Гідропневматична підвіска: принцип роботи

Гідропневматична підвіска являє собою автомобільний вузол, який складається з пружних елементів, взаємодіючих між собою за допомогою гідравлічної і пневматичної сили. Сучасна система даній конструкції відома під назвою Hydractive. У третьому поколінні передбачена автоматична регулювання характеристик, що робить вузол активним, в залежності від дороги і інших транспортних умов. Розглянемо особливості і характеристики цього блоку.

Історія створення

Вперше гідропневматична підвіска «Сітроен» з'явилася в 1954 році. Саме на цій марці машини була випробувана більш сучасна, за порівняно з аналогами, система. За минулий період конструктори активно допрацьовували цей вузол, вносили у нього кардинальні зміни.


В сучасності застосовується вже третє покоління такого типу активної підвіски. Конструкція дозволяє звести до мінімуму вплив людського фактора. Подібна система ліцензії використовується також компаніями, «Роллс-ройс» і «Мерседес».

Переваги

Основним плюсом гідропневматичної підвіски є плавність роботи і мінімальна передача удари на кузов машини. Крім того, є можливість коригування дорожнього просвіту. Останнє покоління розглянутої системи здатне пристосовуватися до стилю водіння. Висока ефективність гасить коливання навіть при швидкій їзді на нерівній дорозі або різких поворотах. Виробники, які мають офіційне право на випуск даної системи, часто комбінують її з аналогами типу «МакФерсон». Складність конструкції і висока ціна обумовлюють те, що цей вузол використовується переважно на дорогих автомобілях.


Наприклад, гідропневматична підвіска «Сітроена С5» агрегує з многоричажним блоком в задній частині, а спереду комбінується з «МакФерсоном». Подібне поєднання робить її дешевше і простіше в обслуговуванні. Основний розвиток сайту йде в двох напрямках: розширення функціоналу і підвищення показника надійності.

Пристрій

Гідропневматична підвіска останнього покоління складається з наступних елементів:

фронтальних підвісок стійки;

гидропневматических циліндрів на задній осі;

гідравлічного і електронного блоку;

резервуару для робочої рідини.

Кожна деталь виконує свою функцію, але, в деяких випадках, може ще бути присутнім контур гідравлічного рульового підсилювача. Комбінований гидроелектронний блок (ГЕБ) забезпечує стабільний тиск в системі і рівень рідини. До додаткових пристроїв відносяться:

електромотор;

насос;

поршень;

електронне управління;

запірний і запобіжний клапан.

Ємність з рідиною розміщується над ГЕБ. Передня стійка об'єднує гидропневматику і циліндр, а між ними знаходиться клапан амортизації, що відповідає за зменшення коливань кузова авто.

Робочий елемент і циліндр

Гідропневматична підвіска обладнана деталлю, що представляє собою металеву сферу, всередині якої знаходиться багатошарова мембрана. Над нею простір заповнений зрідженим азотом, а в нижній частині присутня спеціальна рідина. Отже, рідина дає тиск, а газ служить основним пружним елементом.
Остання модифікація розглянутого вузла оснащується однією пружною деталлю на кожне колесо і парою сфер на осі автомобіля. Додаткові пружні елементи істотно збільшують діапазон коригування жорсткості, а сфери сірого кольору, використовувані в системі, мають робочий ресурс не менше 200 тисяч кілометрів шляху. Гідравлічний циліндр служить для накопичення рідини, призначеної для пружних елементів. Крім того, він виконує функцію регулятора висоти кузова щодо траси. Деталь складається з штока, поршня, сполученого з важелем підвіски. Передні і задні циліндри ідентичні по конструкції, однак задні примірники розміщені під кутом.

Регулятор жорсткості

Ця деталь призначена для зміни жорсткості підвіски. Складається регулятор з амортизаційного і електромагнітного клапана, золотника і додаткової сфери. Для досягнення граничної м'якості вузол дозволяє нагнітати максимальний внутрішній об'єм газу. При цьому електромагнітний клапан вимикається від живлення. При активуванні електромагнітного клапана гідропневматична підвіска переходить в жорсткий режим. У цьому випадку, задні циліндри, розширення сфери і стійки опиняються в ізоляції один від одного. До вхідних додаткових пристроїв системи відносяться датчики, перемикачі режимів. На сайті типу Hydractive 3 передбачені датчики вимірювання висоти кузова і кута керма. Ще один індикатор спостерігає за швидкістю і обертанням рульового колеса. Перемикач режимів примусово виставляє висоту машини і жорсткість підвіски.

