Scania CV AB 2001, Sweden
1 712 826
05:08-56
Wydanie 01
pl
Automatyczna skrzynia biegów ZF
ZF 4/5HP502/592/602 C
Opis działania
R
N
D
2
1
12
0 59
7
Scania CV AB 2001, Sweden
1 712 826
05:08-56
Wydanie 01
pl
Automatyczna skrzynia biegów ZF
ZF 4/5HP502/592/602 C
Opis działania
R
N
D
2
1
12
0 59
7
2
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Spis treści
Informacje ogólne
..................................................................................3
Tabliczka znamionowa skrzyni
biegów
..................................................................................5
Konstrukcja systemu
..................................................................................7
Konstrukcja skrzyni biegów
..................................................................................8
Przemiennik momentu
obrotowego
..................................................................................9
Przekładnia planetarna
................................................................................10
Retarder
................................................................................11
Przekładnie kątowe
................................................................................13
Jednostka sterująca
................................................................................14
Zmiana biegów
................................................................................15
NBS
................................................................................16
Wybierak trybu pracy
................................................................................17
Lampki kontrolne i ostrzegawcze
................................................................................18
Przełącznik diagnostyczny z
lampką kontrolną
................................................................................19
Przełącznik kick-down
................................................................................20
Spis treści
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
3
Informacje ogólne
Wprowadzenie
12
0 28
8
Niniejszy opis działania dotyczy
automatycznych skrzyń biegów o oznaczeniu
ZF 4/5HP502/592/602 C. Te skrzynie biegów
dostępne są w wersji cztero- lub
pięciobiegowej z trzema poziomami
momentu obrotowego.
Wyposażone są w retarder jako standard i w
przemiennik momentu obrotowego.
Elektronicznie sterowany układ
hydrauliczny wykonuje zmianę biegów.
Skrzynie biegów zbudowane są jako
kombinacja przełożeń hydraulicznych i
mechanicznych.
Wbudowana pompa wytwarza ciśnienie
zarówno w układzie hydraulicznym, jak i w
układzie smarowania skrzyni biegów. Olej
oczyszczany jest przez filtr oleju. Filtr ten
należy regularnie wymieniać. Patrz
Podręcznik warsztatowy, grupa 0
Niniejszy opis dotyczy kilku podobnych
modeli skrzyń biegów, dlatego wygląd
niektórych elementów może nieznacznie
różnić się od tych, przedstawionych na
ilustracjach. Również położenie
podzespołów może być różne.
Istnieje kilka generacji skrzyń biegów. Jak
sprawdzić, do której generacji należy dana
skrzynia biegów, opisano w rozdziale
Tabliczka znamionowa skrzyni biegów.
Aby zniwelować skutki rozbieżności między
różnymi modelami, opisy działania i
czynności naprawczych są na tyle ogólne na
ile to możliwe.
Informacje ogólne
4
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Różnice między generacją 1 i 2.
•
Nowy elektroniczny układ sterujący,
oznaczenie ZF EST 46C.
•
Jednostka sterująca komunikuje się z
innymi jednostkami sterującymi w
pojeździe poprzez szynę komunikacyjną
CAN (Controller Area Network).
•
Jednostka sterująca retardera jest teraz
częścią jednostki sterującej skrzyni
biegów i nie istnieje jako osobny element.
•
Zawory elektromagnetyczne retardera
V501, V503 i V504 zostały zastąpione
przez zawór proporcjonalny.
•
Niniejsza broszura opisuje generację 2 z
oznaczeniem ZF 4/5HP502/592/602 C.
Generacja 1 z oznaczeniem ZF 4/5HP500/
590/600 została opisana w osobnych
broszurach, patrz Podręcznik
warsztatowy, grupa 5.
Informacje ogólne
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
5
Tabliczka znamionowa skrzyni biegów
W rozmowie z przedstawicielem firmy ZF
należy posługiwać się oznaczeniem ZF
umieszczonym na tabliczce znamionowej
skrzyni biegów. Tabliczka znamionowa
umieszczona jest na górze lub na boku
skrzyni biegów.
Tabliczka znamionowa umieszczona jest na
górze lub na boku skrzyni biegów.
121 09
2
Tabliczka znamionowa zawiera następujące
informacje:
1
Oznaczenie typu
2
Nr. części ZF
3
Nr. części Scania
4
Całkowite przełożenie przekładni
zębatej (1. bieg i bieg najwyższy)
5
Liczba impulsów czujnika prędkości
6
Całkowita objętość oleju
przekładniowego
7
Klasa oleju smarowego wg. ZF.
