NNEHÅLLSFÖRTECKNNG /nstallera förtroende............... 1 Signa/användning. 2-5 Systemöversikt..... 6-9 Lagerfunktion................ 10 Signa/generering........... 11 Passiva system.. 12-14 Hjullagerfami/jer....... 18-22 X-Tracker........... 23 Magnetdetektor............ 24 Schema för fe/ana/ys........ 25 Frågor och svar..... 26-27 SKF fordonssatser... 28-29 Aktiva system....... 15-17
nstallera förtroende SKFs första hjullagerenhet introducerades för mer än 50 år sedan. Sedan dess har ett ökat antal funktioner byggts 111 l navenheter. dag har dessa integrerade, tätade, fe ttfylld a och förinställda hjullagerenheter visat vad de går för under miljontals mil. Hjulnav kan även överföra drivmoment från drivaxeln, utgöra en monteringspunkt för bromsskivan och hjulet och fungera som en del av fjäderbenskonstruktionen. Ända sedan det första signalsystemet introducerades har SKF fokuserat på att optimera integrationen av sensorfunktioner i hjullagerenheter. På grund av sin position och mekaniska precision är navenhetema ett perfekt ställe för hastighetsövervakning. Både för ökad säkerhet och körkomfort utrustas allt fler fordon med hastighetssensorer (i första hand sensorer som förser signalsystemet med information om hjulhastighet). Den optimala sensorlösningen för hjulhastighet är unik för v31je enskild inbyggnad. Beroende på fordonskraven kan sen som antingen vara icke-integrerad, vilket är fallet i de enklaste inbyggnadema, eller integrerad, vilket förbättrar pålitligheten, sparar vil(t och förenklar montering. Vilket system det än handlar om, så ger integrering av sensom i hjulnavet: Kortare monteringstid Ökad pålitlighet Minskat utrymme Minskad vikt ntegrering av hastighetssensorer erbjuder många konstruktionslösningar för dagens bilkonstruktörer, där SKF ger viktig assistans genom att erbjuda: Ett brett sortiment av befintliga lösningar för att tillgodose kundbehoven både när det gäller passiva och aktiva system Eiarenhet och kunskap att identifiera, utveckla och optimera den bästa lösningen för v31je enskild inbyggnad Möjlighet att samarbeta med de största leverantörerna av sensoroch signalsystem Erfarenhet genom att ha levererat miljontals sensorer till biltillverkare världen över. Sensorer kan vara passiva och ge en signal ner till hastigheter av några få kilometer i timmen, vilket är tillräckligt för ett fordonssystem som till exempel ABS, eller också kan de vara aktiva. Den senare kategolin kan ge en signal när hastigheten är noll, vilket är nödvändigt för system som till exempel antispinn och navigering. Figur 1 Ett lager (HBU 3) med integrerat impulshjul och integrerad sensor med kabel monterad. 1
Signa/användning Låsningsfritt bromssystem, ASS På hala vägar kan även ett lätt tryck på bromspedalen leda till att hjulen låser sig. Ett låst hjul kan inte ta upp sidokrafter, vilket innebär att föraren praktiskt taget har tappat styrförmågan vid inbromsningen och kan riskera att kollidera med ett annat fordon, ett hinder eller till och med köra av vägen. En hallcolycka visas i figur 2a. Varje gång föraren måste undvika ett oväntat hinder och bromsar hårt, kan ett fordon med ABS-bromsar styras förbi hindret eftersom ABS hindrar hjulen från att låsa sig (figur 2b). ABS-systemet reagerar mycket snabbare än till och med en erfaren racerförare. Det reagerar på vägsituationer på bråkdelen aven sekund. Så fort systemet känner att ett hjul är på väg att låsa sig, kompenseras detta genom att reglera (pulsera) bromstrycket på den skivan genom att variera flödet av bromsvätska till bromsoket (-oken). Figu' 2a Figu' 2b Eftersom ett hjul inte kan styras om det inte rullar, kan inte fordonet styras med ett låst hjul. ABS återställer styrförmågan genom att snabbt anbringa och släppa trycket på det eller de hjul som låst sig. En mycket skicklig förare kan göra samma sak, men med ABS sker den här kontrollen automatiskt utan något krav på föraren utom att styra undan bilen från hindret. Denna reglering upprepas snabbt för varje påverkat hjul och alternerar från vänster framhjul och höger bakhjul till höger framhjul och vänster bakhjul, villcet tillåter både maximal bromsning och styrning i en nödsituation. Med ABS kan hjulen rotera och behålla greppet och därmed kan bilen styras på ett säkert sätt. Vissa parametrar måste tas hänsyn till för att ett ABS-system ska fungera med maximal effekt. Främst gäller det i en nödsituation: bromspedalen måste tryckas ner kraftigt för att aktivera ABS. Ljudet och den snabba pulseringen i pedalen på ett ABS-system kan till en början skrämma föraren, men det betyder bara att ABS-systemet fungerar konekt. 2
