Дооснащення приводом кришки багажника ($316) та ремонт гідроциліндра.

На сьогоднішній день автоматичним приводом кришки багажника вже нікого особливо не здивуєш. Таку опцію встановлюють навіть на відносно недорогі автомобілі. Але ще 20 років тому вона була досить рідкісною. У BMW автоматичний привід кришки багажника зустрічався переважно на флагманській на той час сьомій серії E65. Для п'ятої серії він був доступний лише на універсалі E61, а седан E60, на жаль, залишився «за бортом».

Оскільки ця опція дійсно зручна й корисна, я вирішив виправити цю несправедливість.

Загалом ідея встановити HKL на E60 далеко не нова, і я точно не перший, хто це робить. Але я хочу зробити це максимально добре наскільки це можливо.

Для початку коротко розповім, з чого складається система і як вона працює.

Починаючи напевне з E70 BMW перейшла на повністю електричний привід. Замість газових упорів встановлюються електроприводи

всередині кожного знаходиться електродвигун із редуктором, який обертає різьбовий шток

По цьому штоку переміщується рухома частина приводу, відкриваючи або закриваючи кришку багажника. Усе це розташоване всередині потужної пружини, яка утримує кришку майже в нейтральному положенні. Завдяки цьому електродвигуну потрібно прикладати лише невелике зусилля для відкривання та закривання.

Також на двигуні встановлені датчики, завдяки яким блок керування HKL знає, скільки обертів зробив двигун від початку руху. На основі цієї інформації він визначає точне положення кришки багажника. Залежно від моделі автомобіля використовується один або два таких приводи.

А ось на E65, E61 система була значно цікавішою, адже використовувався гідравлічний привід.

Замість електроприводу встановлювався гідроциліндр, який двома шлангами з'єднувався з електрогідравлічним насосом. Залежно від полярності живлення насос змінює напрямок потоку рідини, тому гідроциліндр або висуває, або втягує шток. Ще на насосі встановлений електромагнітний клапан.

Коли на нього не подається напруга, він відкриває канал між двома магістралями, завдяки чому кришку можна вільно відкривати й закривати вручну. Під час роботи насоса клапан закривається, і весь потік рідини спрямовується до гідроциліндра.

Швидше за все, усередині насоса також є перепускний клапан, який відкривається при досягненні певного тиску. Він потрібен для захисту системи від перевантаження, якщо  наприклад, насос не вимкнеться вчасно або кришка дійде до механічного упору.

Сам гідроциліндр має два штуцери. Залежно від того, в який із них насос подає рідину, шток висувається або втягується. Зовнішній діаметр гідроциліндра становить 19 мм, діаметр штока — 8 мм, а діаметр поршня — 16 мм. З одного боку він має кріплення під кульовий палець 13 мм

а з іншого — спеціальну вилку для кріплення до кришки багажника.

Практично всі ці гідроциліндри течуть через досить специфічне ущільнення штока.

Конструкція цього вузла досить незвична. Шток ущільнюється не класичним сальником, а пластиковою втулкою. Вона встановлюється всередину алюмінієвої напрямної втулки та ущільнюється відносно неї звичайним гумовим кільцем.

Уся конструкція притискається шайбою та заводською завальцовкою. Тобто основним ущільнювальним елементом тут є саме пластикова втулка.

Таке рішення працює завдяки тому, що при справних газових упорах вони разом з пружинами практично самі піднімають кришку багажника, а гідроциліндр лише допомагає їм. Через це тиск у зоні ущільнення відносно невеликий. Але коли газові упори перестають працювати, навантаження на гідроциліндр збільшується, і саме тоді починаються підтікання.

Я придбав комплект гідроциліндра разом із насосом (той що на фото вище) який мав сліди підтікання. Шукати б.у гідроциліндр без слідів витоку то марна справа, краще зразу купити найдешевший і відремонтувати його, як я це робив розкажу далі.

Датчик положення кришки багажника

У E65 положення кришки багажника визначається за допомогою окремого датчика.

Він дуже схожий на датчик положення кузова, який використовується в системі автоматичного коректора фар. Його важіль може обертатися на 360 градусів, але робочий діапазон становить приблизно 100. Якщо вийти за межі цього діапазону, HKL перестає працювати, а в пам'яті помилок з'являється несправність датчика положення.