Tabliczka znamionowa skrzyni biegów
6
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Oznaczenie typu na tabliczce znamionowej
pokazuje, ile biegów posiada dana skrzynia
biegów, poziom momentu obrotowego i serię
lub generację danej skrzyni biegów.
•
Pierwsza cyfra 4 oznacza liczbę biegów
jaką posiada dana skrzynia biegów.
•
Litery HP to skrót angielskiego Hydro
Planet.
•
Cyfry 50 w liczbie trzycyfrowej oznaczają
poziom momentu obrotowego jaki
skrzynia biegów jest w stanie osiągnąć.
•
Cyfra 2 w liczbie trzycyfrowej oznacza do
jakiej serii lub generacji skrzynia należy.
•
Litera C oznacza, że jednostka sterująca
skrzyni biegów komunikuje się z innymi
jednostkami sterującymi poprzez szynę
CAN.
Tabliczka z oznaczeniem
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
7
Konstrukcja systemu
ZF
1
2
3
4
5
6
7
10
13
9
8
12
11
1
20 60
0
14
EDC
1
Wybierak trybu pracy S520
2
Jednostka sterująca, skrzynia biegów
E502
3
Jednostka sterująca EDC.
4
Kontrolka temperatury oleju O500
5
Przełącznik retardera S525. Przełącznik
ten może być alternatywnie umieszczony
w centralce elektrycznej S526.
6
Dźwignia retardera S43
7
Złącze elektryczne zaworów
elektromagnetycznych i czujnik
częstotliwości w skrzyni biegów.
8
Czujnik temperatury T505 dla retardera
9
Zawór proporcjonalny V76 dla
retardera
10
Zawór elektromagnetyczny
akumulatora ciśnienia V502
11
Czujnik pedału przyśpieszenia D35 z
przełącznikiem kickdown B26.
12
Zawór hamulca głównego z
potencjometrem dla retardera.
13
Czujnik prędkościomierza T20
14
Złącze dla sprzętu diagnostycznego ZF.
Konstrukcja systemu
8
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Konstrukcja skrzyni biegów
1
Wałek wejściowy
2
Przegroda
3
Sprzęgło A
4
Sprzęgło B
5
Obudowa skrzyni biegów
6
Przekładnia planetarna 1
7
Przekładnia planetarna 2
8
Przekładnia planetarna 3
9
Czujnik prędkościomierza
10
Zabierak
11
Czujnik częstotliwości wałka
wyjściowego
12
Sprzęgło F
13
Sprzęgło E
14
Sprzęgło D
15
Obudowa zaworu
elektromagnetycznego
16
Czujnik prędkości turbiny
17
Miska olejowa
18
Retarder
19
Pompa oleju
20
Przemiennik momentu obrotowego
21
Sprzęgło włączające
22
Wałek turbiny
Konstrukcja skrzyni biegów
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
9
Przemiennik momentu obrotowego
Hydrauliczny przemiennik momentu
obrotowego przenosi moment z silnika do
skrzyni biegów. Przemiennik momentu
obrotowego zwiększa moment obrotowy
przekazywany dalej poprzez realizowane
przełożenie podczas ruszania i zapewnia
płynne przenoszenie mocy.
Hydrauliczny przemiennik momentu jest mniej
wydajny niż przekładnia mechaniczna.
Dlatego zastosowano sprzęgło łączące wałek
turbiny przemiennika momentu z wałkiem
koła pompy, gdy tylko silnik osiągnie
wymaganą prędkość na pierwszym, drugim i
wstecznym biegu. Następnie moment
przenoszony jest całkowicie mechanicznie.
Mówimy wtedy o pozycji zablokowania
przetwornika momentu. Na wyższych biegach,
sprzęgło to jest zawsze włączone, co oznacza,
że moment przenoszony jest w taki sam
sposób, jak w mechanicznej skrzyni biegów.
Przemiennik momentu obrotowego składa się
z trzech części: wirnika pompy, kierownicy,
oraz wirnika turbiny. Wirnik pompy znajduje
się na wałku wejściowym i działa jak połówka
sprzęgła. Wirnik pompy ma miskowaty kształt i
składa się z kilku wygiętych łopatek.
