Что такое гидравлическая подвеска
Гидравлическая подвеска
Гидравлическая подвеска ⭐ – вид подвески, обеспечивающий регулирование уровня кузова относительно дороги за счет применения гидравлических упругих элементов.
В гидроподвеске вместо амортизаторов используются гидростойки или гидроподъемники с очень большим рабочим ходом. На верхний конец каждой стойки навинчиваются особые шары или гидросферы, которые выполняют роль пружин, их ещё называют «були». Устроены они предельно просто: полость внутри сферы разделена на две части упругой мембраной, с одной стороны сфера заполненна азотом (давление от 35 до 60 атмосфер), а с другой стороны мембрану подпирает специальное масло (LHM или LHM+ для DS, CX, GS, BX, XM, Xantia, для Citroen C5, C6 применяется LDS — оранжевого цвета) едко-зеленого цвета.
Как известно при нагрузке дорожный просвет у автомобиля уменьшается. Чтобы избежать этого могут применяться системы саморегулирования задней подвески. На рисунке приведена компоновка гидравлической подвески с автоматической регулировкой постоянства уровня кузова легкового автомобиля.
Рис. Компоновка подвески с автоматической регулировкой постоянства уровня кузова легкового автомобиля:
1 – двухступенчатый насос для обеспечения работы гидроусилителя рулевого управления и регулировки постоянства уровня кузова; 2 – блок управления; 3 – накопители (гидравлические аккумуляторы); 4 – регулятор тормозного усилия; 5 – бачок для рабочей жидкости
В автомобилях с саморегулированием задней подвески предусмотрен специальный бачок 5 с рабочей жидкостью, которая может подаваться в задние амортизаторы. Эта жидкость выполняет вспомогательную функцию для облегчения действия цилиндрических пружин при перевозке тяжелых грузов. Жидкость подается в накопители 3 гидравлическим насосом 1. Система управляется специальным блоком 2, установленным на днище автомобиля. Блок связан с задним стабилизатором поперечной устойчивости и по положению стабилизатора определяет загрузку автомобиля.
Принцип работы системы показан на рисунке.
Рис. Принцип работы системы с гидравлической подвеской:
1 – насос; 2 – поршень приводного механизма; 3 – клапан; 4 – перепускной клапан; 5 – жиклер; 6 – правый кулачок; 7,10 – шарик; 8 – предохранительный клапан; 9 – левый кулачок; 11 – бачок; 12 – пружина; 13 – тяга; a – нейтральное положение кузова; b – верхнее положение кузова; c – нижнее положение кузова
При работающем двигателе, гидравлический насос подает жидкость к блоку управления. В зависимости от загрузки салона автомобиля вал, на котором установлены два кулачка 6 и 9, может поворачиваться. Поворот вала зависит от положения тяги 13, связанной в свою очередь с задним стабилизатором кузова.
Если автомобиль не нагружен, кулачок 9 поворачиваясь, воздействует на шарик 10 и тот открывает клапан 3. Жидкость при этом возвращается из амортизатора в бачок. В этом положении задняя подвеска поддерживается только цилиндрическими пружинами.
Как только автомобиль загружается выше определенной нормы, в работу вступает кулачок 6, который толкает поршень приводного механизма 2 в верхнее положение с помощью шарика и перекрывает обратную магистраль. Жидкость из накопителей и насоса подается через перепускной клапан 4 в резервуары амортизаторов. Давление в резервуарах амортизатора заставляет амортизаторы слегка удлиниться, приподнимая заднюю часть автомобиля. Как только задняя часть автомобиля поднимется на нужную высоту, предохранительный клапан 8 вернет жидкость в накопитель или бачок.
При постоянном положении кузова в среднем положении амортизаторы, соединенные с клапаном 3, изолированы от жидкостной системы и происходит перекачка жидкости из бачка (накопителей) в насос и снова в бачок.
Таким образом, блок управления уровнем поддерживает высоту задней части автомобиля на одном уровне, независимо от груза.