У E61 конструкція інша. Наскільки мені відомо, датчик розташований безпосередньо на гідроциліндрі, але детально я його не вивчав, оскільки для свого проєкту використовую систему від E65.

Доводчик кришки багажника

Сам гідропривід не створює достатнього зусилля, щоб повністю замкнути замок кришки багажника. Швидкість закривання також недостатня, щоб замок зачепився за рахунок інерції. Саме тому в системі використовується окремий доводчик.

У новіших моделях BMW доводчик йде разом з замком і встановленний в кришці.

На E65 та E61 він встановлений окремо, в нижній частині багажника, там, де знаходиться шток замка.

Конструкція доводчика досить цікава. Шток замка закріплений на круглій основі зі зміщеням

Електродвигун обертає цю основу, через що шток опускається вниз і притягує кришку до кузова.

Доводчик працює незалежно від блоку HKL. Його роботою керує блок KBM. Коли кришка закривається і спрацьовує замок, KBM подає сигнал на реле доводчика, яке вмикає електродвигун. Після того як кришка повністю притягнеться, доводчик подає зворотний сигнал до KBM, і блок вимикає реле.

На момент написання цієї статті доводчик у мене ще не встановлений, тому кришка поки що не може повністю закриватися автоматично. Після його встановлення я обов'язково підготую другу частину, у якій детально опишу процес монтажу, підключення та принцип роботи.

Внутрішня кнопка закриття кришки багажника

Саме така кнопка встановлювалася на E65 та E61. Вона досить велика, тому для її встановлення доведеться вирізати отвір у металевій частині кришки багажника.

Блок керування HKL

Усім вищеописаним «барахлом» керує блок HKL.

На E65 та E61 використовувалися однакові блоки. Проте саме той, що на фото це версія C1 з е65, а на е61 здається ставились тільки C4 і C5, але не дивлячись на це він без проблем працює на e60. 

Для його встановлення під запасним колесом уже передбачене штатне місце.

Воно там є бо пінопластова вставка в багажнику E60 така сама, як і на E61.

Встановлення блока керування та проводка

Саме зі встановлення блока керування HKL я й почав дооснащення.

Щоб усе працювало, потрібна відповідна проводка. Найкраще, звичайно, використати оригінальну проводку від E61, але знайти її 

окремо виявилося не так просто. Тому джгут довелося виготовляти самостійно.

На жаль, фотографій цього процесу в мене немає, але нижче наведу схему підключення та коротко опишу, що і куди потрібно під'єднати.

Блок HKL підключається за допомогою 15-контактного роз'єму.

Контакт 15 це + живлення. На E61 і, відповідно, на E60 до вересня 2005 року він підключається до контакту 10 роз'єму X11010, який знаходиться в задньому блоці запобіжників.

Контакт 3 - маса. Він підключається до розподільника маси X13794, розташованого біля заднього правого ліхтаря.

Контакти 12 і 5 — CAN-шина. Вони підключаються до точок X15014 та X15013 відповідно.

Контакт 4 - сигнал HKL від замка кришки багажника. За цим сигналом блок визначає, чи закрита кришка багажника.

За заводською схемою цей провід потрібно вести аж до розподільника X1297.

Але якщо не хочеться тягнути провід через весь автомобіль то можна підключитися безпосередньо до проводу, який виходить із кришки багажника. Це біло-коричневий провід.

Контакт 11 - сигнал від внутрішньої кнопки закриття кришки багажника. Провід від цього контакту потрібно провести всередину кришки, де пізніше він підключається до кнопки.

Контакти 9, 13 і 10 — відповідно +5 В живлення, маса та сигнал від датчика положення кришки.

Ці три дроти я провів на праву сторону, над колісною аркою.

Саме там у мене буде встановлений датчик положення кришки багажника.

Контакти 1 і 6 - виходи на електродвигун гідронасоса, а контакт 14 - керування електромагнітним клапаном.

Ці дроти я провів у ліву нішу багажника, біля підсилювача. Саме там у мене буде встановлений гідронасос.

На цьому з підключенням блока все.

Кнопка на кришці багажника

Спочатку я зняв обшивку кришки, приклав до неї рамку кнопки та вирізав отвір канцелярським ножем.

