Citroen SM - Ein technischer Überblick


Hintergrund zu der Entwicklung des Citroen SM war das Ziel, ein international angesehenes Prestige-Auto zu bauen, das dem Herkunftsland Frankreich seit dem zweiten Weltkrieg fehlte. Jedoch lagen die Prioritäten der 50er und 60er Jahre auf der Entwicklung von bezahlbaren Großserienfahrzeugen, so dass dieses Ziel erst einmal in den Hintergrund treten musste.

Erst durch den Zukauf des italienischen Sportwagenproduzenten Maserati im Jahre 1968 wurde aus dem Ziel ein konkretes Projekt, da Citroen nun die Möglichkeit hatte, auf einen leistungsfähigen 6-Zylinder zurückzugreifen, der von Maserati-Ingenieur Giulio Alfieri in Rekordzeit von nur wenigen Monaten speziell nach den Vorgaben von Citroen entwickelt wurde. Die gesamte übrige Entwicklung wurde von Citroen übernommen und endete in der Veröffentlichung des Citroen SM im Jahre 1970.


Citroen SM im Jahre 1970

SM: Volker Hammes, Kaarst (www.volker-hammes.de)
Foto: Dirk Hoffmann (www.dirkhoffmann-fotografie.de)


Mit ihm fanden viele technische Weltneuheiten erstmals Verwendung in einem Auto und sind heute in fast jedem Serienfahrzeug oder werden als "Neuheit" im 21.Jahrhudert wiederentdeckt:



- Geschwindigkeitsabhängige Servolenkung
- Hydraulisch betätigtes Kurvenlicht
- Automatische, hydraulische Niveauregulierung aller Scheinwerfer
- Scheibenwischer mit Regenautomatik
- Vollverglaste Front


Die technischen Errungenschaften vergangener Citroen-Modelle, allen voran der Göttin "DS", wurden ebenfalls beibehalten und teilweise in verbesserter Ausführung integriert:



- Hydropneumatisches Fahrwerk mit automatischer Niveauregulierung
- Vollhydraulische Bremsanlage mit Scheibenbremsen rundum
- Automatische Verschleißanzeige der Bremsbeläge
- Frontantrieb mit Mittelmotor (der Motor sitzt hinter der Vorderachse)


Doch neben all diesen technischen Errungenschaften, die zu dieser Zeit kein anderes Auto vereinte, kommt das in jeder Hinsicht außergewöhnlich futuristische Design aus der Feder des damaligen Citroen-Chefdesigners Robert Opron. Von damals bis heute polarisieren die kompromisslosen Formen, man hasst sie oder man liebt sie. Unumstritten ist aber die für damalige Verhältnisse außergewöhnliche Stromlinienform mit niedrigem Luftwiderstand. Sie machte den SM mit einer Spitzengeschwindigkeit von über 220 km/h zum damals schnellsten Fronttriebler der Welt.

 

1. Motor

Beim Motor handelt es sich um eine Maserati Maschine vom Typ "C114". Die grundlegenden technischen Daten lesen sich wie folgt:

- Sechs Zylinder im Winkel von 90°
- Bohrungsdurchmesser 87mm
- Zylindervolumen jed 445cm³, insgesamt 2670cm³
- Kompression 9:1
- Leistung 170PS DIN bzw,. 125kw bei 5500U/min
- Maximales Drehmoment 233Nm bei 4000U/min


Bei der Konstruktion hat man möglichst kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht im Auge gehabt. Aus diesem Grund besteht der gesamte Motorblock aus Aluminium und wiegt nur runde 140kg.


Die Brennkammern bestehen im Block aus ersetzbaren Laufbüchsen und sind im Kopf hemisphärisch abgeschlossen. Für eine gesteigerte Leistung haben zudem die Kolben eine spezielle Form. Zwei Ventile pro Zylinder sorgen für die Verbrennung, insgesamt 12 Stück befinden sich in den zwei im 90°-Winkel angeordneten Zylinderköpfen und werden von vier obenliegenden Nockenwellen mit jeweils drei Gleitlagern gesteuert.

Die Stahl-Kurbelwelle hat eine Länge von ca. 40cm, einen Lagerdurchmesser von 76,2mm und eine Zapfendurchmesser von 57,15mm. Die Pleuel sind ebenfalls aus gehärtetem Stahl. Die Kolben schließlich bestehen aus einer Leichtmetalllegierung mit Kolbenringen. Die Pleuel gleiten zudem nicht um die Kolbenbolzen, sondern sind fest mit ihnen verbunen, der Bolzen dreht sich stattdessen im Kolben.