Antispinnsystem [(Traction control, (TeS)],Det här systemet hindrar hjulen från att spinna vid start och dessutom hindrar det hjulen från att släppa greppet vid acceleration. Det gör det möjligt att accelerera säkert på hala snö- och istäckta vägar och ökar även fordonets förmåga att ta sig uppför hala backar. Andra namn på det här systemet är ASR eller ASe. Systemet använder en kombination av elektroniska kontroller av drivlinan tillsammans med ABS-systemet. Eftersom samma hjulhastighetssensorer och komponenter används som till ABS-systemet, kan man se det som ett undersystem och en utvidgning av det systemet. ABS och TCS samarbetar för att ge föraren full kontroll över fordonet vid besvärliga situationer och i en nödsituation. Systemet jämför signaler från alla fyra hjul för att se om något hjul spinner. Om ett divhjul spinner, bromsar TCS-systemet så att hjulet får fäste. Figur 3 3
Signa/användning Stabilitetskontrollsystem (Vehicle stability control, VSC) rörelse är alla fordon utsatta för olika typer av krafter. Längskraften påverkar hjulet som ett drivmoment; från motorn vid acceleration och från bromsarna vid inbromsning. Sidokrafter påverkar chassit när fordonet svänger. Föraren kan bara kontrollera fordonet när sidokrafterna på hjulen är begränsade. Om dessa krafter är under eller över en viss nivå (vilket händer när sidokraften tillsammans med längskrafterna överskrider eller inte når upp till den disponibla dragkraften), slirar hjulen. Detta påverkar förarens förmåga att hålla kvar bilen i den önskade färdriktningen. Den vil<tigäste funktionen hos det här systemet är dess förmåga att individuellt bromsa varje hjul. Figu1' 4a FigU1' 4b När föraren till exempel tar en kurva med för hög hastighet eller vider ratten för häftigt, kan de krafter som då uppstår göra att fordonet roterar runt sin egen vertil<:alaxel, böljar glida och blir mycket svårkontrollerat (figur 4a). Detta tillstånd kallas överstyrning. det här läget skulle stabilitetskontrollsystemet träda i kraft och använda bromssystemet för att fördela krafterna. Vid vänstersväng tenderar bakdelen på ett överstyrt fordon att bryta ut. Men med lätt bromsverkan på höger framhjul skapas en stabiliserande motkraft och fordonet håller sig kvar på vägt::n utan att glida i endera ril<tningen, vilket framgår av figur 4b. 4
Global positioning system, GPS Genom en kombination av GPS och ABS-sensorer, kan ett fordons position fastställas var det än befinner sig i världen. Detta görs genom att man räknar ut den tid det tar för signalerna från ohl<a satelliter att nå fram till mottagarna. Många av de tidiga GPS-systemen, som fanns för cirka 10 år sedan, var starkt beroende av ABS-sensorn i hjulnaven; dagens GPS-system är mer avancerade och använder egna serier av sensorer. GPS består av ett system med satelliter, datorer och mottagare som kan bestämma en mottagares latitud och longitud på jorden. det här fallet utgörs mottagaren av sensorn i hjullagret. FigurS 5
Systemöversikt Som vi har sett åsidosätter ABS-systemet förarens bromskontroll genom en pulserande bromsverkan för att förhindra att något hjul låser sig. Detta hjälper föraren att behålla kontrollen över fordonet i en nödsituation genom att styrförmågan behålls. Ett slirande eller låst hjul går inte att styra, så därför hjälper ABS-systemet föraren att styra sig ur en nödsituation. Ohlca biltillverkare har använt ohlca varianter av AB S-systemet sedan låsningsfria bromsar introducerades på 1980-talet. Låsningsfria bromsar på bakhjulen användes på en del tidiga personbilar och var även populärt på lätta lastbilar. det här systemet är bara bakhjulen utrustade med ABS. Detta tvåkretssystem visas i nedanstående. figur som en fram-bak-uppdelning (figur 6). ett treluets-abs-system (L-uppdelning, figur 7) kontrolleras varje framhjul individuellt, medan bakhjulen delar på en kontroll. ett fyrkrets-abs-system (diagonal uppdelning, figur 8), som nu är det vanligaste systemet, kontrolleras vmje hjul var för sig. Fram-bak-uppdelning Detta system monteras på fordon med bakhjulsdrivning och är det enklaste systemet. En krets verkar på framhjulen och en på bakhjulen. Det kan bara garantera körstabilitet rakt fram vid bromsning och ger ingen styrhjälp, vilket gör att en optimal bromssträcka inte uppnås. Det består av två sensorer på bakhjulen och dess främsta funktion är att förhindra att bakhjulen låser sig om den främre kretsen inte skulle fungera. Figur 6 6
