shift Transfer (EST)
28
Nascholing 4X429/04/2004
55
1) 2H modus
2) 4H modus
4WD kan elektrisch worden ingeschakeld tijdens het rijden (SOTF = Shift On The Fly).
In dit geval mag het voertuig niet sneller rijden dan 80 km/h. Wanneer het schakelen succesvol is gebeurt, zal de 4H lamp aan gaan.
3) 4L modus
Het voertuig moet stilstaan (3 km/h of lager) om te kunnen schakelen naar 4L. Indien het overschakelen in goede orde is gebeurt zal de 4L lamp aangaan.
2H-4H-4L schakelaar
Selectie modi
Nascholing 4X429/04/2004
56
Doorsnede (EST)
Reductie vork
Aandrijfketting
2H-4H systeem
Vergrendelvork
4H-4L systeem
Motorstandsensor (MPS)
Shakelmotor
Schakelnok
Snelheidsensor
29
Nascholing 4X429/04/2004
57
Aandrijfkracht
Uitgaande as vern. bak
Ing. as Õ Uitg.as achter
Achter cardanas
Achter differentieel
Achterwielen
2H Modus (Achterwielaandrijving)
Nascholing 4X429/04/2004
58
Achter cardanas
Voor cardanas
Vergrendelvork
Schakel motor
Schakel mof
Elektro-magnetische
koppeling
Schakelnok
Aandrijfketting
Input
Motorstand sensor
2WD stand
30
Nascholing 4X429/04/2004
59Planeetwieldrager
Ingang
Hi/Lo omschakelmof
Ringtandwiel (Vast)
Planeet tandwiel
Zonnetandwiel
Schakelas
Hi/Lo schakelvork
1:1 verbinding (2H,4H)
Reductiemof Satelietdrager
Nascholing 4X429/04/2004
60
Drijfkracht
Schakelaar(2H Ö 4H)
TCCM
Electro-motor4H schakelnok,stang en vork
Ingaande astussenbak
Electro-magnetischekoppeling
Ketting en uitgaande asvooraan
Voorste cardanas
Differenteel
Hoofdas
Achterste kardanasCADS werking
4 Hi modus (4WD-H)
31
Nascholing 4X429/04/2004
61
Motorstand sensor
Achter cardanas
Voor cardanas
Vergrendel vork
Schakelmotor
Schakelmof
Elektro- magn. koppeling (EMC)
Schakelnok
Aandrijfketting
Ingang
4WD stand
Nascholing 4X429/04/2004
62
In 2WD
Actuator
Onderdrukpomp ofinlaatspruitstuk
Onderdruk reservoir
Terugslagklep
2WD
Solenoid klep ‘A’ - UIT
Solenoide klep‘B’ - UIT
Luchtdruk
Onderdruk
Aandrijfas (RHAandrijfas (LH)
Werking voorwielvergrendeling( CADS) (1)
32
Nascholing 4X429/04/2004
63
In 4WD
Actuator
Terugslagklep
4WD
Solenoid klep ‘A’ - AAN
Solenoid klep ‘B’ - AAN
vacuum
Onderdruk reservoir
Aandrijfas (RH)Aandrijfas (LH)
Onderdrukpomp of inlaatspruitstuk
Luchtdruk
Werking voorwielvergrendeling (CADS) (2)
Nascholing 4X429/04/2004
64
Drijfkracht
4 Low modus (4WD – L)
Schakelaar(4H Ö 4L)
TCCM
Elektro-motor 4L schakelnok,stang en vork
Ingaande astussenbak
Electro-magnetischekoppeling
Ketting en uitgaande asvooraan
Voorste cardanas
Differenteel
Hoofdas
Achterste kardanasCADS werking
33
Nascholing 4X429/04/2004
65
4 Low mode
Planeetwieldrager
Ingang
Ringtandwiel
(Vast)
Planeettandwiel
Zonnetandwiel
Hi/Lo schakelvork
Schakelnok
HI/Lo schakelmof
2,480:1 verbinding (4L)
Beweging van de reductie mof
reductiemof
Satelietdrager
Nascholing 4X429/04/2004
66
TCCMIngang
Mic
ro p
roce
ssor
RO
MR
AM
Motorstand sensorStand 1Stand 2Stand 3Stand 4
EST schakelaar
A/T ‘N’ signaal
Snelheidsensor
M/T Kopp. schakel.
Schakel motor
‘4L’ lamp
‘4H’ lamp
K-Lijn
Uitgang
CADS solenoïde klep
Electro-magn. kopp.
