Elektromagnetska suspenzija automobila: uređaj, princip rada, ugradnja

Ovjes - najvažniji element svakog automobila. Upravo ovaj čvor osigurava vezu između karoserije automobila i ceste. Suspenzija pruža mnoge zadatke. To ne samo da pruža ugodno okruženje za kretanje vozača i putnika. Manevrabilnost, rukovanje i sigurnost općenito ovise o njegovoj vrsti i stanju. Sada postoje mnoge vrste podvozja. Obično putnička vozila koriste neovisni ovjes s hidrauličnim amortizerima i zavojnim oprugama. Broj i oblik poluga može varirati (a ponekad postoji i čvrsta zraka na stražnjoj strani). Ali danas ćemo govoriti o posve drugačijem, inovativnom elektromagnetskom ovjes automobila. Važno je napomenuti da je fenomen elektromagnetskog polja proučavan još od vremena Faradaya i Maxwella. Međutim, u automobilskoj industriji počeo se razvijati tek 80-ih godina prošlog stoljeća.

funkcije

Koje su funkcije elektromagnetske suspenzije? Prije svega, to je spoj nosivog elementa nosača (tijela) s kotačima i cestom. Slijedeća funkcija je percepcija i prijenos na sustav nosača sila koje proizlaze iz interakcije kotača s površinom ceste. Na taj način osigurava glatku vožnju. Stručnjaci primjećuju da, za razliku od klasične suspenzije, elektromagnetski apsorbira neravnine kvalitetnije.

Elektromagnetski uređaj za ovjes

Sastoji se od dvije komponente:

• Elastične komponente. Njihova je zadaća uočiti udarna opterećenja u vertikalnoj ravnini i prenijeti ih dalje na elemente prigušenja.
• Vodič. Služe za uočavanje uzdužnih i bočnih utjecaja.
• Amortizeri. Oni su neka vrsta prigušivača koji izglađuje sve udarce iz ovjesa. Na konvencionalnim vješalicama može se sastaviti s elastičnom oprugom (tzv. MacPherson).

Koja je razlika od uobičajene elektromagnetske suspenzije? Glavni čimbenik je električni motor. Istovremeno može djelovati kao prigušni i elastični element. U slučaju klasičnog ovjesa svaki element je odgovoran za svoju funkciju - poluge pomiču kotač u vertikalnom smjeru, amortizer prigušuje vibracije, a opruga podržava potreban razmak od tla i elastičnost podvozja. Na elektromagnetskoj suspenziji umjesto amortizera osiguran je isti elektromotor koji kontrolira mikrokontroler. Takav sustav uređaja omogućuje automobilu pružiti visoku razinu kontrole, stabilnosti i udobnosti.

Kako to funkcionira?

Princip djelovanja elektromagnetske suspenzije leži u ovisnosti magnetskog i električnog polja (tj. Koristi se princip elektromagnetizma). Cjelokupnim sustavom upravlja kompjutor, koji svake sekunde čita očitavanja na kotačima i svakom od njih šalje odgovarajući signal. Svojstva prigušenja osigurava mali motor, koji se nalazi na svakom kotaču automobila. Stručnjaci kažu da je elektromagnetski uređaj za suspenziju mnogo jednostavniji od klasičnog. Uostalom, nema radnih tekućina, nepotrebnih tihih blokova i opruga. Međutim, postavljanje elektromagnetske suspenzije je skupo. Uostalom, ideja nije u potpunosti provedena i prakticirana je samo na testnim mjestima.

prednosti

Stručnjaci primjećuju brojne prednosti ove suspenzije:

• Pouzdanost. U konstrukciji nema nepotrebnih elemenata - oscilacije su prigušene elektromagnetskom indukcijom, bez opruga i hidrauličkih amortizera.
• Sigurnost. Lexus LS, koji je uzet kao prototip, gotovo se nije kotrljao u kutovima. Štoviše, tijekom naglog kočenja, prednji zračni jastuci automatski izravnavaju tijelo u vodoravnom položaju. Time se eliminira mogućnost klizanja i hitnosti.
• Comfort. Zbog korištenja pametnog računala, stroj bi mogao unaprijed predvidjeti nepravilnosti. Tako je hod ovjesa bio maksimalan, a tijelo je ostalo u horizontalnom položaju. Automobil se nije okretao u jamama i zadržao svoju putanju.
• Ekonomija. Vozač može u bilo kojem trenutku prevesti ovjes u mehaničkom načinu rada. Tako će se tijekom obrnutog smjera elektromagneta generirati električna energija.

proizvođači

Postoje samo tri tvrtke koje se bave proizvodnjom elektromagnetskih suspenzija:

• SKF.
• "Delfi".
• "Bose".