Experten wundern sich über den 90° Winkel der Zylinderköpfe, was sonst eher bei 8-Zylindern üblich ist und im Falle des C114 Motor einen rauhen Lauf verursacht. Dieser Kompromiss wurde zu Gunsten einer möglichst kompakten Bauweise eingegangen, denn im Motorraum des SM ist aufgrund der vielen Hydraulikaggregrate nur wenig Platz. Diese werden allesamt durch eine Zwischenwelle angetrieben:



Die Kurbelwelle treibt über ein Zahnrad die Primärkette an, die die Zwischenwelle mit niedrigerer Drehzahl antreibt. Diese Zwischenwelle ist mittels Antriebsstange mit der Hydraulikpumpe verbunden und treibt diese an. Mit Keilriemen wird zudem Kraft auf den Klimakompressor und die Lichtmaschine übertragen. Ebenfalls von der Zwischenwelle gehen die Sekundärketten ab, die dann schließlich die vier obenliegenden Nockenwellen antreiben. Die Ölpumpe dreht mit der Kurbelwelle, die Wasserpumpe mit der Zwischenwelle. Wie man sieht, handelt es sich um ein sehr verzweigtes, komplexes System, was eine regelmäßige Wartung erforderlich macht.

(Bild Vergaser)

Für die Kraftstoffzufuhr sorgen gleich 3 Weber-Doppelvergaser, Typ 42 DCNF2 mit Aluminium-Kraftstoffbrücke. Eine Bendix Benzinpumpe, die sich im Heck des Wagens befindet, fördert das Benzin aus dem Kunststofftank. Die Zündung erfolgt über zwei Zündspulen, die abwechselnd den Strom für den Zündfunken des jewiligen Zylinders abgeben.


Die Zündreihenfolge beträgt: 1-6-2-5-3-4


Gekühlt wird das ganze System von 5 Litern Kühlflüssigkeit im Motor und 13 Litern insgesamt. Die folgenden Abbildungen geben einen Überblick über die Motoreinheit mit allen dazugehörigen Aggregaten.

1
Schwungrad
12
Wasserpumpeneinlass
2
Kupplungsscheibe
13
Öldruckschalter
3
Kuplungsfedern
14
Ölpumpe
4
Zündverteiler
15
Pleuel
5
Öleinfüllstutzen
16
Kurbelwelle
6
Ölmessstab
17
Zwischenwelle
7
Wasserpumpe
18
Nockenwelle Einlass
8
Zündkerze
19
Einlassventil
9
Nockenwelle Auslass
20
Auslassventil
10
Steuerkette
21
Anlasser
11
Doppelvergaser x3
22
Kettenspanner

1
Schwungrad
12
Wasserpumpeneinlass
2
Kupplungsscheibe
13
Öldruckschalter
3
Kuplungsfedern
14
Ölpumpe
4
Zündverteiler
15
Pleuel
5
Öleinfüllstutzen
16
Kurbelwelle
6
Ölmessstab
17
Zwischenwelle
7
Wasserpumpe
18
Nockenwelle Einlass
8
Zündkerze
19
Einlassventil
9
Nockenwelle Auslass
20
Auslassventil
10
Steuerkette
21
Anlasser
11
Doppelvergaser x3
22
Kettenspanner


Als letzter Aspekt des Motors bleibt der Ölkreislauf: 7 Liter Öl schmieren alle mechanischen Teile mit einer Betriebstemperatur von 100°- 110°C und einem Druck zwischen 1,5 und 5,5 bar, je nach Motordrehzahl.


Ölkreisklauf des Citroen SM


Der C114 Motor ist ansich eine stabile Maschine und läuft zuverlässig, solange er regelmäßig kontrolliert und gewartet wird. Im Laufe der Zeit weiten sich die drei Steuerketten (Bild weiter oben) und das Risiko steigt, dass sie zu viel Spiel bekommen und letztendelich reißen, ein Motorschaden ist die Folge. Ein neuer Kettensatz hält allerdings 70,000km bis über 100,000km. Zudem müssen die Sekundärketten regelmäßig nachgespannt werden (ca. alle 10,000km). Grundsätzlich sollte man darauf achten, den Wagen stets schonend warm zu fahren, bevor man den Motor auf höhere Drehzahlen (>4000U/min) bringt, das schont die Ketten und auch den sonstigen Verschleiß. Ein nachträglicher Einbau eines Ölthermostats ist ebenfalls eine sinnvolle Ergänzung. In früheren Baujahren war der automatische Kettenspanner an der Primärkette in seiner Konstruktion zu schwach, in so einem Fall lohnt sich ein Umrüsten auf einen hydraulischen Spanner. Mit neuen Ketten und Spannern und bei gewissenhaftem Umgang ist der Maserati C114 Motor durchaus zuverlässig und nicht wesentlich wartungsintensiver als andere Oldtimer-Motoren auch. Man braucht also keine übertriebene Angst zu haben...

