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• Henry David Barboza Cubas

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Entrenamiento - Asistencia Técnica

Dirección Electro-hidráulica Polo

Índice Introducción Dirección Electro-hidráulica Detalles constructivos Sistema hidráulico convencional Sistema Electro-hidráulico Sensor G250 Luz de control de la Dirección Electro-hidráulica Unidad de Mando de la Dirección Electro-hidráulica J500 Vista general del sistema Ventajas de la Dirección Electro-hidráulica Construcción y función Generalidades Protección y reactivación Conjunto de la bomba hidráulica Componentes Unidad de Mando de la Dirección J500 Sensor de velocidad angular G250 Principio de funcionamiento del sensor G250 Funcionamiento hidráulico Rodaje en línea resta Girar a la izquierda Mantenimiento Verificación del nivel de aceite hidráulico Autodiagnóstico

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Introducción Dirección Electro-hidráulica

El Polo está equipado con un nuevo sistema de dirección Electro-hidráulica denominado EPHS (Eletrically Powered Hydraulic Steering) suministrado por la empresa KOYO. Manteniendo las excelentes propiedades de la dirección convencional servohidráulica, el nuevo sistema de dirección ofrece innumerables ventajas.

- Mayor confort, - Fácil movilidad en las maniobras de aparcamiento, - Menos sensible en altas velocidades (factor de seguridad), - Economía de combustible, - Actúa independiente del funcionamiento del motor.

Durante la lectura del cuaderno esté atento a este símbolo que identifica informaciones importantes.

Atención/Nota

Nuevo 3

Detalles constructivos Sistema hidráulico convencional

Sistema Electro-hidráulico

En el sistema de dirección hidráulica convencional la bomba es accionada por el motor, con lo que una parte de la potencia es desperdiciada.

La presión necesaria para el funcionamiento del sistema de dirección es producida por una bomba hidráulica movida por un motor eléctrico.

En maniobras, donde se necesita mayor potencia para auxiliar la fuerza direccional, las revoluciones del motor son bajas y, con ello, el esfuerzo para girar el volante es alto.

La bomba hidráulica está compuesta por piñones y accionada por un motor eléctrico.

Cuanto mayor sea la velocidad, más elevadas serán las revoluciones de la bomba y mayor la potencia para auxiliar la fuerza direccional y, con ello, menor será el esfuerzo para girar el volante. Con las revoluciones más elevadas, la capacidad de la bomba se aumenta, provocando un aumento de presión. A través de un paso secundario el exceso de presión retorna.

La fuerza para girar el volante depende del ángulo de dirección y de la velocidad del vehículo. En el nuevo sistema existe un sensor de velocidad angular (G250) ubicado en la caja de dirección (vea la figura abajo) que transmite la velocidad angular de la columna de la dirección directamente hacia la Unidad de Mando de la Dirección Electro-hidráulica. La Unidad de Mando evalúa el ángulo de la dirección y lo compara con la velocidad del vehículo que es informada a través de la red CAN bus. Con esas informaciones, determina la fuerza auxiliar que irá reducir el esfuerzo para girar el volante. Sensor G250

Depósito de aceite hidráulico

Unidad de Mando J500

Bomba de piñones con motor eléctrico

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Sensor G250

Árbol de Dirección

El sensor, que se encuentra en la caja de la dirección, verifica el ángulo e indica la velocidad angular del árbol de la dirección Si el sensor llegara a fallar, la función de conductividad estará garantizada.

Sensor G250

En esa condición, la dirección electrohidráulica pasa para el programa de funcionamiento de emergencia, pero la fuerza para girar el volante aumenta. Las funciones erradas quedan memorizadas en la Unidad de Mando J500.

El sensor G250 se puede ver, estando el vehículo en el ascensor, girando la dirección hacia la derecha.

Luz de control de la Dirección Electrohidráulica Después de conectar el encendido, se enciende la luz de control de la dirección electro-hidráulica G92. El ciclo de verificación se realiza internamente.

Si la luz de control no se apaga después del arranque del motor o después del término del ciclo de verificación es porque se han memorizados fallos en la Unidad de Mando.

