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Land Rover Discovery Reparaturanleitung Band 1 Rover German Version Manual
Land Rover Discovery Reparaturanleitung Band 1 Rover German Version Manual
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AUFHÄNGUNG VORN BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE 60-9 Beschreibung - ACE Allgemeines Die hydraulische Fahrwerkstabilisierung (ACE) dient der Wankwinkelkontrolle. Die folgenden Abbildungen veranschaulichen den Unterschied zwischen den Wankwinkeln bei einem herkömmlichen passiven Stabilisator und dem ACE-System. Herkömmlicher passiver Stabilisator aFahrtrichtung - Rechtskurve bKarosseriewanken cAchsneigung dReifeneinfederung eDrehstab/Stabilisator fRichtung der Drehstab/Stabilisator- Verwindung gSchraubenfedern hKarosseriewankwinkel iAchsneigungswinkel jReduzierter Karosseriewankwinkel bei ACE- System
AUFHÄNGUNG VORN 60-10 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE ACE-System aFahrtrichtung - Rechtskurve bKarosseriewanken cAchsneigung dReifeneinfederung eDrehstab/Stabilisator fRichtung der Drehstab/Stabilisator- Verwindung gSchraubenfedern hKarosseriewankwinkel iAchsneigungswinkel jReduzierter Karosseriewankwinkel bei ACE- System Die Anlage wird vom ACE-Steuergerät, das hinter dem Handschuhfach im Beifahrerfußraum angeordnet ist, in all ihren Funktionen elektrohydraulisch gesteuert. Das ACE-System besteht aus Drehstäben und Stellgliedern vorn und hinten, zwei Beschleunigungsmessern, Steuergerät, Hydraulikpumpe, Ventilblock und Flüssigkeitsbehälter. Das ACE-System verbessert das Fahrverhalten und die Federung auf der Straße wie im Gelände. Dazu wirken hydraulische Stellglieder in Abhängigkeit von den Seitenkräfte, die durch Beschleunigungsmesser erfaßt werden, auf die Drehstäbe vorn und hinten. Das ACE-System verhindert ein Karosseriewanken bei Seitenkräfte von bis zu 0,4 g. Ab 0,4 g tritt eine progressive Zunahme des Karosseriewankens auf, das jedoch immer noch deutlich geringer ist als bei passiven Systemen. Der Wankwinkel bei passiven Systemen ehöht sich ebenfalls progressiv, dies aber bereits sofort, wenn Seitenkräfte einwirken, und bei gleichen Seitenkräfte n lassen passive Systeme einen höheren Wankwinkel zu als das ACE-System. Das ACE-System kann auch erkennen, ob das Fahrzeug im Gelände eingesetzt wird. Wenn Geländebedingungen erfaßt werden, setzt das ACE-System seine Funktion herab oder völlig außer Betrieb, wenn die Fahrgeschwindigkeit von 40 km/h nicht überschritten wird.
