Dziury w drodze. W Polsce jazda to slalom pomiędzy nimi. Coraz sztywniejsze zawieszenia nie tolerują wybojów a ich naprawy są coraz droższe. Jest na to skuteczne, choć niedoceniane lekarstwo – zawieszenie hydropneumatyczne, które skutecznie tłumi nierówności. I wbrew pozorom nie jest już tak awaryjne jak kiedyś ani drogie w naprawach. Zanim stało się tak doskonałe musiało minąć ponad 50 lat. Oto jak przedstawia się historia wynalazku, dzięki któremu dziury w drogach nie rujnują już naszego zdrowia i kieszeni.
Autorstwo tego typu zawieszenia przypisuje się Paulowi Manesowi, samoukowi pracującemu od końca lat 30-tych dla zakładów Citroena. To on jako pierwszy podjął próbę wykorzystania wzajemnego oddziaływania ciśnienia cieczy i gazu w celu zmiany wysokości zawieszenia pojazdu jednak wojna spowodowała zaprzestanie prac nad tą technologią. Na szczęście naziści nie zdobyli dokumentacji technicznej. Dopiero po wojnie powrócono do tego wynalazku, gdy inżynierowie pracowali nad następcą modeli wywodzących się od typu Traction Avant.
Zastąpienie typowego wówczas elementu tłumiącego nierówności – resorów piórowych, kulami wypełnionymi azotem było krokiem milowym dla inżynierii motoryzacyjnej. Pierwszy seryjny układ hydropneumatyczny zastosowano dopiero w 1954 roku w zawieszeniu modelu 15CV. Nie był to jednak układ pełny, gdyż obejmował tylko tylną oś pojazdu. Zadaniem sfer było utrzymanie prześwitu w tylnej części nadwozia i ułatwienie poruszania się po drogach marnej jakości bez obaw o uszkodzenie podłogi i układu napędowego pojazdu.
Citroen CVH 15
Źródło: voitures-d-ingenieurs.com
Rok później pojawił się DS, w którym zarówno przód jak i tył posiadały sfery zamiast innych elementów resorujących. To właśnie model DS uznaje się za pierwszy samochód osobowy z „pełnym” zawieszeniem hydropneumatycznym, choć jak widać, jest to pogląd tylko częściowo uzasadniony. W DS19 mechanizm był już bardziej zaawansowany i był częścią skomplikowanego układu, w którym oprócz prześwitu hydraulika wspomagała działanie hamulców i układu kierowniczego. Wspomagała, ale niestety nie zawsze.
Zasada działania hydropneumatyki nie była, i do dziś nie jest, zbyt skomplikowana. Opiera się na wzajemnym oddziaływaniu cieczy oraz gazu. Wszystko odbywa się w zamkniętym układzie. Jego najważniejszym elementem jest pompa, która jednocześnie może wspomagać działanie układu hamulcowego, układu kierowniczego oraz regulacji zawieszenia. Gdy ta się popsuła przestawało działać wspomaganie wszystkich układów auta. Ten problem wyeliminowano dopiero w konstrukcji stosowanej w Xantii a więc na początku lat 90-tych.
Gdy wzrasta ciśnienie płynu w sferze auto się unosi, gdy spada, nadwozie się obniża. Proces ten dzieje się samoistnie w momencie rozruchu – wtedy auto „wstaje”, gdy silnik gaśnie nadwozie opada. Oczywiście można samemu zmienić prześwit, do czego służy suwak umieszczony tuż obok dźwigni hamulca ręcznego. Możliwy jest zatem komfort jak i sztywność godna auta wyczynowego (Xantia Activa). Wadą jest to, że na krótkich wybojach auto buja niczym okręt na wzburzonym morzu. Tego problemu nie udało się wyeliminować nawet w C5.
Ważną zaletą hydropneumatyki nowszych generacji jest odporność na przeciążenia boczne, co udowodniły wyniki tzw. „testu łosia”. Dzięki regulacji prześwitu można czasowo utwardzić zawieszenie, dzięki czemu wejście w zakręt z dużą prędkością jest zupełnie obojętne dla pojazdu. Należy jednak podkreślić, że jest to możliwe tylko wtedy, gdy stan ogumienia jest co najmniej zadowalający. Wysoką stabilność jazdy układ hydropneumatyczny zawdzięcza również drążkom stabilizatora oraz wahaczom połączonym bezpośrednio ze sferą.
Zasada działania na przykładzie Citroena GSA
Źródło: gs-gsa.atspace.com
Pierwotnie jako płynu do sfer chciano użyć standardowego płynu hamulcowego. Ten jednak zupełnie się nie nadawał. Od 1954 do 1967 roku stosowano płyn o oznaczeniu LHS. Był znacznie lepszy, ale nie idealny. Jego skład był zabójczy dla przewodów, które szybko korodowały i pojawiały się liczne niebezpieczne wycieki. Dopiero płyn o oznaczeniu LHM okazał się znacznie lepszy – w przeciwieństwie do poprzednika w jego skład wchodziły substancje mineralne a nie sztuczne. LHM nie tracił swoich właściwości, stąd ostatecznie wyparł z użytku syntetyk.
Obecnie w ofercie znajduje się już trzecia generacja zawieszenia hydropneumatycznego. Układ obecnie stosowany w największych Citroenach zasadą działania nie odbiega od pierwowzoru. Kontrolę nad regulacją prześwitu przejęła elektronika, przez co ryzyko awarii znacznie spadło. Pomimo wielu innowacji inżynierom nie udało się wyeliminować charakterystycznego „bujania”, ale nawet duże dziury w jezdni nie robią na hydropneumatyce żadnego wrażenia. Odpowiednio konserwowany układ pracuje cicho i niezawodnie.
Zawieszenie hydropneumatyczne do dziś jest cechą szczególną Citroena, inni producenci korzystają głównie z samej „pneumatyki” – tak, jak choćby Range Rover czy Mercedes. Są to jednak konstrukcje bardziej zaawansowane od tej stosowanej w Citroenie a ich ewentualne naprawy są znacznie droższe (!). Koszt jednej sfery do Citroena jest kilkukrotnie tańszy niż poduszki pneumatycznej stosowanej w dużych SUV-ach. Na szczęście dla użytkowników nowsze odmiany oryginalnego „hydro” są mało awaryjne i wydają się być jedynym lekarstwem na nasze polskie drogi.
Z wykształcenia menedżer motoryzacji i informatyk, z zamiłowania historyk techniki i pasjonat starej motoryzacji. Maniak nowoczesnych technologii. Podobno zdolny autor tekstów (m.in. dla Continental Polska i Allegro). Czasem bloger i nauczyciel blogowania. Człowiek renesansu. Nauczyciel w zduńskowolskim „Elektroniku”.