 


2. Getriebe

Das Getriebe gilt als ungemein robust und ist, wie alles außer dem Motor, von Citroen konstruiert. Tatsächlich hat sich das Getriebe als so gut erwiesen, dass es noch viele Jahre über den SM hinaus in diversen Lotus-Modellen zum Einsatz kam. In Grundzügen ist es verwandt mit dem Getriebe des Citroen DS, durch Leichtbauweise und mit fünf Vorwärtsgängen wird es aber dem Sportwagencharakter des SM gerecht:

Gang
Übersetzung
Geschw. bei 1000 U/min
1.
2,9231
9,4 km/h
2.
1,9412
14,2 km/h
3.
1,3214
20,8 km/h
4.
0,9697
28,4 km/h
5.
0,7567
36,3 km/h
R
3,1538
8,6 km/h


Besonders imposant ist der Gangwahlhebel, der keine übliche Manschette aufweist, sondern voll verchromte Zylinder. Für heutige Verhältnisse sind die Schaltwege relativ lang, dennoch schaltet sich der SM präzise.


Die technischen Zeichnungen zeigen auf, wie das Getriebe im Inneren aufgebaut ist. In der zugehörigen Tabelle sind die wesentlichen Komponenten aufgelistet:

1
Achsgabel 3ter / 4ter Gang
13
Gabel zum auskuppeln
2
Differntialwelle
14
Anschlag
3
Rad zur Schaltung des Rückwärtsganges
15
Zahnkranz
4
Synchronisator 5ter Gang
16
Satellitenachse
5
Getrieberad 5ter Gang
17
Satellit
6
Getrieberad 4ter Gang
18
Planet
7
Synchronisator 3ter / 4ter Gang
19
Antriebswelle
8
Synchronring
20
Laufrad 1ter Gang
9
Achsgabe, 1er / 2ter Gang
21
Schronisator 1ter / 2ter Gang
10
Getriebrad 3ter Gang
22
Laufrad 2ter Gang
11
Hauptwelle
23
Zweitwelle
12
Antriebswelle
24
Mittelwerk
25
Empfängerwelle



Das Funktionsschema zeigt zudem, wie die einzelnen Gänge im Getriebe übersetzt werden. Der fünfte Gang nutzt das gesamte Getriebe inklusive des Zusatzgehäuses aus.

Der fünfte Gang hat eine eigenes Gehäuse und sitzt am Kopfende des Getriebes


Auch nach 40 Jahren ist das Getriebe das Element im SM, das die wenigsten Probleme aufweist. Zu seiner Pflege sollte man darauf achten, dass man kein synthetisches Getriebeöl verwendet, dass die Synchronringe angreift, und die Getriebeölwechsel-Intervalle von 15000km einhält.




3. Karosserie

Dem Citroen SM sieht man schon optisch seine technische Fortschrittlichkeit an: Auch heute als Oldtimer stellt er einen ungewöhnlichen Blickfang dar, wie ein Auto aus der Zukunft. Und noch heute lässt er alle anderen Autos um ihn herum konservativ und veraltet aussehen.


Chefdesigner Opron hatte detaillierte Kentnisse der Aerodynamik und ließ diese in die Gestaltung des SM einfließen. Herausgekommen ist eine Form, die für die damalige Zeit einen einmalig geringen Luftwiderstand aufwies und dabei dennoch Charakter hat. Der SM widerlegt anschaulich die heutige pauschale Aussage, dass alle "Autos wegen der Aerodynamik gleich aussehen" müssen.



Der Citroen SM im Luftkanal


Neben einem geringen Luftwiderstand waren die Ingenieure auch darum bemüht, die Karosserie möglichst leicht zu gestalten. Ursprünglich hatte man tatsächlich die Absicht, die gesamte Karosserie aus Aluminium zu bauen. Die damaligen Fertigungsmethoden ließen dieses ambitionierte Vorhaben aber in der Serie nicht zu und so blieb nur die Motorhaube übrig, sie besteht komplett aus Aluminium.


Der Rest der Karosserie ist aus herkömmlichem Stahl und baut auf einer halbstarren Plattform auf mit stabilisierenden Seitenträgern. Bis auf die hinteren Kotflügel sind dabei alle Anbauteile verschraubt und einfach zu entfernen.


Für einen Sportwagen hat der Citroen SM ungewöhnlich großzügige Abmessungen: Mit einer Länge von rund 4,9m und einer Breite von 1,84m (ohne Seitenspiegel) gehört er auch für heutige Standards zu den großen Autos. Dadurch und durch die vielen technisch aufwändigen Aggregate kommt der Wagen auf ein Gesamtgewicht von 1450kg, was für damalige Verhältnisse ebenfalls hoch war.


Gewicht:
1450kg
Zulässiges Gesamtgewicht:
1830kg
Zuglast ohne zusätzliche Bremsen:
500kg
Zuglast mit zus. Bremsen:
1800kg
Zulässige bewegte Höchstmasse:
3630kg
Kofferraumvolumen:
488 Liter



Aus Oldtimersicht ist der Citroen SM (zum Glück) nicht so anfällig gegen Rost, wie so mancher seinr französischen Kollegen. Dennoch hat er seine noralgischen Stellen, die man regelmäßig kontrollieren sollte.