EST/CADS elektrisch diagram
34
Nascholing 4X429/04/2004
67
De schakelemotor op de tussenbak is verantwoordelijk voor in- of uitschakelen van de tussenbak, en bestaat uit volgende onderdelen:
1. DC motor actuator2. Wormwiel3. Ringtandwiel met schijfsensor4. Veer5. Tandwieltje6. Tandlat
Schakelmotor
Nascholing 4X429/04/2004
68
16
17
+
-
12 V
12 V
M
+
-
2
1
4L2H 4H
EST CM
16
17
-
+
12 V
12 V
M
-
+
2
1
2H4L 4H
Schakelmotor sturing
EST CM
35
Nascholing 4X429/04/2004
69
4L
2H
4H
Aandrijfpunt
Schakelstanden
Nascholing 4X429/04/2004
70
Motorstandsensor (MPS)Normale stand Stand bij werking van de mortor
5V
0V
5V
0V
Gedurende 7 seconden wordt de gemeenschappelijke massa door de ECM aangezet.
36
Nascholing 4X429/04/2004
71
Elektro-magneet
Snelheidsensor
Koppelingshuis
Blokkeerkraag
Elektro-magnetische koppeling (EMC)
Nascholing 4X429/04/2004
72
De EMC wordt bekrachtigd om de blokkeerschakelvork naar de 4H mode te trekken.
11sec.
2H 4H
EMC signaal ( 2H → 4H)
37
Nascholing 4X429/04/2004
73
PijlNAAR VOREN
[Bovenaanzicht]
G- Sensor
Waaneer het voertuig in 4Wd stand staat wordt een G- sensor in het ABS circuit meeopgenomen.
74
Achterdifferentieel met beperkte slip
Een oplossing om het doorspinnen van een van de aandrijfwielen (en daarmee het stilstaan van het voertuig) op te vangen is gebruik te maken van zogenaamde differentiëlen met beperkte slip (Limited Slip Differential – LSD).
38
Nascholing 4X429/04/2004
75
LSD vanhet koppelingsplaattype (EATON)
Dit type differentieel heeft dezelfde componenten als een gewoon „open“differentieeel, als extra is er een veer- en koppelingsset meer voorzien.Sommigen van deze koppelingen zijn conisch en hebben dezelfde functie als de synchronisatie inrichting van een manuele versnellingsbak.
LSD van het koppelingsplaattype (EATON)
Nascholing 4X429/04/2004
76
De veerset drukt drukt de planeetwielen tegen de koppelingen aan, die verbonden zijn met de differentieelkooi enerzijds en met de planeetwielen anderzijds. De beide planeetwielen draaien met de kooi mee wanneer de beide wielen met dezelfde sneheid bewegen, en de koppelingen zijn dan niet echt nodig --- de koppelingen zullen slechts een rolspelen wanneer één wiel sneller zal draaien dan het andere, zoals bijvoorbeeld in de bocht.
De koppelingen zullen in dit geval, het verschil in snelhied willen tegenwerken, en trachten de wielen aan dezelfde snelheid te houden.Indien er toch een wiel sneller wilt draaien dan de ander, moet de kopppelingskracht worden overwonnenDe sterkte van de veren in combinatie met het wrijvingscoëfficient van de koppelingen bepalen hoeveel het koppel moet zijn om die kracht te overwinnen.
Werking (1)
39
Nascholing 4X429/04/2004
77
Nemen wij de situatie waar één wiel zich op ijs bevindt en het andere wiel een goede grip heeft.
Met dit differentieel met beperkte slip, zelfs indien het wiel op het ijs niet in staat is voldoende koppel op het wegdek te geven, zal het andere wiel toch voldoende kopppel hebben om het voertuig voort te bewegen.
Het kopppel dat wordt gegeven aan het wiel dat zich niet op ijs bevindt is gelijk aan de hoeveelheid aan kracht nodig is om de koppelingen te doen slippen.
Het resultaat is dat het voertuig kan vootbewegen , alhoewel niet met de volledige kracht van van het voertuig.
Werking (2)
Nascholing 4X429/04/2004
78
De doeltreffedheid van een differentieel met beperkte slip wordt bepaald door de blokkeerfactor.
