Stworzenie naprawdę dobrego zawieszenia, łączącego znakomite trzymanie się drogi z wysokim komfortem jazdy, nie jest sprawą prostą. Widzimy to na przykładzie samochodu Citroën Xantia. Marka ta specjalizowała się od lat w konstrukcji komfortowych i bezpiecznych układów jezdnych. W modelu Xantia wykorzystano olbrzymie doświadczenie w konstrukcji zawieszeń hydropneumatycznych, wprowadzając drugą generację zawieszenia hydroaktywnego, znanego już z samochodów XM i prototypu Activa II, ale o mocy obliczeniowej trzy razy większej, niż u poprzedników.
Zawieszenie „Hydroactive II” ma więc cechy wynikające z połączenia wydajności układów hydraulicznych z inteligencją i prędkością działania elektroniki. Tutaj, podobnie jak w typowym zawieszeniu hydropneumatycznym, dzięki korektorom wysokości osi przedniej i tylnej samochód ma prześwit regulowany przez kierowcę i niezależny od obciążenia. Zachowanie stałego prześwitu, na który nie ma wpływu liczba osób i bagażu w samochodzie, umożliwia utrzymanie stałej geometrii kół osi przedniej i tylnej, co ma istotne znaczenie dla prowadzenia się Citroëna. To między innymi stąd znakomite wrażenia jezdne, niezależnie od tego jak obciążymy Xantię!
Szybki komputer
Elektroniczne sterowanie hydroaktywne w Xantii jest oparte na szybkim – jak na owe czasy – komputerze, wyposażonym w dwa mikroprocesory Texas Instruments, który stanowi serce całego systemu. Komputer wykorzystuje informacje dostarczone ze specjalnych czujników i w czasie krótszym niż 0,05 sekundy dokonuje zmiany charakterystyki elastyczności zawieszenia – z „miękkiej” ze słabym tłumieniem amortyzatorów na „twardą” połączoną z mocnym tłumieniem amortyzatorów, lub też odwrotnie.
Warto przeczytać!
Automatyczne sterowanie zawieszeniem
Zmiany te następują w automatyczny sposób, uprzedzając niejako reakcje samochodu. „Miękka” charakterystyka jest uzyskiwana przez włączenie w układzie hydraulicznym dodatkowych hydropneumatycznych elementów sprężystych. Rozwiązanie to różni się w istotny sposób od systemów proponowanych przez inne firmy, polegających tylko na elektronicznej regulacji charakterystyki amortyzatorów.
W Xantii dodatkowo zmienia się bowiem sztywność resorowania, co wpływa bezpośrednio na amplitudę i częstotliwość pionowych ruchów nadwozia. Kierowca ma do swojej dyspozycji przełącznik, znajdujący się na konsoli centralnej, przy pomocy którego może wybrać na postoju lub w czasie jazdy jedną z dwóch pozycji pracy zawieszenia: – „komfort” – dopasowaną do jazdy spokojnej i wygodnej (styk w przełączniku zwarty), – „sport” – przeznaczoną do jazdy dynamicznej, o charakterze sportowym (styk w przełączniku otwarty, zapalona lampka kontrolna w przełączniku).
Różnica między trybami Sport a Komfort
Różnica pomiędzy pozycjami „sport” i „komfort” polega na innych kryteriach doboru charakterystyki twardości zawieszenia, siły tłumienia amortyzatorów i reakcji na zmieniające się warunki jazdy. Na przykład dla pozycji „sport”, przy prędkości samochodu 160 km/h usztywnienie zawieszenia na zakręcie nastąpi po skręceniu koła kierownicy o 9°, przy pozycji „komfort” takie samo usztywnienie nastąpi, przy identycznej prędkości samochodu, po skręceniu kierownicy o 13° (zakładając, że skręcamy kierownicę z tą samą prędkością kątową). Kąt obrotu i prędkość kątowa koła kierownicy są podawane do komputera przez specjalny podwójny czujnik optoelektroniczny, mocowany do obudowy, natomiast perforowany pierścień pomiarowy jest umieszczony na osi kolumny kierownicy bezpośrednio pod jej kołem.
W momencie obracania kierownicą, czujnik przesyła do komputera dwa sygnały prostokątne o napięciu 0,1 V 4- 9,5 V. Informacje te pozwalają dodatkowo po każdym włączeniu stacyjki i rozpoczęciu jazdy ustalić przez komputer pozycję kierownicy „jazda na wprost” oraz określić kierunek obrotu kierownicy. Czujnik prędkości samochodu, w którym wykorzystano efekt Halla, umieszczono pomiędzy skrzynką biegów a linką prędkościomierza. W czasie jazdy czujnik przesyła do komputera sygnał prostokątny o napięciu 1 V 4- 12- V, odpowiadający przebytej drodze 0,2 metra. Chwilowa prędkość samochodu jest obliczana następnie przez komputer.