 


4. Innenraum

Das zeitlos moderne Design des Autos setzt sich im Innenraum fort. Nach Bauhausstil hatte man hier die Wahl zwischen Velourstoff oder Leder in Kombination mit den Armaturen und der Mittelkonsole in gebürstetem und eloxiertem Metall.


Beinahe schon ein wenig exzentrisch erscheinen die ovalen Instrumente und das ovale Lenkrad, das mit einer sehr direkten Übersetzung nur eine Umdrehung bis zum Volleinschlag benötigt (mehr dazu im Laufe dieses Überblicks).



Ovales Lenkrad und ovale Instrumente


Auch das Autoradio befindet sich beim Citroen SM nicht da, wo man es vermutet, sondern vertikal in der Mittelkonsole. Dies erleichtert nicht unbedingt die Bedienung, doch in Verbindung mit dem speziellen, vertikalen Continental Edison Radio ist diese Anordnung ein echter Blickfang. Leider wurde dieses Radio nur in der Anfangszeit und vornehmlich nur in Frankreich angeboten, so dass es mittlerweile ein gesuchtes Sammlerstück darstellt und in gutem Zustand nicht unter €1000.- zu bekommen ist.


Mittelkonsole mit Vertikal-Radio


Als einer der großen Nachteile des SMs wird oft sein Platzangebot angesehen. Vorne hat man genügend Beinfreiheit, doch auf der Rücksitzbank kann es bei größeren Passagieren schon einmal eng werden. Nun ist dies für einen Sportwagen nicht außergewöhnlich, doch der SM wollte mit seinem GranTourismo Anspruch mehr sein. Es ist aber keinesfalls so, dass man hinten nicht sitzen kann. Auch ein ausgewachsener Mann findet hinten Platz zum Sitzen, wenn es denn sein muss.


1
Linke Belüftung
13
Zündschloss
2
Lenkrad
14
Choke
3
Betätigung Scheinwerfer
15
Regler Luftweg
4
Schalter für Nebelscheinwerfer (optional)
16
Fensterheber
5
Schalter Warnblinker
17
Handbremshebel
6
Schalter heizbare Heckscheibe
18
Radio
7
Innenlicht
19
Aschenbecher
8
Betätigung Mittelbelüftung
20
Zigarettenanzünder
9
Schloss Handschuhfach
21
Schalthebel
10
Rechte Belüftung
22
Belüftungskontrolle
11
Betätigung Blinker
23
Temperaturkontrolle
12
Betätigung Scheibenwischer
24
Lüftungsgitter
25
Leselampe

Das Bild oben zeigt alle Instrumente und Bedienelemente der Armaturen und der Mittelkonsole. Für Citroen-Verhältnisse ist die Bedienung außergewöhnlich "normal", schnell findet man sich zurecht, alles ist sehr übersichtlich angeordnet. Citroen-typisch ist das Kombiinstrument mit der großen roten "Stop"-Lampe in der Mitte.

 


5. Hydraulik

Nun kommen wir zu dem Thema, das bis heute jeden Oberklasse-Citroen ausmacht: Die Hydraulik mit hydropneumatischem Fahrwerk. Letzteres wurde mit dem Citroen DS im Jahre 1955 eingeführt und ist bis heute in Sachen Sicherheit und Komfort ungeschlagen. Doch die Hydraulik beschränkt sich beim SM nicht nur auf das Fahrwerk: Neben einer vollhydraulischen Bremsanlage mit vier(!) Scheibenbremsen und erstmals einer vollhydraulischen Lenkung sind gleichsam alle fahrrelevanten Komponenten des SM in den Hydraulikkreislauf integriert:

Im Diagramm oben wird das Hydrauliksystem des SM schematisch dargestellt: Über die Zwischenwelle des Motors wird die Hydraulikpumpe angetrieben, die nun "LHM grün", das spezielle Citroen-Hydrauliköl, vom 5-Liter Vorratsfass in den Hauptdruckspeicher fördert. Dieser besteht aus einer Kugel, in der Stickstoff durch eine Membran von dem Öl komprimiert wird und so über einen gewissen Zeitraum ein Arbeitsdruck von durschnittlich 170bar halten kann. Fällt sein Druckvolumen auf unter 160bar, so wird er von der Hydraulikpumpe erneut "geladen".


Vom Hauptdruckspeicher geht es in kürzester Verbindung zur vorderen Bremsanlage, die als erste Glied einen weiteren Druckspeicher beinhaltet. Dieser dient vor allem der Sicherheit, denn er sorgt dafür, dass auch beim Ausfall der Hydraulikpumpe oder des Haupthydraulikkreises genug Druck im System für bis zu 50 Bremsungen bleibt. So kann der Wagen im Falle einer Panne sicher abgestellt werden. Neben dem vorderen Bremskreislauf werden die "sekundären" Hydrauliksysteme wie Lenkung, Federung und hintere Bremsen mit Druck versorgt. Das "verbrauchte" Hydrauliköl wird dem Sammelfass zurück geführt, bis es den Kreislauf erneut durchläuft.

