Abbiamo parlato di sospensioni, come funzionano, come sono fatte gli schemi che si possono trovare nelle autovetture. C’è una marca che più di tutte ha portato innovazione nel campo delle sospensioni. La Citroen nei lontani anni 50 del secolo scorso inventò un sistema che aveva come unico scopo quello di coniugare il massimo confort possibile per gli occupanti senza perdere in doti di tenuta di strada. Sulla berlina media Citroen DS fece il suo debutto un sistema di sospensioni a ruote indipendenti dette idropneumatiche, o più correttamente oleopneumatiche.
Un compito che sulla carta può sembrare facile, ma che ha necessitato all’epoca di ben dieci anni di progettazione. Basate su uno schema a ruote indipendenti a quadrilatero quindi già perfettamente efficiente che permette di mantenere costante l’altezza da terra della vettura nelle diverse condizioni di utilizzo. Il sistema consisteva nell’utilizzo di sfere di metallo, situate una in corrispondenza di ogni ruota. Ogni sfera era riempita per una parte di olio e per una parte di un gas come azoto. Le due sostanze sono separate tra loro da una membrana. Quando la vettura è sottoposta a carico per una sconnessione o per effetto delle sollecitazioni di beccheggio e rollio, l’olio va a comprimere l’azoto che si trova nella parte superiore della sfera. Maggiore è l’impulso a comprimere il gas, minore risulta la morbidezza delle sospensioni, poiché è impossibile ottenere una compressione completa.
L’utilizzo di due fluidi con leggi di comprimibilità diverse permette di avere una flessibilità maggiore di qualsiasi molla in acciaio. La variabilità alle sollecitazioni provenienti dalle ruote permetteva un’ottima azione ammortizzante in modo particolare per le sconnessioni stradali secche come buche ed altre asperità. La vettura aveva un sistema di autolivellamento, cioè tendeva ad avere un’altezza costante. Il sistema funziona mdediante l’azione di una pompa a sette pistoni che aumenta o diminuisce la lunghezza della colonna d’olio presente nelle sfere. Una valvola all’interno di queste permette la compensazione dei due fluidi a seconda delle sollecitazioni e della quantità di smorzamento che necessita. La stessa pompa era collegata al sistema frenante, al servosterzo. Questa pompa aveva il compito di livellare la quantità di olio e di gas all’interno le sfere per ottenere lo smorzamento ottimale, il tutto con il semplice utilizzo di valvole e attuatori idraulici, senza nessun ausilio elettronico. In seguito questo sistema poteva anche essere regolato manualmente su 5 posizioni mediante una leva all’interno della vettura, arrivando ad un’altezza che permetteva anche la possibilità di sostituzione della ruota posteriore senza l’ausilio di un cric. Prove dell’epoca dimostrava addirittura che la Citroen DS per le sue proprietà auto livellanti poteva anche viaggiare senza la ruota posteriore in tutta sicurezza, compensando con le altre tre. Il sistema base degli anni 50 aveva una sfera per ogni ruota più almeno altre due per il controllo dei freni e del bilanciamento dell’altezza.
Il vero neo di questo tipo di sospensioni, era quello dettato dalla sua stessa complessità. Infatti, la sospensione oleodinamica funzionava perfettamente solo se con un efficiente manutenzione, che poteva fare solo l’assistenza Citroen a causa della complessità e dell’attrezzatura dedicata che necessitava. Quindi il confort e la tenuta erano eccellenti ma a costi elevati. Nonostante ciò il costruttore francese non si è arreso. Con il passare degli anni il sistema si è evoluto. La Citroen ha avuto il merito di insistere su questo sistema costoso migliorandolo negli anni. Nel 1990 debutta infatti l’evoluzione Hydractive. Citroën Hydractive nelle varianti I e II della sospensione debuttò sull’ammiraglia XM e la media Xantia. In seguito con l’utilizzo diffuso di sensori e centraline elettroniche divenne Activa. Hydractive I usavano lo stessa sistema base degli anni 50 adattato ad una nuova sospensione con geometria a quadrilatero alto. Si poteva scegliere fin dall’inizio di due preselezioni, Sport e Auto. Nella impostazione della sospensione sportiva la vettura riduceva il rollio aumentando la rigidezza. Nell’impostazione Auto, la sospensione veniva commutata da morbida e passava in modalità rigida temporaneamente quando in curva ci fosse l’esigenza in funzione di alcuni fattori come la velocità, la posizione del pedale dell’acceleratore, la pressione del freno, angolo del volante, o movimento del telaio rilevato da uno dei diversi sensori.