Накопители оборудованы наполненной газом камерой, которая отделена от жидкости резиновой диафрагмой. Эта камера позволяет амортизаторам функционировать правильно, даже при наполненных накопителях. При толчке амортизатор сжимается и жидкость выталкивается в накопитель, деформируя его диафрагму. Когда амортизатор удлиняется, жидкость под давлением диафрагмы возвращается из накопителя в амортизатор.
Высота дорожного просвета автомобиля изменяется путем переключения установленного в салоне автомобиля рычага управления. Рычаг посредством исполнительных штоков соединен с корректорами высоты подвески. На моделях ранних лет выпуска при выключении двигателя автомобиль опускается в нижнее положение. Более поздние модели оборудованы односторонним клапаном, изолирующим подвеску от главной гидравлической системы, что позволяет избежать подобного опускания кузова после останова двигателя.
Гидроподвеска автомобиля: почему так удобно?
Приветствую вас, уважаемые автолюбители! Сразу назову главную героиню нашей статьи — гидро подвеска автомобиля. Вопрос: в чём, по-вашему, «фишки» машин бизнес- и премиум-класса?
Наверняка, для кого-то это убранство и оснащение салона, кого-то больше прельщает качество материалов и сборки, но в любом случае многие из вас назовут комфорт, который авто высшей ценовой категории способны подарить их владельцам.
Комфорт выражается в том, как машина управляется и ведёт себя, а также тем, что автомобиль плавно едет, поглощая практически все неровности, которыми знамениты наши дороги.
Чему же должны быть благодарны счастливые владельцы этих автомобилей за свои удобства? Ответ: в обеспечении должной комфортабельности играет специальный тип подвески, героиня нашей статьи — гидропневмо подвеска автомобиля.
История комфорта
Гидравлическая подвеска или если говорить точнее – гидропневматическая подвеска, изобретение крайне интересное, можно даже сказать шедевральное. Современные образцы этой системы способны регулировать дорожный просвет автомобиля, адаптироваться под манеру езды водителя, имеют завидную плавность хода и качественно поглощают любые колебания кузова.И всё бы хорошо, но стоимость такой подвески позволяет устанавливать её исключительно на топовые модели и автомобили премиум-класса.
Хотя, на первый взгляд, кажется, что гидро подвеска является современным изобретением, её первые серийные экземпляры стали появляться на машинах ещё в 1956 году, а первопроходцами в этом были Citroen. Естественно, с годами технология только совершенствовалась и сегодня фирменная французская гидравлическая подвеска, именуемая Hydractive, выпускается уже в третьем поколении.
Подвеска Hydractive: сложно, но очень удобно
Ну что ж, заглянем внутрь творения инженеров Citroen, чтобы узнать его принцип работы и секреты. Устройство системы рассмотрим на примере подвески Hydractive третьего поколения. Итак, она состоит из таких основных элементов:
За создание необходимого уровня давления специальной жидкости в системе отвечает гидроэлектронный блок. Для этого используется насос, блок управления и ряд клапанов, которые устанавливают дорожный просвет автомобиля и предотвращают самопроизвольное опускание кузова после того как мотор заглушён и питание отключено.
Передние стойки, а также задние гидропневматические цилиндры имеют схожую конструкцию, но отличаются расположением и углом наклона относительно кузова. Тут надо отметить тот факт, что, по сути, технология Hydractive как бы интегрирована в схему классических подвесок – спереди это может МакФерсон, а сзади, например, двухрычажка.
Упругие элементы используются, конечно же, свои. Так, передние стойки состоят из гидроцилиндра и гидропневматического упругого элемента, которые объединены амортизаторным клапаном.
Гидропневматический элемент стоит отдельного внимания. Это такая себе небольшая металлическая сфера, внутри которой мембраной разделены газ азот (он и является упругим веществом) и рабочая жидкость системы. Таких шаров в подвеске Hydractive третьего поколения шесть – по одному на каждое колесо и ещё по одному на ось.