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Unidad de Mando de la Dirección Electro-hidráulica J500 La Unidad de Mando está incorporada en el conjunto de la motobomba. Convierte las señales para el accionamiento de la bomba de piñones dependiendo de la velocidad angular del árbol de la dirección y de la velocidad del vehículo. La cantidad momentánea necesaria del flujo de fuerza se lee a partir del campo de datos que ha sido memorizado en la Unidad de Mando. La unidad reconoce y memoriza las averías del sistema que vengan a surgir durante el funcionamiento.

Flujo de fuerza

Está integrada en la Unidad de Mando, una protección contra reactivación de conmutación y de temperatura.

ld bo

Velocidad del vehículo

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r lá e rd la u g an d da n ci cció o l e Ve dir la

e

Vista general del sistema

Luz de control de la Dirección Electro-hidráulica K92 Sensor de velocidad G22

Unidad de Mando J220

Unidad de Mando del Instrumento Combinado J285

Señal de velocidad angular de dirección

Depósito del aceite hidráulico

Señal revoluciones del motor

Válvula de retorno

Señal velocidad del vehículo

Sensor para auxilio de dirección G250

Válvula limitadora de presión Bomba de piñones Unidad de Mando de la Dirección J500

Linea Linea Masa Motor de la bomba

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Promedio de absorción de la capacidad en (Watt)

Ventajas de la Dirección Electro-hidráulica

Dirección Hidráulica convencional

Dirección Electro-hidráulica

Rodaje en alta velocidad Rodaje en carretera Rodaje en ciudad

En comparación con el sistema de dirección hidráulica convencional, el nuevo sistema Electro-hidráulico presenta múltiples ventajas: - Economía de potencia hasta 85% - Menor consumo de energía del motor - Reducción de la cantidad de aceite en el sistema hidráulico, protegiendo el medio ambiente. - Una economía de combustible de aproximadamente 0,2 / 100 km. - En maniobras hay una reducción en el esfuerzo de giro del volante y, en alta velocidad, aumenta el esfuerzo de giro del volante, mejorando la seguridad activa. 8

En rodaje exclusiva en pista, con un sistema de dirección hidráulica convencional, se tiene una elevada pérdida de capacidad en la válvula de alivio, debido a las elevadas revoluciones del motor. Esto quiere decir que, con pequeñas velocidades angulares de dirección y elevadas revoluciones del motor la bomba absorbe un gran consumo de potencia. Con la nueva dirección Electro-hidráulica hay una gran economía de potencia, adecuada a las pequeñas velocidades angulares de dirección y a la velocidad del vehículo. Incluso en rodaje en ciudad, se nota también una economía (ver gráfico arriba).

Construcción y función Generalidades

Protección de reactivación

La Dirección Electro-hidráulica es dependiente de la velocidad angular de dirección y de la velocidad del vehículo.

La Dirección Electro-hidráulica cuenta con una protección que evita la activación del sistema cuando detecta una colisión. La reactivación solamente podrá ser realizada a través del equipamiento de diagnóstico VAS 5051.

Para determinar el esfuerzo de giro del volante, la dirección electro-hidráulica utiliza como parámetros la velocidad angular de giro del volante y la velocidad del vehículo.

En el caso de otros fallos se puede anular la protección de reactivación desconectando el encendido y accionado nuevamente el motor del vehículo.

La bomba hidráulica de dirección V119 está formada por la bomba de piñones y el motor eléctrico.

En el lugar de la bomba de aletas, en la dirección electro-hidráulica se utiliza una bomba de piñones integrada en el conjunto. La bomba de piñones no es accionada directamente por el motor del vehículo, sino por un motor eléctrico.

Se debe aguardar aproximadamente 15 minutos para posibilitar la refrigeración del conjunto de la bomba hidráulica. Si incluso después de este tiempo de espera aún no fuera posible la anulación a través del funcionamiento del motor, se deberá realizar el autodiagnóstico para determinar la causa.

El motor eléctrico funciona solamente con el motor en funcionamiento. Las señales para la velocidad angular del árbol de la dirección, la velocidad del vehículo y las revoluciones del motor, son transmitidas a la Unidad de Mando que regula las revoluciones del motor eléctrico, controlando el volumen del aceite hidráulico bombeado.

