Citroën, 70 anni fa il colpo di genio: Azoto + Olio = Comfort

"Non sei ingegnere? Nessun problema..."

Nato nel 1908 in una famiglia di modeste condizioni economiche, Paul Magès concluse il primo ciclo di studi senza mai frequentare un corso di ingegneria. Dopo un breve percorso in una scuola professionale di Marsiglia, anzi, iniziò subito a mandare richieste d'assunzione a numerose aziende francesi. La prima a rispondere alla domanda fu proprio Citroen, che lo assunse nell'estate del 1925 all'età di soli 17 anni.

Non potendo contare su una formazione ingegneristica, venne dapprima posizionato ai "piani bassi" nel reparto "Metodo e Organizzazione" come manutentore di macchinari. In breve tempo, però, dimostrò la sua grande capacità di risolvere in modo semplice problemi molto complessi con inventiva, fino ad essere spostato pochi anni più tardi nel reparto "Supervisione". Qui ebbe modo di confrontarsi spesso con l'ingegnere Antoine Hermet, capo del reparto "Sperimentazione" e braccio destro del direttore Pierre Boulanger, ottenendo una certa esperienza in merito ai sistemi di frenata idraulica.

Questa evoluzione lo portò, nel 1942, a dirigere l'intero reparto "Sviluppo" con l'incarico di studiare nuovi sistemi per gli impianti frenanti e le sospensioni delle vetture, in vista dei futuri lanci della piccola utilitaria TPV e della VGD. Il primo progetto completato fu la 2CV, vettura dall'enorme successo commerciale, ma per la vera novità tecnologica bisognerà aspettare il progetto della Citroen DS: sarà quest'ultima a portare in auge il sistema idropneumatico.

Olio & Azoto: la coppia vincente

Nel 1948, ripartita l'industria dopo la fine della Seconda Guerra Mondiale, uscì dalla sede per lo sviluppo Citroen una Traction Avant 11CV molto speciale: questo prototipo, che verrà poi collaudato nell'Alvernia nel giugno di quell'anno, fu la prima autovettura del Double Chevron a montare le sospensioni idropneumatiche. Nonostante le prime perplessitudini e lo scetticismo di alcuni componenti del team ingegneristico, Magès riuscì a convincere tutti che l'idea di creare un sistema idropneumatico per il controllo di sospensioni, freni e sterzo fosse una scelta vincente. I lavori di collaudo e perfezionamento richiesero anni e anni, ma alla fine l'obiettivo venne raggiunto: nel 1955 entrò in produzione la Citroen DS come la conosciamo ancora oggi.

Per quanto l'applicazione pratica fosse complessa da realizzare, l'idea alla base era semplice: una sospensione sensibile, dinamica e ad alta capacità che offrisse una qualità di guida superiore su una grande varietà di superfici. Qualcosa che delle semplici molle elicoidali in ferro non potevano garantire. In termini di fisica, il principio fondamentale è quello della comprimibilità dei fluidi:

• Normalmente, un liquido come acqua o olio non è comprimibile.
• Viceversa, un gas come l'ossigeno o l'azoto è facilmente comprimibile.

Il lampo di genio quindi fu creare una sorta di contenitore - le famose sfere idropneumatiche che ricordiamo ancora oggi - al cui interno fossero presenti olio nella zona inferiore e azoto nella parte superiore, separati tra loro da una membrana flessibile. Essendo l'olio a contatto con il tampone inferiore (che riceve le oscillazioni dalla ruota) ma non comprimibile, trasferisce le forze tramite la membrana al gas azoto, che invece può comprimersi e fungere da ammortizzatore.

Benché a prima vista possa sembrare un sistema inutilmente complesso per svolgere lo stesso lavoro di un ammortizzatore e di una molla, in verità i vantaggi meccanici di un sistema idropneumatico sono notevoli:

• Componenti ridotti (Idraulica): Nei sistemi idraulici la trasmissione delle forze avviene in modo semplice, indipendentemente dalle distanze, senza la necessità di ingranaggi meccanici o leve. Questo riduce la componentistica generale e rende più affidabile il gruppo sospensione nel complesso.
• Minor stress meccanico (Pneumatica): Caratteristica di un sistema pneumatico è l'assenza di componenti strutturali (come molle, ammortizzatori e tamponi) a contatto tra loro. Questo riduce gli stress meccanici, migliorando l'affidabilità della sospensione per via di una struttura semplificata.
• Versatilità in condizioni critiche: La quantità di olio nelle sfere poteva essere regolata automaticamente (o manualmente) per mantenere la stessa altezza da terra in ordine di marcia, a prescindere dal carico della vettura. Questo permetteva di aumentare enormemente la versatilità del veicolo, ad esempio aumentando l'altezza da terra su terreni accidentati. Famosa era la caratteristica di poter cambiare una ruota senza dover sollevare l'auto con un crick, grazie all'auto-regolatore d'assetto.
• Stabile, sicura e confortevole: La stabilità e il comfort di marcia erano senza eguali per l'epoca, grazie al contenimento del rollio - caratteristico della 2CV e della Dyane, sprovviste di tale tecnologia - e alla capacità di assorbire le asperità stradali rapidamente e quasi senza trasferimenti di forza alla scocca.

Per queste ragioni, Citroen iniziò a dotare progressivamente sempre più modelli con questa tecnologia idropneumatica, fino anche alle successive CX e XM e arrivando poi alla C5 del 2015 - l'ultima Citroen della storia a montare sospensioni a quel tempo rinominate Hydractive+.