O značajkama svakog od njih - kasnije u našem članku.

SKF

Ova suspenzija razvijena je u Švedskoj. Razlikuje se jednostavnim dizajnom i pouzdanošću. Sustav se sastoji od dva elektromagneta. Kada se automobil kreće brzinom, kontrolna jedinica analizira očitanja senzora kotača i mijenja fluidnost komponente prigušenja. Time se osigurava visoka glatkoća putovanja ovjesa. Usput, u SKF podvozju postoje i opruge - u slučaju da upravljačka jedinica prestane slati signale na električni motor. Također, zavojne opruge doprinose zaštiti od slijeganja tijela tijekom dugotrajnog parkiranja.

"Delfi"

Ovaj podvozje sastoji se od jednobrodnih amortizera. Svaki od njih je montiran na kotač. Amortizer je ispunjen radnom tvari s magnetskim komponentama i samim elektromagnetom. Tvar ispunjava oko 30 posto ukupnog volumena amortizera. Magnetski dijelovi su do 10 mikrona. Da biste uklonili rizik od ispuštanja magnetske tvari u dizajnu ima poseban premaz. Glava klipa je elektromagnet. Povezan je s putnim računalom koje šalje signale nakon prikupljanja podataka sa senzora. Kako radi suspenzija Delphi? Načelo djelovanja temelji se na uređenju magnetskih čestica materije. Oni su raspoređeni u određenom redoslijedu, zbog čega se mijenja viskoznost cijele tekućine. Time se osigurava tijek amortizera kada udara u neravnine.

Glavna prednost Delphi suspenzije je odaziv. Sustav odgovara na zahtjev računala 10 puta brže od odgovarajućih s magnetnim ventilima. Delphi također ima nisku potrošnju energije zahvaljujući 20 vati snage. Ovjes je univerzalan i može se postaviti na drugu platformu automobila. Ako se signal računala zaustavi, sustav će se prebaciti u hidraulički način rada i raditi će kao klasični amortizer.

"Bowes"

Razvio ga je 80. godine američki profesor Amar Bowes. On je napravio izračune i odredio najbolje parametre za inovativnu automobilsku suspenziju. Korporacija Bowes postala je lider u razvoju elektromagnetskih suspenzija. Sustav tijekom testiranja pokazao je najbolje rezultate koji se ne mogu usporediti s konkurentima. Prema tome, linearni elektromotor može raditi ne samo kao elastičan, već i kao prigušni element. Trajni magneti fiksno na zalihama. Oni proizvode povratno gibanje po cijeloj duljini statora. To omogućuje ne samo lagano upijanje udaraca, već i poboljšanje vožnje. Upravo je Bowsov ovjes mogao biti programiran tako da je u vrijeme manevra aktiviran odgovarajući kotač. I ovaj pogon može raditi kao električni generator. Dakle, dok se automobil kretao preko nepravilnosti, sve vibracije su pretvorene u električnu energiju. Išao je na baterije i mogao se koristiti za daljnji rad na ovjesu.

Među nedostacima vrijedi spomenuti i visoku složenost sustava. Za kvalitetan rad potreban vam je poseban softver. Još je u razvoju.

Zašto nije široko rasprostranjena elektromagnetska suspenzija?

Mnogi vozači žele instalirati takav sustav na svoja vozila. No problem je u tome što razvoj nije u potpunosti shvaćen. Tijekom godina, rad nije uspio oživjeti ovu suspenziju i pokrenuti masovnu proizvodnju velikih razmjera. Mnogi govore o visokim troškovima, što bi značajno utjecalo na cjelokupnu politiku cijena. Možda će se u budućnosti takav sustav i dalje prakticirati na automobilima. Naposljetku, elektromagnetska suspenzija Bosea i njenih analoga osigurava najbolju glatkoću pri uporabi sile indukcije. Nema kompliciranih poluga i tihih blokova koje je potrebno stalno mijenjati i pratiti njihovo stanje.

zaključak

Elektromagnetska suspenzija - pravi proboj u automobilskoj industriji. Sustav koristi potpuno drugačiji princip rada, što nije tipično za konvencionalne suspenzije. Dizajn je vrlo pouzdan i otporan na opterećenja. Do sada nije bilo moguće napraviti suspenziju koja bi bolje ugrozila oscilacije od elektromagnetskog.