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Conjunto de la bomba hidráulica El conjunto de la bomba hidráulica es un conjunto sellado. Éste está montado en un soporte específico atornillado en el larguero, a la izquierda del motor, y protegido por una cápsula amortiguadora de ruidos. En el conjunto de la bomba hidráulico están reunidos: - Bomba de piñones, válvula limitadora de presión y motor eléctrico, - Depósito del aceite hidráulico y, - Unidad de Mando de la Dirección.

Tapa de cierre

Este conjunto no permite reparaciones ya que es desmontable. Su lubricación interior se realiza con el propio aceite hidráulico. Depósito

Un tubo de presión une la bomba con la caja de dirección. El tubo de retorno del aceite hidráulico está fijado en el depósito.

Conexión de retorno

Bomba de piñones

Conexión tubo de presión

Cojinete de goma Unidad de Mando de la Dirección Motor eléctrico

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Componentes Unidad de Mando de Dirección J500 Es parte integrante del conjunto de la bomba hidráulica.

Señales de entrada - Revoluciones del motor - Velocidad del vehículo - Velocidad angular del árbol de la dirección

Función Revertir las señales del accionamiento de la bomba de piñones en función de la velocidad angular del árbol de la dirección y de la velocidad del vehículo. Funciones ampliadas - Protección de temperatura elevada - Protección de reactivación después de fallos.

Autodiagnóstico La Unidad de Mando reconoce errores durante el funcionamiento y los almacena en una memoria permanente.

Función de la bomba

Motor

Bomba

Auxilio de giro

Funciona

Funciona

Existente

Velocidad angular de la columna de la dirección

Cantidad de aceite bombeada

Auxilio de giro

Alta

Mucha

Alto (dirección suave)

Baja

Poca

Bajo (dirección rígida)

Encendido Conectado

Apoyo fuerza de dirección Velocidad del vehículo Baja (Ejemplo: Estacionar) Alta (Ejemplo: Rodaje en alta velocidad)

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Sensor de velocidad angular G250 Función El sensor G250 se encuentra arriba del piñón de la caja de dirección. Determina los ángulos del volante y calcula la velocidad angular del árbol de dirección. Él no es un sensor de ángulo absoluto (ángulo del volante de dirección proporcional al del giro del volante).

Evaluación de la señal La señal es necesaria para que la Unidad de Mando reconozca los movimientos de la dirección. Cuanto mayor sea la velocidad angular de la columna de dirección, mayor será el número de revoluciones de la bomba y así el volante de aceite (desconsiderando la velocidad del vehículo).

Función En caso de fallo o avería del sensor, la dirección entra en un régimen de emergencia programada. La función de servo asistencia de la dirección queda garantizada, aunque ésta se haga un poco más pesada.

Autodiagnóstico El sensor está incluido en el autodiagnóstico. La Unidad de Mando memoriza las funciones equivocadas del sensor. En la función 02 al solicitar la memoria de averías se pueden reconocer: - cortocircuito en el cable masa - interruptor / cortocircuito para positivo - defectos

Conexión eléctrica G250 Sensor de velocidad angular del árbol de dirección J500 Unidad de Mando de la Dirección Electrohidráulica. 12

Principio de funcionamiento del sensor (G250)

Eje de entrada del mecanismo de dirección

Carcasa del sensor G250

El sensor está constituido de un circuito electrónico formado por un rotor (anillo magnético con 60 divisiones) y por una placa semiconductora que trabaja según el principio HALL. En el sensor, la placa semiconductora es sensibilizada por un flujo de energía magnética, determinando la velocidad angular del árbol de la dirección.

Placa semiconductora

Rotor con divisiones

Cuando un imán del rotor está directamente en el área del sensor, éste produce una tensión. El valor de la tensión producida es proporcional a la tensión de alimentación del sensor y a la de los imanes permanentes.

Placa semiconductora Rotor

Por el movimiento de rotación, el imán correspondiente del rotor sale de posición, invirtiendo el campo magnético en el sensor, reduciendo la tensión.

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Semieje

Sensor G250

Retorno Entrada Válvula de alivio de presión

Válvula de rotación

En la Unidad Hidráulica de Mando se encuentra un semieje, que en un lado está unido a la válvula de rotación y en el otro al piñón de mando y al casquillo de mando.

