Il dispositivo generale della sospensione idropneumatica Hydractive, il principio di funzionamento e il prezzo di riparazione
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Qualsiasi sospensione per auto contiene elementi elastici, ammortizzatori e guide. I produttori si sforzano di avvicinare il più possibile le proprietà di ciascun nodo all'ideale teorico. È qui che emergono le carenze organiche delle soluzioni di uso comune, come molle, molle e ammortizzatori oleodinamici. Di conseguenza, alcune aziende decidono di fare un passo radicale, utilizzando l'idropneumatica nelle sospensioni.
Come sono nate le sospensioni idrative
Dopo numerosi esperimenti con la sospensione di attrezzature pesanti, compresi i carri armati, sulle autovetture Citroen è stato testato un nuovo tipo di idromeccanica.
Aver ottenuto buoni risultati con una sospensione posteriore esperta su macchine già note all'epoca per il loro design rivoluzionario con carrozzeria monoscocca e trazione anteriore. Trazione Avant, il nuovo sistema è stato installato in serie sulla promettente Citroen DS19.
Il successo è andato oltre ogni aspettativa. L'auto è diventata estremamente popolare, anche grazie alle sospensioni insolitamente fluide con altezza regolabile della carrozzeria.
Elementi, nodi e meccanismi
La sospensione idropneumatica incorpora elementi elastici funzionanti con azoto compresso ad alta pressione e viene pompata per l'intera vita utile della molla pneumatica.
Tuttavia, questa non è una semplice sostituzione del metallo con gas compresso; anche un secondo elemento importante è separato dall'azoto attraverso una membrana flessibile, un fluido di lavoro sotto forma di uno speciale olio idraulico.
La composizione degli elementi di sospensione è grosso modo suddivisa in:
- puntoni della ruota idropneumatica (sfere di lavoro);
- un accumulatore di pressione che immagazzina energia per regolare la sospensione nel suo insieme (sfera principale);
- aree aggiuntive di regolazione della rigidità per conferire alla sospensione proprietà di adattamento;
- pompa per il pompaggio del fluido di lavoro, azionata prima meccanicamente dal motore, e poi elettrica;
- un sistema di valvole e regolatori per il controllo dell'altezza della vettura, combinati nelle cosiddette piattaforme, una per ogni asse;
- linee idrauliche ad alta pressione che collegano tutti i nodi e gli elementi del sistema;
- le valvole e i regolatori che collegavano la sospensione allo sterzo e ai freni furono successivamente staccati da quel collegamento;
- centralina elettronica (ECU) con la possibilità di impostare manualmente e automaticamente il livello della posizione del corpo.
Oltre agli elementi idropneumatici, la sospensione comprendeva anche unità tradizionali a forma di pala di guida, che costituiscono la struttura complessiva di una sospensione indipendente.
Il principio di funzionamento della sospensione idropneumatica
La sospensione era basata su una sfera contenente azoto ad alta pressione, circa 50-100 atmosfere, separata da una membrana flessibile e durevole da un sistema puramente idraulico, che utilizzava per primo olio minerale verde del tipo LHM, e a partire dalla terza generazione ha iniziato a utilizzare sintetici LDS arancioni.
Le sfere erano di due tipi: funzionanti e accumulate. Le sfere di lavoro erano poste una alla volta su ciascuna ruota, le loro membrane erano collegate dal basso alle aste dei cilindri idraulici delle sospensioni, ma non direttamente, ma attraverso un fluido di lavoro, la cui quantità e pressione potevano variare.
Durante il funzionamento, la forza veniva trasmessa attraverso il liquido e la membrana, il gas veniva compresso, la sua pressione aumentava, quindi fungeva da elemento elastico.
Le caratteristiche di smorzamento delle cremagliere di lavoro dal cilindro e dalla sfera erano assicurate dalla presenza di valvole a petalo e fori calibrati tra di loro, che impedivano il libero deflusso del liquido. L'attrito viscoso ha convertito l'energia in eccesso in calore, che ha smorzato le oscillazioni risultanti.
La cremagliera fungeva da ammortizzatore idraulico e molto efficace, poiché il suo liquido era ad alta pressione, non bolliva né formava schiuma.
Secondo lo stesso principio, hanno quindi iniziato a realizzare noti ammortizzatori a gas per tutti, che consentono loro di sopportare carichi pesanti a lungo senza far bollire l'olio e perdere le loro proprietà.
La regolazione del troppopieno era multistadio, a seconda della natura dell'ostacolo, venivano aperte diverse valvole, cambiata la rigidità dinamica dell'ammortizzatore, il che garantiva un funzionamento regolare e un consumo di energia in tutte le condizioni.