Потім встановив обшивку назад на кришку, позначив на металі місце, яке заважає встановити кнопку, і вирізав його болгаркою.

Як би не хотілося різати кришку, але без цього нормально встановити оригінальну кнопку не вийде.

Кнопка підключається 4-контактним роз'ємом, але використовується лише три контакти:

Контакт 1 - маса. У кришці вже є штатна точка підключення маси.

Контакт 2 - сигнал від кнопки. Його потрібно підключити до контакту 11 блока HKL.

Контакт 3 - VA, підсвітка кнопки. Підключається до X18122, який знаходиться спереду, над бардачком.

Якщо на автомобілі є опція $563 Lichtpaket, у кришці багажника буде додатковий світильник, до якого вже приходить VA від X18122. У такому випадку можна просто підключитися до цього дроту без необхідності тягнути його аж до передньої частини автомобіля.

Якщо ж опції $563 немає, найближчою точкою підключення VA буде плюс підсвітки багажника.

Щоб акуратно прокласти нові дроти, я повністю розмотав штатну проводку і заново замотав її вже разом із новими проводами. Заводська ізоляційна стрічка за роки вже розсохлася та буквально сипалася в руках.

Після цього проводка виглядає значно краще

Потім я підключив проводку і встановив обшивку кришки на місце. Тепер у ній є отвір під кнопку та конектор.

Кнопка при натисканні не провалюється всередину, оскільки впирається в металеву частину кришки. Встановлена вона досить акуратно й виглядає так, ніби завжди тут і була.

Датчик положення кришки

Як я писав вище, датчик положення кришки я буду встановлювати ось тут.

Це не найкраще місце для встановлення датчика відносно траєкторії руху кришки. В кінці відкривання кришка більше тягне датчик на себе, ніж повертає його важіль. Тому тут доведеться зробити трохи складнішу систему тяг.

Для кріплення датчика я надрукував на 3D-принтері спеціальний кронштейн.

Він кріпиться до кузова двома болтами M4.

Після цього до кронштейна прикручується сам датчик.

Далі я визначив робочий діапазон датчика. Якщо вийти за його межі, привід перестає працювати, тому довжину тяг та точку їх кріплення до кришки потрібно підібрати досить точно.

При повністю закритій кришці датчик має знаходитись не далі, ніж у такому положенні:

При цьому необов'язково, щоб він доходив саме до цього положення, оскільки при закриванні кришки привід відключається за сигналом від замка.

При повністю відкритій кришці датчик має знаходитись приблизно в такому положенні:

Коли датчик доходить до цього положення, блок HKL зменшує потужність насоса, завдяки чому кришка сповільнюється перед кінцевою точкою і не б'ється об упори.

Якщо ж кришка не може дотягнути датчик до цього положення, насос вимкнеться за тайм-аутом і ймовірно з'явиться помилка. 

Підбір довжини тяги датчика

Для визначення необхідної довжини тяги спочатку я взяв звичайний дріт.

Згинаючи або розгинаючи його, я змінював довжину тяги.

Але просто підібрати одну довжину не вийшло. Якщо зробити тягу такої довжини, щоб при повністю відкритій кришці датчик знаходився в потрібному положенні, то під час закривання кришки датчик виходить за межі свого робочого діапазону. Через це HKL сприймає це як несправність і зупиняє привід приблизно на 80% закриття кришки.

Якщо ж відрегулювати довжину тяги при повністю закритій кришці, виникає протилежна проблема — кришка вже не відкривається повністю. Датчик завчасно доходить до положення, яке HKL сприймає як повністю відкриту кришку, тому блок вимикає привід ще до фактичного завершення відкривання.

Тобто хід кришки в точці кріплення тяги більший ніж робочий хід важеля датчика.

Підняти вище точку кріплення тяги, щоб зменшити її хід, також не виходить. У такому випадку через не дуже оптимальне положення самого датчика в кінці закривання кришка починає тягнути важіль вже у бік відкриття. Тобто замість того, щоб продовжувати повертати важіль датчика в потрібному напрямку, геометрія механізму починає працювати у зворотний бік.

Тому просто змістити точку кріплення тяги вище і цим зменшити її хід не вийде.