Wirnik turbiny jest zbudowany tak samo jak
wirnik pompy, ale znajduje się na wałku
wyjściowym. Oba wirniki o miskowatym
kształcie są skierowane do siebie otworami. W
przestrzeni między nimi znajduje się
kierownica, która również ma okrągły kształt i
zakrzywione łopatki.
Gdy wirnik pompy obraca się, olej zaczyna
przepływać do wirnika turbiny. Siła
odśrodkowa oleju przenosi moment z wirnika
pompy na wirnik turbiny. Jeśli różnica
prędkości obrotowej między wirnikiem pompy
a wirnikiem turbiny jest dostatecznie duża,
wówczas kierownica przekładni zamontowana
na tzw. wolnym kole, zmienia przepływ oleju w
taki sposób, który zwiększa moment obrotowy
na wałku wyjściowym.
1
Wirnik pompy
2
Wirnik turbiny
3
Kierownica
4
Wałek wejściowy
5
Sprzęgło włączające
Przemiennik momentu obrotowego
10
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Przekładnia planetarna
Skrzynia biegów posiada trzy przekładnie
planetarne. Połączone są one sprzęgłami
tarczowymi z wałkami skrzyni biegów i ze
sobą. Przy włączaniu lub wyłączaniu
różnych kombinacji sprzęgieł tarczowych
moment silnika przenoszony jest przez
przekładnie planetarne w różny sposób, co
w efekcie daje różne przełożenia.
1
Przekładnia planetarna 1
2
Przekładnia planetarna 2
3
Przekładnia planetarna 3
Przekładnia planetarna
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
11
Retarder
Skrzynia biegów ma wbudowany retarder.
Retarder składa się ze stojana i wirnika i
działana takiej samej zasadzie jak
przemiennik momentu. Wirnik zawsze
obraca się z prędkością silnika. Olej
hydrauliczny wtłaczany do retardera
powoduje, że retarder hamuje. Powoduje to
hamowanie wirnika i wałka wyjściowego.
Gdy poprzez pedał hamulca lub dźwignię
retardera wysłane zostanie polecenie
hamowania retarderem, zawór
elektromagnetyczny akumulatora ciśnienia
otworzy się, i tłok pneumatyczny wtłoczy
olej do retardera. Aby można było
regulować siłę hamowania retardera,
zamontowano zawór proporcjonalny, który
kontroluje ciśnienie w retarderze.
Hamowanie retarderem wytwarza dużą ilość
ciepła. Ciepło to chłodzone jest przez
wymiennik ciepła połączony z układem
chłodzenia silnika.
Gdy retarder nie pracuje, nie ma w nim oleju
hydraulicznego. Olej hydrauliczny znajduje
się w akumulatorze ciśnienia.
Retarder może wytworzyć bardzo duży
moment hamowania. Aby uniknąć zbyt
gwałtownego hamowania lub zablokowania
się kół, jednostka sterująca ogranicza moc
hamowania retardera na biegu 1. i 2.
Jeśli pojazd jest wyposażony w układ ABS i
jedno koło jest bliskie zablokowania,
jednostka sterująca ABS wysyła sygnał do
jednostki sterującej skrzyni biegów, która z
kolei przestaje wysyłać sygnał hamowania do
retardera.
1
Retarder
Retarder
12
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Włączanie retardera
Przełącznik S525
Przełącznik S526
118 822
118 820
Pedał hamulca włącza retarder, jeśli
retarder jest wyłączony.
Przełącznik może znajdować się w centralce
elektrycznej (S525) lub na tablicy
rozdzielczej (S526).
Siła hamowania zwiększa się w miarę
silniejszego wciskania pedału hamulca. Gdy
tylko uruchomione zostaną hamulce kół,
retarder zapewnia całą siłę hamowania.
Dźwignia retardera ma sześć położeń dla
różnych momentów hamowania.
RETARDER
1
0
3
4
5
2
12
0 859
Pojazd może także posiadać kombinację
ręcznego i automatycznego sterowania
retarderem. Gdy retarder jest włączony, a
pedał hamulca całkowicie wciśnięty,
moment hamowania jest maksymalny.
WAŻNE!
Retarder ma dużą moc i hamuje
tylko koła napędowe. W pojazdach bez
układu ABS używanie tej metody
hamowania na drogach o śliskiej
nawierzchni nie jest zalecane i może być
bardzo niebezpieczne.
Retarder
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
13
Przekładnie kątowe
W celu zapewnienia jak największej ilości
miejsca do zamontowania silnika i skrzyni
biegów, istnieje wiele różnych odmian
mostów napędowych zawierających kątowe
przekładnie główne, oraz kątowe przekładnie
główne obniżone.