Figur 7 L-uppdelning det här systemet kontrolleras bromstrycket på varje framhjul individuellt, vill<et innebär att om ett framhjul låser sig, pulserar det oberoende av de andra hjulen. Bromstrycket på bakhjulen kontrolleras gemensamt, d.v.s. om ett av dem låser sig, pulserar det tillsammans med det andra bakhjulet. Om en krets inte skulle fungera, används alltid de fränu'e bromsoken för bromsning, vill<et ökar stabiliteten. Diagonal uppdelning Det här systemet består av fyra ABS-sensorer, en för varje hjul. Dessutom finns två ABS-kretsar monterade i ett korsmönster (vänster fram och höger bak, höger fram och vänster bak). Om till exempel vänster bakhjul låser sig, pulserar höger fram- och vänster balchjul tillsammans. FigurS 7
--------------------------------- --- - - -- E/systemet EHCU är den kompletta enheten som kombinerar ECU och HCU (se förklaring nedan). Dessa enheter används för att sända och ta emot signaler. ECU - En mikroprocessor som är centralenhet för motorns styrsystem. Den använder ett slutet system för kontroll och övervakar systemets utgående data för att kontrollera de data som matas in. Den är ABS-systemets hjärna och avläser impulser från hjulhastighetssensorerna för att se om det krävs låsningsfri inbromsning. Om det krävs, kontrollerar ECU frekvensen på ventilerna i HCU. HCU - Den elektroniska signalen från ECU går till HCU och omvandlas till en hydraulisk utmatning som kontrollerar trycket i de ohlca ventilerna. Allmänt Den slutna processen kan beskrivas på följande sätt: Den hjulhastigetssensor som befinner sig närmast lagret skickar signaler till ECU, som skickar signalen till HCU med ett kommando att utföra korrekt åtgärd. Åtgärden beror på signalen som mottagits av ECU och vad situationen kräver. När åtgärden utförts och eftersom det handlar om en sluten process, går en signal tillbaka till ECU som avgör vad den ska göra härnäst. Låsningsfritt bromssystem Vid inbromsning i en nödsituation, sänder den hjulhastighetssensor som är närmast lagret en signal till ECU, som i sin tur sänder signalen till HCU med ett kommando att aktivera ventilerna i HCU. Detta gör det möjligt för bromsvätskan att bromsa bilen, villcet minskar hjulets hastighet. Eftersom det här är en sluten process, slcickar hastighetssensorn en ny signal till ECU O.S.v. Figur 9 8
Figur 10 + - l l ECU HCU EHCU Antispinnsystem Här används samma sensorer som till ABS och de sänder kontinuerligt signaler till ECU som beräknar vill<en åtgärd som måste vidtas, om ens någon. Systemet jämför alla hjulsignaler för att se om ett hjul slirar och vid behov får HCU en signal att öppna sina ventiler så att bromsvätskan kan bromsa hjulet. Det kan även skicka en signal för att minska motorns drivmoment, vilket också medverkar till fordonets inbromsning. Minskningen sker omedelbart utan att föraren ens är medveten om den. Stabilitetskontroll Det här systemet bygger på samma princip. När bilen börjar bli instabil och överstyrd, skickar hjulhastighetssensorerna en signal till ECU som känner av vilket hjul som är instabilt. Därefter skickar systemet en signal till HCU att bromsa rätt hjul för att stabilisera bilen med hjälp aven motkraft. 9
Lagedunldion Hjulkrafter Fordonets fjäderben och däck/hjul utsätts för flera krafter vid acceleration, inbromsning och kurvtagning. F w Gravitationskraft Lodrätt mot ytan F A Accelerationskraft Mellan däcket och ytan i körriktningen F s Kurvkraft Mellan däcket och ytan F B Bromskraft Mellan däcket och ytan i motsatt körriktning ---_... Figur 11 t F w Gravitationskraft Hjullagerbelastningar Fr De krafter som påverkar däck/hjul medför belastning på hjullagret, som måste ta upp dem. Radiell belastning Kombinerad belastning Figur 12 Axiell belastning 10