Електронний блок управління

ЕБУ служить для прийняття і обробки вхідних сигналів пристроїв. Потім він видає сигнал на пристосування підвіски. Електронний блок управління зазвичай функціонує в тандемі з системою контролю двигуна і антиблокировкой гальм. Виконавчі пристрої гідропневматичної підвіски Citroen включають в себе електричний мотор насоса, коректор фар, клапани. Електродвигун контрольовано змінює швидкість обертання, тиск в системі і продуктивність помпи. В останньому поколінні розглянутого вузла використовується чотири електромагнітні клапана, два з яких регулюють задню вісь, а залишилася пара – передній аналог. Переважно ці елементи поміщені в регулятори рівня рідини.

Принцип роботи гідропневматичної підвіски

Розглянутий вузол служить для автоматичного контролю дорожнього просвіту, регулювання жорсткості і примусової зміни цих показників. Коригування кліренсу відбувається з урахуванням швидкості пересування, манери водіння і покриття дороги. Наприклад, при швидкості більше 110 км/год кліренс зменшується автоматично на 15 міліметрів. На поганій дорозі і низькою швидкості (60 км/год і менше) цей параметр збільшується на 20 мм. Варто відзначити, що висота підтримується незалежно від навантаження. Така можливість існує завдяки спеціальній рідині, що циркулює в контурі системи. Це дає можливість зберегти заданий рівень кузова машини при їзді по нерівній дорозі. Робота гідропневматичної підвіски категорії «+» відрізняється тим, що в ній передбачено автоматичне коректування жорсткості в залежності від прискорення на поворотах, при різкому гальмуванні і рух прямо. Блок управління враховує швидкість транспортного засобу, параметри кермового управління та інші аспекти, які змінюються в процесі їзди. Система в автоматичному режимі контролює електромагнітний клапан жорсткості, збільшуючи або зменшуючи даний показник. Жорсткість може змінюватися на конкретному колесі або на всіх елементах. Конструктори передбачили також ручне управління зміни кліренсу.

Ремонт і обслуговування

Гідропневматична підвіска, пристрій якої розглянуто вище, - це досить дороге задоволення. Отже, її також ремонт обійдеться «в копієчку». Нижче наведені орієнтовні ціни на ремонт тих чи інших елементів системи:

Ремонт гідравлічного амортизатора – від двох тисяч рублів.

Заміна регулятора жорсткості – від 45 тисяч.

Аналогічна процедура по передній сфері – 700 рублів і вище.

Вартість рідини, використовуваної в третьому поколінні – не менше 600 рублів.

Остаточна вартість залежить від комплектації вузла і року випуску машини. Варто відзначити, що поломка однієї з деталей часто спричиняє вихід з ладу інших елементів. Як видно, на обслуговування доведеться витратитися, але це того варто.

Гідропневматична підвіска "Сітроен С5": відгуки

Як підтверджують власники, основною перевагою машини «Сітроен С5» є саме наявність описуваної підвіски. І, як би її не критикували конкуренти, вона дозволяє тримати автомобіль впевнено і рівно практично на будь-якому дорожньому покритті. Розглянутий вузол дозволяє коригувати кліренс від 15 до 20 міліметрів у бік зменшення або збільшення. Причому відбувається це в автоматичному режимі. Серед інших плюсів користувачі відзначають плавність ходу, зручність при демонтажі коліс і довговічність вузла. До негативних рис споживачі відносять високу вартість ремонту. Крім того, при переміщенні практично не помічаються ями і вибоїни, що призводить до більш інтенсивного зносу підвіски

Висновок

Гідропневматична підвіска, безсумнівно, є проривом в сфері автомобільної промисловості. Вона в автоматичному режимі дозволяє коригувати цілий спектр параметрів. Мабуть, не дарма ліцензію на її використання набули такі гіганти автопрому, як «Роллс-ройс», «Мазераті» і «Мерседес». Однак перші варіації придумав Поль Маже (французький конструктор). Стартове випробування інноваційного вузла сталося на автомобілі Citroen Traction Avant в 1954 році. Компанія до цих пір успішно використовує цю систему, постійно допрацьовує і оновлюючи її. З розвитком прогресу можливі кардинальні удосконалення, але поки одним з кращих у своєму клас вважається третє покоління гідропневматичної підвіски Hydractive.