 

(Tabelle)

Die Zeichnung oben zeigt das Hydraulikfass mit Ansaugstutzen (inkl. Filter) und den verschiedenen Rücklaufleitungen der Systeme. Ein transparentes Rohr ermöglicht es, den Ölstand zu kontrollieren. In den folgenden Kapiteln geben wir einen Überblick über die einzelnen Hydraulik-Organe:

 


5.1 Hydropneumatische Federung

Der Citroen SM verfügt nicht über herkömmliche mechanische Federn und entsprechende Stoßdämpfer wie herkömmliche Autos, sondern über ein hydropneumatisches Fahrwerk. Wie der Name schon erläutert, funktioniert das System teils mit Luft bzw. Gas und teils mit Flüssigkeit bzw. Öl.. Schlüssel des Systems sind die sogenannten Federkugeln.

Eine Federkugel besteht aus einer schweren, verschraubten Metallkugel. In der Mitte der Kugel befindet sich eine Luft- und Wasserdichte Membran, die sie in zwei Hälften teilt. Die obere Häfte wird ab Werk mit Stickstoff unter einem gewissen Druck gefüllt, für die vorderen Räder z.B. mit 40bar. Die untere Hälfte wird vom Hydrauliksystem mit Öl gefüllt. Unter der Federkugel befindet sich fest verschraubt der eigentliche Federzylinder, ein hydraulischer Kolben.


Hydraulik-Kolben und
Federkugel

Wie man im Physikunterricht gelernt hat, lassen sich Luft und Gase "drücken" / komprimieren, Flüssigkeiten hingegen nicht. Dieses Phänomen nutzt das hydropneumatische Prinzip. Das durch die Membran in der gefangene Gas bildet ein elastisches Luftpolster, der die Federung übernimmt. Die andere Hälfte der Kugel wird mit dem Hydrauliköl LHM vom Zylinder gefüllt und so das System unter Druck gesetzt.

Der notwendige Öldruck kommt vom zentralen Hydraulikkreislauf, wie oben beschrieben. Angesaugt vom Hauptfass per LHM-Pumpe wird das Hydrauliköl auf die jeweiligen Federzylinder und -Kugeln verteilt.


Der Ölkreislauf der hydropneumatischen Federung


Rollt der Wagen über ein Hindernis, so drücken die Schwingarme den entsprechenden Hydraulikkolben zusammen und die Federkugel wird mit Öl gefüllt. Das Gas in der Kugel gibt dem erhöhten Druck nach und leitet die eigentlich "Federung" ein. Statt auf Federn "schwebt" das Auto sozusagen auf den Gaspolstern der vier Federkugeln.



Um ein Aufschaukeln zu verhindern, sind auch bei dem hydropneumatischen System des SM "Stößdämpfer" notwendig, doch sehen diese gänzlich anders aus, als bei herkömmlichen Fahrzeugen. Tatsächlich handelt es sich bei den Stoßdämpfern einfach um eine Art Regelventil zwischen Federkugel und Hydraulikzylinder.

Durch ein ausgeklügeltes System an Bohrungen wird die Ölmenge, die in und aus der Federkugel strömen kann, reguliert und zeitlich verzögert. Dadurch ergibt sich eine gewisse Dämpfung, die durch die Ausführung des Ventils beeinflusst werden kann.

Im Falle des SM ist sie relativ "stramm" ausgefallen. Zusammen mit dem geringen Druck der Federkugeln vermittelt dies ein sportliches Fahgefühl. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Federung hingegen wirkt der SM dennoch "wie auf Wolken". Diese Mischung aus unglaublichem Komfort und dennoch Sportlichkeit macht gerade einen großen Reiz aus, ganz nach dem damaligen SM-Motto: "Harmonie der Gegenteile".

Und noch einen Vorteil bietet das hydropneumatische Fahrwerk: Belädt man ein Auto mit herkömmlicher Federung, so weren seine Federn zunehmend zusammengedrückt und die Bodenfreiheit sinkt. Gleichzeitig wird der Federweg geringer und das Auto verliert an Ausgewogenheit, Fahrsicherheit und Komfort. Anders ist das beim Citroen SM: Ein spezielles Ventil "kontrolliert" permanent die Bodenfreiheit und regelt diese gegebenenfalls nach, um stets den selben Abstand zur Straße zu gewährleisten.


Höhenkorrektor

Wird der SM stark beladen, so wird das Luftpolster in dern Federkugel stärker zusammengedrückt und auch er verliert zunächt an Federweg und Bodenfreiheit. Im Bild oben ist der für diese Arbeit verantwortliche "Höhenkorrektor" zu sehen. Zwei davon befinden sich im SM, denn die Höhenkorrektur wird getrennt für vorne und hinten durchgeführt.