Чем больше сфер – тем шире диапазон установки жёсткости подвески. Чтобы регулировать высоту автомобиля, необходимы гидроцилиндры. Для этого они снабжены поршнем, шток которого упирается в рычаг подвески.
Регуляторы жёсткости – детали, название которых говорит само за себя. Они установлены по одному на каждую ось и содержат по тому самому дополнительному упругому элементу-сфере. Когда нужна мягкая подвеска, при помощи клапанов все сферы в авто соединены вместе, чем достигается максимальная упругость, в режиме жёсткой езды – клапан изолирует упругие элементы друг от друга и подвеска становится более сбитой.
Ну и, конечно же, система управления всей этой сложной конструкции. Электроника совместно с датчиками отслеживает состояние автомобиля и принимает решение — сделать подвеску мягче или жёстче, поднять или опустить машину. Кстати, все эти операции могут осуществляться не только в автоматическом режиме, но и контролироваться водителем.
Как вы успели заметить, уважаемые читатели, гидропневматическая подвеска — достаточно сложная система, чем и обусловлена её цена и применение – в бюджетное авто вряд ли её кто-нибудь установит.
На этом заканчиваю данную статью, но уже готовлю к публикации следующую, не менее интересную.
Подписывайтесь на рассылку и не пропускайте свежие публикации!
Гидроподвеска Ситроен: история появления, устройство, принцип работы
Содержание статьи
В рекламе автомобилей Citroen используется слоган «Creative Technologie», и неважно, идет ли речь о моделях серии «С» или же о легендарных «DS». Современные французские авто могут запросто составить конкуренцию немецкому автопрому. Некоторое время назад в инженерных лабораториях концерна Citroen создали уникальную подвеску. В нашей статье расскажем о том, что представляет собой гидроподвеска Cитроена и какими особенностями она обладает.
История появления гидроподвески Ситроен
Гидропневматическая подвеска Hydractive представляет собой активную адаптивную торсионную подвеску (изначально она создавалась с использованием продольных рычагов) с упругими гидропневматическими элементами. Изменение высоты и жесткости стоек происходит благодаря смене давления и скорости перемещения рабочей жидкости (осуществляется автоматически либо вручную). Отличительными чертами такой подвески являются высокая технологическая сложность и цена. Подвеска позволяет изменять положение кузова автомобиля относительно дорожного полотна, эффективно гасить колебания, адаптироваться к стилю вождения, обеспечивает плавность хода автомобиля.
Гидроподвеску на Ситроен впервые установили в 1954 году на автомобиль Citroen DS, продемонстрированный на Парижском автосалоне в 1955 году. Благодаря ей дорожный просвет автомобиля не зависел от степени загрузки, его можно было менять вручную, а движения обрели небывалую плавность. Авто самостоятельно кренилось вперед, назад, могло вывесить любое колесо без помощи домкрата.
Конструируя автомобиль Traction Avant, инженер концерна Citroen Поль Маже, оснастивший гидропневматикой заднюю ось автомобиля во Вторую мировую войну, решил воплотить в жизнь свою мечту. Потенциал гидроподвески «ситроен» был раскрыт очень скоро. Traction Avant, известный нам в качестве иконы автодизайна, запустили в массовое производство и производили в течение 20 с лишним лет. С 1955 года компания выпустила имевший огромный успех Citroen DS19.
Автомобили с гидроподвеской оснащаются 5 или 6 резервуарами, которые предусмотрены для всех четырех колес, а также имеют главный резервуар. В некоторых моделях есть также отдельный резервуар для тормозной системы, поскольку для обеспечения безопасности необходима ее независимость от общей системы. В ряде случае можно встретить модификации с 9 или 10 резервуарами. К примеру, каждая ось выпускавшегося в 1990-х годах Citroen Xantia оснащалась дополнительным резервуаром, и каждый из них мог быть подключен или отключен от общей системы, придавая подвеске мягкость или жесткость.