AUFHÄNGUNG VORN BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE 60-11 Die Seitenbeschleunigung der Karosserie wird von zwei Beschleunigungsmessern erfaßt und dem Steuergerät gemeldet. Die motorbetriebene Hydraulikpumpe fördert konstant Hydraulikflüssigkeit zum Ventilblock. Zwei Richtungssteuerventile, die vom Steuergerät über Magnetschalter betätigt werden, leiten die Flüssigkeit auf die entsprechende Seite der Stellglieder, um den Drehstab mit gleichen und entgegengesätzten Kräften zu beaufschlagen. Das aktive ACE-System hält somit die Karosserie bei der Kurvenfahrt in Gleichlage. Das ACE-System arbeitet mit einer halbsynthetischen Hydraulikflüssigkeit, die ebenso beschaffen ist wie die Flüssigkeit in der Servolenkung. Die Gesamtfüllmenge des ACE-Systems beträht 1,62 Liter. VORSICHT: Das ACE-Hydrauliksystem ist äußerst empfindlich im Hinblick auf eindringenden Schmutz. Schon kleinste Mengen können das System unbrauchbar werden lassen. Deshalb müssen unbedingt die folgenden Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden. ACE-Bauteile von außen gründlich säubern, bevor die Arbeit aufgenommen wird; Alle geöffneten Anschlüsse müssen sofort mit Kappen verschlossen werden; Flüssigkeit muß immer in sauberen Behältern gelagert und mit sauberen Geräten eingefüllt werden. Bei einem Fehler im Steuergeräts oder der Hydraulik schaltet sich das System auf einen Starrzustand. Der Starrzustand läßt die Drehstäbe ähnlich funktionieren wie herkömmliche passive Stabilisatoren. Bei länger wirkenden Seitenkräften tritt infolge der Flüssigkeitsverluste durch die Stellglieder und den Ventilblock eine progressive Zunahme des Wankwinkels auf. Fehler werden dem Fahrer durch Einschaltung der ACE-Warnleuchte im Instrumentenblock gemeldet. Fehler werden vom Steuergerät festgehalten und und können mit Hilfe von TestBook ausgelesen werden. Wenn die Zündung auf II gestellt wird, geht die Warnleuchte für etwa zwei Sekunden an, während ihre Funktionsfähigkeit geprüft wird. Die Funktionsfähigkeit der Warnleuchte kann auch mit Hilfe von TestBook geprüft werden. Nach Wartungsarbeiten muß auch mit Hilfe von TestBook eine zuverlässige Entlüftung des Gesamtsystems durchgeführt werden. Lufteinschlüsse könnten die Wirksamkeit des Systems ernsthaft beeinträchtigen. Flüssigkeitsbehälter Der aus Kunststoff geformte Vorratsbehälter ist auf der linken Motorraumseite angeordnet und in einem Halter am Innenkotflügel befestigt. Der Vorratsbehälter ist in zwei Kammern unterteilt, eine für das ACE-System, die andere für die Servolenkung. Jede Kammer hat einen eigenen Füllstutzen mit Deckel und ist am Stutzen entsprechend markiert. Im Boden jeder Kammer ist eine nicht austauschbare Filtergruppe vorgesehen. Der Filter ist aus feinem Edelstahlsieb gefertigt und in das Gehäuse des Vorratsbehälters eingeformt. Der Filter sondert Fremdkörper aus der Flüssigkeit aus, bevor sie in die Hydraulikpumpe gesaugt wird. In den Behälten sind Füllstandsmarken oben und unten eingeformt. Die Füllmenge der ACE-Vorratskammer bis zur oberen Füllstandsmarke beträgt 0,5 Liter.
AUFHÄNGUNG VORN 60-12 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Hydraulikpumpe 1Auslaßöffnung 2Deckel 3Kolbenfeder 4Kolben 5Einlaßöffnung 6Zylindergehäuse 7Welle 8Nocken 9Einlaßgehäuse 10Feder 11Druckventil 12Gehäuse 13Riemenscheibenflansch Die Hydraulikpumpe ist an einem Halter links am Motor befestigt und wird mit Kurbelwellendrehzahl durch den Hilfsantriebsriemen angetrieben. Die Pumpe ist als Kreiskolbentyp ausgeführt und fördert Flüssigkeit unter Hochdruck. Die Kreiskolbenpumpe weist sechs Kolben auf, die in Bohrungen eines Zylindergehäuses angeordnet sind. Eine Mittelwelle, durch den Hilfsantriebsriemen über eine Riemenscheibe angetrieben, trägt einen Nocken, der die Kolben bei der Drehung betätigt.
