Hydropneumatické odpruženie

Citroën – hydropneumatický zásobník tlaku, Hydraulická Guľa

Hydropneumatika alebo oleopneumatika je nekonvenčný systém pruženia, ktorý využíva na tlmenie vibrácií kombináciu hydrauliky (hydraulický olej) a pneumatiky (stlačený plyn). Tento systém sa využíva prevažne v automobiloch značky Citroën.

História[upraviť | upraviť zdroj]

Systém vyvinul francúzsky konštruktér Paul Magés počas druhej svetovej vojny, zamestnanec automobilky Citroën. V roku 1954 bol prvýkrát použitý systém hydropneumatického zavesenia na automobile Citroën Traction Avant v modeli 15CV. Konkrétne na zadnej náprave, mal zabezpečovať stabilnú svetlú výšku, nezávisle od hmotnosti nákladu a pritom mal zachovať pohodlné pruženie. Automobilka Citroën ukončila výrobu hydropneumatického odpruženia pre európsky trh 2.6.2017 s posledným modelom Citroën C5.

Funkcia[upraviť | upraviť zdroj]

Systém využíva hydropneumatické zásobníky (gule), ktoré sú rozdelené membránou. V prvej časti membrány sa nachádza plyn, dusík. Do druhej časti vstupuje hydraulická kvapalina a pôsobí na membránu s plynom. Vibrácie sú prenášané prostredníctvom hydraulickej kvapaliny do gule a pôsobia na membránu a plynovú komoru. To nahradzuje funkciu pružiny, plyn okamžite reaguje proti hydraulickej kvapaline a plynová komora pohlcuje vibrácie. Funkciu tlmiča nahradzuje kvapalina prechodom cez ventil – Tlmenie vibrácií je vykonávané prostredníctvom ventilu vo vstupnej časti gule, vytvára odpor prechádzajúcej kvapaline.

Pohybom membrány nastáva v systéme potreba neustáleho prebytku a nedostatku kvapaliny, jej obeh je zabezpečený hydraulickým čerpadlom s pracovným tlakom až 200bar. Zmenou množstva kvapaliny v systéme je možné meniť svetlú výšku automobilu, o stabilnú výšku sa starajú výškové korektory. Pracujú na jednoduchom princípe kedy pri nízkej polohe kvapalinu vpustia do pružiacich zásobníkov alebo kvapalinu vypustia spať do zásobníka hydraulického oleja.

Systémy[upraviť | upraviť zdroj]

Klasický hydropneumatický systém

- sa používal až do roku 1999 v rôznych obmenách s rôznymi vylepšeniami. Vo väčšine prípadov využíva spoločnú sústavu pre subkomponenty ako brzdy, posilňovač riadenia, poloautomatické radenie. V 90tych rokoch boli do systému integrované protipadacie zámky a tak už auto neklesalo pri vypnutom motore.

Hydractive I.

- Vychádzal z konceptu Citroën ACTIVA 1988. Bol prvýkrát použitý v modeli XM v roku 1989. Je to prvý elektronicky riadený variabilný podvozok. Podľa snímačov náklonu karosérie samostatne volil medzi dvomi charakteristikami pruženia, komfort a sport. V režime komfort bol aktívny celý okruh a auto malo výnimočne mäkké pruženie. V režime sport sa okruh obmedzil a rýchlejšie tak reagoval, tlmenie bolo obmedzené a podvozku sa zvýšila tuhosť.

Hydractive II.

- Bol použitý v II generácií Citroënu XM a Xantia. Fungoval podobne ako predchádzajúci systém ale mal mnoho vylepšení. Elektronické riadenie bolo doplnené o snímače natočenia volantu a pokročilú riadiacu jednotku.

ACTIVA

- systém hydractive bol doplnený o 2 piestnice a gule, ktoré zabezpečovali, že auto pôsobilo na náklon rovnakou protisilou tzn. nemalo náklony. Stabilitou sa tak Xantia radila k superšportovým vozidlám. Systém využíval 10 hydropneumatických zásobníkov a tak bol príliš drahý na údržbu. To viedlo k jeho ukončeniu a v modeli C5 sa už nepoužil.

Hydractive III.

- Bol použitý v Citroëne C5, oproti predchádzajúcim verziám výrazne zjednodušený, tým získal vysokú spoľahlivosť, nenáročnosť a predĺžený servisný interval až 10 rokov alebo 200 000 km.

- Systém využíva snímače ako pri hydractive II. Oproti modelu II má množstvo vylepšení napríklad

Elektronicky reguluje tuhosť a výšku podvozku na základe rýchlosti, hmotnosti a náklonu vozidla

Vyhodnocuje štýl jazdy vodiča a podla toho uzamyká režimy tuhosti

Pri rýchlosti nad 110 km/h zníži výšku vozidla pre zlepšenie aerodynamiky a zlepšenie spotreby

Pri rýchlosti pod 75 km/h a nerovnostiach automaticky zvýši podvozok pre zachovanie komfortu posádky

Hydractive III+

- Bol použitý v Citroëne C5 a C6 (v modeli 2.2 HDi). Oproti systému hIII mal k dispozícií ďalšie dve gule ktoré pripájal podľa režimu comfort, sport. Dosahoval tým väčší komfort a viac charakteristík ako klasický HIII.

Hydractive III+ AMVAR

- Bol použitý iba v Citroëne C6 (okrem 2.2 HDi). Zjednodušene pre každé koleso sú 2 gule pruženia, pripájajú sa podľa hlavnej charakteristiky comfort a sport. Systém AMVAR obmedzuje prietok hydraulického oleja, dokáže to v reálnom čase (7 milisekúnd). Citroën C6 tak má pre každé koleso nezávisle 16 charakteristík tuhosti a dokáže ich meniť 400x za sekundu.