Signa/generering Förklaring av komponenterna Datastyrda fordonssystem som ABS, TCS o.s.v., är beroende av sensorer som rapporterar aktiva data och tillstånd så att kontrollbeslut kan fattas som omedelbart reagerar på ändrade vägförhållanden. Sensorn ger systemets kontrollenhet en signal om att till exempel ett hjul slirar. ABS-systemets kontrollenhet kan därefter ge en signal till bromssystemet att påverka bromsoket på hjulet, alternativt bromsa och släppa det så att hjulet slutar slira. För att belysa den här diskussionen om avancerade navenheter kommer vi att behandla signaler som genereras aven roterande del. Sensorer i motorns kontrollsystem mäter sådana parametrar som lufttäthet, tryck i insugningsröret, kylvätskans temperatur o.s.v. En ABS-sensor som används för att mäta hjulets rotationshastighet läser av pulser som genereras mellan sig själv och en roterande del, i det här fallet bromsrotorn. Sensorn skickar därefter signalen via elsystemet till ABS-systemets kontrollenhet (ECU), som sedan ändrar systemets bromsverkan enligt signalen. Det här systemet av komponenter kan antingen vara passivt eller aktivt beroende på tekniken hos den roterande komponenten. Passiva och aktiva tekniker beskrivs i detalj på töljande sidor. Figur 13 11
Passiva system mpulshjul tör passivt ASS Det finns många olika benämningar på denna roterande komponent: impulshjul, statorring, impulsgivare, kugghjulsring o.s.v. den här broschyren kallar vi den impulshjul. Figur14a mpulshjulskonstruktionen varierar i typ och storlek, men arbetsprincipen är densamma. Ett impulshjul har antingen kvadratiska kuggar eller rektangulära öppningar. Figur 14a: Ett lager med ett kallnitat impulshjul som maskinbearbetats på ytterringen. Figur 14b: Ett löst impulshjul (kuggar är parallella mot axeln). Figur 14b Figur 14c: Ett lager med ett impulshjul som pressats på ytterringen (kuggar är parallella med 45 graders vinkel). Figur 14c Alternativ lösning SKFs koniska HTU 3-lager (figur 15) är en bromskonstruktion som består av ett impulshjul mellan de två koniska rullagren. den här konstruktionen ansluts sensorn till ytterringen. Figur 15 12
Det passiva ABS-systemets kontaktyta De passiva sensorerna bygger på principen med variabel reluktans (den magnetiska motsvarigheten till elektriskt motstånd) för att mäta hjulets hastighet. mpulshjulet består aven metallring (figur 16), som roterar med samma hastighet som hjulet. Sensorn monteras så att det finns en liten luftspalt mellan den och impulshjulet (figur 17). Signaler överförs från sensorn till ECU, och vidare till kontrollmodulen, som är en integrerad del av ABS-enheten. Därifrån justeras bromskraften efter behov. Sensorhus Kablar till ECU Luftspalt Figur 17 mpulshjul ABS-system skilt från lager Ett impulshjul behöver inte monteras direkt på lagret. Det kan även placeras på roterande komponenter som har nära kontakt med lagret. det här exemplet är impulshjulet monterat på en CV-knut. Figur 18 13
Passiva system (fons.) Det passiva ABS-systemets princip En sinusformad signal avges när tanden/öppningen på impulshjulet passerar framför sensorn, vilket orsakar ändringar i magnetfältet. Förändringen uppstår när metalltanden och mellamummet på impulshjulet passerar sensorn. Arbetscykel figur 19 roterar impulshjulet med samma hastighet som hjulet. 1.) När tanden passerar sensorn ökar magnetkärnan, d.v.s. det magnetiska flödet är starkt. 2.) Detta ökar signalens amplitud. 3.) När impulshjulet fortsätter att rotera med hjulets hastighet passerar sensorn mellamummet, vilket gör att magnetfältet kollapsar, som i sin tur skapar ett lågt magnetflöde. 4.) Signalens amplitud minskar och då fullbordas signalens hela cykel. Passiva system är som regel effektiva och pålitliga, men observera att avståndet mellan sensorn och impulshjulet måste vara exakt för att behålla avståndet som krävs Uämför med fordons tillverkarens specifikationer). Sensorn och impulshjulet befinner sig i en hård miljö och utsätts för stora temperaturväxlingar, vibrationer, sand, smuts, vatten o.s.v., vill<:a samtliga kan påverka systemets effektivitet. låga hastigheter (d. v.s. 2,5 km/h), avges en mycket svag signal; med lägre hastighet blir signalen opålitlig. Huvudsensor Flödeslinjer Figur 19 mpulshjul \ /... \ \ 2 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ / '- \ /', \ \ \ \ \ \ \ \ \, / ~ 14