Входя в повороты, все автомобили кренятся в сторону, что сказывается на комфорте вождения. Однако при наличии гидроподвески авто остается на том же уровне, крен практически не заметен. В старых автомобилях для этого использовалась сложная система клапанов, современные оснащаются системой электронного управления. Но несмотря на всю инновационность технологии, гидроподвеску выпустили в тот момент, когда она не была полностью к этому готова. Этим обусловлена ее слава малонадежной и слишком сложной.
Однако возникшие сложности не заставили Citroen отказаться от использования этой системы. Гидроподвеску доработали, и в 2001 году выпустили Ситроен C5, оснащенный системой Hydractive 3. Теперь не было необходимости в центральном насосе. Для изменения высоты клиренса использовались электрические сенсоры, а помпу совместили с резервуаром. Необходимость в замене новой гидравлической жидкости LDS также стала более редкой.
Хотя у системы имелись определенные недостатки, ее неоспоримые преимущества заинтересовали других автопроизводителей. Лицензия на использование технологии при производстве автомобилей была куплена компанией Rolls Royce еще в 1965 году. Опробовал подвеску, использовавшую воздух для придания ходу мягкости, и концерн Mercedes Benz, однако в 1974 году он создал свой 450SEL 6.9 с гидропневматической подвеской. В 1990 году технология применялась компанией Peugeot, оснастившей гидроподвеской 405-ю модель.
Создание гидропневматической подвески можно считать одним из самых значительных шагов в развитии конструкции подвесок в целом. А сотрудники концерна Citroen ярко проиллюстрировали слоган «Creative Technologie».
Схема и принцип работы гидроподвески Ситроен
В основе принципа действия гидропневмоподвески лежат колебания подрессоренных масс (колес на стойках), которые при помощи рычагов передаются гидросистеме, управляемой централизованно. Изменение давления и объема жидкости в ней в свою очередь меняет вертикальное положение колес и параметры их движения. Направляющий аппарат в гидроподвеске «ситроен» схож с пружинной подвеской такого же типа.
Гидропневмоподвеску используют вместе с другими типами подвесок. Так, конструкция автомобиля Ситроен C5 предусматривает использование на передней оси гидропневматической подвески совместно с подвеской МакФерсон, а на задней оси – с многорычажной подвеской.
Первое поколение гидроподвески Hydractive увидело свет в 1989 году, появлением второго поколения Hydractive 2 был ознаменован 1993 год, а третьего Hydractive 3 – 2000 год. Принципиально они друг от друга не отличались, но с каждым разом повышались характеристики надежности и функциональности системы.
Конструкция гидроподвески Hydractive 3 состоит из:
Гидравлический контур системы включает в себя также гидроусилитель рулевого управления и гидравлический контур тормозной системы (в 1 и 2 поколениях). В Hydractive 3 контуры подвески и тормозной системы разделили, чтобы повысить надежность и функциональность тормозов.
Гидропневматические упругие (демпфирующие) элементы являются металлическими сферами, оснащенными амортизационными клапанами, которые гасят колебания кузова (поглощают механическую энергию колебаний и превращают ее в тепловую).
Для разделения сфер изнутри используются эластичные перегородки (многослойная мембрана). Сфера над перегородкой заполнена азотом под давлением (упругим элементом). Ниже перегородки находится гидравлическая жидкость. Изначально это была жидкость LHM зеленого цвета, теперь ее сменила оранжевая LDS. Давление газа и жидкости внутри сфер меняется благодаря эластичности перегородок. В основном каждое колесо оснащается одним упругим элементом.
Гидроэлектронный блок (гидротроник) состоит из электромотора, насоса аксиально-поршневого типа, электромагнитных клапанов, контролирующих высоту кузова автомобиля, ЭБУ, предохранительного и запорного клапанов (последний не дает кузову опуститься при отсутствии давления в системе). За счет гидротроника обеспечивается требуемое давление рабочей жидкости в системе, а также отслеживается ее количество в резервуаре, расположенном над электронным блоком.
