Sastav i karakteristike hidropneumatskog ovjesa tipa Hydractive

Posebno mjesto među izvedbama podvozja vozila zauzimaju hidropneumatski ovjesi. Ovo je prilično složen sustav, gdje je elastični element dušik komprimiran na tlak od preko 50 atmosfera, ograničen metalnim tijelom radnih kugli i hidrauličkom tekućinom kroz elastičnu membranu. Pritisak na kuglu prenosi hidraulički cilindar, čiji je klip spojen na polugu ovjesa. Funkcije prigušivanja obavljaju ventili promjenjivog presjeka, smješteni između klipa i tekućine u sferi.

Pojava Hydractive ovjesa

Na osobnim automobilima ovaj se tip koristi od 1954. godine, nakon uvođenja na automobile Citroën. U početku je razvoj išao od ugradnje hidropneumatike samo na stražnju osovinu modela Traction Avant, zatim su u nju integrirani mehanizmi cijele šasije, uključujući upravljanje, prijenos i kočnice. Kasnije, s razvojem smjera, stupanj integracije je smanjen, ograničen na elemente ovjesa.

Faze razvoja

Funkcije sustava su se mijenjale, dizajneri su bili u stalnoj potrazi. Postoje tri generacije sustava, iako je bilo mnogo varijanti ovisno o konkretnom modelu automobila.

Prvo pojavljivanje

Izgled sustava formiran je prilično brzo, što je zbog jednostavnosti i logike njegovog koncepta. Neke su značajke kasnije uklonjene, a neke dodane, ali struktura se malo promijenila:

• za podešavanje krutosti ovjesa korištene su dodatne pneumohidrauličke kugle, po jedna za svaku osovinu;
• aktivacija automatskog načina povećane udobnosti provedena je odlukom elektroničke jedinice koja upravlja ventilima na osovinama;
• u hard sport modu, ventili su bili zatvoreni, svaki je kotač ostao samo s količinom komprimiranog dušika koji je bio u području odgovarajućeg neovisnog ovjesa.

Na izgled, prilično primitivno rješenje regulacije omogućilo je nevjerojatnu glatku vožnju i brzo prebacivanje načina rada. Visina ovjesa mogla se kontrolirati pumpanjem dodatne tekućine kroz hidrauličke vodove. Pri stalnom pritisku, ovo je dodavalo ili smanjivalo razmak od tla.

Što se promijenilo u drugoj generaciji

Dodana je još jedna sfera za održavanje pritiska u stražnjem ovjesu kada je motor isključen. Promijenili su se algoritmi kontrole krutosti, a s njima i nazivi modova. Temeljna razlika između njih gotovo je nestala, vrijednosti praga za aktiviranje ventila na temelju signala senzora jednostavno su se promijenile. Postalo je moguće brzo reagirati na okretanje i naginjanje tijela.

Hydractive 3

Ovdje već ima puno više promjena:

• umjesto rane "mineralne vode" LHM koristi se modernija sintetička tekućina kao što je LDS;
• postojalo je automatsko prebacivanje načina rada prema visini karoserije, pri velikim brzinama se spuštao, a pri utvrđivanju loše ceste povećavao je razmak;
• krutost ovjesa počela se automatski podešavati;
• zajedničke komponente sa servo upravljačem i kočionim sustavom isključene su iz opreme;
• ponovno su promijenjeni nazivi ručno odabranih modova.

Još dopunjenija i poboljšana verzija dobila je oznaku Hydractive 3+.

Dijelovi ovjesa i njihova funkcija

Sustav čine sljedeće osnovne jedinice:

• radni elementi za svaki kotač - hidropneumatske kugle s odvajanjem dušika i tekućine pomoću elastične dijafragme;
• mehanička, motorna ili kasnije električna pumpa s akumulatorom tlaka;
• dodatni spremnici za razne namjene koji kontroliraju krutost ovjesa;
• upravljački mehanizmi u obliku hidrauličkih ventila s električnim pogonom;
• visokotlačni i niskotlačni cjevovodi raspoređeni po cijelom vozilu;
• upravljačka elektronička jedinica sa senzorima i sučeljem s drugim sustavima.