AUFHÄNGUNG VORN BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE 60-13 Wenn der Nocken an einem Kolben aufläuft, wird der Kolben nach außen gedrückt, so daß er die darüber befindliche Flüssigkeit verdrängt. Unter dem Austrittsdruck der Flüssigkeit öffnet ein federbelastetes Druckventil und läßt die Flüssigkeit durch die Pumpenauslaßöffnung entweichen. Wenn der Kolben das Ende seines Hubs erreicht, nimmt der Durchsatz ab, und das Druckventil schließt unter der Federeinwirkung. Wenn der Nocken vom Kolben abläuft, drückt eine Feder den Kolben durch die Bohrung nach unten, wobei Unterdruck über dem Kolben entsteht. Während der Kolben durch die Bohrung zurückläuft, werden Öffnungen im Kolben freigelegt, die mit dem Flüssigkeitseinlaß Verbindung finden. Durch den herrschenden Unterdruck wird Flüssigkeit in den sich füllenden Kolben und in den darüber liegenden Raum gesaugt. Wenn der Kolben wieder nach oben gedrückt wird, schließen die Öffnungen an der Bohrung, und die Flüssigkeit öffnet das Druckventil und strömt aus. Der beschriebene Vorgang spielt sich an jedem Kolben bei jeder Umdrehung von Mittelwelle und Nocken ab. Bei laufendem Motor ist die Abfolge so schnell, daß ein konstanter Flüssigkeitsstrom erzeugt wird. Der Flüssigkeitsstrom ist von der Motordrehzahl und der Umlaufgeschwindigkeit der Mittelwelle abhängig. Der Druck am Stellglied auftretende, der durch den Fördereffekt der Pumpe erzeugt wird, wird durch das Druckregelventil im Ventilblock reguliert. Die Pumpe hat eine Förderrate von 8,5 cm/U und einen Betriebsdruck von 135 bar. Die Fördermenge reicht von 7,0 l/min bei 775 U/min bis 9,25 l/min bei 7625 U/min. Systemleitungen Die Flüssigkeit wird durch eine Reihe von Rohren und Schläuchen durch das das ACE-System bewegt. Die Rohre sind an strategischen Stellen mit Haltern befestigt, um den ruhigen Systembetrieb zu gewährleisten. Die Leitungen von der Pumpe zum Ventilblock und vom Ventilblock zum Vorratsbehälter sind einteilige Rohre, die werkseitig vor Befestigung der Karosserie am Fahrwerk montiert werden. Wenn diese Rohre im Rahmen der Wartung ausgetauscht werden müssen, müssen sie zum Ausbau zerschnitten werden. Ersatzrohre sind in zweiteiliger Ausführung verfügbar, wobei die Verbindung durch einen entsprechenden Anschluß abgedichtet wird. Der Schlauch, der den Druck von der Pump an das Versorgungsrohr am Querträger vorn abgibt, weist einen Dämpfer auf. Der Dämpfer besteht aus einem Kugelventil, das zwischen zwei Spiralfedern an jedem Ende des Schlauchs angeordnet ist. Dieses Ventil wirkt als Drossel, um die durch den Fördertakt erzeugten Druckschwankungen auszugleichen, die Geräusche zu dämpfen und die nachgeordneten Bauteile zu entlasten. Der Dämpfer ist mit dem Versorgungsschlauch und Rohr integriert und kann separat nicht ausgetauscht werden.