Integracja z układem wtrysku
Informacja ta jest wykorzystana również do sterowania komputera wtrysku paliwa i zapłonu Xantii. Pedał przepustnicy ma wbudowany potencjometr, określający jak głęboko jest wciśnięty. Przy pozycji spoczynkowej pedału komputer otrzymuje sygnał elektryczny o napięciu 0,8 V, przy wciskaniu pedału napięcie to rośnie proporcjonalnie do 2,6 V. Na podstawie tej informacji komputer oblicza prędkość wciskania pedału gazu (przewidywane przyspieszenie) lub prędkość zwolnienia nacisku na pedał (przewidywane opóźnienie).
Czujnik ciśnienia w układzie hamulcowym sygnalizuje zmiany ciśnienia w instalacji. Zawieszenie przechodzi do pozycji „twardej” gdy ciśnienie w układzie hamulcowym osiągnie 3,5 MPa, tak aby nie dopuścić do „nurkowania” przodu samochodu w momencie hamowania. Przy braku ciśnienia w układzie hamulcowym styk „na masę” w czujniku jest zwarty, w momencie hamowania następuje rozwarcie styku i komputer otrzymuje sygnał o napięciu 5 V.
Czujnik ruchów nadwozia
Czujnik ruchów pionowych nadwozia (optoelektroniczny) umieszczony przy drążku stabilizatora przechyłów osi przedniej, z wieńcem pomiarowym umieszczonym na drążku, podaje informacje o amplitudzie ruchów nadwozia względem podwozia. Pozwała to na natychmiastowe usztywnienie zawieszenia w momencie pokonywania falistych nierówności na jezdni.
Czujnik określa strzałkę ugięcia zawieszenia przedniego w trakcie ściskania i oddzielnie w trakcie rozciągania, przesyłając do komputera elektryczne sygnały prostokątne o napięciu O V -i- 5,7 V. Układ zapobiegający „podskakiwaniu” samochodu w momencie wyłączenia stacyjki i wysiadania ma na celu uniknięcie sytuacji, w której odcięte od układu dodatkowe elementy hydropneumatyczne zachowają wyższe ciśnienie niż elementy zawieszenia, które zostały odciążone po opuszczeniu samochodu przez kierowcę lub pasażerów. W momencie ponownego włączenia stacyjki nastąpiłoby ponowne włączenie elementów dodatkowych do układu, a wzrost ciśnienia może spowodować nagłe podskoczenie samochodu.
System wykorzystuje informacje otrzymywane z włączników świateł umieszczonych w drzwiach i pokrywie bagażnika. Aby zachować zawieszenie „miękkie”, w którym wszystkie elementy hydropneumatyczne są włączone do pracy, konieczne jest utrzymanie zasilania elektrozaworów przez komputer. Po wyłączeniu stacyjki i otwarciu drzwi lub pokrywy bagażnika, elektrozawory są zasilane jeszcze przez maksimum 10 minut. Po zamknięciu trwa podtrzymywanie zasilania przez 30 sekund.
Również po wyłączeniu stacyjki bez otwarcia drzwi zasilanie to jest podtrzymywane przez 30 sekund. Pozwala to na wyrównanie ciśnienia pomiędzy hydropneumatycznymi elementami resorującymi i elementami dodatkowymi w momencie wsiadania i wysiadania z samochodu itp.
Amortyzatory – mocniejsze tłumienie przy rozciąganiu niż przy ściskaniu
Amortyzatory Xantii mają mocniejsze tłumienie przy rozciąganiu niż przy ściskaniu. System hydroaktywny w połączeniu z drążkami stabilizatorów przednich i tylnych przeciwdziała skutecznie przechylaniu się samochodu na zakrętach. Sam komputer ma dodatkowo funkcję autodiagnostyczną i pamięć kodów defektów, pozwalającą na precyzyjne ustalenie ewentualnych nieprawidłowości w pracy układu. Pamięć ta pozwala również określić przyczyny defektów które występują przelotnie i trudno je ujawnić w momencie naprawy.