За счет гидравлических цилиндров давление гидравлической жидкости в системе придает колесам определенное положение, обеспечивая необходимое значение клиренса для каждого из них, а также придавая кузову общую высоту и параллельность относительно поверхности дорожного полотна. Цилиндры состоят из поршня со штоком, который механически соединяется с колесом (на передней оси это выполняется при помощи единой стойки, на задней – посредством специального рычага).
Задние и передние цилиндры имеют аналогичную конструкцию. Вертикальные передние цилиндры соединены со стойками, их конструкция предусматривает также амортизаторный клапан, гасящий колебания кузова. Задние имеют практически горизонтальное положение и находятся отдельно от стойки, их амортизационный клапан также располагается отдельно.
Задача амортизационного клапана заключается в создании регулируемого сопротивления при перемещении гидравлической жидкости, благодаря чему механическая энергия колебаний превращается в тепловую.
Гидроподвеска Citroen Hydractive 3 позволяет:
На автоматическую регулировку клиренса влияет скорость автомобиля, качество дорожного полотна и стиль вождения (динамика). Движение по ровной дороге при скорости свыше 110 км/ч приводит к автоматическому снижению высоты кузова на 15 мм в передней части авто и на 11 мм – в задней, увеличению жесткости подвески и рулевого усилия. Плохие дорожные условия и скорость, не превышающая 60 км/ч, вызывает автоматическое увеличение клиренса на 20 мм (либо на 13 мм).
При возникновении препятствий, а также в сложных дорожных условиях водитель может вручную увеличить клиренс либо уменьшить его, чтобы обеспечить удобство загрузки/выгрузки или уборки автомобиля. Следить за уровнем дорожного просвета можно благодаря соответствующему индикатору, расположенному на многофункциональном экране (либо на панели приборов – в моделях X). Расширенная версия гидроподвески «ситроен» Hydractive 3+ позволяет вручную регулировать жесткость подвески.
Гидроподвеска Ситроен C5: устройство и нюансы
Контур передней оси с давлением в 100–120 бар, задней – 40–80 бар, гидроаккумулятора насоса – 160 бар, гидроруля – до 100 бар, бачка с LDS – до 1 бар.
Объем бачка гидравлической жидкости варьируется от 4,3 до 5,6 л и зависит от года выпуска и типа двигателя.
Подходит самое верхнее положении подвески. Для автомобилей 2000 – 2001 гг. выпуска при опускании с подъемника следует открутить пробку с бачка LDS.
— Дождаться стабилизации высоты кузова автомобиля.
— Установить регулятор высоты подвески в положение, которое соответствует самому верхнему положению кузова.
— Повернуть руль до упора влево и вправо.
— Проверить уровень гидравлической жидкости, который должен находиться в пределах между отметкой минимального уровня «b» и максимального уровня «a».
— Открывать крышку следует при нижнем положении для проверки или доливки, после того как давление будет сброшено Лексией или сливным штуцером. Затем крышку необходимо закрыть. Поскольку в бачке атмосферное давление, то без его сброса возможно образование избытка жидкости после доливки.
— При занятии автомобилем нормального или повышенного положения часть жидкости перетекает в сферы (не меньше 0,8 л) и в стойки (примерно 0,2 л). Давление в бачке будет ниже атмосферного, при нагревании жидкости и воздуха над ней оно приблизится к атмосферному значению.
— Подъем автомобиля при помощи подъемника из ездового положения приводит к вывешиванию колес. Давление в бачке будет ниже атмосферного значения. При открывании крышки внутрь попадает воздух, повышая давление до атмосферного. После этого машину можно опускать. Давление в бачке превышает атмосферное значение. При избытке жидкости существует риск разрыва бачка, поэтому крышку открывать не следует.
— Подъем из третьего положения, но с открытыми дверями. Датчики высоты фиксируют повышение клиренса, стремятся к его снижению за счет стравливания давление из сфер.
Опускание авто происходит на подъемнике (при отсутствии давления в стойках-сферах), как следствие – зажим лап подъемника. Избежать этого поможет открывание дверей, в таком случае датчики отреагируют и повысят давление.