Przekładnia kątowa
Przekładnia kątowa zmienia kąt o 80˚ w
przypadku silnika i skrzyni biegów
zamontowanych poprzecznie.
Przekładnia kątowa, 80˚
Kątowa przekładnia główna obniżona
Przekładnia kątowa obniżona zmienia kąt o
80˚, co pozwala na obniżenie wału
napędowego o ok. 200 mm w przypadku
silnika i skrzyni biegów zamontowanych
poprzecznie.
Kątowa przekładnia główna obniżona, 80˚
Przekładnie kątowe
14
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Jednostka sterująca
Jednostka sterująca skrzyni biegów E502
składa się z mikroprocesora
zaprogramowanego do monitorowania i
sterowania skrzynią biegów, aby zapewnić
prawidłową zmianę biegów i prawidłowe
hamowanie retarderem.
W pojazdach z EDC jednostka sterująca
komunikuje się z EDC poprzez
szynę komunikacyjną CAN.
Jednostka sterująca określa, jaki bieg
powinien zostać włączony na podstawie
informacji zebranych z czujników skrzyni
biegów, wybieraka trybu pracy, prędkości
silnika i stopnia wciśnięcia pedału
przyspieszenia. Ma także udział w
sterowaniu hamowania retarderem.
Jednostka sterująca steruje całym procesem
zmiany biegów i sprawdza działanie układu
sterowania skrzynią biegów. Jednostka
sterująca skrzyni biegów steruje także
retarderem.
Jednostka sterująca stale monitoruje zmiany
prędkości obrotowej poprzez różne czujniki i
kompensuje różnice w celu zapewnienia
płynnej zmiany biegów.
Wskazówka: Zanim włączysz zasilanie
przekręcając kluczyk w stacyjce, podłącz
wszystkie przewody do nowej jednostki
sterującej.
W rozmowie z przedstawicielami firmy ZF
należy określić jednostkę sterującą jako EST
46C, tak jak głosi naklejka na jednostce
sterującej.
Jednostka sterująca
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
15
Zmiana biegów
Zmiana biegów na wyższy i niższy odbywa
się poprzez włączanie i wyłączanie sprzęgieł
przy pomocy ciśnienia hydraulicznego.
Jednostka sterująca wysyła sygnały zmiany
biegów lub hamowania retarderem do
zaworów elektromagnetycznych w układzie
hydraulicznym skrzyni biegów.
Sprawdza także, czy czas poślizgu jest
prawidłowy, tj. jak długo tarcze są w poślizgu
względem siebie podczas zmiany biegów.
Jeśli czas ten jest zbyt krótki, powoduje to
zgrzytanie przy zmianie biegów, a gdy zbyt
długi, tarcze szybko się zużywają. Czas ten
regulowany jest tzw. ciśnieniem
modulacyjnym.
Jeśli zbyt długi czas wynika z niedostatecznej
ilości oleju w skrzyni biegów, zacznie migać
kontrolka we wciśniętym przycisku na
wybieraku trybu pracy.
Programy zmiany biegów
Istnieją dwa programy zmiany biegów, jeden
dla jazdy dynamicznej, drugi dla jazdy
oszczędnej.
Jako standard ustawiony jest program jazdy
dynamicznej. Program można zmienić przez
podłączenie lub odłączenie zacisku A w
przedniej centralce elektrycznej w złączu
C874.
•
Zacisk podłączony = włączony program
jazdy dynamicznej.
•
Zacisk odłączony = włączony program
jazdy oszczędnej.
Zmiana biegów
16
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
NBS
Niektóre modele automatycznej skrzyni
biegów ZF posiadają funkcję znaną jako
NBS (Neutral bei Stillstand, tzn.
automatyczne włączanie biegu jałowego gdy
pojazd nie jedzie). Funkcja ta powoduje
odłączenie obracających się części skrzyni
biegów od wałka wyjściowego pod
warunkiem że:
•
włączony jest pierwszy bieg
•
pedał przyspieszenia jest w położeniu
jałowym
•
wciśnięty jest pedał hamulca
zasadniczego lub włączony hamulec
przystankowy
•
prędkość pojazdu wynosi poniżej
3 km/h.
Aby włączyć funkcję NBS potrzebne jest
wciśnięcie pedału hamulca z niewielką siłą,
ok. 0,8 B.