Komunikację z komputerem ułatwia centralna wtyczka diagnostyczna, umieszczona wewnątrz kabiny koło bezpieczników instalacji elektrycznej. Przy pomocy urządzenia diagnostycznego Souriau Citroën 26-A wyposażonego w czytnik transmisji danych (o prędkości 9600 bodów) jest możliwe bezpośrednie pełne diagnozowanie samego komputera, odczytanie kodów defektów i skasowanie ich z pamięci po dokonaniu naprawy. Komputer ma również możliwość zastosowania parametrów zastępczych w momencie gdy wykryje niesprawność jednego z czujników. Na przykład brak informacji z czujnika prędkości samochodu, pomimo poruszania się auta, spowoduje przyjęcie przez komputer prędkości zastępczej równej 100 km/h. Innymi słowy inżynierowie przewidzieli szereg sytuacji, które pozwalają układowi pracować dalej. Jednak powyższy opis pokazuje również, że konserwacja Xantii Hydractive bez odpowiedniej wiedzy i umiejętności może być trudna.
Solidne wahacze
W zawieszeniu przednim typu MacPherson zastosowano solidny trójkątny wahacz dolny; elementy elastyczne mocujące wahacz do wspornika zawieszenia są tak skonstruowane, aby przy mocnych uderzeniach koła np. o krawędź dziury w jezdni wahacz mógł elastycznie cofnąć się, tłumiąc wstrząs bez zmiany geometrii osi przedniej. Stanowi to dobre zabezpieczenie nadwozia przed przenoszeniem drgań i obniża poziom hałasu.
Klasyczna sprężyna śrubowa została zastąpiona elementem hydropneumatycznym, zawierającym wbudowany amortyzator hydrauliczny dwustronnego działania. Resorowanie zapewnia poduszka sprężonego azotu, oddzielona przeponą gumową wykonaną z termoplastycznego tworzywa Desmopan (lub na kraje o zimnym klimacie z gumowego Urepanu) od mineralnego płynu hydraulicznego LHM Plus, którym jest napełniony cały układ.
Znana z modelu Citroën ZX tylna oś samoskrętna została połączona w Xantii z zawieszeniem hydroaktywnym. Przy szybkim. pokonywaniu zakrętów, koła tylne skręcają się nieznacznie z całym mocowaniem tylnego zawieszenia w tym samym kierunku co koła przednie. Równocześnie koła tylne zachowują zawsze zbieżność, co dodatkowo poprawia stabilne prowadzenie się samochodu. Dlatego kierowcy mają odczucie, że auto klei się do drogi i jest bardzo przewidywalne w jeździe. Ta cecha była zawsze w Xantii chwalona.
Cztery elastyczne poduszki mocowania tylnego zawieszenia amortyzują również uderzenia przenoszone przez tylne koła i podobnie jak w przednim zawieszeniu stanowią dodatkową izolację dźwiękową. Warto również dodać że hamulce tylne są zasilane płynem hydraulicznym z zawieszenia tylnego. Maksymalne ciśnienie płynu w układzie hamulców tylnych może osiągnąć wartość nie większą niż ciśnienie płynu w zawieszeniu tylnym, ciśnienie to jest natomiast wprost proporcjonalne do obciążenia tylnej osi, co zwiększa siłę hamowania gdy mamy obciążone auto.
Dzięki poziomemu ułożeniu tylnych hydropneumatycznych elementów resorujących podłoga bagażnika jest szeroka, całkowicie płaska i nie ma wnęk pionowych na amortyzatory, utrudniających załadunek, na co cierpiało większość samochodów w tamtych latach.
Komfort w kabinie
Nie mniej istotnym elementem wrażeń z jazdy, ale już dalszym od rozważań technicznych, był komfort kabiny. Citroën Xantia wyposażony był we wspaniałe sprężyste gąbki pokryte welurem lub skórą (w zależności od wersji), z których komfortem niewiele samochodów mogło się równać. Połączenie foteli i kanapy z zawieszeniem hydropneumatycznym tworzyło niezwykłą całość. Użytkownicy Xantii do dzisiaj wspominają niezwykły wręcz komfort jazdy i trudno się dziwić.
Citroën Xantia – najlepsza w swoich czasach
Wieloletnie doświadczenia Citroëna skumulowało się w tych rozwiązaniach, dając znakomity rezultat. Zawieszenie Xantii dopasowuje się w imponujący sposób do zmieniających się warunków drogowych i stylu prowadzenia samochodu, dając kierowcy poczucie całkowitego bezpieczeństwa połączonego z wyjątkowym komfortem jazdy.
źródło: AUTO-Technika Motoryzacyjna 1/94, autor mgr inż Władysław Potocki, przedruk za zgodą autora, opracowanie redakcja. Fotografie samochodu ilustracyjne (przedstawiają model 1.8 8V r.2000)
Galeria
Najnowsze komentarze