AUFHÄNGUNG VORN 60-14 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Ventilblock 1Deckel 2O-Ring 3Spule 4O-Ring 5Richtungssteuerventil 1 (ausrücken) 6Druckwandler 7Lagerungsbuchse, 3 Stück 8Ventilblock 9O-Ring 10Hochdruckfilter 11O-Ring 12Deckel 13Bolzen, 4 Stück 14Rohranschlüsse 15Deckel 16O-Ring 17Spule 18O-Ring 19Druckregelventil 20Richtungssteuerventil 2 (einrücken) 21O-Ring 22Spule 23O-Ring 24Deckel
AUFHÄNGUNG VORN BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE 60-15 Der Ventilblock legt durch magnetschalterbetätigte Richtungssteuerventile hydraulischen Druck auf die Stellglieder an. Ein magnetschalterbetätigtes Druckregelventil reguliert den Druck bedarfsgerecht. Die drei Ventilmagnetschalter werden durch Signale vom ACE-Steuergerät gesteuert. Ein Druckwandler überwacht den Förderdruck der Pumpe. Ein tauschbarer Hochdruckfilter ist an der Unterseite des Ventilblocks angeordnet und filtert die Flüssigkeit, bevor sie die Ventile erreicht. Der Ventilblock ist außen am Längsträger rechts angeordnet. Der Ventilblock ist am Chassis mit drei Schrauben und Gummibuchsen befestigt. Die Gummibuchsen isolieren den Ventilblock vom Chassis und verhindern, daß Hydraulikgeräusche vom Ventilblock durch Chassis und Karosserie übertragen werden. Die beiden magnetschalterbetätigten Richtungssteuerventile sind an Öffnungen oben am Ventilblock angeschlossen. Die Richtungssteuerventile sind mit dem Ventilblock verschraubt und werden durch O-Ringe abgedichtet. Jedes Richtungssteuerventil weist ein Magnetventil für die elektrische Ventilbetätigung auf. Der Magnetschalter ist am Richtungssteuerventil mit zwei O-Ringen abgedichtet und mit einem Deckel befestigt. Deckel, Spule und O- Ringe können ausgetauscht werden. The Richtungssteuerventile können nicht ausgetauscht werden, d.h. beim Ausfall eines Richtungssteuerventils ist die gesamte Ventilblockgruppe zu erneuern. Das Druckregelventil ist an eine Öffnung hinten am Ventilblock angeschlossen. Das Druckregelventil ist mit dem Ventilblock verschraubt und wird durch O-Ringe abgedichtet. Das Druckregelventil weist eine Spule für die elektrische Betätigung auf. Die Spule ist am Druckregelventil mit zwei O-Ringen abgedichtet und mit einem Deckel befestigt. Deckel, Spule und O-Ringe können ausgetauscht werden. Das Druckregelventil kann nicht ausgetauscht werden, d.h. bei seinem Ausfall ist die gesamte Ventilblockgruppe zu erneuern. Der Druckwandler ist an eine Öffnung vorn am Ventilblock angeschlossen. Der Druckwandler ist mit dem Ventilblock verschraubt und wird durch einen O-Ring abgedichtet. Der Druckwandler kann ausgetauscht werden. Der Hochdruckfilter ist in einer Öffnung unten am Ventilblock angeordnet. Der Sieb- und Faserfilter wird in der Öffnung durch O- Ringe abgedichtet. Ein Gewindedeckel hält den Filter im Ventilblock und ist ebenfalls durch einen O-Ring abgedichtet. Eine Gewindebohrung an der Unterseite des Filters ermöglicht das Eindrehen einer Schraube, um den Filter auszubauen. Wenn ein Bauteil des Systems erneuerungsbedürftig ist, muß der Filter getauscht werden. Vier Öffnungen sind an der Vorderseite des Ventilblocks zu finden und zwei Öffnungen auf der Rückseite. Jede Öffnung ist mit einem Dichtungssatz versehen, der zwei O-Ringe und Unterlegringe aufweist. Die ACE-Leitungen führen in die Dichtungssätze und sind am Ventilblock mit den Stiftschrauben und Muttern auf der Vorder- und Rückseite befestigt. Stellglieder Die beiden Stellglieder des ACE-Systems sind mit den Drehstäben vorn und hinten verbunden. Die Stellglieder übertragen hydraulischen Druck auf die Drehstäben, um den bei der Kurvenfahrt entstehenden Seitenkräften entgegenzuwirken Bei den Stellgliedern handelt es sich um herkömmliche doppeltwirkende Zylinder. Ein Kolben ist mit einer Stange verbunden und bewegt sich durch den Zylinder, wenn hydraulischer Druck angelegt wird. Die Stange ist an der Austrittstelle am Zylinder abgedichtet. Das äußere Ende der Stange weist ein Gewinde auf und führt in eine Buchse am langen ACE-Hebel, wo es mit einer Mutter befestigt ist. Ein Gummibalg schützt die Stange und verhindert, daß ihre Oberfläche und die Zylinderdichtungen durch Schmutz und Feuchtigkeit angegriffen werden. Der Zylinder hat einen Gabelansatz, der an der Buchse des kurzen Hebels eingreift und mit Schraube und Mutter befestigt ist. Die Hydraulikschläuche vom ACE-Ventilblock sind mit zwei Hohlschrauben angeschlossen. Die Anschlüsse ermöglichen die Führung von Hydraulikflüssigkeit auf beide Seiten des Kolbens, um die Stange ein- oder auszurücken.