Nel sistema Hydractive II, le due funzioni principali erano Sport e Comfort. In questa nuova versione nell’impostazione Sport la sospensione non resta rigida in modo fisso, ma si adatta alle sollecitazioni ed abbassa anche significativamente la scocca utilizzando gli stessi sensori che tengono la vettura in assetto costante in modalità comfort, permettendo un migliore bilanciamento e una migliore risposta nella funzione rispetto al precedente Hydractive I. Nel 2001 un ulteriore evoluzione del sistema chiamato Hydractive 3. Utilizzato sulla Citroen C5, in questa evoluzione la vettura rimane all’altezza di marcia anche quando il motore viene spento per un lungo periodo, rispetto all’origine in cui la scocca si abbassava sempre sulle ruote. In questo sistema al posto dell’olio che comanda le sfere, hanno raggiunto il numero di 10 per controllare tutte le funzioni della vettura, c’è un nuovo fluido brevettato dalla Citroen con caratteristiche migliori e un impatto ambientale ridotto.
Ultimo affinamento è stato l’ Hydractive 3+. Permette al sistema elettronico di decidere quante sfere avere in funzione per avere un assetto sempre costante e una ulteriore risposta soprattutto in condizioni di utilizzo in sport. Questa ultima evoluzione permette di avere un comportamento che si sposta decisamente verso un carattere sportivo senza mai perdere di vista il confort che è alla base della concezione del sistema nato ormai 60 anni fà. Oggi questo tipologia di sospensione idrattiva anche se con molteplici differenze è alla base di ogni sistema di controllo delle sospensioni che utilizzano anche altri costruttori per le loro vetture. Sistemi che analizzeremo nel dettaglio nella prossima trattazione. La dimostrazione se mai c’è ne fosse bisogno che senza la caparbietà di certi tecnici oggi non avremmo tutti i sistemi che l’elettronica rende utilizzabili per ogni vettura di tutti i segmenti.
Daniele Amore
Qualche ricciolo da aggiungere all’articolo, anche se prettamente “monografico” sul sistema oleopneumatico di Citroen.
Ovvero sulla DS venne usato in primis un olio di origine vegetale, problematico per l’ossidazione, quindi un fluido a base di glicole etilenico (LHS) di colore rosso e visibile anche nello spaccato da voi pubblicato, che ha generato grandi problemi di corrosione e cavitazione del metallo. Per risolvere il problema si è infine arrivati al celeberrimo LHM (minerale) di colore verde, diventato anche il colore di “contrassegno” di ogni elemento coinvolto nel sistema idropneumatico. Inoltre, dopo essere partito da un raffinato quadrilatero, il sistema Citroen è stato “spostato” in una più moderna architettura McPherson a partire dalla CX.
La presenza di un potente (e “costosa”, in termini di potenza) pompa per tenere sollevata l’auto ha portato i tecnici francesi a “spremere” da questa pompa ogni servizio possibile. Motivo per cui il servosterzo, servofreno, frizione e cambio venivano tutti mantenuti in funzione da questa pompa sin dalla DS.
Negli anni questo sistema si è “ridimensionato”, arrivando solo a coprire servosterzo e servofreno, ma quest’ultimo in modo “opposto” al normale funzionamento del servofreno a depressione, portando ad avere un comando del freno dalla corsa molto corta e dallo sforzo di azionamento minimo.
Ringraziamo PIke per il contributo ottimo, per trattare questo sistema nei minimi dettagli meritava almeno tre o quattro capitoli per fatti suoi. In questa trattazione abbiamo voluto dare il giusto tributo ad un sistema che è stato alla base delle sospensioni idropneumaitiche che usa anche Mercedes nel suo modello di punta che chiama Magin Body di cui abbiamo già parlato.
Parli di ABC? Active Body Control? Il Magic Body Control ne è l’evoluzione. ma a differenza del prodotto Citroen, Mercedes ha gestito l’irrigidimento delle molle tramite attuatori idraulici, e non l’intera gestione del trasferimento di carico. In sintesi, ha complicato un normale kit molla/ammortizzatore con un attuatore in grado di comprimere le molle per aumentare la rigidità della sospensione quando necessario. E la differenza non è banale…
Anche perchè il sistema Mercedes nasce come completamente elettronico, cosa che Citroen ha aggiunto solamente negli ultimi vent’anni, e a mio parere faticando non poco. A favore della scelta Mercedes una più elevata “economia” d’esercizio visto che il sistema idraulico non necessita di tenere sollevato il veicolo dal terreno. A sfavore della scelta Mercedes la perdita della la peculiarità di gestire le mancanze d’aderenza di una delle ruote posteriori.