Klipovi hidrauličkih cilindara svakog kotača bili su povezani s uobičajenim mehaničkim vodećim lopaticama neovisnih ovjesa, uključujući tip MacPherson, ali bez amortizera i opruga. Njihovu ulogu obavljali su prigušni hidraulički ventili u nadklipnom prostoru i komprimirani plin u kuglama.

Rad ovjesa

Sila od pokretnog kotača preko aparata za vođenje, stapa i klipa prenosi se na tekućinu u sferama radnog kotača. Zbog svoje nestlačivosti, ulje radi pod istim tlakom u cijelom sustavu, pod uvjetom da su regulacijski ventili otvoreni. Plin u kuglama se, naprotiv, komprimira, smanjujući volumen i povećavajući tlak. Time se postiže povećanje napora otpora hodu klipa u hidrauličkom cilindru, a time i suprotstavljanje kompresiji ovjesa.

Zahvaljujući cjevovodima, pritisak se može prenijeti do bilo koje točke u sustavu, te se stoga može regulirati na svim kotačima. Implementirana je mogućnost suzbijanja kljucanja karoserije, kotrljanja, promjena razmaka od tla ovisno o opterećenju vozila.

Svojstva stlačenog plina, koja se bitno razlikuju od kvalitete metala koji se koristi u oprugama, a još više od višelisnih opruga koje doživljavaju unutarnje trenje, postala su najkorisnija za poboljšanje glatkog rada. Točnost odziva ovjesa u dinamičkom načinu rada osigurava ugrađeni prigušivač u obliku podesivih rupa za gas, kroz koje tekućina teče od klipa do membrane unutar sfere.

Dvaput je promijenjena i radna tekućina za sustav. Prvi, crveni LHS, razvijen je kao alternativa konvencionalnoj kočionoj tekućini, ali je zadržao neke svoje nedostatke, posebno sposobnost zasićenja vlagom. Nastala korozija smanjila je trajnost aktivnog ovjesa. Zatim je zamijenjeno zelenim mineralnim uljem tipa LHM, čime je otklonjen ovaj nedostatak. Ali njegova baza, razvijena na bazi ulja za automatske mjenjače, imala je svoje probleme u obliku brzog starenja. Najnovije izvedbe punjene su narančastom LDS sintetikom, koja najbolje zadovoljava zahtjeve hidropneumatskih elemenata sustava. Tekućine su nekompatibilne i nezamjenjive, membrane u sferama dizajnirane su strogo za njihovu vrstu.

Tehnologija proizvodnje najvažnijeg elementa hidrauličkog ovjesa - kuglica punjenih dušikom, osigurava gotovo neograničen vijek trajanja membranskih brtvi. Ali neizbježna istjecanja dušika tijekom dugih vremenskih razdoblja dovode do njihove pretjerane deformacije i pucanja. U početku je bilo predviđeno pumpanje kugli u pogonu, a zatim su ukinuti ventili za punjenje. Ali temeljna mogućnost dodavanja plina još uvijek je dostupna.

Puknuta membrana zaustavlja normalan rad servisiranog kotača, ali iz sigurnosnih razloga, osiguran je sigurnosni način rada u njegovom području visine vožnje.

Prednosti hidropneumatike

Ova vrsta ovjesa odavno nije ograničena na upotrebu na automobilima Citroen. Njima su opremljeni mnogi premium modeli različitih proizvođača, gdje se posebni zahtjevi postavljaju na precizan rad podvozja. To strojevima daje posebne kvalitete koje su gotovo nedostižne na druge načine:

• kombinacija udobnosti, glatkoće i izvrsnog upravljanja;
• izrada zadataka na svim vrstama cestovnih površina;
• elektronička kontrola funkcija ovjesa u svim načinima rada, od parkiranja do brzog kretanja na autocestama;
• automatska prilagodba i ručna kontrola;
• visoka pouzdanost u najnovijim verzijama, usporediva s tradicionalnijim tipovima ovjesa.

Jedini nedostatak je visoka složenost, što uvelike utječe na cijenu automobila. To nije toliko vidljivo u premium klasi, ali praktički isključuje korištenje u proračunskim segmentima.