Všeobecné zariadenie hydropneumatického odpruženia Hydractive, princíp činnosti a náklady na opravu
Obsah
Akékoľvek odpruženie automobilu obsahuje elastické prvky, tlmenie a vodidlá. Výrobcovia sa snažia vlastnosti každého uzla čo najviac priblížiť teoretickému ideálu. Tu sa prejavujú organické nedostatky bežne používaných riešení, akými sú pružiny, pružiny a olejové hydraulické tlmiče. V dôsledku toho sa niektoré firmy rozhodnú pre radikálny krok, a to použitím hydropneumatiky v pružení.
Ako vzniklo hydraulické odpruženie
Po početných experimentoch so zavesením ťažkej techniky vrátane nádrží bol na osobných automobiloch Citroen testovaný nový typ hydromechaniky.
Dosiahli dobré výsledky so skúseným zadným zavesením na strojoch už vtedy známych pre svoj revolučný dizajn s monokokovou karosériou a pohonom predných kolies. Traction Avant, nový systém bol sériovo nainštalovaný na sľubnom Citroene DS19.
Úspech prekonal všetky očakávania. Auto sa stalo mimoriadne populárnym, a to aj vďaka nezvyčajne hladkému odpruženiu s nastaviteľnou výškou karosérie.
Prvky, uzly a mechanizmy
Hydropneumatické pruženie obsahuje elastické prvky fungujúce na dusík stlačený na vysoký tlak a je čerpané po celú dobu životnosti vzduchovej pružiny.
Nejde však o jednoduché nahradenie kovu stlačeným plynom, cez pružnú membránu je od dusíka oddelený aj druhý dôležitý prvok - pracovná kvapalina vo forme špeciálneho hydraulického oleja.
Zloženie závesných prvkov je zhruba rozdelené na:
- hydropneumatické vzpery kolies (pracovné gule);
- tlakový akumulátor, ktorý ukladá energiu na reguláciu zavesenia ako celku (hlavná guľa);
- ďalšie oblasti nastavenia tuhosti, ktoré dávajú odpruženiu vlastnosti prispôsobenia;
- čerpadlo na čerpanie pracovnej tekutiny, najprv mechanicky poháňané motorom a potom elektrické;
- systém ventilov a regulátorov na ovládanie výšky auta, kombinovaných do takzvaných platforiem, jednej pre každú nápravu;
- vysokotlakové hydraulické vedenia spájajúce všetky uzly a prvky systému;
- ventily a regulátory spájajúce zavesenie kolies s riadením a brzdami boli neskôr z tohto spojenia vypustené;
- elektronická riadiaca jednotka (ECU) s možnosťou manuálneho a automatického nastavenia úrovne polohy tela.
Súčasťou pruženia boli okrem hydropneumatických prvkov aj tradičné jednotky v podobe vodiacej lopatky, ktoré tvoria celkovú štruktúru nezávislého pruženia.
Princíp činnosti hydropneumatického pruženia
Základom suspenzie bola guľa obsahujúca dusík pod vysokým tlakom, asi 50-100 atmosfér, oddelená pružnou a odolnou membránou od čisto hydraulického systému, ktorý najskôr používal zelený minerálny olej typu LHM a počnúc treťou generáciou začala používať oranžovú syntetiku LDS.
Gule boli dvojakého druhu – pracovné a akumulačné. Pracovné gule boli umiestnené po jednej na každé koleso, ich membrány boli zospodu spojené s tyčami závesných hydraulických valcov, nie však priamo, ale cez pracovnú kvapalinu, ktorej množstvo a tlak sa mohli meniť.
Počas prevádzky sa sila prenášala cez kvapalinu a membránu, plyn sa stláčal, jeho tlak sa zvyšoval, teda slúžil ako pružný prvok.
Charakteristiky tlmenia pracovných stojanov z valca a gule boli zabezpečené prítomnosťou okvetných lístkov a kalibrovaných otvorov medzi nimi, ktoré bránia voľnému toku kvapaliny. Viskózne trenie premieňalo prebytočnú energiu na teplo, ktoré tlmilo vznikajúce kmity.
Regál fungoval ako hydraulický tlmič a bol veľmi účinný, keďže jeho kvapalina bola pod vysokým tlakom, nevarila ani nepenila.
Podľa toho istého princípu potom začali vyrábať známe plynové tlmiče pre každého, ktoré im umožňujú dlhodobo zažívať ťažké bremená bez varu oleja a straty svojich vlastností.
Škrtenie prietoku bolo viacstupňové, podľa charakteru prekážky sa otvárali rôzne ventily, menila sa dynamická tuhosť tlmiča, čo zabezpečovalo plynulý chod a spotrebu energie za všetkých podmienok.
Pre prispôsobenie vlastností pruženia bolo možné zmeniť jeho tuhosť pripojením ďalších guľôčok k spoločnému vedeniu cez samostatné ventily. Najpozoruhodnejší však bol vzhľad monitorovacieho systému pre úroveň tela a manuálne ovládanie jeho výšky.