 

Im Normalbetrieb wird die gewünschte
Bodenfreiheit "H" eingehalten:


Wird nun eine zusätzliche Beladungs-Last ausgeübt,
so verringert sich die Bodenfreiheit kurzzeitig wie bei einem herkömmlich
gefederten Fahrzeug:

 

Der Höhenkorrektor reguliert aber nach einem kurzen Augenblick
die Höhe und so wird die normale Höhe "H"
trotz Beladung wieder eingehalten:

Zu diesem Zweck wird einfach mehr Öl in die Federkugel gelassen.



Bis heute gibt es kein bequemeres und gleichzeitig dynamisch intelligenteres Federungssystem für Serienfahrzeuge, als das hydropneumatische Fahrwerk von Citroen. Luxusmarken wie Rolls Royce oder Mercedes haben in Linzenz nicht selten ein solches Fahrwerk in Lizenz verbaut.

 


5.2 Hydraulisches Bremssystem

Außergewöhnlich und absolut Citroen-eigen ist das Bremssystem. Auch hierbei handelt es sich um ein vollhydraulisches Überdruck-System, das seine gesamten (Brems)druck vom zentralen Hydraulikkreislauf des Wagens bezieht.


Tatsächlich wird der gesamte Bremsdruck vom System geliefert, der Fahrer reguliert den Druck lediglich über ein Ventil, das sich hinter dem sogenannten "Bremspilz", einem Gummiknopf anstelle eines Bremspedals, befindet.


Ein Bremspedal hat der Citroen SM nicht,
dafür ein Bremsventil

Je fester man das Ventil drückt, desto mehr Druck setzt es frei in Richtung der vier Bremsscheiben, von denen die beideren vorderen inneliegend sind und so die ungefederten Massen reduzieren.


Die Bremsanlage des Citroen SM


Mit vier Scheibenbremsen und "160bar Bremskraftverstärker" ist die Bremsanlage des Citroen SM auch unter heutigen Gesichtspunkten noch modern und verleiht dem Auto eine Bremskraft, die auch im dichten Straßenverkehr und bei höheren Geschwindigkeiten angemessen ist. Auf eine regelmäßige Kontrolle der Bremsbeläge sollte man aber achten, denn hochwertige Bremsscheiben sind heutzutage nur schwer, für die hinteren Bremsen sogar überhaupt nicht mehr zu bekommen.



Der Bremssattel besteht aus kleinen Hydraulikkolben, die je nach Druck die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe drückt. Sogar eine Druckverteilung zwischen Vorder- und Hinterradbrems wird automatisch durchgeführt (mehr dazu im Wiki A-Z).


Aufbau des Bremssattels


Ein weiterer "Clou" der Bremsanlage zeigt, wie detailverliebt die Citroen-Ingenieure waren. Durch einen elektrischen Draht wird automatisch ermittelt, ob die Bremsbeläge zu stark abgefahren sind.

Wenn eine gewisse Abnutzung erreicht wird, geht eine Warnlampe in den Armaturen des Fahrers an, es wird Zeit, die Beläge zu wechseln. Zunächst gab es dieses System nur für die Vorderradbremsen, ab dem 72er Baujahr auch für die hinteren Bremsbeläge.

 

5.3 Hydraulische Lenkung

Mit hydraulischem Fahrwerk und hydraulischen Bremsen ist es aber noch nicht genug, auch die Lenkung des Citroen SM ist vollkommen anders, als die herkömmlicher Autos. Mit ihm wurde die welterste variable Servolenkung auf den Markt gebracht, die sogenannte "Diravi":

Die Abkürzung Diravi steht für "Direction a Rappel Asservi". Ihr Zweck ist es, bei geringen Geschwindigkeiten möglichst viel Lenkraftunterstützung zu geben und bei hohen Geschwindigkeiten weniger, um die Lenkung sportlich straff zu gestalten. Ein derartiges Prinzip hat es bis dahin noch nicht gegeben, ist aber heutzutage in jedem modernen Auto gehobener Ausstattung selbstverständlich. Nur die technische Umsetzung war damals anders. Bei der Diravi handelt es sich nicht um einen herkömmlichen Lenkkraftverstärker, sondern um eine vollhydraulische Servolenkung. Dies bedeutet, dass vom Lenkrad keinerlei mechanischen Kräfte zur Lenkung übertragen werden, sondern sämtliche Lenkbewegungen von der Druckkraft des Haupthydrauliksystems gesteuert werden.


Das Lenksystem hat einen eigenen Hydraulikkreislauf


Das Lenkrad ist, wie schon die Bremse, lediglich ein Signalgeber. Zwar besteht aus Sicherheitsgründen noch eine rudimentäre mechanische Verbindung zwischen Lenksäule und Lenkung, doch im Normalbetrieb kommt diese nicht zum Einsatz.




Die variable Lenkkraftunterstützung wurde vollständig ohne Elektronik, komplett hydraulisch / mechanisch realisiert. Dementsprechend komplex ist der Aufbau des Systems.