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Systém je patentovaný automobilkou Citroën. Licenčne však bol použitý v širokej škále techniky nielen v oblasti automobilizmu.

V licencii sa používal v automobiloch

Audi A8 D11 (Audi V8 Quattro), D2 (Audi A8), Typ 44 a C4
BMW rad 7 E32 – 735 iL, 740iL a 750iL
BMW rad 5 (E34) – Touring 525i a 530i
BMW rad 7 (E38) – 740 iL a 750iL
Rolls-Royce Silver Shadow
Bentley T1/T2
Mercedes-Benz 450SEL 6.9
Mercedes-Benz W 116 – 1975 do 1980
Mercedes-Benz W 126 – 1979 do 1991
Maserati Quattroporte II.
Porsche 911L
Berliet nákladné vojenské vozidlá
Peugeot 405 4x4 (iba pre zadnú nápravu)
Toyota LandCruiser Toyota AHC systém

Automobily Citroën:

Traction Avant 15CV posledný rok výroby (iba pre zadnú nápravu)
Type H iba v sanitných verziách (iba pre zadnú nápravu)
DS / ID
SM
Citroën Belphegor (iba pre brzdový systém)
Citroën K (iba pre brzdový systém)
GS / GSA
CX
BX
XM – Hydractive I. a Hydractive II.
Xantia – Hydractive II., Activa SC, klasická hydropneumatika
C5 – Hydractive III. a Hydractive III+
C6 – Hydractive III+ (Model 2.2 HDi), Hydractive III+ s AMVAR

Iná technika :

VAB (vojenské vozidlo francúzskej armády)
S-Tank (Stridsvagn 103, tank švédskej armády, využíval hydropneumatiku pre niveláciu pevne inštalovaného kanónu)
Challenger 2 (Stredný tank anglickej armády)
JCB Fastrac (traktor, bager)

A iné..

Hydraulický olej[upraviť | upraviť zdroj]

Pôvodná hydropneumatika používala minerálny olej červený LHS a neskôr modrý LHS2
Od modelu BX, CX zelený minerálny olej LHM, ktorý je zámenný s novším LHM PLUS
Od Hydractive III. sa používal plne syntetický olej LDS.

Výhody[upraviť | upraviť zdroj]

Komfort je nepomerne lepší ako pri konvenčnom zavesení, konvenčné zavesenie musí voliť kompromisy medzi tuhosťou a komfortom, tiež musí brať ohľad na hmotnosť vozidla a jeho svetlú výšku, v prípade hydropneumatiky sú tieto protiklady odstránené a je tak možné mať mäkké pruženie, stabilnú svetlú výšku a stabilitu vozidla.

Vozidlá využívajú až do hydractive III., prepojenú brzdovú sústavu, brzdy tak nepotrebujú posilňovač riadenia a vákuovú pumpu, jednoducho sa prepúšťa brzdovým valcom tlak z pruženia do bŕzd, ktoré tak namiesto (80bar) pracujú s tlakom približne 170 bar. Brzdový valec má tiež krátky chod oproti obyčajným brzdám len približne 2 cm.

Komponenty náprav ako čapy, tyčky stabilizátora, ložiská majú väčšiu výdrž lebo nedostávajú rázy ako pri konvenčnom pružení, vydržia tak nepomerne dlhšie.

Nezávisle od zaťaženia automobilu (naložený kufor a počet osôb) sa udržuje svetlá výška v zvolenej polohe, tiež so stabilnou charakteristikou pruženia (podvozok po naložení nestvrdne)

Svetlú výšku je možné ručne zmeniť v prípade potreby a prejsť tak konkrétnymi prekážkami

Automobil je účinnejšie tlmený ako vzduchové pruženie a tým aj stabilnejší, pri nábehu do jamy nevzniká jav akcie a reakcie, (auto nie je vymrštené do vzduchu pri nerovnosti)

Vďaka automatickému udržiavaniu svetlej výšky je možné jazdiť bez jedného kolesa, táto skutočnosť sa zistila pri atentáte na francúzskeho prezidenta Jacque Chirac v Citroëne DS. Odvtedy bol prezidentskou limuzínou vždy Citroën až do nástupu Hollanda.

V prípade deravej pneumatiky je možné autom pokračovať ďalej, v mnohých prípadoch vodič ani nezaznamená defekt.

Servisovatelnosť systému je oproti konvenčným pružinám a tlmičom jednoduchšia, hydropneumatická guľa môže byť vymenená za pár minút.

Nevýhody[upraviť | upraviť zdroj]

Automobil vyžaduje výmenu zásobníkov, vyčistenie sacích sitiek a výmenu kvapaliny v prípade klasickej hydropneumatiky je to odporúčaný interval 4 roky alebo 60 000 km. V prípade Hydractive III a novší, je to 10 rokov alebo 200 000 km. V prípade že je systém zanedbaný stáva sa nefunkčným vrátane subsystémov ako brzdy a posilňovač riadenia.

Hydropneumatický systém môže byť finančne aj časovo náročný na opravu v prípade dlhodobého zanedbania.

V prípade mnohých starších automobilov je systém zanedbaný a to rapídne znižuje cenu automobilu.

Do roku 1990 bola ochrana hydraulického vedenia len zinkovaním, systém bol tak často označovaný za poruchový kvôli korózií a následným perforáciám vedenia.

V prípade klasickej hydropneumatiky sa v prípade poruchy hydraulickej sústavy alebo nefunkčnosti motora, znefunkčnilo pruženie, udržiavanie svetlej výšky ako aj subkomponenty ako brzdy, posilňovač riadenia.

V prípade systémov Hydractive I. a II. pribudli možnosti závad elektronických častí a zlého volenia režimov pruženia prípadne uzamknutie tuhého režimu.