Aktiva system mpulshjul för aktivt ABS Som vi har sett varierar benämningen och konstruktionen på impulshjul. mpulshjulet till aktiva ABS-sensorer består aven flerpolig magnetiserad ring som är fäst på lagrets roterande del. Figur 20a: Ett magnetiserat roterande impulshjul monterat på lagrets ytterring. Figur 20b: En tätning som fungerar både som en radialtätning och ett impulshjul för den aktiva ABS-sensom. Figur20a Figur 20c: Ett magnetiserat impulshjul integrerat plastmaterial med magnetiska partiklar fästs skyddsplåt. lagertätningen. Ett direkt på tätningens Magnetiserat impulshjul i tätning Den här typen av impulshjul som är integrerat i tätningen är svår att upptäcka visuellt. Men eftersom den är magnetisk, dras lätta metallföremål till tätningen. dentifieringen kan göras försiktigt med hjälp av ett gem, eftersom magnetdetektorn är känslig för smuts och repor. Vi rekommenderar användning av magnetdetektorn som visas på sidan 24 i det här häftet. Figur20b Förstorad genomskärning av tätning: Grönt = gummimaterial Blått = stål Rött = magnetiserat gummimaterial Figur 20c Ett lager av ett plastmaterial som innehåller magnetiska partiklar läggs direkt mot tätningens skyddsplåt. Figur 21 15
~ Aktiva system (forts.) Det aktiva ASS-systemets kontaktyta Den senaste generationen av AB S-sensorer är den aktiva hjulsensorn. Figur 22a: En integrerad lösning där sensorn (röd) fästs direkt i en hållare (gul) som monteras på den fasta delen på lagret och det flerpoliga magnetiserade impulshjulet fästs på lagrets roterande del. Figur 22b: Samma princip, men i det här exemplet är en fast sensor monterad på hållaren; i den ska bara en kabel fästas som löper genom förbindningen. Figur 22c: mpulshjulet är magnetiserat och består omväxlande av nord- och sydpoler. Observera att det inte finns några "kuggar" - bara magnetfälten är vända mot sensorn. Kablar till ECU \ Hållare Figur 22b Figu,,22a Figu,, 22c mpulshjul ~ - 16
Figur23a Figur 23b 23c HSU 3 - Komplexitetsnivåer tör aktiva system (tätning med magnetiserad avkodare) Figur 23a: Sensor som monteras på fordonet Luftspalt som ska kontrolleras Figur 23b: En kåpa har monterats på lagret ovanför tätning med sensortapp Luftspaltens storlek justeras automatiskt Figur 23c: Lager med integrerad sensor, kabel anslutning till ECU Alla tre lagren har integrerade magnetiska impulshjul i sina tätningar. Aktivt ASS-system Aktiva sensorer bygger på två ow<a koncept: Cell med halleffekt Magnetmotstånd Aktiva sensorer (figur 24a) avger en fyrkantsvåg med konstant amplitud till ECU Figur24a där endast vågfrekvensen varierar med fordonets hastighet. Ju högre hastighet fordonet har, desto tätare kommer signalerna. De magnetiserade polerna på impulshjulet skapar signalen och påverkar ändringarna mellan hög och låg spänning (figur 24b). N s N Det innebär att signalen fortfarande kan avläsas vid låga hastigheter (O kmh). Därför kan den användas även till v v andra funktioner, t.ex. antispinn, stabilitetskontroll, navigationssystem (GPS) O.S.v. T T Figur24b 17
Hjullagerfamiljer Figur2Sa J(oniska rullager Figur2Sb HBUl Figur2Sc HBU2 Figur2Sd HBU3 Olika typer av hjul/ager och deras användningsområden SKF är världens ledande tillverkare av lager, inklusive hjullager till praktiskt taget varje bil och lastbil på jorden. dag är varannan bil som rullar på världens motorvägar utrustad med SKF-lager. Över 45 miljoner enheter levererades under 2002, varav en tredjedel hade integrerad elektronik för ABS. Elektronilc kommer att fortsätta att spela en allt större roll när det gäller hjultelmologi, eftersom en stor grupp kontrollteknologier utnyttjar information från sensorer inbyggda i hjullager. SKF var först med hjullagerenheter redan på 1930-talet, när man konstruerade den enhet som användes på den revolutionerande Traction Avant, den framhjulsdrivna sedanmodellen som introducerades av Citroen. På senare tid har SKF utvecklat hjullagerenheter med sensorer som ger information till låsningsfria bromssystem, antispinnsystem och även för att förenkla övervakningssystem för däcktryck. SKF fortsätter sin roll som utvecklingspartner till biltillverkare och är först med nya kontrollteknologier för bromsar, styrning och shift-by-wire-system på flera prototyper. Dessutom förser SKF eftermarknaden med den senaste teknilcen när det gäller hjullager och tätningar. 18
Koniska rullager Trots att hjullagerenheter blir allt vanligare för varje ny generation fordon, dominerar fortfarande koniska rullager utan integrerade tätningar eftermarknaden. SKF erbjuder ett brett sortiment koniska lager med hållare i stål, som tillverkats efter stränga kvalitetskrav både i metermått och tum. Med låga tvärsektioner och exakta kontaktvinldar är dessa hjullager konstruerade för att ta upp axiella och radiella belastningar när de monteras med rätt frigång. Koniska rullager används vanligen på fram-bakhjul som saknar drivning. Lagren används alltid i par och de består aven innerring och en yttening, villca är exakt avpassade för rullarna. OBSERVERA: Koniska rullager ska alltid smöllas med kvalitetsfett (SKFVKG1) och den nya tätningen måste monteras noggrant. Justera frigången enligt fordonstillverkarens anvisningar. figur 26 är impulshjulet monterat på bilen så att den roterande delen av hjulsystemet och sensorn sitter ovanför impulshjulet. Figur 26 19
