Den generelle enhed af Hydractive hydropneumatisk suspension, princippet om drift og prisen på reparation
Indhold
Ethvert bilophæng indeholder elastiske elementer, dæmpning og føringer. Producenter stræber efter at bringe egenskaberne af hver knude så tæt som muligt på det teoretiske ideal. Det er her de organiske mangler ved almindeligt anvendte løsninger, såsom fjedre, fjedre og oliehydrauliske støddæmpere, dukker op. Som et resultat beslutter nogle virksomheder at tage et radikalt skridt ved at bruge hydropneumatik i suspensionen.
Hvordan hydraulisk affjedring blev til
Efter adskillige eksperimenter med ophængning af tungt udstyr, herunder tanke, blev en ny type hydromekanik testet på Citroen-personbiler.
Efter at have opnået gode resultater med en erfaren baghjulsophæng på maskiner, der allerede på det tidspunkt var kendt for deres revolutionerende design med en monocoque krop og forhjulstræk. Traction Avant, blev det nye system serieinstalleret på den lovende Citroen DS19.
Succesen var over al forventning. Bilen er blevet ekstremt populær, blandt andet på grund af den usædvanligt glatte affjedring med justerbar højde på karosseriet.
Elementer, noder og mekanismer
Den hydropneumatiske affjedring indeholder elastiske elementer, der arbejder på nitrogen komprimeret til højt tryk, og den pumpes i hele luftfjederens levetid.
Dette er imidlertid ikke en simpel udskiftning af metal med komprimeret gas; et andet vigtigt element er også adskilt fra nitrogen gennem en fleksibel membran - en arbejdsvæske i form af en speciel hydraulikolie.
Sammensætningen af suspensionselementerne er groft opdelt i:
- hydropneumatiske hjulstivere (arbejdskugler);
- en trykakkumulator, der lagrer energi til at regulere suspensionen som helhed (hovedsfære);
- yderligere områder med stivhedsjustering for at give suspensionsegenskaberne til tilpasning;
- pumpe til pumpning af arbejdsvæsken, først mekanisk drevet af motoren og derefter elektrisk;
- et system af ventiler og regulatorer til styring af bilens højde, kombineret til såkaldte platforme, en for hver aksel;
- højtryks hydrauliske ledninger, der forbinder alle noder og elementer i systemet;
- ventilerne og regulatorerne, der forbinder affjedringen til styretøjet og bremserne, blev senere tabt fra den forbindelse;
- elektronisk styreenhed (ECU) med mulighed for manuelt og automatisk at indstille kropspositionens niveau.
Udover hydropneumatiske elementer omfattede affjedringen også traditionelle enheder i form af en ledevinge, som danner den overordnede struktur af et selvstændigt ophæng.
Princippet for drift af den hydropneumatiske suspension
Suspensionen var baseret på en kugle indeholdende nitrogen under højt tryk, omkring 50-100 atmosfærer, adskilt af en fleksibel og holdbar membran fra et rent hydraulisk system, som først brugte grøn mineralolie af typen LHM, og fra tredje generation de begyndte at bruge orange LDS-syntetik.
Kuglerne var af to typer - arbejdende og akkumulerende. Arbejdskuglerne blev placeret en ad gangen på hvert hjul, deres membraner var forbundet nedefra til stængerne på de hydrauliske suspensionscylindre, men ikke direkte, men gennem en arbejdsvæske, hvis mængde og tryk kunne ændre sig.
Under driften blev kraften overført gennem væsken og membranen, gassen blev komprimeret, dens tryk steg, og dermed fungerede den som et elastisk element.
Dæmpningsegenskaberne for arbejdsstativerne fra cylinderen og kuglen blev sikret ved tilstedeværelsen af kronbladsventiler og kalibrerede huller mellem dem, hvilket forhindrer den frie væskestrøm. Viskøs friktion konverterede den overskydende energi til varme, hvilket dæmpede de resulterende svingninger.
Stativet fungerede som en hydraulisk støddæmper og meget effektiv, da dens væske var under højt tryk, ikke kogte eller skum.
Efter samme princip begyndte de at lave velkendte gasstøddæmpere til alle, som giver dem mulighed for at opleve tunge belastninger i lang tid uden at koge olien og miste deres egenskaber.
Droslingen af flowet var flertrinsvis, afhængigt af forhindringens art, forskellige ventiler blev åbnet, støddæmperens dynamiske stivhed ændret, hvilket sikrede jævn kørsel og energiforbrug under alle forhold.
For at tilpasse ophængets egenskaber kunne dens stivhed ændres ved at forbinde yderligere kugler til en fælles linje gennem separate ventiler. Men det mest spektakulære var udseendet af et overvågningssystem for kroppens niveau og manuel kontrol af dens højde.