I primi difetti, poi risolti

Nel corso degli anni sono state anche corrette alcune lacune iniziali - i cosiddetti "difetti di gioventù" - di questo sistema, che si fece sempre più affidabile:

• Abbassamento dell'auto allo spegnimento: A garantire la pressione dell'olio per il corretto funzionamento dell'impianto idropneumatico era il motore. Quando veniva spento, inizialmente la pressione dell'olio si riduce drasticamente, portando le sospensioni a rilassarsi e l'altezza dell'auto a ridursi, causando potenziali danni al paraurti dell'auto se questa veniva parcheggiata vicino a un marciapiede. La soluzione fu un sistema più complesso e funzionale di valvole, capaci di mantenere l'altezza della vettura stabile e in pressione anche per alcuni giorni dopo aver spento il motore.
• Reattività del sistema: Per pressurizzare il sistema idrualico al momento dell'accensione, inizialmente era richiesto un tempo relativamente elevato - nell'ordine delle decine di secondi. Con l'introduzione di accumulatori più efficienti e pompe idrauliche potenziate, il tempo di pressurizzazione si ridusse notevolmente.
• Affidabilità dei singoli componenti: L'affidabilità dell'impianto veniva minata dal limite tecnologico dei materiai degli Anni '50, non sempre all'altezza del compito di mantenere l'olio in pressione, causando perdite di liquido (LHM) dal circuito idraulico. Con il passare degli anni si optò per materiali più resistenti, per una progettazione migliorata e anche per un nuovo liquido LHM+, che nella prima versione era particolarmente corrosivo.
• Sensibilità alle basse temperature: A temperature molto ridotte, il liquido idraulico LHM tendeva ad addensarsi. Questo portava a un ritardo nel funzionamento del sistema nei climi invernali, dovendo attendere che il liquido tornasse a una temperatura di funzionamento compatibile. L'introduzione del già citato liquido LHM+, però, risolse anche questo problema migliorando l'efficacia e le prestazioni del sistema anche in condizioni rigide. 
• Fragilità e rumorosità dell'impianto: Nei primi modelli, la pompa idraulica e le sfere idropneumatiche risultavano troppo rumorose e fragili in condizioni di guida più estreme. Citroen quindi affinò il design della pompa e delle sfere, migliorandone con il tempo sia la resistenza meccanica, sia l'isolamento acustico.
• Complessità della manutenzione: Il sistema era una novità che richiedeva notevole conoscenza tecnica, rendendo difficoltose le riparazioni per le officine non specializzate o autorizzate. Col passare del tempo, Citroen diffuse manuali dettagliati e standardizzò alcune procedure di manutenzione, oltre a formare appositamente il personale delle concessionarie ufficiali. Non divenne mai un sistema semplice su cui lavorare per chi non è specializzato, ma semplificò notevolmente le procedure per gli addetti.

Questo continuo migliorarsi delle sospensioni idropneumatiche, sistema su cui Citroen aveva investito e stava continuando a investire molto, portò questo sistema ad essere celebre, apprezzato e anche amato da molti possessori delle vetture del marchio dell'epoca. L'introduzione poi della gestione elettronica, della funzionalità Sport per ri-tarare le soglie di intervento e delle componenti più moderne portarono questa tecnologia al suo apice verso la fine degli Anni 2000.

L'inesorabile fine (per adesso)...

Per quanto celebri, caratteristiche e all'avanguardia, il tempo avanza per tutti, anche per l'idropneumatica. Citroen arrivò alla seconda generazione della berlina C5 Hydractive+ consapevole che la tecnologia generale delle sospensioni fosse andata parecchio avanti in 60 anni, e che forse le sospensioni idropneumatiche non potevano più garantire vantaggi sufficienti a giustificarne spesa e difetti. Sì, perché nonostante le continue migliorie, alcuni difetti non poterono essere risolti:

1. Costo produttivo: Rispetto alla tecnologia meccanica o elettronica moderna, le sospensioni idropneumatiche risultavano essere più costose da produrre e i vantaggi di comfort e guidabilità iniziavano ad assottigliarsi.
2. Manutenzione regolare: Per quanto rese più affidabili e resistenti, le sfere e le valvole tendevano per natura progettuale a degradarsi rilasciando liquido o gas, aumentando i costi di gestione e riducendo l'affidabilità nel lungo periodo.
3. Peso aggiuntivo: Negli Anni '50 era relativo, ma nell'epoca moderna i due punti cruciali sono aerodinamica e peso (anche se, nel mondo popolato da SUV, non si direbbe). Quest'ultimo aumentava con l'adozione del sistema idropneumatico, a causa dell'intero impianto di condotti idraulici, liquidi, sfere e centraline di controllo con relativi cablaggi. L'aumento del peso peggiorava leggermente le prestazioni e i consumi dell'auto.

I difetti intrinsechi del sistema, la presenza di alternative meccaniche o elettroniche più accessibili, l'evoluzione delle priorità dei clienti che preferiscono sistemi più semplici ed economici da riparare, le condizioni stradali enormemente migliorate rispetto agli Anni '50 e le più stringenti normative ambientali hanno portato Citroen a non poter più investire nelle sospensioni idropneumatiche. E l'acquisizione da parte dell'allora Gruppo PSA, che ha spostato il focus verso piattaforme condivise e tecnologie standardizzate, ha portato il Double Chevron ad abbandonare progressivamente le soluzioni proprietarie come l'idropneumatica.

Ciononostante, questa tecnologia ha lasciato un'eredità significativa: oltre ai numerosi modelli dotati di queste sospensioni (fra cui DS, CX, XM e C5), l'industria ha potuto evolversi portandola anche nel settore aeronautico. E così, un costruttore francese che deve il suo logo a una coppia di ingranaggi, che ci ha portato una serie di novità tecniche come la scocca portante e la trazione anteriore su larga scala, ha anche fatto da base di partenza per una vera e propria pietra miliare nell'ingegneria automobilistica. E chissà, a volte ritornano...