Hjullagedami/jer Navenhet 1 - HSU 1 Grunden till HBD 1 är ett tvåradigt vinkelkontaktkullager, där de speciella driftsegenskaperna som krävs för montering på bilar optimerats. Enheten ger specifilct stöd i det ögonblick lagret belastas vid kurvtagning. Huvudkomponenterna, en ytterring och två innerringar, anpassas till kulorna för att ge korrekt frigång. Observera! Det är av yttersta vikt att lagret är monterat med rätt sida framåt, alltså den med det magnetiska impulshjulet, mot sensorn. Det finns ingen synbar skillnad mot en vanlig tätning. Hanteringen aven sådan HSU 1 är även mycket viktig för ASS-systemets funktion. Det måste hanteras varsamt och den magnetiserade tätningen får inte komma i kontakt med andra magnetiska föremål eller utsättas för stötar och slag. Det kan påverka ASSsystemets funktion. Hållarna till de två kulraderna tillverkas av glasfiberförstärkt polyamid. HBD 1 är livstidssmort och tätat. HED 1 används huvudsakligen till hjul med drivning, men förekommer även i integrerade trumkonstruktioner på icke-drivande hjul på mindre bilar. Eftersom det finns gott om monterings utrymme, väljs ofta de mycket kompakta enheterna (HEDlT). Tätningar Figur 27a: En hjullagerenhet (HED 1) med integrerat impulshjul i tätningen. Ett plastmaterial med magnetiska partildar fästs direkt på tätningens skyddsplåt, som därefter fungerar som ett impulshjul. Figur 27b: Bilens sensor sitter på sidan av lagret i nära kontakt med tätningen med integrerat impulshjul. Figur27a Figur 27b 20
Navenhet 2 - NBU 2 Konstruktionen bygger på erfarenheterna från HBU l. HBU 2 har en ytterring med en integrerad fläns, som ersätter funktionen hos ett separat nav. Flänsens ytterring är konstruerad som en strukturerad lättviktskomponent; ytterringens lagerbanor är induktionshärdade för bättre lagerprestanda. Flänsen är stel, med gängade hål eller pinnbultar och en tapp för centrering och för montering av broms-/hjuldetaljer. Flänsens och tappens dimension tillverkas efter Figu'28a kravspecifikation från biltillverkaren. HEU 2 används vanligen med en roterande ytterring på bak- eller framhjul som saknar drivning. Figur 28a: Flänsen är stel, med gängade hål eller pinnbultar och en tapp för centrering och för montering av broms-/hjuldetaljer. Figur 28b: Ett HBU 2 med impulshjul som en del av ytterringen, som tillverkas genom kallnitning. Figur 28c: Här är en tillämpning av ett HBU 2 med ett impulshjul monterat på lagret. Hjulhastighetssensorn syns alldeles ovanför impulshjulet. Figu'28b Figul'28c 21
= 1 Hjullagedamiljer Navenhet 3 - HBJ 3 11"edje generationens hjullagerenheter är utrustade med en fläns för montering av hjul- och bromsrotor och en andra fläns för montering av enheten i fjäderbenet. Detta helintegrerade system förenklar designen på hjulupphängningen och hanteringen jämfört med mer traditionella konstruktioner. Den dynamiska bärförmågan har maximerats genom användning aven separat innerring för den inre kulraden. Den här ringen monteras genom presspassning. Ytterringens fläns är fastskruvad i fjäderben. Den roterande innerringen, med sin starka fläns, tapp och gängade hål eller pinnbultar, har konstruerats för montering av broms och hjul. HEU 3 är livstidssmort, tätat och används både på hjul med och utan drivning. För hjul med drivning överförs drivmomentet till innerringen via en specialdesignad spline. Se figur 29 nedan. Figul' 29 Genomskärning av HBU 3 monterad på axel. 22
X-Tracker x-tracker - en ny serie robusta navenheter SKFs tekniker fortsätter att ta fram nya navkonstruktioner till nytta för biltillverkarna och i slutändan kunderna. Nyligen introducerade SKF en ny serie precisionstillverkade hjuljagerenheter, som man kallar X-Tracker, som svar på en ökande användning av lätta stadsjeepar som familjebilar. Genom användning av nya konstruktioner och avancerad tillverkning, ger X-Tracker-serien personbilsliknande manövrering och komfort i lätta lastbilar och SUVar. SKFs X-Tracker består av ett tvåradigt vinkelkontaktkuljager, där den yttre raden har en stölte diameter och innehåller fler kulor än inneltaden. Denna unilca konstruktion ökar lagrets kapacitet