Hydraulik
Druckspeicher und Druckregler
 


Die zahlreichen hydraulischen Aggregate des Citroen SM funktionieren mit einem Arbeitsdruck von durchschnittlich 150bar bis 160bar. Um einen derart hohen Druck über einen gewissen Zeitraum zu puffern, wurde im Kreislauf ein Hauptdruckspeicher mit entsprechendem Druckregler eingefügt. Beide Komponenten befinden sich gut zugänglich im vorderen Motorraum, direkt neben der Hydraulikpumpe.



Druckspeicher und Regler im Motorraum,
direkt neben Hydraulikpumpe und Lichtmaschine


Der Hauptdruckspeicher besteht aus zwei Kugelhälften, von denen die obere durch eine Membran im Inneren getrennt und mit Gas gefüllt ist (65bar Tarierdruck). Durch den Hydraulikdruck des Kreislaufes wird der untere Teil der Kugel mit Öl gefüllt und das Gas durch die Membran zusammengedrückt.



Außen
Druckspeicher des SM

Innen


Dadurch entsteht ein Kompressionsdruck, der als Speicher dient. Die Technik ist sehr effektiv, je nach aktuellem Druckverlust durch die Verbraucher (Bremsen, Lenkung, Federung) puffert der Druckspeicher den notwendigen hohen Druck bis zu zwei Minuten, bevor die Hydraulikpumpe erneut bemüht werden muss. Als Faustregel für gebrauchte SM dient ein Hydrauliktakt (Zeit zwischen zwei Einsätzen der Hydraulikpumpe, jeweils durch ihr "Rattern" zu erkennen) im Stand bei normaler Fahrhöhe von mindestens 30 Sekunden. Wird dieser Takt unterschritten, so leidet entweder einer der Verbraucher unter einem Druckverlust oder der Hauptspeicher kann nicht mehr genügend Druck aufbauen. In so einem Fall ist ein Austausch des Druckspeichers notwendig, der sich als äußerst einfach gestaltet:



Der Druckspeicher befindet sich vorne im Motor und
ist sehr gut erreichbar


Im ersten Schritt ist mit der Druckablassschraube am Druckregler bei ausgeschaltetem Motor der Druck aus dem ganzen System abzulassen. Danach kann man den Druckspeicher einfach gegen den Uhrzeigersinn mit den Händen oder einem passenden Kettenschlüssel abschrauben. Der neue Druckspeicher wird inklusive einer neuen(!!) Dichtung aufgeschraubt und anschließend bei angeschaltetem Motor mittels Druckablasschraube das System entlüftet. Nach dieser kurzen Prozedur ist der Wagen wieder einsatzbereit.

Neue Druckspeicher inkl. neuer Dichtung bekommt man vom deutschen Citroen SM Club oder von spezialisierten Citroen-Servicehändlern.

 

Die Funktion im Detail:

Um den Arbeitsdruck zwischen 140bar und 170bar zu halten, muss der Druckregler bei einem Abfall unter ca. 145bar den Zugang zur Hydraulikpumpe öffnen und so durch neue Ölzufuhr den Druck erhöhen (-> Einschaltdruck). Ist der gewünschte Arbeitsdruck von ca. 170bar wieder hergestellt, so trennt der Druckregler die Ölzufuhr wieder (->Ausschaltdruck). Realisiert wird dieses Prinzip mit einem Ventil, dass dem Druckspeicher direkt vorgeschaltet ist. Das folgende Bilderschema zeigt die Funktionsweise des Druckreglers und des Druckspeichers im Detail:

 

Der Druckregler besteht aus zwei Hydraulikschiebern (T1 / T2), einem Rückschlagventil (a) und drei Kammern (B, C und D). Das in der Membran gefüllte Gas ergibt die Kammer A.

Öffnet man bei laufendem Motor die Druckablassschraube, so wird kein Hydraulikdruck im Druckspeicher aufgebaut. Die mit 65bar Tarierdruck gefüllte Membran füllt die gesamte Kugel aus (blau im Bild). In den Kammern B, C und D herrscht normaler atmosphärischer Druck und das Rückschlagventil a ist geöffnet.


Schließt nun langsam die Druckablassschraube, wächst der Druck gleichmäßig in den Kammern A, B und C an, während die Kammer D, die mit dem Behälter verbunden ist, unter atmosphärischem Druck verbleibt.

Der Schieber T1 unterliegt dabei den zwei Kräften F1 und F(R1): Die Kraft F1 wird durch den Druck der Kammer B bestimmt und wirkt auf die Fläche S1 (F1 = P x S1). Die Kraft F(R1) hingegen wird durch die Feder R1 hervorgerufen.

Auch der Schieber T2 unterliegt zwei Kräften, hier sind es F2 und F3: Die Kraft F2 wird durch den Druck der Kammer B bestimmt und wirkt auf die Fläche S2 (F2 = P x S2).

Die Kraft F3 summiert sich aus den Kräften F(R2), der Federkraft R2 und F2, Druck der Kammer C (oder B), der auf die Fläche S2 einwirkt (F2 = PP x S2 ; F3 = F(R2) + F2).

 

Sobald die Kraft F1 stärker wird als F(R1), bewegt sich der Schieber T1 und verbindet die Kammern C und D (F2=0). Es folgt F3 = F(R2) und F2 wird maßgeblich (F2 >F3). Nun öffnet sich der Schieber T2 und die Druckförderung wird ausgeschaltet.

 

Nach einem gewissen Hydraulikölverbrauch der Aggregate (Lenkung, Federung, Bremsen) verringert sich der Druck in der Kammer B und ermöglicht die Rückkehr des Schiebers T1 in seine Ausgangsposition (F(R1) > F1).

Die Kammer C wird nun verbunden mit der Kammer D und damit mit der Ölförderung der Hydraulikpumpe.


Mit anhaltendem Verbrauch sinkt der Druck der Kammer B weiter ab und die Kraft F2 nimmt ab (F2 < F(R2)). Dadurch kehrt der Schieber T2 zurück zu seiner Ausgangsposition und unterbricht die Verbindung der Hydraulikpumpe mit der Kammer D.

Nun steigt der Druck in der Kammer C stark an, die nun mit der Hydraulikpume verbunden ist und übt eine enorme Kraft auf den Schieber T2 aus (F2 < F(R2) + PS2) ; F2 < F3). Es entsteht eine Verbindung bis sich das Rückschlagventil a öffnet.

Der Druck in den Kammern A,B und C steigt erneut an....