AUFHÄNGUNG VORN 60-16 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE Drehstab Abbildung zeigt Drehstab vorn, Drehstab hinten ähnlich 1Klemmutter 2Stellglied 3Klemmutter 4Klemmutter, 2 Stück 5Unterlegscheibe 6Druckstange 7Klemmutter 8Buchse 9Klemmblech 10Schraube, 2 Stück 11Drehstab 12Hebel kurz 13Buchse 14Schraube 15Gleitbuchse außen, 2 Stück 16Gleitbuchse innen, 2 Stück 17Unterlegscheibe 18Schraube 19Hebel lang 20Buchse
AUFHÄNGUNG VORN BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE 60-17 Die Drehstabgruppen vorn und hinten sind konstruktiv ähnlich, nur daß der Drehstab hinten dünner ist als vorn. Drehstäbe werden aus 35 mm starkem Federstahldraht gefertigt. Das rechte Ende des Drehstabs weist einen maschinell bearbeiteten Zapfen für die Aufnahme der aus Schmiedestahl gefertigten kurzen und langen Hebel aufweist. Der Zapfen für den kurzen Hebel ist mit dem kurzen Hebel kerbverzahnt. Der kurze Hebel ist ist an einer bestimmten Stelle der Kerbverzahnung angeordnet und dort mit einer Torx-Schraube und Klemmutter befestigt. Der kurze Hebel läßt sich nicht instandsetzen, mit Ausnahme der Buchse für die Stellgliedbefestigung. Der kleinere Zapfen greift in den langen Hebel ein. Der lange Hebel weist eine Gleitbuchse auf, die am Zapfen angeordnet und mit einer großen Unterlegscheibe und einer Sonderschraube befestigt ist. Die Gleitbuchse besteht aus zwei Innen- und zwei Außenbuchsen, die von beiden Seiten des langen Hebels montiert werden. Die Außenbuchsen haben drei Nasen, die in den langen Hebel greifen, damit die Buchse nicht dreht. Der lange Hebel nimmt auch die Stellgliedkolbenstange und die Druckstange auf. Das Stellglied hat ein Gabelende, das an der Buchse des kurzen Hebels eingreift und mit Schraube und Mutter befestigt ist. Die Kolbenstange des Stellglieds führt durch eine Öffnung an einem Vorsprung am langen Hebel, die mit einer Sonderbuchse versehen ist. Eine Schulter an der Kolbenstange sitzt in einer Öffnung in der Buchse, und eine Klemmutter am Ende der Kolbenstange befestigt die Stange am langen Hebel und der Buchse. Der Drehstab vorn ist am Querträger vorn befestigt. Zwei Gummibuchsen am Drehstab werden mit Klemmblechen in Position gehalten. Die Klemmbleche sitzen in Schlitzen am Querträger und sind mit Schrauben befestigt. Der Drehstab hinten ist am rohrförmigen Querträger im hinteren Chassisbereich befestigt. Zwei Gummibuchsen am Drehstab werden mit Klemmblechen in Position gehalten. Die Klemmbleche sitzen in vorgefertigten Haltern am rohrförmigen Querträger und sind mit Schrauben befestigt. Zwei Druckstangen sind an Haltern an der Vorder- und Hinterachse angeordnet. Die Druckstangen sind an beiden Enden mit Sphärolagern versehen. Jedes Lager ist an der Druckstange im Winkel von 90° befestigt. Der Gewindeschaft des Lagers führt durch eine Öffnung in einem Halter an der Achse und ist mit einer Klemmutter befestigt; zwischen dem Gewindeschaftlager und dem Halter ist eine Sonderscheibe vorgesehen. Das zweite Sphärolager ist in Reihe mit der mit der Druckstange angeordnet und führt in den Drehstab auf der linken Seite und den langen Hebel