Index:
S = blokkeerfactor %Md = Blokkeerkoppel
Md links wiel – Md rechts wiel
S = ----------------------------------------- x 100%Md links wiel + Md rechts wiel
Blokkeerfactor
Voorbeeld:Blokkeerfactor is 40%. Het rechts wiel slipt door, het links wiel heeft „grip“.Het rechts wiel zal dus 30% van het beschikbaar draaimoment (50% - 40/2 ) doorgeven,terwijl het links wiel een koppel heeft van 70% van het totaal beschikbaar draaimoment (50%+40/2).Een normale blokkeerfactor voor 4 X 4 personenvoertigen is tussen de 25 en 40 %
40
Nascholing 4X429/04/2004
79
LSD van het drukring type
Nascholing 4X429/04/2004
80
Enkele 4WD voertuigen (Type SAV)MERK TYPE MOTOR kW/pk VERSN, BAK 4X4 SYSTEEM WD STD, OPTIEHYUNDAI SANTA-FE 2,4 benzine 106,5 /145 5v Permanente 4x4 via FWD
2,7 benzine 127 / 173 4 Aut dubbel diff, en viscokoppeling FWD2,0 CRDI 82,5 / 112 5v 4 Aut FWD2,0 CRDi - VGT 92 / 125 5v 4 Aut Automatisch inschakelbaar FWD
achterdifferentieel (EOD)HONDA CRV 2,0 benzine 110 / 150 5v 4 Aut Aut, inschakelende 4WD via FWD
lamellenkoppelingLAND ROVER FREELANDER 1,8 benzine 86 / 117 5v Automatisch inschakelende FWD Elektronisch gestuurd
2,5 benzine 130 / 177 5v 4WD via viscokoppeling FWD anti-spin systeem2,0 CRTDi 80 / 109 4 Aut2,0 CRTDi 82 / 112 5v FWD
MAZDA TRIBUTE 2,0 benzine 91 /124 5v 4 Aut Aut. inschakelbare 4WD via FWDlamellenkoppeling en manuelevergrendeling
MITSUBISHI PININ 2,0 benzine 95 / 129 5v 4 Aut Inschakelbaar reductie, perm. RWD4WD met middendifferrentieel en visco-koppeling
NISSAN X-TRAIL 2.0 benzine 103 / 140 5v 4 Aut Aut. inschakelbare 4WD via FWD2,2 CRTDi 84 / 114 6v man. vergrendelbare lamel-
lenkoppelingRENAULT SCENIC RX4 2.0 benzine 103 / 140 5 v Aut. inschakelende 4WD via FWD Elektronisch gestuurd
1,9 CR TDi 75 / 102 5 v viscokoppeling FWD anti-spin syteem op voorwielen
SUZUKI GRAND VITARA 2,0 benzine 94 / 128 5v Inschakelbare reductie, RWD2,O CR TDi 80 / 109 5v 4 Aut inschakelbare 4WD
TOYOTA RAV4 2.0 benzine 110 / 150 5v 4 Aut Permanent via centraal 2.0 CR TDi 85 / 116 5v 4 Aut differentieel met visco-koppe-
lling
41
Nascholing 4X429/04/2004
81
MERK TYPE MOTOR kW/pk VERSN.BAK 4X4 SYSTEEM WD STD, OPTIEHYUNDAI TERRACAN 3,5 benzine 143 / 195 5v 4 Aut Elektrisch inschakelbare RWD
2,9 CRTDi 110 / 150 5v 4 Aut 4WD met reductie RWDJEEP CHEROKEE 2,4 benzine 108 / 147 5v Inschakelbare 4WD met RWD
3,7 V6 benzine 155 / 211 4 Aut reductie RWD2,5 CR TD 105 /143 5v RWD
LAND ROVER DISCOVERY 4,0 V8 benzine 136 / 185 5v 4 Aut Inschakelbare permanente RWD Elektronisch gestuurd2,5 TDi 101,5 / 137,5 5v 4 Aut 4WD met middendifferentieel RWD anti-spin systeem
MITSUBISHI PAJERO 3,5 V6 benzine 149 /202 5 Aut Inschakelbare permanente RWD Elektronisch gestuurd2,5 TD 73 / 99 5 v 4WD met middendifferrentieel RWD anti-spin systeem3,2 TDi 121 / 165 5v 5 Aut en visco-koppeling + reductie RWD
NISSAN TERRANO 2.4 benzine 87 / 118 5v Inschakelbare 4WD met RWD2,7 TD 92 / 125 5v 4 Aut reductie
OPEL FRONTERA 2,2 benzine 100 / 136 5 v Inschakelbare 4WD met RWD3,2 V6 benzine 151 / 205 5 v 4 Aut reductie RWD2,2 TDi 85 / 115 5v 4 Aut RWD
SSANGYONG MUSSO 3,2 benzine 161 / 220 4 Aut Inschakelbare permanente RWD2,3 TD 74 / 101 5v 4WD met middendifferentieel + RWD2,9 TD 88 / 120 5 v 4 Aut reductie RWD Elektronisch gestuurd
anti-spin systeem