Hydropneumatiek

Hydropneumatiek is een veersysteem dat gebruikt wordt door Citroën. Dit systeem is uitgerust met een hoogteregeling, daardoor kan met een constante wagenhoogte worden gereden.

Het veersysteem maakt deel uit van het hydraulische systeem, waarvan ook het remsysteem en de stuurbekrachtiging deel uitmaken. Hydropneumatische veersystemen zijn gevuld met LHM, een speciale minerale olie.

Er bestaan twee soorten hydropneumatische veersystemen, namelijk het plunjertype en een dempertype, waarbij een schokdemper met een dikke zuigerstang als werkzuiger dienst doet. Bij een plunjertype zit de demper in de veerbol, terwijl in het dempertype de demper als zuiger dient.

De werking

Bij een conventioneel veersysteem is een schroefveer, bladveer of torsiestang het verende element. De werking van het hydropneumatische veersysteem berust op het samendrukken van het gasvolume in een veerbol.

Conventionele veersystemen werken staal die door buiging op torsie in veren. Hydropneumatische vering maakt gebruik van het feit dat gas samendrukbaar is.

De vloeistof die onder een druk van ongeveer 160 bar staat wordt bij het inveren tegen een gasvolume gedrukt die opgesloten zit in de veerbol. Bij het inveren kan de vloeistof nergens heen en zal daarom het gas samendrukken. Door de overdruk van het gas zal de vloeistof weer terug gedrukt worden naar de neutraalstand.

Een pomp- en regelsysteem, aangesloten op een apart vloeistofcircuit, zorgt voor de aan- en afvoer van de vloeistof.

De voordelen van het hydropneumatische veersysteem zijn:

• Ideale veerkarakteristiek
• Constante rijhoogte
• Schokdempers zijn onderhoudsvrij
• Geen aanpassingen nodig bij zware belading
• Handmatige hoogteverstelling

De nadelen van dit systeem zijn:

• Hoge kosten
• Hoog gewicht

De componenten

Reservoir

In het reservoir wordt de LHM-vloeistof in voorraad gehouden en retour en lekvloeistof verzameld. De vloeistof wordt gefilterd en gekoeld. Ook wordt water van de vloeistof gescheiden. Het peil van de vloeistof kan gemeten worden wanneer de auto in zijn hoogste stand staat. Wanneer het kijkglaasje voldoende gevuld is, is er genoeg vloeistof in het systeem aanwezig.

Leidingen

De leidingen die gebruikt in hydropneumatisch circuit moeten bestand zijn tegen piek drukken die op kunnen lopen tot 175 bar. De leidingen die bij Citroën worden toegepast zijn getest tot een druk van 200 bar.

Hoge-drukpomp

De hoge drukpomp die in het hydraulische systeem na het reservoir, heeft als taak de vloeistof uit het reservoir te zuigen en deze op druk te brengen. De hoge drukpomp werkt door middel van een plunjer. Deze plunjer wordt door het excentriek en de drijfstang  naar rechts bewogen en opent de aanzuigopening. Dit is de zuigslag. De plunjer gaat naar links, sluit de aanzuigopening en perst de opgesloten vloeistof weg, waardoor de persklep wordt geopend. Dit is de persslag.

Hoge-drukregelaar

De hoge-drukregelaar heeft als taak de een constante werkdruk te houden, deze moet tussen de 140 en 175 bar liggen. Wanneer de maximale druk bereikt is sluit de regelaar zich en wordt de gepompte vloeistof vanaf de pomp rechtstreeks teruggevoerd naar het reservoir. De hogedruk-regelaar heeft ook een bol. Deze wordt een bol wordt de voorraadbol of drukaccumulator genoemd.

De LHM vloeistof komt onder hoge druk binnen via de leiding. De veer houdt de kogelklep op de zitting gedrukt. De vloeistof stroomt via een persklep de voorraadbol binnen. De zuiger is met de kogelklep verbonden. De veer heeft een bepaalde veerspanning. Wanneer de gewenste druk bereikt is,

kan de overtollige vloeistof via de kogelklep wegstromen doordat

de vloeistof de zuiger naar onder drukt waardoor de kogelklep

opengaat. De ontluchtschroef boven aan kan gebruikt worden om te ontluchten of het systeem drukloos te maken.

Veiligheidsklep                    

De veiligheidsklep heeft als taak ervoor te zorgen dat eerst het remsysteem druk krijgt en daarna de vering en stuurbekrachtiging. Ook dient de veiligheidsklep ervoor om bij drukverlies zolang mogelijk druk te houden op het remsysteem. Wanneer drukverlies wordt geconstateerd in de veiligheidsklep zal er een waarschuwingslampje gaan branden op het dashboard.

Vering

Het veersysteem bestaat uit een aantal componenten. De belangrijkste zijn de veercilinder met de plunjer en de veerbol.

De cilinder zit vast aan het onderstel van de auto, en behoort dus tot het afgeveerde deel van de auto. De plunjer is bevestigd aan de ophanging van het wiel en volgt dus de trillingen van het wiel.

Bovenop de veerpoot zit de veerbol geschroefd. De veerbol bestaat uit twee helften. De twee helften worden gescheiden door een membraam. De bovenste helft van de bol is gevuld met stikstof, dat voor de vering zorgt. De onderste helft van de bol is gevuld met LHM vloeistof. De vloeistof die zich boven de plunjer bevindt wordt via de schokbreker toegevoerd aan de onderste helft van de veerbol. Wanneer het wiel een beweging naar boven maakt, zal de plunjer de vloeistof door de schokbreker de veerbol inpersen. De stikstofdruk stijgt hierdoor, en zal de vloeistof weer terug persen door de schokbreker in de veercilinder.

Bij een wieluitslag naar beneden gaat de plunjer naar beneden, waardoor het volume van de veercilinder vergroot wordt. Vloeistof stroomt door de schokdemper uit de veerbol in de veercilinder. De stikstofdruk in de veerbol daalt en veroorzaakt een relatieve onderdruk in het LHM systeem, hierdoor zal de vloeistof terug stromen vanuit de veercilinder naar de veerbol.