Elektromagnetyczne zawieszenie samochodu: urządzenie, zasada działania, instalacja

Zawieszenie - najważniejszy element każdego samochodu. To właśnie ten węzeł zapewnia połączenie między karoserią a drogą. Zawieszenie zapewnia wiele zadań. Zapewnia to nie tylko wygodne środowisko do poruszania się kierowcy i pasażerów. Manewrowanie, obsługa i bezpieczeństwo w ogólności zależą od rodzaju i stanu. Teraz istnieje wiele rodzajów układów jezdnych. Zazwyczaj samochody osobowe używają niezależnego zawieszenia z hydraulicznymi amortyzatorami i sprężynami śrubowymi. Liczba i kształt dźwigni może być różna (a czasami z tyłu jest pełno belki). Ale dziś porozmawiamy o zupełnie innym, innowacyjnym elektromagnetyzmie zawieszenie samochodu. Warto zauważyć, że zjawisko pola elektromagnetycznego badano od czasów Faradaya i Maxwella. Jednak w przemyśle motoryzacyjnym zaczęła się rozwijać dopiero w latach 80 ubiegłego wieku.

Funkcje

Jakie są funkcje zawieszenia elektromagnetycznego? Przede wszystkim jest to połączenie elementu nośnego (korpusu) z kołami i drogą. Kolejną funkcją jest postrzeganie i przenoszenie do układu nośnego sił wynikających z wzajemnego oddziaływania kół z powierzchnią drogi. Zapewnia to płynną jazdę. Eksperci zauważają, że w przeciwieństwie do klasycznego zawieszenia, elektromagnetyczny absorbuje uderzenia bardziej jakościowo.

Elektromagnetyczne urządzenie do zawieszania

Składa się z dwóch elementów:

• Elastyczne komponenty. Ich zadaniem jest dostrzec obciążenia udarowe w płaszczyźnie pionowej i przenieść je dalej na elementy tłumiące.
• Przewodniki. Służą do postrzegania uderzeń podłużnych i bocznych.
• Amortyzatory. Są rodzajem tłumika, który wygładza wszystkie uderzenia z zawieszenia. Na konwencjonalnych zawieszkach można go zmontować za pomocą elastycznej sprężyny (tak zwanej kolumny MacPhersona).

Jaka jest różnica od zwykłej elektromagnetycznej zawiesiny? Głównym czynnikiem jest silnik elektryczny. Może jednocześnie działać jako element tłumiący i sprężysty. W przypadku klasycznego zawieszenia każdy element odpowiada za jego funkcję - dźwignie poruszają kołem w kierunku pionowym, amortyzator tłumi drgania, a sprężyna zapewnia niezbędny prześwit i elastyczność podwozia. Na elektromagnetycznym zawieszeniu zamiast amortyzatora zastosowano ten sam silnik elektryczny, kontrolowany przez mikrokontroler. Taki schemat urządzenia pozwala samochodowi zapewnić wysoki poziom sterowalności, stabilności i komfortu.

Jak to działa?

Zasada działania elektromagnetycznego zawieszenia leży w zależności od pól magnetycznych i elektrycznych (to znaczy, że stosowana jest zasada elektromagnetyzmu). Cały system jest sterowany przez komputer pokładowy, który odczytuje odczyty z kół co sekundę i wysyła odpowiedni sygnał do każdego z nich. Tłumienie właściwości zapewnia mały silnik, który znajduje się na każdym z kół samochodu. Eksperci twierdzą, że elektromagnetyczne urządzenie do zawieszania jest znacznie prostsze niż klasyczne. W końcu nie ma płynów roboczych, niepotrzebnych cichych bloków i sprężyn. Jednak zainstalowanie zawieszenia elektromagnetycznego jest kosztowne. W końcu pomysł nie został w pełni wdrożony i był praktykowany tylko na stronach testowych.

Korzyści

Eksperci zwracają uwagę na szereg zalet tego zawieszenia:

• Niezawodność W konstrukcji nie ma zbędnych elementów - oscylacja jest tłumiona przez indukcję elektromagnetyczną, bez żadnych sprężyn i amortyzatorów hydraulicznych.
• Bezpieczeństwo Lexus LS, który został wzięty jako prototyp, prawie nie przetoczył się w zakrętach. Co więcej, podczas gwałtownego hamowania przednie poduszki powietrzne automatycznie wyprostowały ciało w pozycji poziomej. Eliminuje to możliwość poślizgu i zagrożenia.
• Komfort Dzięki inteligentnemu komputerowi maszyna może wcześniej przewidzieć nieprawidłowości. W ten sposób skok zawieszenia był maksymalny, a ciało pozostało w pozycji poziomej. Samochód nie huśtał się w dołach i utrzymywał trajektorię.
• Wydajność. W dowolnym momencie kierowca może przetłumaczyć zawieszenie w trybie mechanicznym. W ten sposób podczas odwrotnego przebiegu elektromagnesu będzie wytwarzana energia elektryczna.