C’è anche da dire che dalle parti di Stoccarda le “tutto avanti” sono giocattolini da plebei… Preferiscono motori longitudinali, cambi rivolti al retrotreno e tutt’alpiù con un secondario di trasmissione per le 4WD.
Tratteremo in modo diffuso questi sistemi nel prossimo capitolo, intanto abbiamo già parlato dell’evoluzione estrema del sistema di sospensioni Mercedes in questo articolo. https://www.giornalemotori.com/2014/06/24/mercedes-curva-come-moto-curve-tilting-function/
detto questo c’è da dire che a Stoccarda hanno provato già negli anni 60 un sistema di sospensioni idropneumatiche montandole su una W116 prodotta dal 1972 al 1980 e comunque si trattava della berlina di lusso non una vettura disponibile per la massa come poteva essere una DS. La Mercedes in seguito lasciò stare il sistema per riprenderlo solo quando l’elettronica ne consentiva lo sviluppo facile. Per come la vedo io la Citroen con tutti i suoi problemi e difetti ha il merito di aver fatto un lavoro egregio solo con meccanica e nessuna elettronica.
Ultima analisi c’è da dire che sempre a Stoccarda da un po di tempo si sono messi a fare auto per plebei per come l’hai concepita tu Pike. La Classe A di recente produzione che ha dato vita anche alla sedan GLA sono TRAZIONI ANTERIORI, inoltre il sistema che gestisce la Classe A45 AMG non è un 4wd, ma solo un sistema di trazione 4×4 inseribile mediante una banale frizione Haldex. Le trazioni 4×4 di livello maggiore sono denominate da sempre 4Matic per la diversità del sistema di base rispetto alla massa. Per la cronaca ancora non ho visto una Classe S che viaggia a tre ruote!
La definizione di “auto per plebei” è ironica e caustica.
Mercedes è arrivata nel mercato delle compatte con Classe A a metà degli anni ’90, con la colossale peculiarità del pianale sandwich dove far ricoverare il motore in fase d’impatto. Ma un simile sforzo produttivo “ripagato” solo da un modello era insufficiente, quindi è arrivata Classe B e l’ultima Classe A, declinata in GLA e CLA con il motore trasversale.
Questo per rendere lo sforzo industriale di produrre auto compatte assai più sostenibile, ma anche per poter annoverare motori più compatti (insieme ai prodotti per Smart) per rientrare nel consumo medio imposto per i costruttori.
Non per fare polemica ma a rinunciare ad un pianale che aveva enormi limiti di costi e di sviluppo come quello della prima generazione della classe A per accedere a quello frutto della collaborazione con la Renault che ha dato vita alla seconda Classe A, non è tutto sto sforzo tecnologico è una mera scelta di riduzione dei costi a scapito del cliente che non comprende certe logiche. Detto questo è vero che vanno abbassati i consumi nella gamma per le normative, quello che non va abbassato è il livello delle auto che si vendono con il proprio marchio. La Classe A e le sue derivate non è al livello della concorrenza diretta abbassandosi pericolosamente al livello di quella commerciale. Ci sono vetture Francesi una su tutte la Peugeot 308 eletta auto dell’anno che non ha nulla da invidiare alla compatta tedesca costando meno!
Shadow28, per me il tono è di discussione senza pretendere di aver ragione, ma portando le mie opinioni e confrontandomi con quelle degli altri. Non vedo polemica nelle tue parole, al massimo un’idea diversa dalla mia. E mi sembra perfettamente normale…
La storia ha visto i fallimenti delle aziende che non facevano tornare i conti… A meno di salvataggi statali voluti per sostenere le economie.
Mercedes quindi fa benissimo a voler spendere il meno possibile, compatibilmente con quanto riesce a propinare alla propria clientela. Anche se ho visto sin troppi “stolti” storcere il naso di fronte ad un motore Renault montato sulle auto delle stelle a 3 punte… Significa, molto probabilmente, che Renault sta produrre un prodotto di qualità adeguata alle necessità di Mercedes. Non è esattamente un male…
sono contento possessore di una C5 SW del 2002. prima ho usato BMW e WW. ma il confort Cirtoen è impareggiabile.
concordiamo in pieno