Per adattare le proprietà della sospensione, la sua rigidità potrebbe essere modificata collegando sfere aggiuntive a una linea comune attraverso valvole separate. Ma la cosa più spettacolare è stata la comparsa di un sistema di monitoraggio del livello del corpo e il controllo manuale della sua altezza.
L'auto poteva essere impostata in una delle quattro posizioni di altezza, due delle quali erano operative, normali e con maggiore altezza da terra, e due puramente per comodità. Nella posizione superiore si poteva simulare il sollevamento dell'auto con un cric per cambiare la ruota, e nella posizione inferiore l'auto si accovacciava a terra per facilitare il carico.
Il tutto era comandato da una pompa idraulica, al comando della ECU, aumentando o diminuendo la pressione nell'impianto pompando fluido aggiuntivo. Le valvole di intercettazione potrebbero correggere il risultato, dopodiché la pompa è stata spenta fino alla successiva necessità.
Con l'aumentare della velocità, il movimento con il corpo rialzato diventava pericoloso e scomodo, l'auto riduceva automaticamente il gioco, bypassando parte del liquido attraverso le linee di ritorno.
Gli stessi sistemi hanno monitorato l'assenza di rollio in curva e hanno anche ridotto al minimo il beccheggio del corpo durante la frenata e l'accelerazione. Bastava solo ridistribuire il liquido nelle linee tra le ruote di un asse o tra gli assi.
Vantaggi e svantaggi
L'uso del gas come elemento di sospensione elastico dovrebbe teoricamente essere considerato un'opzione ideale.
Non ha attrito interno, ha un'inerzia minima e non si stanca, a differenza del metallo delle molle e delle molle. Ma la teoria non può sempre essere attuata con piena efficienza. Da qui le carenze abbastanza attese sorte parallelamente ai vantaggi della nuova sospensione.
pro:
- giro molto dignitoso, le auto Citroen con sospensione idropneumatica sono state a lungo considerate standard in questa parte;
- la possibilità di una pronta regolazione manuale e automatica dell'altezza della sospensione;
- rigidità regolabile, anche per adattamento automatico;
- buona compatibilità con i collaudati tipi di palette di guida, i principi MacPherson e multi-link erano comunemente usati.
contro:
- difficoltà con l'attuazione pratica, erano necessari materiali e tecnologie fondamentalmente nuovi;
- prezzo elevato a causa di un ampio set di attrezzature;
- in pratica, bassa durabilità, anche se fondamentalmente non limitata;
- costi elevati di riparazione e manutenzione;
- problemi di affidabilità
Dopo molti anni di produzione, i contro erano ancora più importanti. Di fronte alla scarsa competitività, Citroen ha interrotto l'ulteriore uso dell'idropneumatica sulle auto economiche.
Ciò non significa un completo abbandono del suo utilizzo, le auto costose di altri produttori continuano a offrire questo tipo di comode sospensioni adattive come opzioni a pagamento.
Prezzo di riparazione
Molte macchine con sospensione idropneumatica continuano ad essere utilizzate. Ma vengono acquistati sul mercato secondario piuttosto a malincuore. Ciò è dovuto all'alto costo del mantenimento di tali auto in buone condizioni.
Sfere, pompe, linee ad alta pressione, valvole e regolatori si guastano. Il prezzo di una sfera di un produttore decente parte da 8-10 mila rubli, l'originale è circa una volta e mezza più alto. Se l'unità funziona ancora, ma ha già perso pressione, può essere rifornita di carburante per circa 1,5-2 mila.
La maggior parte delle parti si trova sotto la carrozzeria dell'auto, quindi soffrono di corrosione. E se è abbastanza semplice sostituire la stessa sfera, se la sua connessione diventa completamente acida, questo si trasforma in un grosso problema a causa dell'inconveniente di applicare uno sforzo significativo. Pertanto, il prezzo del servizio può avvicinarsi al prezzo della parte stessa.
Inoltre, possono sorgere molte difficoltà quando si sostituiscono le tubazioni che perdono a causa della corrosione. Ad esempio, il tubo della pompa attraversa l'intera macchina, sarà necessario lo smantellamento tecnologico di molte parti.
Il prezzo di emissione può arrivare fino a 20 mila rubli ed è imprevedibile a causa della corrosione di tutti gli altri elementi di fissaggio.
Il fluido di lavoro per eventuali riparazioni e manutenzioni è richiesto costantemente e in quantità significative. Il prezzo è paragonabile agli oli per trasmissioni automatiche, circa 500 rubli al litro per LHM e circa 650 rubli per sintetici LDS.
Sostituire molte parti, ad esempio quelle relative alle pedane, cioè regolare l'altezza della scocca, con altre nuove in genere non è economicamente fattibile. Pertanto, abbiamo accumulato molta esperienza nel restauro e nella riparazione di parti.
Se il comfort di auto abbastanza vecchie vale la cura costante delle sospensioni, ognuno decide da solo.