Поднятие авто на подъемнике из четвертого положения не требует никаких манипуляций с бачком, никакие неожиданности в данному случае не грозят.
Ремонт гидроподвески Ситроен С5: основные неисправности
Остановимся на основных неисправностях гидроподвески Ситроен Hydractive III+.
1. Признаки неисправности гидроподвески Ситроен C5.
Вопрос ремонта гидроподвески Citroen интересует водителей, услышавших характерный стук в ходовой части. Отказ активной подвески в регулировке клиренса и жесткости, а также отсутствие реакции на принудительное изменение дорожного просвета, может свидетельствовать о проблемах с электроникой. Любые неисправности подвески являются веским поводом для незамедлительного обращения в автосервис.
Основными признаками неисправности гидроподвески «ситроен» являются:
Поломки гидроподвески «ситроен» могут заключаться в:
2. Конструктивные особенности и ремонт гидроподвески Ситроен С5.
Поломки активной подвески Hydractive III+ происходят не столь быстро, поэтому ремонт ей требуется нечасто. Пружины и классические амортизаторы в ней заменены стойками и гидравлическими сферами. Ресурс этих элементов составляет порядка 150 тыс. км пробега.
Внутри гидравлических сфер содержится сжатый азот и специальная синтетика LDS. При повреждении даже одной сферы следует незамедлительно посетить автосервис, поскольку поломка перепускных клапанов и других элементов конструкции произойдет очень скоро.
Насос гидроподвески оснащен собственным электромотором, срок его службы рассчитан на 200 тыс. км пробега.
Разговоры о том, что гидроподвеска Hydractive III+ ненадежна, не имеют под собой достаточных оснований. Даже активная эксплуатация автомобиля и езда в экстремальных условиях не мешают подвеске обеспечивать превосходную управляемость и безопасность езды. Но для сохранения работоспособности всех элементов конструкции важную роль играют своевременные ТО и замена изношенных узлов. Иначе возникнет необходимость в дорогостоящем ремонте Hydractive III+.
Такие работы, помимо высокой квалификации и опыта мастеров автосервиса, требуют наличия оригинального оборудования, включая диагностический сканер Lexia и специальные инструменты. Гидроподвеска Hydractive отличается высокой технической сложностью, поэтому при ее ремонте требуется большое внимание, аккуратность и соблюдение многочисленных нормативов.
3. Обслуживание гидропневматической подвески Hydractive.
Чтобы в течение длительного времени сохранить работоспособность передней и задней гидроподвески Ситроен С5, важно следить за ее состоянием.
Минеральная гидравлическая жидкость требует замены через каждые 50–60 тыс. км пробега, синтетическая – через 100–120 тыс. км. Производитель рекомендует пользоваться жидкостью марок Total и Elf. Одновременно с этим необходимо выполнять чистку фильтров. Жидкости понадобится около 3–7 л в зависимости от модели. Кроме того, через каждые 120 тыс. км пробега гидросистема нуждается в очистке от химических отложений с помощью специальной жидкости Total Hydraurincage.
При проведении плановых ТО следует измерять давление в сферах (колесных и гидроаккумуляторах). Если оно составляет около 15 атмосфер, сферы нуждаются в подкачке, при приближенности к атмосферному значению понадобится замена элемента (велика вероятность повреждения диафрагмы). Сферы рассчитаны примерно на 100–150 тыс. км пробега, в новых моделях – приблизительно на 200 тыс. км.
В СТО «Авто Премиум» быстро и качественно сделают диагностику подвески Ситроен. Предприятие работает на рынке уже более 20 лет, оказывая качественные услуги по сервисному обслуживанию и ремонту авто всех марок и любого года выпуска по доступным ценам. Наши СТО имеют новейшее оборудование и оснащены специальными инструментами, а сотрудники обладают высокой квалификацией.
Более подробную информацию можно на нашем сайте или узнать напрямую у менеджеров. Будем рады видеть вас в нашем салоне!