auf der rechten Seite. Die Druckstange vorn sind länger als die Querlenker und sind nicht gegeneinander austauschbar. Beschleunigungsmesser Das ACE-System arbeitet mit zwei Beschleunigungsmessern. Der Beschleunigungsmesser oben ist an einem Halter unter dem Himmel befestigt, neben dem Rückspiegel und dem Schiebedach- Steuergerät. Der Beschleunigungsmesser unten ist an einem Halter am Schwellerblech innen unter dem Boden rechts vorn angeordnet. Der Beschleunigungsmesser unten dient als Primärsensor zur Messung der Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs im Rahmen der Fahrwerkstabilisierung. Der Beschleunigungsmesser oben dient dem Steuergerät zur Korrektur von Wankeffekten und Fehlererkennung in Verbindung mit dem Beschleunigungsmesser unten. Bei den Beschleunigungsmessern handelt es sich um Festkörperkondensatorgeräte, die mit eine 5V-Strom vom Steuergerät arbeiten. Die Sensoren oben und unten können Beschleunigungswerte im Bereich von 1,10 g messen und liefern einen Ausgang zum Steuergerät zwischen 0,5 und 4,5 V. Fehler an einem Beschleunigungsmesser werden vom Steuergerät festgehalten und und können mit Hilfe von TestBook ausgelesen werden. Für den Ausbau und Austausch eines Sensors im Halter ist ein Spezialwerkzeug erforderlich.
AUFHÄNGUNG VORN 60-18 BESCHREIBUNG UND FUNKTIONSWEISE ACE-Steuergerät 1Karosseriesteuergerät (nur zur Bezugnahme) 2Halter 3ACE-Steuergerät 4Befestigungsmuttern, 3 Stück Das ACE-Steuergerät ist an einem Halter hinter dem Beifahrer- Handschuhfach angeordnet und weist im Gegensatz zu anderen Steuergeräten nur einen einfachen Kabelbaumsteckverbinder auf. Der einfache 36-polige Anschluß ist an der Unterseite des Steuergeräts angeordnet und wird mit dem Hauptkabelbaum verbunden. Der Steckverbinder sorgt für die Versorgungs- und Masseanschlüsse sowie den Signal- und Sensordatenaustausch für den Betrieb des ACE-Systems. Das ACE-Steuergerät erhält Batteriestrom von Sicherung 15 im Motorraum-Sicherungskasten durch das ACE-Relais, das ebenfalls im Motorraum-Sicherungskasten angeordnet ist. Das Steuergerät schaltet einen Massepfad für die Relaisspule, so daß das Relais anzieht und das Steuergerät mit Strom versorgt. Ein Zündsignal kommt vom Zündschalter durch Sicherung 29 im Innenraum-Sicherungskasten. Das Zündsignal meldet dem Steuergerät, daß die Zündung eingeschaltet worden ist, so daß es eine Startzeit von 250 ms einleitet. Die Startzeit verhindert den Betrieb, während die Softwarefunktionen initialisiert werden. Wenn das Zündsignal aufgehoben wird, erkennt das Steuergerät daran, daß die Zündung ausgeschaltet ist. Das Steuergerät bleibt nach dem Ausschalten der Zündung noch 30 Sekunden lang unter Spannung. Die 30-Sekunden- Zeit gestattet dem Steuergerät, Werte und Fehlermerker im Speicher abzulegegen. Diese Werte werden vom Steuergerät gelesen, wenn das nächste Zündsignal eingeht. Ein Motordrehzahlsignal geht dem Steuergerät vom Motorsteuergerät (ECM) in Form eines Digitalpulses zu. Anhand des Motordrehzahlsignal erkennt das ACE-Steuergerät, daß der Motor läuft und hydraulischer Druck für das ACE- System zur Verfügung steht.