Для вирішення цієї проблеми потрібно збільшити плече важеля на датчику. Тоді при тому самому куті повороту датчика його кінець проходить більшу відстань, а отже можна компенсувати різницю між ходом кришки та робочим ходом датчика.

Для цього я надрукував на 3D-принтері кілька подовжувачів різної довжини.

Подовжувач кріпиться до штатного важеля датчика під певним кутом. Щоб він не провертався відносно важеля, у ньому зроблені спеціальні пази, в які заходить сам важіль датчика.

Завдяки втановленю під кутом, в положенні, коли кришка вже майже повністю відкрита, тяга не починає тягнути важіль датчика на себе, а продовжує повертати його в потрібному напрямку. Це дозволяє правильно узгодити хід кришки з робочим діапазоном датчика.

Після цього дротом я підібрав потрібну довжину основної тяги та надрукував її на 3D-принтері.

Але з першого разу і тут не все вийшло. Тяга виявилася занадто близько до важеля датчика і впиралася в нього, незважаючи на те, що я передбачив для цього спеціальний виріз.

Тому виріз довелося трохи збільшити.

Після цього я ще раз підібрав довжину тяги та надрукував нову версію.

Цього разу все підійшло ідеально

І ось так усе виглядає зі встановленою обшивкою.

Як на мене ідеально.

Гідронасос

Гідронасос я встановив у лівій ніші багажника.

Для його кріплення використав два болти M6. Можна було б зняти бампер і з іншого боку встановити гайки, але я вирішив не ускладнювати собі життя і встановив різьбові заклепки.

Між кронштейном і насосом встановлені гумові демпфери, тому насос не має жорсткого контакту з кузовом. При виборі положення насоса потрібно обов'язково врахувати це і перевірити, щоб у встановленому положенні він ніде не торкався кузова.

Гідроциліндр

На E60 з правого боку встановлена штатна опора з пружиною, а з лівого тільки пружина. Ліву пружину потрібно зняти, а на її місце встановити наш гідроциліндр.

З кріпленням до кузова все досить просто. На штатне місце кріплення пружини потрібно встановити кульовий штифт діаметром 13 мм.

На нього просто надягається гідроциліндр і тримається надійно.

А ось із кріпленням до кришки трохи складніше. Штатну вилку на кінці штока потрібно зняти й замість неї встановити шарнір SI10T.

Для цього я приблизно наполовину обрізав різьбову частину та на фіксатор різьби вкрутив туди болт M10.

Після цього обрізав болт та просвердлив у ньому отвір діаметром 7 мм, у який вставляється шток гідроциліндра. Також із двох боків просвердлив отвори та нарізав різьбу M4. У них вкручуються фіксатори, які утримують шток.

На цьому фото для прикладу зроблений лише один отвір, а замість фіксатора встановлений звичайний болт. Пізніше я зробив все гарно.

Шток, за який штатно кріпиться пружина до кришки, на кінці загнутий, щоб пружина не могла з нього зіскочити. Цей загнутий кінчик потрібно обрізати, залишивши тільки рівну частину штока. Після цього на нього вже можна встановити шарнір.

Щоб шарнір не зіскочив зі штока, на самому кінці я просвердлив отвір діаметром 2 мм і встановив у нього стопор.

На цьому, здавалося б, усе, залишилося встановити тільки доводчик і можна користуватися. Але, на жаль, усе виявилося далеко не так просто.

Оскільки я зняв одну з пружин, яка допомагала піднімати кришку та утримувала її у верхньому положенні, тепер кришка просто падає вниз. Підіймати її досить важко, гідроциліндр ледве справляється з цією вагою і підіймає кришку дуже довго, а щойно насос вимикається кришка падає. А якщо багажник не відкривати декілька днів, то кришка прилепає до резинки і в приводу немає жодного шансу зрушити її з місця.

Крім цього, під час роботи гідроциліндр почав дуже сильно текти. Причина, швидше за все саме в нештатному режимі роботи, через велике навантаження на циліндр значно зріс тиск у зоні ущільнення штока. Про особливості цього ущільнення та причини чому ці циліндри починають текти, я писав на початку статті.