Bilen kunne indstilles i en af fire højdepositioner, hvoraf to var operative, normale og med øget frihøjde, og to udelukkende for bekvemmeligheds skyld. I den øverste position var det muligt at simulere at løfte bilen med en donkraft for at skifte hjul, og i den nederste position krøb bilen sig til jorden for at lette lastningen.
Alt dette blev styret af en hydraulisk pumpe, på kommando af ECU, hvilket øgede eller mindskede trykket i systemet ved at pumpe yderligere væske. Afspærringsventiler kunne fikse resultatet, hvorefter pumpen blev slukket indtil næste behov for den.
Efterhånden som hastigheden steg, blev bevægelsen med en hævet krop usikker og ubehagelig, bilen reducerede automatisk frigangen, idet den omgik en del af væsken gennem returledningerne.
De samme systemer overvågede fraværet af ruller i hjørner og minimerede også pikken af kroppen under bremsning og acceleration. Det var nok bare at omfordele væsken i linjerne mellem hjulene på en aksel eller mellem akslerne.
Fordele og ulemper
Brugen af gas som et elastisk ophængselement bør teoretisk set betragtes som en ideel mulighed.
Den har ingen indre friktion, den har minimal inerti og bliver ikke træt i modsætning til fjedres og fjedres metal. Men teorien kan ikke altid implementeres med fuld effektivitet. Derfor de ganske forventede mangler, der opstod sideløbende med fordelene ved den nye affjedring.
Teknikere:
- meget anstændig tur, Citroen-biler med hydropneumatisk affjedring er længe blevet betragtet som standarder i denne del;
- muligheden for hurtig manuel og automatisk justering af affjedringens højde;
- justerbar stivhed, herunder til automatisk tilpasning;
- god kompatibilitet med gennemprøvede styrevingetyper, MacPherson og multi-link principper blev almindeligt anvendt.
Ulemper:
- vanskeligheder med praktisk implementering, fundamentalt nye materialer og teknologier var påkrævet;
- høj pris på grund af et stort sæt udstyr;
- i praksis lav holdbarhed, selvom den grundlæggende ikke er begrænset;
- høje omkostninger til reparation og vedligeholdelse;
- pålidelighedsproblemer.
Efter mange års produktion opvejede ulemperne stadig. Stillet over for lav konkurrenceevne stoppede Citroen yderligere brug af hydropneumatik på budgetbiler.
Dette betyder ikke en fuldstændig opgivelse af brugen, dyre biler fra andre producenter tilbyder fortsat denne type komfortabel adaptiv affjedring som muligheder mod et gebyr.
Reparationspris
Mange maskiner med hydropneumatisk affjedring bliver fortsat brugt. Men de købes ret modvilligt på det sekundære marked. Dette skyldes de høje omkostninger ved at vedligeholde sådanne biler i god stand.
Kugler, pumper, højtryksledninger, ventiler og regulatorer fejler. Prisen på en kugle fra en anstændig producent starter fra 8-10 tusind rubler, originalen er omkring halvanden gange højere. Hvis enheden stadig fungerer, men allerede har mistet trykket, kan den tankes op for omkring 1,5-2 tusinde.
De fleste af delene er placeret under bilens karrosseri, så de lider af korrosion. Og hvis det er ret simpelt at udskifte den samme kugle, så hvis dens forbindelse bliver grundigt sur, bliver dette til et stort problem på grund af ulejligheden ved at anvende en betydelig indsats. Derfor kan prisen på ydelsen nærme sig prisen på selve delen.
Desuden kan der opstå mange vanskeligheder ved udskiftning af rørledninger, der lækker på grund af korrosion. For eksempel går røret fra pumpen gennem hele maskinen, teknologisk demontering af mange dele vil være påkrævet.
Udstedelsesprisen kan være op til 20 tusind rubler, og den er uforudsigelig på grund af korrosion af alle andre fastgørelseselementer.
Arbejdsvæsken til enhver reparation og vedligeholdelse er påkrævet konstant og i betydelige mængder. Prisen kan sammenlignes med olier til automatiske transmissioner, omkring 500 rubler per liter for LHM og omkring 650 rubler for LDS syntetiske stoffer.
At udskifte mange dele, for eksempel dem, der er relateret til platformene, det vil sige at justere højden af kroppen, med nye er generelt ikke økonomisk gennemførligt. Derfor har vi oparbejdet en masse erfaring i restaurering og reparation af dele.
Om komforten i ret gamle biler er den konstante pleje af affjedringen værd - alle bestemmer selv.