Auto bolo možné nastaviť do jednej zo štyroch výškových polôh, z ktorých dve boli prevádzkové, normálne a so zvýšenou svetlou výškou, a dve čisto pre pohodlie. V hornej polohe bolo možné simulovať zdvíhanie auta zdvihákom na výmenu kolesa a v spodnej polohe sa auto prikrčilo k zemi, aby sa uľahčilo nakladanie.
To všetko bolo riadené hydraulickým čerpadlom, na príkaz ECU, zvyšovaním alebo znižovaním tlaku v systéme čerpaním ďalšej kvapaliny. Uzatváracie ventily mohli opraviť výsledok, po ktorom bolo čerpadlo vypnuté až do ďalšej potreby.
Keď sa rýchlosť zvýšila, pohyb so zdvihnutým telom sa stal nebezpečným a nepohodlným, auto automaticky znížilo vôľu a obišlo časť kvapaliny cez spätné vedenie.
Rovnaké systémy monitorovali absenciu náklonov v zákrutách a tiež minimalizovali šklbanie karosérie pri brzdení a akcelerácii. Stačilo len prerozdeliť kvapalinu vo vedení medzi kolesami jednej nápravy alebo medzi nápravami.
Výhody a nevýhody
Použitie plynu ako elastického závesného prvku by sa malo teoreticky považovať za ideálnu možnosť.
Nemá žiadne vnútorné trenie, má minimálnu zotrvačnosť a neunavuje sa, na rozdiel od kovu pružín a pružín. Ale teória nemôže byť vždy implementovaná s plnou účinnosťou. Preto celkom očakávané nedostatky, ktoré vznikli súbežne s výhodami nového zavesenia.
Pros:
- veľmi slušná jazda, autá Citroen s hydropneumatickým pružením sú v tejto časti dlho považované za štandardy;
- možnosť rýchleho manuálneho a automatického nastavenia výšky zavesenia;
- nastaviteľná tuhosť vrátane automatického prispôsobenia;
- dobrá kompatibilita s osvedčenými typmi vodiacich lopatiek, bežne sa používali princípy MacPherson a multi-link.
Nevýhody:
- ťažkosti s praktickou implementáciou, boli potrebné zásadne nové materiály a technológie;
- vysoká cena vďaka veľkému súboru vybavenia;
- v praxi nízka trvanlivosť, aj keď v zásade nie je obmedzená;
- vysoké náklady na opravy a údržbu;
- problémy so spoľahlivosťou.
Po dlhých rokoch výroby stále prevažovali zápory. Vzhľadom na nízku konkurencieschopnosť Citroen zastavil ďalšie používanie hydropneumatiky na lacných autách.
Neznamená to úplné opustenie jeho používania, drahé autá iných výrobcov naďalej ponúkajú tento typ komfortného adaptívneho pruženia ako opciu za poplatok.
Cena opravy
Naďalej sa používa veľa strojov s hydropneumatickým odpružením. Na sekundárnom trhu sa však kupujú skôr neochotne. Je to spôsobené vysokými nákladmi na udržiavanie takýchto áut v dobrom stave.
Zlyhajú gule, čerpadlá, vysokotlakové vedenia, ventily a regulátory. Cena gule od slušného výrobcu začína od 8-10 tisíc rubľov, originál je asi jeden a pol krát vyšší. Ak jednotka stále funguje, ale už stratila tlak, potom sa dá natankovať za približne 1,5-2 tisíc.
Väčšina dielov sa nachádza pod karosériou auta, takže trpia koróziou. A ak je celkom jednoduché nahradiť tú istú guľu, potom ak sa jej spojenie stane dôkladne kyslým, potom sa to zmení na veľký problém v dôsledku nepohodlia vynaloženia značného úsilia. Preto sa cena služby môže priblížiť cene samotného dielu.
Okrem toho môže pri výmene netesných potrubí v dôsledku korózie nastať veľa ťažkostí. Napríklad trubica z čerpadla prechádza celým strojom, bude potrebná technologická demontáž mnohých častí.
Emisná cena môže byť až 20 XNUMX rubľov a je nepredvídateľná v dôsledku korózie všetkých ostatných spojovacích prvkov.
Pracovná kvapalina na akúkoľvek opravu a údržbu je potrebná neustále a vo významných množstvách. Cena je porovnateľná s olejmi pre automatické prevodovky, asi 500 rubľov za liter pre LHM a asi 650 rubľov za syntetiku LDS.
Výmena mnohých dielov, napríklad tých, ktoré sa týkajú platforiem, teda nastavenie výšky karosérie, za nové, nie je vo všeobecnosti ekonomicky realizovateľná. Preto sme nazhromaždili veľa skúseností s obnovou a opravou dielov.
Či komfort dosť starých áut stojí za neustálu starostlivosť o odpruženie - každý sa rozhodne sám za seba.