Щоб система нормально працювала, пружини разом з опорою повинні утримувати кришку приблизно в нейтральному положенні або навіть зовсім трохи піднімати її. Тоді гідроциліндру не потрібно прикладати велике зусилля, він лише допомагає підняти або опустити кришку. 

Щоб якось виправити ситуацію, я вирішив встановити на гідроциліндр пружину від електроприводу F01, а заодно модернізувати сам циліндр так, щоб він більше не протікав за жодних обставин.

Оскільки відповідних умов для таких робіт у мене немає, циліндр довелося зафіксувати підручними засобами.

Далі я взявся за нарізання різьби. Для цього придбав плашку M19×1.

Результат вийшов навіть дуже непоганий.

Після нарізання різьби я спочатку спиляв штатну завальцовку, яка утримувала внутрішню втулку, і вже після цього спробував її витягнути.

Але тут я трохи погарячкував. Під час нарізання різьби циліндр трохи стиснувся і затиснув внутрішню втулку, через що витягнути її виявилося дуже складно.

Другою моєю помилкою було те, що перед цим я злив гідравлічну рідину. Коли тягнеш за шток, поршень не впирається у втулку, тому таким способом витягнути її практично неможливо.

Рідину зливати не потрібно. Якщо залишити її всередині, а на насос і клапан подати живлення, гідравлічний тиск сам видавить втулку з циліндра.

Тож на цьому етапі я сам собі трохи ускладнив життя, але за декілька годин мені таки вдалось її витягнути.

Оскільки штатну завальцовку я спиляв, тепер потрібно було придумати, чим утримувати втулку всередині циліндра. Для цього на нарізану різьбу потрібно встановити заглушку з отвором під шток.

Знайти готову заглушку з різьбою M19×1 мені не вдалося, тому я придбав гайку для патрона ER16.

Її потрібно трохи спиляти

але так, щоб залишилася канавка, в яку пізніше встановлюється стопорне кільце.

Конструкцію штатного ущільнення я вже описував на початку статті, тому одразу перейдемо до його модернізації.

Перший варіант це просто замінити штатну пластикову втулку з гумовим кільцем на товстіше гумове кільце.

Незважаючи на те, що такий тип ущільнення не призначений спеціально для роботи в гідроциліндрах, на практиці він працює і перевірений не раз.

Але собі я вирішив зробити трохи інакше. Для цього придбав спеціальний сальник для гідроциліндрів розміром 8×16×6.

Він якраз призначений для роботи в таких умовах. Штатну втулку я спиляв на 6мм з сторони штантого ущільнення щоб вистачило місця для сальника.

Також я відрізав штатний вхід шланга і припаяв його безпосередньо до циліндра, щоб він не заважав встановити пружину.

На 3D-принтері я надрукував спеціальний кожух.

Він натягується безпосередньо на циліндр, а поверх нього встановлюється пружина. Всередині кожуха зроблена спеціальна канавка, в якій проходить гідравлічний шланг.

На жаль, фотографій процесу складання в мене немає, тільки фото готової конструкції.

Після встановлення всього цього на автомобіль нарешті все запрацювало так, як і повинно. Кришка тримається майже в нейтральному положенні і не падає, а гідропривід швидко і без особливих зусиль її відкриває та закриває.

На цьому етапі я повністю задоволений і роботою системи, і тим, як усе це виглядає. Але для повноцінної роботи ще потрібно дещо доробити.

Головне встановити доводчик. Як видно на відео, без нього кришка не може нормально закриватися, а встановити сам доводчик на E60 далеко не так просто.

Ще після встановлення гідроциліндра я перевірив, чи закривається штатна обшивка багажника, і тоді все було добре. Але після встановлення пружини вона вже перестала ставати на місце.

Також потрібно вкоротити гідравлічні шланги.

На E65 насос і гідроциліндр знаходяться з різних боків автомобіля, тому штатні шланги досить довгі. Звичайно, можна було б заховати зайву довжину десь під обшивкою, але мені такий варіант не дуже подобається.

Крім цього, потрібно ще оновити прошивку блока HKL, подивитися, що цікавого в ньому можна закодувати, а також додати до автомобіля опцію $316.

Але про все це вже буде в другій частині.

Ціна питання 100 USD, Пробіг 351000 км.