Obecné zařízení hydropneumatického odpružení Hydractive, princip činnosti a cena opravy
Obsah
Jakékoli odpružení automobilu obsahuje elastické prvky, tlumení a vedení. Výrobci se snaží vlastnosti každého uzlu co nejvíce přiblížit teoretickému ideálu. Zde se projevují organické nedostatky běžně používaných řešení, jako jsou pružiny, pružiny a olejové hydraulické tlumiče. V důsledku toho se některé firmy rozhodnou pro radikální krok, a to pomocí hydropneumatiky v odpružení.
Jak vzniklo Hydractive Suspension
Po četných experimentech s odpružením těžké techniky včetně nádrží byl na osobních vozech Citroen testován nový typ hydromechaniky.
Dosáhli dobrých výsledků se zkušeným zadním odpružením na strojích již tehdy známých pro svou revoluční konstrukci s monokokovou karoserií a pohonem předních kol. Trakce Avant, byl nový systém sériově instalován na nadějný Citroen DS19.
Úspěch předčil všechna očekávání. Vůz se stal mimořádně oblíbeným, a to i díky neobvykle hladkému odpružení s nastavitelnou výškou karoserie.
Prvky, uzly a mechanismy
Hydropneumatické odpružení obsahuje elastické prvky pracující na dusík stlačený na vysoký tlak a je čerpáno po celou dobu životnosti vzduchové pružiny.
Nejedná se však o prosté nahrazení kovu stlačeným plynem, přes pružnou membránu je od dusíku oddělen i druhý důležitý prvek - pracovní tekutina v podobě speciálního hydraulického oleje.
Složení závěsných prvků je zhruba rozděleno na:
- hydropneumatické vzpěry kol (pracovní koule);
- tlakový akumulátor, který ukládá energii pro regulaci zavěšení jako celku (hlavní koule);
- další oblasti nastavení tuhosti pro poskytnutí adaptačních vlastností odpružení;
- čerpadlo pro čerpání pracovní tekutiny, nejprve mechanicky poháněné motorem a poté elektrické;
- systém ventilů a regulátorů pro řízení výšky vozu, sdružených do tzv. platforem, jedné pro každou nápravu;
- vysokotlaká hydraulická vedení spojující všechny uzly a prvky systému;
- ventily a regulátory spojující zavěšení s řízením a brzdami byly později z tohoto spojení vypuštěny;
- elektronická řídicí jednotka (ECU) s možností manuálního a automatického nastavení úrovně polohy těla.
Součástí odpružení byly kromě hydropneumatických prvků také tradiční jednotky v podobě vodící lopatky, které tvoří celkovou strukturu nezávislého odpružení.
Princip fungování hydropneumatického odpružení
Základem suspenze byla koule obsahující dusík pod vysokým tlakem, asi 50-100 atmosfér, oddělená pružnou a odolnou membránou od čistě hydraulického systému, který nejprve používal zelený minerální olej typu LHM a počínaje třetí generací začala používat oranžovou syntetiku LDS.
Koule byly dvojího druhu – pracovní a akumulační. Pracovní koule byly umístěny po jedné na každé kolo, jejich membrány byly zespodu napojeny na táhla závěsných hydraulických válců, nikoli však přímo, ale prostřednictvím pracovní tekutiny, jejíž množství a tlak se mohly měnit.
Při provozu se síla přenášela přes kapalinu a membránu, plyn se stlačoval, jeho tlak se zvyšoval, takže sloužil jako pružný prvek.
Tlumicí charakteristiky pracovních stojanů z válce a koule byly zajištěny přítomností okvětních ventilů a kalibrovaných otvorů mezi nimi, které zabraňovaly volnému toku kapaliny. Viskózní tření přeměňovalo přebytečnou energii na teplo, které tlumilo výsledné oscilace.
Regál fungoval jako hydraulický tlumič nárazů a byl velmi účinný, protože jeho kapalina byla pod vysokým tlakem, nevařila se ani nepěnila.
Podle stejného principu pak začali vyrábět známé plynové tlumiče pro každého, které jim umožňují po dlouhou dobu zažívat těžké zatížení, aniž by došlo k varu oleje a ztrátě jejich vlastností.
Škrcení přepadu bylo vícestupňové, podle charakteru překážky se otevíraly různé ventily, měnila se dynamická tuhost tlumiče, což za všech podmínek zajišťovalo hladký chod a spotřebu energie.
Pro přizpůsobení vlastností odpružení bylo možné jeho tuhost změnit připojením dalších koulí ke společnému vedení přes samostatné ventily. Nejpozoruhodnější však byl vzhled monitorovacího systému pro úroveň těla a manuální ovládání jeho výšky.
