A Hydractive típusú hidropneumatikus szuszpenzió összetétele és jellemzői

A hidropneumatikus felfüggesztések különleges helyet foglalnak el a járművek futóműveinek kialakításában. Ez egy meglehetősen összetett rendszer, ahol az elasztikus elem 50 atmoszféra feletti nyomásra sűrített nitrogén, amelyet a munkagömbök fémteste és a hidraulika folyadék egy rugalmas membránon keresztül korlátoz. A nyomást egy hidraulikus henger viszi át a gömbre, amelynek dugattyúja a felfüggesztő karhoz kapcsolódik. A csillapítási funkciókat változtatható keresztmetszetű szelepek látják el, amelyek a dugattyú és a gömbben lévő folyadék között helyezkednek el.

A Hydractive szuszpenzió megjelenése

Személygépkocsikon ezt a típust 1954 óta, a Citroën autókon való bevezetése óta használják. A fejlesztés eleinte a hidropneumatika csak a Traction Avant modell hátsó tengelyére történő felszerelésétől indult, majd a teljes alváz mechanizmusait, beleértve a kormányt, a sebességváltót és a fékeket, integrálták ebbe. Később az irány fejlődésével az integráltság mértéke csökkent, a felfüggesztési elemekre korlátozódott.

Fejlesztési szakaszok

A rendszer funkciói változtak, a tervezők folyamatosan keresgéltek. A rendszernek három generációja létezik, bár az adott autómodelltől függően számos változat létezett.

Első megjelenés

A rendszer megjelenése meglehetősen gyorsan kialakult, ami a koncepció egyszerűségének és logikájának köszönhető. Néhány funkciót később eltávolítottak, néhányat hozzáadtak, de a szerkezet alig változott:

• a felfüggesztés merevségének beállításához további pneumohidraulikus gömböket használtak, minden tengelyhez egyet;
• az Auto megnövelt komfort mód aktiválása a tengelyek szelepeit vezérlő elektronikus egység döntése alapján történt;
• kemény sport üzemmódban a szelepek zárva voltak, minden keréken csak annyi sűrített nitrogén maradt, amennyi a megfelelő független felfüggesztés területén volt.

Kinézetre egy meglehetősen primitív szabályozási megoldás elképesztően sima futást és gyors üzemmódváltást biztosított. A felfüggesztés magassága a hidraulikus vezetékeken keresztül további folyadék szivattyúzásával szabályozható. Állandó nyomáson ez növelte vagy csökkentette a hasmagasságot.

Mi változott a második generációban

Egy másik gömb került beépítésre, amely fenntartja a nyomást a hátsó felfüggesztésben, amikor a motor le van állítva. Megváltoztak a merevségszabályozási algoritmusok, és ezzel együtt a módok elnevezései is. A köztük lévő alapvető különbség szinte eltűnt, a szelepműködtetés küszöbértékei az érzékelő jelei alapján egyszerűen megváltoztak. Lehetővé vált, hogy gyorsan reagáljunk a test gurulására és dőlésére.

Hidratív 3

Itt már sok változás történt:

• a korai „ásványvíz” LHM helyett modernebb szintetikus folyadékot, például LDS-t használnak;
• automatikus üzemmódváltás volt a karosszéria magassága szerint, nagy sebességnél leengedte, rossz út meghatározásakor pedig növelte a hasmagasságot;
• a felfüggesztés merevsége automatikusan beállt;
• a szervokormánnyal és fékrendszerrel ellátott közös alkatrészek nem tartoznak a berendezésbe;
• a manuálisan kiválasztott üzemmódok nevei ismét megváltoztak.

Egy még jobban kiegészített és továbbfejlesztett változat a Hydractive 3+ elnevezést kapta.

Felfüggesztés elemei és funkcióik

A rendszert a következő alapcsomópontok alkotják:

• minden egyes kerék munkaelemei - hidropneumatikus gömbök, amelyek a nitrogént és a folyadékot rugalmas membránnal választják el;
• mechanikus, motoros, vagy később elektromos szivattyú nyomástárolóval;
• további tartályok különféle célokra, amelyek szabályozzák a felfüggesztés merevségét;
• vezérlőmechanizmusok elektromos hajtású hidraulikus szelepek formájában;
• a járműben elosztott magas és alacsony nyomású csővezetékek;
• vezérlő elektronikus egység érzékelőkkel és interfészekkel más rendszerekhez.