Producenci

Istnieją tylko trzy firmy, które zajmują się wytwarzaniem zawiesin elektromagnetycznych:

• Skf.
• Delphi.
• "Bowes".

O funkcjach każdego z nich - dalej w naszym artykule.

Skf

To zawieszenie zostało opracowane w Szwecji. Różni się prostą konstrukcją i niezawodnością. System składa się z dwóch elektromagnesów. Gdy samochód porusza się z prędkością, jednostka sterująca analizuje odczyty z czujników koła i zmienia płynność elementu tłumiącego. Zapewnia to wysoką płynność ruchu zawieszenia. Nawiasem mówiąc, w podwoziu SKF znajdują się również sprężyny - w przypadku, gdy jednostka sterująca przestaje wysyłać sygnały do ​​silnika elektrycznego. Ponadto sprężyny śrubowe przyczyniają się do ochrony przed osiadaniem ciała podczas długotrwałego parkowania.

Delphi

To podwozie składa się z monotube amortyzatorów. Każdy z nich jest zamontowany na swoim kole. Amortyzator jest wypełniony substancją roboczą z elementami magnetycznymi i sam elektromagnes. Substancja wypełnia około 30 procent całkowitej objętości absorbera. Części magnetyczne mają do 10 mikronów. Aby wyeliminować ryzyko wyładowania substancji magnetycznej w projekcie ma specjalną powłokę. Głowica tłoka jest elektromagnesem. Jest podłączony do komputera pokładowego, który wysyła sygnały po zebraniu danych z czujników. Jak działa zawieszenie Delphi? Zasada działania opiera się na uporządkowaniu magnetycznych cząstek materii. Są one ułożone w określonej kolejności, dzięki czemu zmienia się lepkość całego płynu. Zapewnia to przebieg amortyzatora przy uderzeniu w nierówności.

Główną zaletą zawieszenia Delphi jest responsywność. System odpowiada na żądanie komputera 10 razy szybciej niż odpowiedniki z zaworami elektromagnetycznymi. Delphi ma również niskie zużycie energii dzięki mocy 20 watów. Zawieszenie jest uniwersalne i można je umieścić na innej platformie samochodu. Jeśli sygnał do komputera zostanie zatrzymany, system przejdzie w tryb hydrauliczny i będzie działał jak klasyczny amortyzator.

"Bowes"

Opracowany w roku 80 przez amerykańskiego profesora Amara Bowesa. To on dokonał obliczeń i określił najlepsze parametry innowacyjnego zawieszenia samochodowego. Firma Bowes Corporation stała się liderem w rozwoju zawieszeń elektromagnetycznych. System podczas testów wykazał najlepsze wyniki, których nie można porównać z konkurencją. W ten sposób liniowy silnik elektryczny mógłby działać nie tylko jako element elastyczny, lecz także jako element tłumiący. Magnesy trwałe naprawione na magazynie. Produkują ruch posuwisty na całej długości stojana. Pozwala to nie tylko łagodnie wchłaniać wstrząsy, ale także poprawia prowadzenie pojazdu. To było zawieszenie Bowsa, które można zaprogramować tak, że w momencie manewru aktywowano odpowiednie koło. Również to urządzenie biegowe może działać jako generator elektryczny. Tak więc, podczas gdy samochód poruszał się nad nieregularnościami, wszystkie wibracje zostały przekształcone w energię elektryczną. Chodziło o baterie i mogłoby być wykorzystane do dalszej pracy nad zawieszeniem.

Wśród wad warto zwrócić uwagę na dużą złożoność systemu. Do pracy o wysokiej jakości potrzebne jest specjalne oprogramowanie. Nadal jest w fazie rozwoju.

Dlaczego nie ma rozpowszechnionej zawiesiny elektromagnetycznej?

Wielu kierowców chce zainstalować taki system na swoich samochodach. Problem polega jednak na tym, że rozwój nie jest w pełni zrozumiały. Z biegiem lat nie udało się przywrócić do życia tego zawieszenia i uruchomić masowej produkcji na dużą skalę. Wiele osób mówi o wysokich kosztach, które miałyby znaczny wpływ na ogólną politykę cenową. Być może w przyszłości taki system będzie nadal praktykowany w samochodach. Wszakże elektromagnetyczna zawiesina Bosego i jego analogów zapewnia najlepszą gładkość przy stosowaniu siły indukcji. Nie ma skomplikowanych dźwigni i cichych bloków, które muszą być stale zmieniane i monitorowane pod kątem ich stanu.

Wniosek

Zawieszenie elektromagnetyczne - prawdziwy przełom w branży motoryzacyjnej. System wykorzystuje zupełnie inną zasadę działania, która nie jest typowa dla konwencjonalnych zawieszeń. Konstrukcja jest wysoce niezawodna i odporna na obciążenia. Do tej pory nie było możliwe wykonanie zawieszenia, które tłumiłoby oscylacje lepiej niż elektromagnetyczne.