Auto bylo možné nastavit do jedné ze čtyř výškových poloh, z nichž dvě byly provozní, normální a se zvýšenou světlou výškou, a dvě čistě pro pohodlí. V horní poloze bylo možné simulovat zvedání vozu zvedákem pro výměnu kola a ve spodní poloze se vůz přikrčil k zemi pro usnadnění nakládání.
To vše bylo řízeno hydraulickým čerpadlem, na příkaz ECU, zvyšováním nebo snižováním tlaku v systému čerpáním další kapaliny. Uzavírací ventily mohly opravit výsledek, po kterém bylo čerpadlo vypnuto až do další potřeby.
Jak se rychlost zvyšovala, pohyb se zvednutou karoserií se stal nebezpečným a nepohodlným, vůz automaticky zmenšil vůli a část kapaliny obcházel zpětným potrubím.
Stejné systémy sledovaly absenci náklonů v zatáčkách a také minimalizovaly klování karoserie při brzdění a akceleraci. Stačilo jen přerozdělit kapalinu v potrubí mezi koly jedné nápravy nebo mezi nápravami.
Výhody a nevýhody
Použití plynu jako pružného závěsného prvku by teoreticky mělo být považováno za ideální možnost.
Nemá žádné vnitřní tření, má minimální setrvačnost a neunavuje se, na rozdíl od kovu pružin a pružin. Teorii však nelze vždy implementovat s plnou účinností. Odtud celkem očekávané nedostatky, které vznikly souběžně s výhodami nového zavěšení.
výhody:
- velmi slušná jízda, vozy Citroen s hydropneumatickým odpružením byly v této části dlouho považovány za standardy;
- možnost rychlého ručního a automatického nastavení výšky zavěšení;
- nastavitelná tuhost, včetně automatického přizpůsobení;
- běžně se používala dobrá kompatibilita s osvědčenými typy vodicích lopatek, MacPhersonův princip a vícečlánky.
nevýhody:
- potíže s praktickou realizací, byly vyžadovány zásadně nové materiály a technologie;
- vysoká cena kvůli velké sadě vybavení;
- v praxi nízká životnost, i když zásadně není omezena;
- vysoké náklady na opravy a údržbu;
- problémy se spolehlivostí.
Po mnoha letech výroby stále převažovaly zápory. Tváří v tvář nízké konkurenceschopnosti Citroen zastavil další používání hydropneumatiky u levných vozů.
Neznamená to úplné opuštění jeho používání, drahé vozy jiných výrobců tento typ komfortního adaptivního odpružení nadále nabízejí jako opce za poplatek.
Cena opravy
Mnoho strojů s hydropneumatickým odpružením se nadále používá. Na sekundárním trhu se ale nakupují spíše neochotně. To je způsobeno vysokými náklady na udržování takových vozů v dobrém stavu.
Selhávají koule, čerpadla, vysokotlaká potrubí, ventily a regulátory. Cena koule od slušného výrobce začíná od 8-10 tisíc rublů, originál je asi jeden a půlkrát vyšší. Pokud jednotka stále funguje, ale již ztratila tlak, lze ji natankovat za cca 1,5-2 tis.
Většina dílů se nachází pod karoserií vozu, takže trpí korozí. A pokud je výměna stejné koule docela jednoduchá, pak pokud se její spojení stane důkladně kyselým, změní se to na velký problém kvůli nepohodlí vynaložení značného úsilí. Cena služby se tedy může přiblížit ceně samotného dílu.
Kromě toho může při výměně netěsných potrubí v důsledku koroze nastat mnoho problémů. Například trubice od čerpadla prochází celým strojem, bude nutná technologická demontáž mnoha dílů.
Emisní cena může být až 20 tisíc rublů a je nepředvídatelná kvůli korozi všech ostatních spojovacích prvků.
Pracovní kapalina pro jakoukoli opravu a údržbu je vyžadována neustále a ve značném množství. Cena je srovnatelná s oleji pro automatické převodovky, asi 500 rublů za litr pro LHM a asi 650 rublů pro syntetiku LDS.
Výměna mnoha dílů, například těch, které se týkají platforem, tedy seřízení výšky karoserie, za nové, není obecně ekonomicky proveditelná. Proto jsme nashromáždili mnoho zkušeností s restaurováním a opravami dílů.
Zda komfort docela starých aut stojí za neustálou péči o odpružení - každý se rozhodne sám za sebe.
