Hydropneumatické odpruženie

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 

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 
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 

 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 .

- 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 /h zníži výšku vozidla pre zlepšenie aerodynamiky a zlepšenie spotreby
 Pri rýchlosti pod /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 

 
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 
 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 
 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 .
 
 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 
 Automobil vyžaduje výmenu zásobníkov, vyčistenie sacích sitiek a výmenu kvapaliny v prípade klasickej hydropneumatiky je to odporúčaný interval 4 roky alebo . V prípade Hydractive III a novší, je to 10 rokov alebo . 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.

Iné projekty

Externé odkazy 
 www.BXclub.cz česko-slovenský Citroën BX club
 www.BXclub.com česko-slovenský Citroën BX club
  česko-slovenský Xantia Club
  česko-slovenský XM Club
  česko-slovenský C5 Club
  anglicko – medzinárodný C6 Club

Zdroj 

Aktívna bezpečnosť automobilov
Pruženie automobilu
Citroën
Pneumatické mechanizmy
Hydraulické mechanizmy