ハイドロニューマチック・サスペンション
分解式では容積は400ccである。
溶接式ではGSは400cc.前:55bar.後:35bar, BXは400cc:前:65bar,後:500cc:55bar,CXでは500cc:前:75bar,後:40barであるが、Breakでは後は、BX:500cc,DS,CX:700ccと容積の増加になっている。
この事より、サスペンション・ユニットの受け持つ荷重は基本的には重量増加に対しては、圧力と容積の増加により対応し、荷重変化の増大にたいしては、圧ではなくて容積の増加で対応していると考えられる。 この問題に付いてはシトロエン広報では何も公表していない。
ブレックのリヤ・サスペンションの場合を考えてみると、荷重変化が大きいのでサスペンション・シリンダーの増大と共に、作動油の増加が必要であり、スフェアの容積の増加もそれに伴うだろう。
手元にあるCXのスフェアを計測してみると、直径100mm,重量2kg,サスペンション・シリンダーにねじ込む「首部分」の径35mm、ダンパー円盤の径が21mmである。スフェアの基本サイズは共通であり、容積の増加は縦方向に「楕円」になる。スフェアの壁断面の厚みは約5mm、ダイアフラムの厚みは約3mmである。
ダンパー・バルブ
一体型(integral-type)と分離型(removeable-type)がある。 この区別はスフェアとは必ずしも一致しない。 ハイドロニューマチック・サスペンションの最も重要な特徴は、その高圧油圧系にダンパーを取り込んでいることである。
負荷積載時に車体が沈み姿勢変化をした際には、それを補正するためにシリンダー内のオイル量を増加させて、常に車高を一定に制御するセルフレベリング機構を備えている。
その制御は前後に各1個ずつ配置されたハイトコレクター・バルブで行われる。
各ハイトコレクター・バルブには左右のサスペンション・シリンダーからのオイルライン1本とアキュムレーターからのオイルライン1本、リザーバー・タンクに帰るオイルライン1本の計3本が繋がれた3方向スライドバルブである。
ハイドロニューマチック・サスペンションでは、純粋に機械的なもので前後共にサスペンション・アーム軸にあるアンチロール・バーの捻じれの平均値である中央部の変位を、DSでは前後共に「左側ボディー」に固定されたハイトコレクターのスライド・バルブに1m近い長さのロッドで伝えている。
実に「おおざっぱ」であるが、これで充分に機能していることが重要であり、ハイドロニューマチック・サスペンションでは反応時間を意図的に遅らせる装置ダッシュポットをハイトコレクター内部に持っている。
サスペンション・シリンダーに出入りする油圧を3方向バルブで制御する際に、ニュートラル・ポジションから変位する(上下させる)際には、スライド・バルブを動かして供給するのだが、この際には自由にオイルが移動する方のパイプを閉ざしてしまい、ダッシュポットを無理に通過させるのでサスペンション・シリンダーへの油圧供給を始めるのが遅くなる。
ニュートラル・ポジションに戻る際には、内部の自由にオイルが移動できる方のパイプが開いているので、車高の修正は速やかである。
ここでMIN位置はサスペンション・シリンダーの油圧が0の状態であるが、MAX位置では最大油圧(170bar)がスフェアに掛かるので、最も圧縮された状態になるから「その状態を続ける」のはスフェアの寿命を著しく短くするのでタイヤ交換時以外には推薦されない。
荷重変動時の作動
通常走行時ハイトコレクターバルブは閉まっているが、荷物を積むなどして車高が下がるとバルブが押され、サスペンション・シリンダーがアキュムレーターオイルラインと繋がり、アキュムレーター側は高圧であるのでサスペンション・シリンダー側にオイルが流れ込む、オイルが流れ込むと車高が修正され、それにともない押されたバルブも元に戻りオイルの供給は止まる。(図3、右上参照)
荷物を降ろすと今度は車高が上がり先ほどとは逆にバルブが引っ張られて、サスペンション・シリンダーがリザーブタンクオイルラインと繋がり、圧力の掛かっていないリザーバータンクにオイルが戻る。オイルが戻ると車高が下がり引っ張られたバルブも元に戻る。(図3、右下参照) ここで重要なことは、前後のハイト・コレクターは独立しているが、左右のサスペンション・シリンダー、すなわち左右輪は1本のオイルラインによって連結されているので、左右関連している点である。 この左右のサスペンション・シリンダーが油圧配管を共有しているから、第3のスフェアと2つのダンパーを追加し、センサーからの情報をコンピュータ制御して関連を増強したり、独立させたりしたハイドラクティブ・サスペンションが生まれた。
ハイドロニューマチック・サスペンションでは、電気的なセンサーを使わず機械的変化で各装置を制御することが特徴となっている。
液体は複雑な経路(通路)の回路でも隅々まで流れる反面、高圧でも圧縮されない(体積が変わらない)ため、ロッドやリンクでは難しい自由な経路での力の伝達に向いている。パスカルの原理でも知られるとおり、伝える力の大きさを簡単に変えることができ、油圧装置は建設機械などの重機をはじめ、広く普及している。
また、回路の途中にオリフィス(絞り弁)を設けることで、液体が移動する際に抵抗が発生し、減衰力が得られる。
一方、気体は圧力をかけ続けると体積は際限なく縮小するが、それに比例して反発力も大きくなるため、密閉容器に閉じ込めると非常に優れたばね材となる。
この二者を組み合わせ、それぞれの性質を応用した機械がハイドロニューマチックシステムである。
これを初めて自動車に取り入れ、実用化したのはフランスの自動車メーカーであるシトロエンである。シトロエンの一技師であったポール・マジェス (en:Paul Magès 1908 - 1999) の20年に及ぶ研究と実験により、まず1954年にトラクシオン・アヴァン 15 Six のリアサスペンションに試験的に導入され、翌1955年に発表されたDSでは、根幹を成すシステムとして採用された。