Casquillo de mando

Piñón de mando

Rodaje en línea resta El semieje mantiene la válvula de rotación y el casquillo de mando en posición neutra. El sensor de velocidad angular G250 no mueve la dirección. Las ranuras de la válvula de rotación y del casquillo de mando están en posición neutra, de tal manera que el aceite llega en ambos lados del cilindro. A través de las ranuras de retorno del casquillo de mando, ese aceite vuelve al depósito casi sin presión.

Casquillo de mando Válvula de rotación

Entrada

Retorno

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Comunicación al cilindro izquierdo

Comunicación al cilindro derecho

Comunicación al cilindro izquierdo Comunicación al cilindro derecho

Cilindro

Pistón

Giro a la izquierda Por causa de la deformación del semieje, la válvula de rotación gira dentro del casquillo de mando. Las ranuras de la válvula de rotación dejan libre el paso de la presión del aceite hacia el lado derecho del cilindro de trabajo. El aceite bajo presión fluye hacia el cilindro y auxilia el movimiento de la dirección.

Simultáneamente, la válvula de rotación cierra el paso de presión hacia el cilindro izquierdo y abre un paso para que el aceite contenido en éste retorne hacia el depósito (paso de retorno). La presión del lado derecho presiona el aceite del lado izquierdo hacia el retorno. Caso el proceso de dirección esté concluido, el semieje coloca la válvula de rotación y el cojinete de mando en la posición neutra. Casquillo de mando Válvula de rotación

Comunicación hacia el cilindro izquierdo Entrada

Retorno

Comunicación hacia el cilindro derecho

La descripción de funcionamiento "giro hacia la derecha" es idéntica a la descripción arriba, pero con movimientos invertidos.

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Mantenimiento Verificación del nivel del aceite hidráulico El nivel del aceite hidráulico hay que verificarlo a través de la barra de medición en la tapa rosqueada del depósito.

Condiciones de la verificación El nivel de aceite hay que verificarlo como sigue: 1 - Desenrosque la tapa de cierre 2 - Limpie con paño la barra medidora. 3 - Rosquee firmemente la tape de cierre 4 - Desenrosque la tapa de cierre y lea el nivel de aceite en la barra medidora. - Si el aceite hidráulico está bajo, habrá que completarlo hasta la marca inferior. - Si el aceite hidráulico está caliente (arriba de 50ºC, temperatura del motor), su nivel deberá estar aproximadamente en el centro, entre las marcas superior y inferior. Marca superior Marca inferior

Tapa de cierre Depósito del aceite hidráulico

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Autodiagnóstico Autodiagnóstico La comunicación de diagnóstico pasa por la red CAN bus. La Unidad Gateway transpone las señales de la red CAN bus hacia la línea K. El autodiagnóstico se refiere a la parte electroelectrónica de la dirección electro-hidráulica. La Unidad de Mando reconoce fallos durante el funcionamiento y los almacena en una memoria permanente, cuyas informaciones quedan guardadas, inclusive con ausencia de tensión de la batería. Fallos esporádicos no son almacenados en la memoria permanente. Para realizar el autodiagnóstico el encendido debe estar conectado. Se puede realizar con el VAG 1552, VAG 1551 o con el Sistema de Diagnóstico Vehicular de Medición e Información VAS 5051, a través del código 44 "Auxilio de dirección". Funciones accesibles: 91 consulta la versión de la Unidad de Mando 02 consulta la memoria de averías 05 borra memoria de averías 06 termina verificación 07 codifica Unidad de Mando 08 lectura del bloque de valores de medición

Luz de control Después de conectado el encendido, la luz de control de la dirección Electro-hidráulica K92 se enciende. Durante un período de tiempo ocurre internamente un ciclo de verificación. Si la luz de control no se apaga después del arranque del motor, o después de terminado el ciclo de verificación, podrá haber entonces fallos memorizados.

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Anotaciones

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Anotaciones

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"Está prohibida la reproducción o transmisión total o parcial de este material, salvo expresa autorización por escrito de la Volkswagen do Brasil Ltda."

Las informaciones que constan en este cuaderno son, exclusivamente, para efecto de entrenamiento del personal de la red, estando sujetas a alteraciones sin previo aviso.

End.: /44.289/70 - mayo/2002