Funkcja NBS pozwala na zaoszczędzenie
paliwa, szczególnie w ruchu miejskim, gdzie
konieczne jest częste zatrzymywanie i
ruszanie. Skrzynie biegów z funkcją NBS
można rozpoznać odczytując 10 cyfrowy kod
na tabliczce znamionowej. Jeśli trzecia cyfra
od końca to 5 (xxxx xxx 5xx), skrzynia
biegów posiada funkcję NBS.
NBS
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
17
Wybierak trybu pracy
Wybierak trybu pracy S520 informuje
jednostkę sterującą, który bieg, lub który
program zmiany biegów wybrał kierowca.
•
R= Bieg wsteczny.
Wskazówka: Bieg wsteczny można wybrać
tylko gdy pojazd jest nieruchomy.
•
N = neutralny. Używany do
uruchomiania silnika, przy długich
postojach i parkowaniu.
•
D = Normalny tryb jazdy do przodu.
Wykorzystywane są wszystkie biegi.
•
2 = Tryb jazdy do przodu.
Wykorzystywane są wszystkie biegi
opróczn najwyższego.
•
1 = Tryb jazdy do przodu Używany jest
tylko najniższy bieg.
Jeśli wciśniesz przycisk 1 lub 2 podczas jazdy,
skrzynia biegów zmieni bieg na niższy, gdy
zredukujesz prędkość pojazdu. Nie zmieni
jednak biegu na wyższy podczas
przyspieszania.
Niektóre typy wybieraków trybu pracy
posiadają tylko przyciski R, N i D.
R
N
D
2
1
104 154
Wybierak trybu pracy
18
Scania CV AB 2001, Sweden
05:08-56
Lampki kontrolne i ostrzegawcze
Lampka ostrzegawcza, wysoka temperatura
oleju skrzyni biegów
Hamowanie retarderem wytwarza dużą ilość
ciepła. Jeśli czujnik temperatury w misce
olejowej skrzyni biegów wyczuje, że
temperatura wynosi powyżej 106˚C, zaświeci
się czerwona lampka w zestawie
wskaźników. Zanim lampka zaświeci się,
zredukowane zostanie hamowanie
retarderem, by nie doszło do przegrzania
skrzyni biegów.
Lampki migające na wybieraku trybu
pracy
Skrzynia biegów posiada układ
ostrzegawczy, który ostrzega o poważnych
usterkach skrzyni biegów i jej układu
sterowania.
Jeśli wystąpi usterka, lampka diagnostyczna i
wciśnięty przycisk na wybieraku trybu pracy
S520 zaczną migać.
Lampki kontrolne i ostrzegawcze
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
19
Przełącznik diagnostyczny z lampką
kontrolną
Przełącznik diagnostyczny.
118 821
Przełącznik diagnostyczny służy do
odczytywania kodów usterek, które mogą
być zachowane w pamięci jednostki
sterującej. Kody usterek są błyskane przez
lampkę. Przycisk służy także do kasowania
kodów usterek.
Lampka diagnostyczna jest połączona
równolegle z wybierakiem trybu pracy.
Dlatego lampka diagnostyczna zapala się,
gdy tylko włączone zostanie napięcie przez
przekręcenie kluczyka w stacyjce.
Jeśli występuje aktywna usterka, wciśnięty
przycisk na wybieraku trybu pracy zacznie
migać, ostrzegając kierowcę, a następnie
błyskać zacznie lampka diagnostyczna.
Pamięć kodów usterek może zachować
maksymalnie dziesięć usterek.
Przełącznik diagnostyczny.
05:08-56
Scania CV AB 2001, Sweden
20
Przełącznik kick-down
B25 = Włącznik pedału przyspieszenia (bieg
jałowy)
B26 = Przełącznik kick - down
D35 = Potencjometr
Przełącznik kick-down zamyka się, gdy silnik
osiągnie niemal pełne obroty. Przełącznik
kick-down zawsze znajduje się w czujniku
pedału przyspieszenia. Patrz Podręcznik
warsztatowy, rozdział 14
Kick-down służy do zmiany biegu na niższy o
jeden, np. podczas wyprzedzania. Może
służyć takpe do opóźniania zmiany biegu na
wyższy. Przytrzymanie pedału przyspieszenia
w położeniu kick-down pozwala uniknąć
utraty mocy silnika przy zmianie biegu na
wyższy podczas jazdy pod górę.
Przełącznik kick-down