Der Lenkungszylinder


Die damals neuartige Konzeption dieser Lenkung verbessert die Fahrsicherheit beim Schnell - und Langsamfahren und steigert den Fahrkomfort durch den Fortfall unangenehmer Reaktionen.



Die SM-Lenkung ist eine Zahnstangenlenkung mit hydraulischer Unterstützung, die drei Funktionen umfasst:

I - Unterstützung

II - Schwergängigwerden der Lenkung bei zunehmender Geschwindigkeit

III - Zwangssteuerung der Rückstellung

 

Der hydraulische Teil dieser Lenkung besteht aus drei Hauptteilen:

1 - Der hydraulischen Zahnstangenbetätigung

2 - Dem Gesamtteil Lenkritzel, Betätigungswelle, Steuerschieber, Mengenregler für die Rückstellung.

3 - Dem Fliehkraftregler



Funktion der Unterstützung





5.3.1 FUNKTION DER UNTERSTÜTZUNG

- Der Unterstützungskolben ist ständig der -Wirkung zweier verschiedener, entgegengerichteten Drücke unterworfen.

- Eine Seite des Kolbens ist ständig dem im Hauptdruckspeicher herrschenden Druck ausgesetzt. (Kammer A); diese Seite hat eine Oberfläche, welche so groß ist wie die Hälfte de r Fläche von Kammer B.

- Damit die Lenkung im Gleichgewicht ist, genügt es, die Hälfte des im Hauptdruckspeicher herrschenden Druckes in die Kammer B zu schicken und zwar in allen Stellungen der Zahnstange.


Kammer A ................ F = P (Hauptdruckspeicher) (A/2)


Kammer B ................ F = (P/2) (Hauptdruckspeicher) A


- Eine Bewegung der Zahnstange wird erreicht, indem man den Druck in Kammer B erhöht, oder verringert.

- Das System, welches gestattet, einen Druck P/2 in der Kammer B zu erhalten, oder diese Kammer mit der Druckzufuhr oder mit dem Rücklauf zum Behälter, je nach der auf das Lenkrad ausgeübten Drehbewegung in Verbindung zu setzen, setzt sich zusammen aus:

- Betätigungswelle

- Lenkritzel

- Zahnstange und Unterstützungskolben

- Steuerschieber mit Führungsrollen.



- Eine sehr schwache Drehbewegung zwischen Betätigungswelle und Lenkritzel bewirkt die Verschiebung des Steuerschiebers.

- Die Regulierung auf Druck in der Kammer B erfolgt mechanisch und durch Betätigung von Zahnstange, Zahnstangenritzel und Steuerschieber.



Beispiele:

1) Der Druck in Kammer B ist größer als P/2

Der Unterstützungskolben ist nicht im Gleichgewicht, die Zahnstange verschiebt sich, das Zahnstangenritzel wird mitgenommen und ruft so eine Übertragungsbewegung des Steuerschiebers hervor: Dieser bringt Kammer B mit dem Auslass in Verbindung bis der Druck P/2 wieder erreicht ist und das Gleichgewicht ist erneut hergestellt.


Schwergängigwerden der Lenkung bei zunehmender Geschwindigkeit

Neutralposition 50km/h


Neutralposition 200 km/h


 

2) Der Druck in Kammer B ist kleiner als P/2

Der Unterstützungskolben ist nicht im Gleichgewicht, die Zahnstange verschiebt sich, das Zahnstangenritzel wird mitgenommen und ruft so eine Übertragungsbewegung des Steuerschiebers hervor: Dieser bringt Kammer B mit dem H. D. in Verbindung bis der Druck P/2 wieder erreicht ist und das Gleichgewicht ist erneut hergestellt.


- Bei jeder Stellung des Lenkrades werden die Räder in dem entsprechenden Einschlagwinkel festgehalten. Das ist eine wichtige Vorbedingung für die Sicherheit. Der Einschlagwinkel kann z.B. nicht beeinflusst werden:

- Durch eine Bremsdifferenz zwischen dem rechten und linken Rad.

- Durch das Platzen eines Reifens.

- Durch das Auftreffen eines Reifens auf ein größeres Hindernis oder auf weichen Untergrund, eine tiefe Wasserpfütze usw.

 


5.3.2 SCHWERGÄNGIGERWERDEN DER LENKUNG BEI ZUNEHMENDER GESCHWINDIGKEIT


- Das Schwergängigerwerden der Lenkung erfolgt durch eine mechanische Einwirkung auf die Lenksäule und ist vollkommen unabhängig von der Funktion der Unterstützung.

- Das Druckmoment erfolgt am Berührungspunkt von Rolle und Herzscheibe und ist vom Profil dieser Herzscheibe abhängig.