samtidigt som hjullagrets styvhet ökar med SO % jämfört med en traditionell konisk hjullagerenhet. Ett styvare hjullager ger många fördelar, varav följande kan nämnas: Tillåter hjulet att rotera mer exakt vid kurvtagning och acceleration. Ökar styvheten på hjulupphängningen, vilket ger bättre styrning, manövrering och dynamiska driftsegenskaper hos fordonet. Minskar slitaget på bromsarna tack vare rotorernas koncentriska rörelse, vil1cet hjälper till att minska garantilcostnader för bromsarna. Förbättrar både NVH (missljud/vibration/strävhet), egenskaper och lagerprestanda. Ger konstruktörer och systemintegrerare ett alternativ till en konisk lagerenhet, vilket gör dem fria att förbättra fordonets totala prestanda. De asymmetliska kullagerenheterna X-Tracker tillverkas i SKFs fabrik i Glasgow, Kentucky (USA). Fabliken har byggts ut och moderniserats så att det nu finns en toppmodern HBU 3-linje som producerar lager till Chrysler-gruppens stadsjeep Dodge Durango. 23
Magnetdetektorn Tack vare SKF Dagens ABS-system kräver speciell uppmärksamhet av bilmekanikema. Det är av största vilct att vissa procedurer följs och försilctighetsåtgärder vidtas för att kontrollera att ABS-systemen fungerar felfritt efter det att fordonet lämnat verkstaden och är tillbaka på vägen. HBU 1 med ABS har ett magnetiskt impulshjul i en av sina tätningar som MÅSTE monteras så att den sitter mot ABS-sensom. de flesta fall är den synliga skillnaden mellan lagrets båda ytsidor mycket liten. Med magnetdetektom kan mekanikem avgöra på vilken sida av HEU 1 det magnetiska impulshjulet sitter och det är den sidan som monteras motabs-sensorn. Magnetdetektorn blir nästan genomskinlig när den placeras på ytan på hjullagrets magnetiska sida. Se nedanstående bilder. OBSERVERA: Hanteringen av HEU 1 är mycket viktig för ABS-systemets prestanda och funktion. Lagret måste hanteras varsamt och den magnetiserade tätningen får inte komma i kontakt med andra magnetiska föremål eller utsättas för stötar och slag. Magnetdetektom placerad på den sida av HBU l-lagret som inte är magnetisk. ngen ändring syns. Magnetdetektom placerad på HBU l-lagrets magnetiska sida. De magnetiska elementen faller i linje med lagrets polaritet. 24
Schema för felanalys Detta diagram visar ett omfattande prov på hur en felanalys kan göras när det uppstår ett problem med ABS-systemet. detta fall är ABS-varningsbromsljuset tänt. Kontrollera om lampan fortfarande är tänd. Starta bilen. Kontrollera bromsarnas funktion. ABS-systemet modulerar inte. Bromsarna låser sig. ABS-systemet modulerar. Lampan är inte tänd. Kontrollera hjullagrets frigång mot hjulet. Kontrollera ABS-givarens position i förhållande till sensorn. Justering OK. i... 1---,- G_ö_r_e_n_v_i_su_e 1 _ko_n_t_r_o_._-----' Om det inte är OK, gör de nödvändiga justeringarna. Passivt system Aktivt system Kontrollera tillståndet på sensorn Kontrollera tillståndet på sensorn och den tandade skivan. och den tandade skivan. ~ ~ Rotera hjulet och kontrollera med hjälp av ett oscilloskop om det finns en signal. Använd ett oscilloskop för att se om sensorerna avger en växelströmsspänning. En minsta hastighet på några få km/h ngen hastighet behövs. behövs för en signal. ~ J n t ~ ngen signal. Signal, ABS OK. ngen signal. ~ u ~ ~ t ~ Gör elektriska tester för att hitta felet. Flera tester. När felet avhjälpts, kontrollera om ABS-ampan fortfarande lyser. t Gör ett bromstest. Kontrollera om lagret är monterat åt rätt håll (impulshjulet mot sensorn). Om det är fel på lagret, montera ett nytt åt rätt håll. t Kontrollera om ABS-ampan fortfarande lyser. ~ 25
Frågor och svar F: Om ett lager hal' en magnetisk impulsring för ARS, hur kan man veta vilken sida av lagret impulsringen sitter på och hur lagret ska monteras? S: Använd magnetdetektorn och placera den mot sidan på lagret; magnetismen från impulsringen bildar då ett tydligt mönster. F: Varför är det viktigt att vända impulsringen inåt mot AB S-sensorns insida? S: Felaktig montering kan leda till att AB S-systemet inte fungerar korrekt. F: Finns det några andra specieua hanteringskrav föl' ABS-system? S: Ja. Det är viktigt att inte utsätta impulsringen för stötar och slag eller att den kommer i kontakt med andra magnetfält. F: Finns det AB S-system utan impuls ring på lagret? S: Ja. På en del bilar är kodaren eller inlpulshjulet monterat på annan plats än på lagret. det fallet behövs inget lager med impulshjul Se figur 18. F: Kan man använda ett utbyteslager med impulshjul på ett fordon som inte har ABS-system? S: Ja. Ett lager med impulshjul kan användas både på fordon med ABS och fordon utan ABS. de fall bilen inte är utrustad med ABS, finns impulshjulet där, men används inte. Det påverkar inte lagrens funktion. F: Är aua låsningsfria bromsar av samma typ? S: Nej. Låsningsfria bromsystem använder olika konstruktioner beroende på vilken typ av bromsar som används och varierar med antalet ventiler som kontrolleras individuellt och antalet hastighetssensorer. 26
