Hidropneimatiskās suspensijas tipa Hydractive sastāvs un īpašības

Hidropneimatiskās balstiekārtas ieņem īpašu vietu starp transportlīdzekļu šasijas konstrukcijām. Šī ir diezgan sarežģīta sistēma, kurā elastīgais elements ir slāpeklis, kas saspiests līdz spiedienam virs 50 atmosfērām, ko ierobežo darba sfēru metāla korpuss un hidrauliskais šķidrums caur elastīgu membrānu. Spiedienu uz sfēru pārnes hidrauliskais cilindrs, kura virzulis ir savienots ar piekares sviru. Amortizācijas funkcijas veic ar mainīgas sekciju vārstiem, kas atrodas starp virzuli un šķidrumu sfērā.

Hidraktīvās suspensijas parādīšanās

Vieglajos automobiļos šis tips tiek izmantots kopš 1954. gada, pēc tā ieviešanas Citroën automašīnās. Sākumā attīstība notika no hidropneimatikas uzstādīšanas tikai uz Traction Avant modeļa aizmugurējās ass, pēc tam tajā tika integrēti visas šasijas mehānismi, ieskaitot stūri, transmisiju un bremzes. Vēlāk, attīstoties virzienam, integrācijas pakāpe tika samazināta, aprobežojoties ar piekares elementiem.

Attīstības posmi

Sistēmas funkcijas mainījās, dizaineri pastāvīgi atradās meklējumos. Sistēmai ir trīs paaudzes, lai gan bija daudz variantu atkarībā no konkrētā auto modeļa.

Pirmā parādīšanās

Sistēmas izskats veidojās diezgan ātri, kas ir saistīts ar tās koncepcijas vienkāršību un loģiku. Dažas funkcijas vēlāk tika noņemtas un dažas pievienotas, taču struktūra mainījās maz:

• balstiekārtas stinguma regulēšanai tika izmantotas papildus pneimohidrauliskās sfēras, pa vienai katrai asij;
• Auto paaugstināta komforta režīma aktivizēšana tika veikta ar elektroniskās vienības lēmumu, kas kontrolē vārstus uz asīm;
• cietā sporta režīmā vārsti tika aizvērti, katram ritenim tika atstāts tikai tāds saspiestā slāpekļa daudzums, kāds bija attiecīgās neatkarīgās piekares zonā.

Pēc izskata diezgan primitīvs regulēšanas risinājums nodrošināja pārsteidzošu vienmērīgu braukšanu un ātru režīmu pārslēgšanu. Piekares augstumu var kontrolēt, sūknējot papildu šķidrumu pa hidrauliskajām līnijām. Pastāvīgā spiedienā tas palielināja vai samazināja klīrensu.

Kas ir mainījies otrajā paaudzē

Ir pievienota vēl viena sfēra, lai saglabātu spiedienu aizmugurējā piekarē, kad dzinējs ir izslēgts. Ir mainījušies stinguma kontroles algoritmi un līdz ar tiem arī režīmu nosaukumi. Būtiskā atšķirība starp tām gandrīz pazuda, vārsta iedarbināšanas sliekšņa vērtības, pamatojoties uz sensora signāliem, vienkārši mainījās. Kļuva iespējams ātri reaģēt uz ķermeņa apgriešanos un slīpumiem.

Hidratīvs 3

Šeit jau ir daudz vairāk izmaiņu:

• agrīnā "minerālūdens" LHM vietā tiek izmantots modernāks sintētiskais šķidrums, piemēram, LDS;
• bija automātiska režīmu pārslēgšana atbilstoši virsbūves augstumam, lielā ātrumā nolaidās, un, nosakot sliktu ceļu, palielināja klīrensu;
• piekares stingrību sāka regulēt automātiski;
• kopējās sastāvdaļas ar stūres pastiprinātāju un bremžu sistēmu ir izslēgtas no aprīkojuma;
• manuāli atlasīto režīmu nosaukumi atkal ir mainījušies.

Vēl vairāk papildināta un uzlabota versija saņēma apzīmējumu Hydractive 3+.

Balstiekārtas sastāvdaļas un to funkcijas

Sistēmu veido šādas pamatvienības:

• darba elementi katram ritenim - hidropneimatiskās sfēras ar slāpekļa un šķidruma atdalīšanu ar elastīgu diafragmu;
• mehānisks, ar dzinēju darbināms vai vēlāk elektrisks sūknis ar spiediena akumulatoru;
• papildu tvertnes dažādiem mērķiem, kas kontrolē balstiekārtas stingrību;
• vadības mehānismi hidraulisko vārstu veidā ar elektrisko piedziņu;
• augsta un zema spiediena cauruļvadi, kas sadalīti visā transportlīdzeklī;
• vadības elektroniskais bloks ar sensoriem un saskarni ar citām sistēmām.