- Bei Geradeausfahrt befindet sich der Berührungspunkt von Rolle und Herzscheibe auf der Achse, die durch die Punkte O-O’ geht. Die Wirkung des Kolbens richtet sich auf die Vertiefung der Herzscheibe und diese hat das Bestreben das Fahrzeug in Geradeausfahrt zuhalten.

- Bei einem Radeinschlag befindet sich de r Berührungspunkt von Rolle und Herzscheibe (wegen des Profils der Herzscheibe) nicht mehr auf de r Achse, die durch die Punkte O-O’ geht. Durch die Wirkung des Kolbens wird also Verhältnis zum Mittelpunkt 0' ein Druckmoment hervorgerufen, welches der vom Fahrer auf das Lenkrad ausgeübten Kraft entgegenwirkt.

- Die Lenkung wird mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit immer schwergängiger, da das Druckmoment des Kolbens bedingt durch den vom Fliehkraftregler abgegebenen Druck zunimmt.

 

Funktion der zwangsgesteuerten Rückstellung


Mengenregler

 

5.3.3 FUNKTION DER ZWANGSGESTEUERTEN RÜCKSTELLUNG


- Um eine unterstützte Rückstellung zu haben, genügt es, das vorher beschriebene System zu benutzen.

Wenn der Fahre r das Lenkrad loslässt, wirkt das Druckmoment, weiches dem Willen des Fahrers entgegenstand, auf die Lenksäule. Diese reagiert nur auf die Unterstützungsfunktion, d. h. die Krafteinwirkung des Fahrers auf das Lenkrad wird durch eine mechanische Kraft ersetzt, welche direkt auf die Lenksäule einwirkt und die Lenkung in Geradeausfahrt bringt, nämlich dahin, wo sich kein Druckmoment mehr auswirkt.


- In diesem Falle würde der direkt auf den Kolben einwirkende Druck die Lenkung zu schnell und zu heftig zurückstellen und dadurch würde die Ge fahr bestehen, dass das Lenkrad der Kontrolle des Fahrers entgleiten, oder die Stellung „Geradeausfahrt“ überschritten würde; deshalb ist eine Vorrichtung nötig, die es ermöglicht, den Durchlauf der Flüssigkeit zu bremsen. Diese Aufgabe übernimmt der Mengenregler.

 

Der Mengenregler

Wichtig: Der Druck der im Mengenregler herrscht, ist immer gleich dem Druck der vom Fliehkraftregler eingesteuert wird.


Beschreibung:

Er besteht aus:

1) einem Gehäuse

2) einem Kolben, de r sich im Gehäuse bewegt

3) Einem Zylinder mit einer abgestimmten Bohrung, der auf dem Mittelteil des Gehäuses gleitet, welches kleine Öffnungen aufweist.

4) Einer Feder R, die auf den Zylinder wirkt.

5) Einem Plattenventil und ihrer Feder

 

Funktion der Mengenregelung


 

Funktionsweise:

- Neutral- oder Geradeausposition:

In dieser Ruhestellung herrscht der Druck, der durch den Fliehkraftregler gesteuert wird in allen Kammern A, B, und C. Die Feder ist ohne Spannung und der Zylinder verschließt die Öffnungen des Gehäuses. Da die Feder ohne Spannung i s t , und die Öffnungen verschlossen sind, ist die mögliche Ausströmung durch die abgestimmte Bohrung gleich null.


- Einschlagposition:

Wenn man das Lenkrad einschlägt schiebt die Herzscheibe den Kolben in das Gehäuse und ein Teil der Flüssigkeit der Kammer C entweicht durch das Plattenventil zum F liehkraft r egle r . Der Kolben nimmt auf seinem Weg die Feder und den Zylinder mit sich, bis der Zylinder am Gehäuse in Anschlag kommt. Der Druck, der auf den Kolben einwirkt, ist stets der vom Fliehkraftregler abgegebene Druck.


- Rückstellposition:

Wenn der Fahrer das Lenkrad loslässt kommt dieses unter der Einwirkung des Druckes, der auf den Kolben wirkt, in die neutrale Position zurück. Die Flüssigkeit kommt in der Kammer A an und dringt durch den Kanal und die Öffnungen in Kammer B ein.

Der Durchgang der Flüssigkeit durch die abgestimmte Bohrung zieht den Zylinder mit sich, der die Feder leicht zusammendrückt. Die Verlagerung des Zylinders bewirkt eine Verkleinerung der Öffnungen im Mittelteil des Gehäuses in der Weise, dass die Ausströmung durch die abgestimmte Bohrung einen gewissen Wert erhält, der stets von der Spannung der Feder abhängig ist.

Da die Feder umso mehr zusammengedrückt wird, je mehr das Lenkrad eingeschlagen wird, hat die Abflussgeschwindigkeit durch die abgestimmte Bohrung, also die Rückstellgeschwindigkeit, einen bestimmten Wert am Anfang der Rückstellung und geht auf Null zu, wenn das Lenkrad in seine Geradeausstellung zurückkehrt.