F: Vad är skillnaden mellan ett 4-krets- och ett 3-krets-ABS-system? S: Ett 4-krets-ABS-system med fyra sensorer är den bästa konstruktionen med en hastighetssensor på varje hjul och separata ventiler för alla fyra hjulen. Med den här konstruktionen övervakar kontrollenheten vmje hjul individuellt för att se till att det har maximal bromsverkan. Ett 3-kretssystem med tre sensorer är vanligt på lätta lastbilar med ABS på alla fyra hjulen. Det har en hastighetssensor och en ventil på vmje framhjul och en ventil och en sensor för båda bakhjulen. Hastighetssensorn för bakhjulen sitter i bakaxeln. F: Finns det ett ABS-system med en krets och en sensor? S: Ja. Det här systemet är vanligt på lätta lastbilar med ABS på bakhjulen. Det finns en ventil som kontrollerar båda bakhjulen och en hastighetssensor som sitter i bakaxeln. Det här systemet är lätt att känna igen. Vanligtvis går ett bromsrör, som övergår i ett T-rör, till båda bakhjulen. Du kan lokalisera hastighetssensorn genom att leta efter en elektrisk anslutning i närheten av differentialen på bakaxelhuset. F: Kan låsningsfria bromsar låsa sig? S: vissa situationer. Som exempel kan nämnas en konstruktion med ett 3-kretssystem med tre sensorer eller ett l-kretssystem med en sensor, vilka båda är vanliga på lätta lastbilar, där båda bakhjulen övervakas tillsammans och därför måste båda börja låsa sig innan ABS-systemet aktiveras på bakhjulen. Med det här systemet kan det hända att ett av bakhjulen låser sig vid inbromsning och därmed minskas bromsverkan. F: När bromspedalen vibrerar kraftigt när ABS-systemet verkal; ska föraren då lätta på trycket eller pumpbromsa? S: Nej. Vid nödbromsning aven bil med ABS, ska föraren bromsa kraftigt och hålla kvar medan AB S-systemet utför jobbet. Trots att pumpeffekten som kälills i pedalen kan uppfattas som en funktionsstörning, är detta normalt och trycket på bromspedalen ska bibehållas. 27
nstallera förtroende och låt din verksamhet växa med vår expanderande serie fordonssatser. Hjullagersatser Vattenpumpar Vare sig det gäller enradiga SKF AquaMax vattenpumpar koniska rullager eller hjullagerenheter med integrerad används inom flygindustrin för att använder teknik som även elektronik, föredrar man SKF garantera optimala prestanda, globalt i bilar idag. högklassig tätning och korrosionsmotstånd. Hjul/ager- och bromssatser SKFs hjuuager- och bromssatser. gör att det går snabbare och enklare att byta bromstrummor och - skivor och att det sker med större precision - endast till priset av lösa delar. 28
( SKF erbjuder ett brett och växande sortiment utbytessatser för fordon, där varje sats innehåller alla delar som krävs för ett snabbt och komplett kvalitetsjobb. SKF täcker 97 % av marknaden, vilket innebär att du kan ta hand om de flesta fordon som lämnas in för service. SKF erbjuder ett komplett sortiment fordonssatser. För ytterligare information, kontakta din SKF-återförsäljare eller besök www.vsm.skf.com Kamremssatser Över 40 miljoner kamremmar och mutivremmar byts i Europa per år och utvecklingen går mot sa tser. SKF f0l1sä tter att visa Fjäderbenssatser Att byta de övre fjäderbenskomponenterna tillsammans med stötdämparna ger en säkrare, tystare och bekvämare Mu/tiVremssatser 75 % av alla nya bilar som säljs idag har servostyrning och luftkonditionering. Hjälpaggregatsremmen och Skyddssatser för stötdämpare Den robusta konstruktionen och det slitstarka materialet i SKFs skyddssatser för stötdämpare garanterar vägen med de bästa nya färd. Finns nu idubbelsats tilll1örande delar kommer långvarigt skydd av teknikerna och branschens till fordonets båda sidor! att medföra ökat behov stötdämpare och stag, bästa täckning - över 96 % under de kommande åren därmed uppnås maximal av den europeiska bilparken av dessa satser. livslängd för enheten och inklusive asiatiska modeller. föraren garanteras en mjukare och tystare färd. 29