Katra riteņa hidraulisko cilindru virzuļi tika savienoti ar parastajām neatkarīgo balstiekārtu mehāniskajām vadlāpstiņām, ieskaitot MacPherson tipa, bet bez amortizatoriem un atsperēm. Viņu loma tika veikta, droseles hidrauliskos vārstus virsvirzuļa telpā un saspiestu gāzi sfērās.

Piekares darbs

Spēks no kustīgā riteņa caur virzošo aparātu, stieni un virzuli tiek pārnests uz šķidrumu darba riteņa sfērās. Savas nesaspiežamības dēļ eļļa darbojas ar vienādu spiedienu visā sistēmā, ja tiek atvērti vadības vārsti. Gāze sfērās, gluži pretēji, tiek saspiesta, samazinot tilpumu un palielinot spiedienu. Tādējādi tiek panākts hidrauliskā cilindra pretestības palielinājums pret virzuļa gājienu un tādējādi tiek novērsta balstiekārtas saspiešana.

Pateicoties cauruļvadiem, spiedienu var pārnest uz jebkuru sistēmas punktu, un tāpēc to var regulēt uz visiem riteņiem. Tiek īstenota iespēja neitralizēt virsbūves sitienus, ripošanos, klīrensa izmaiņas atkarībā no transportlīdzekļa slodzes.

Saspiestās gāzes īpašības, kas būtiski atšķiras no atsperēs izmantotā metāla īpašībām un vēl jo vairāk no daudzslāņu atsperēm, kurām ir iekšēja berze, ir kļuvušas visnoderīgākās vienmērīgas darbības uzlabošanai. Piekares reakcijas precizitāti dinamiskajā režīmā nodrošina iebūvēts amortizators regulējamu droseļvārsta atveru veidā, pa kuriem šķidrums plūst no virzuļa uz membrānu sfēras iekšpusē.

Divas reizes mainīts arī sistēmas darba šķidrums. Pirmais, sarkanais LHS, tika izstrādāts kā alternatīva parastajam bremžu šķidrumam, taču saglabāja dažus tā trūkumus, jo īpaši spēju piesātināties ar mitrumu. Iegūtā korozija samazināja aktīvās balstiekārtas izturību. Pēc tam tā tika aizstāta ar zaļu LHM tipa minerāleļļu, kas novērš šo trūkumu. Bet tā bāzei, kas izstrādāta, pamatojoties uz automātisko pārnesumkārbu eļļām, bija savas problēmas straujas novecošanas veidā. Jaunākās versijas pildītas ar oranžu LDS sintētiku, kas vislabāk atbilst sistēmas hidropneimatisko elementu prasībām. Šķidrumi nav savietojami un nav savstarpēji aizvietojami, membrānas sfērās ir paredzētas stingri atbilstoši to veidam.

Hidrauliskās piekares svarīgākā elementa - ar slāpekli pildīto sfēru - ražošanas tehnoloģija nodrošina gandrīz neierobežotu diafragmas blīvējumu kalpošanas laiku. Bet neizbēgamā slāpekļa noplūde ilgstošā laika periodā izraisa to pārmērīgu deformāciju un plīsumu. Sākotnēji bija paredzēta ekspluatācijā esošo sfēru atsūknēšana, pēc tam uzpildes vārsti tika atcelti. Taču galvenā iespēja pievienot gāzi joprojām ir pieejama.

Pārplīsusi membrāna aptur normālu apkalpotā riteņa darbību, taču drošības apsvērumu dēļ tā klīrensa zonā tiek nodrošināts drošības režīms.

Hidropneimatikas priekšrocības

Šāda veida balstiekārta jau sen nav ierobežota ar Citroen automašīnām. Ar tiem ir aprīkoti daudzi dažādu ražotāju premium modeļi, kur šasijas precīzai darbībai tiek izvirzītas īpašas prasības. Tas mašīnām piešķir īpašas īpašības, kuras ir gandrīz nesasniedzamas ar citiem līdzekļiem:

• komforta, gluduma un lieliskas vadāmības kombinācija;
• uzdevumu izstrāde uz visa veida ceļa segumiem;
• piekares funkciju elektroniska kontrole visos režīmos, sākot no stāvēšanas līdz ātrai kustībai pa automaģistrālēm;
• automātiska pielāgošana un manuāla vadība;
• augsta uzticamība jaunākajās versijās, kas ir salīdzināma ar tradicionālākiem balstiekārtu veidiem.

Vienīgais trūkums ir augstā sarežģītība, kas lielā mērā ietekmē automašīnas cenu. Premium klasē tas nav tik pamanāms, taču praktiski izslēdz izmantošanu budžeta segmentos.