Az egyes kerekek hidraulikus hengereinek dugattyúi a független felfüggesztések szokásos mechanikus vezetőlapátjaihoz voltak csatlakoztatva, beleértve a MacPherson típusút is, de lengéscsillapítók és rugók nélkül. Szerepüket a dugattyú feletti térben lévő hidraulikus szelepek, a gömbökben a sűrített gáz fojtásával töltötték be.

Felfüggesztési munka

A mozgó kerék ereje a vezetőszerkezeten, a rúdon és a dugattyún keresztül a munkakerék gömbjeiben lévő folyadékra kerül át. Összenyomhatatlansága miatt az olaj azonos nyomáson működik az egész rendszerben, feltéve, hogy a vezérlőszelepek nyitva vannak. A gömbökben lévő gáz éppen ellenkezőleg, összenyomódik, csökkentve a térfogatot és növelve a nyomást. Ezáltal a hidraulikus hengerben a dugattyúlökettel szembeni ellenállás fokozása érhető el, és ezáltal a felfüggesztés összenyomódása ellensúlyozható.

A csővezetékeknek köszönhetően a nyomás a rendszer bármely pontjára továbbítható, így minden keréken szabályozható. Megvalósult a jármű terhelésétől függő karosszéria becsapódások, gurulások, hasmagasság-változások ellensúlyozásának lehetősége.

A sűrített gáz tulajdonságai, amelyek alapvetően eltérnek a rugókban használt fém tulajdonságaitól, és még inkább a belső súrlódást átélő többlapú rugóktól, váltak a leghasznosabbá a sima futás javítására. A felfüggesztés pontosságát dinamikus üzemmódban egy beépített lengéscsillapító biztosítja állítható fojtószelep-furatok formájában, amelyeken keresztül a folyadék a dugattyúból a gömb belsejében lévő membránba áramlik.

A rendszer munkafolyadékát is kétszer cserélték. Az elsőt, a piros LHS-t a hagyományos fékfolyadék alternatívájaként fejlesztették ki, de megőrizte néhány hiányosságát, különösen a nedvességgel való telítőképességét. A keletkező korrózió csökkentette az aktív felfüggesztés tartósságát. Ezután LHM típusú zöld ásványolajra cserélték, ami kiküszöböli ezt a hátrányt. De az automata sebességváltók olajai alapján kifejlesztett alapjának saját problémái voltak a gyors öregedés formájában. A legújabb változatok narancssárga LDS szintetikus anyagokkal vannak feltöltve, amelyek a legjobban megfelelnek a rendszer hidropneumatikus elemeinek követelményeinek. A folyadékok összeférhetetlenek és nem cserélhetők, a gömbökben lévő membránokat szigorúan a típusuknak megfelelően tervezték.

A hidraulikus felfüggesztés legfontosabb elemének - nitrogénnel töltött gömbök - gyártási technológiája szinte korlátlan élettartamot biztosít a membrántömítéseknek. De az elkerülhetetlen nitrogén-szivárgás hosszú időn keresztül túlzott deformációhoz és szakadáshoz vezet. Kezdetben a működő gömbök szivattyúzását irányozták elő, majd a töltőszelepeket megszüntették. De a gáz hozzáadásának alapvető lehetősége továbbra is rendelkezésre áll.

A felszakadt membrán leállítja a karbantartott kerék normál működését, de biztonsági okokból a menetmagasság területén biztonsági üzemmód biztosított.

A hidropneumatika előnyei

Ez a típusú felfüggesztés régóta nem korlátozódik a Citroen autókra. Sok különböző gyártó prémium modellje van felszerelve velük, ahol speciális követelményeket támasztanak a futómű pontos működésével szemben. Ez olyan különleges tulajdonságokat ad a gépeknek, amelyek más eszközökkel szinte elérhetetlenek:

• a kényelem, a simaság és a kiváló kezelhetőség kombinációja;
• feladatok kidolgozása minden típusú útfelületen;
• a felfüggesztési funkciók elektronikus vezérlése minden üzemmódban, a parkolástól az autópályán történő gyors mozgásig;
• automatikus adaptáció és kézi vezérlés;
• nagy megbízhatóság a legújabb verziókban, összehasonlítható a hagyományosabb típusú felfüggesztésekkel.

Az egyetlen hátránya a nagy bonyolultság, amely nagyban befolyásolja az autó árát. Ez nem annyira észrevehető a prémium osztályban, de gyakorlatilag kizárja a költségvetési szegmensekben való felhasználást.