Funksjoner og enhet for elektromagnetisk suspensjon

Elektromagnetiske, noen ganger ganske enkelt kalt magnetiske, oppheng opptar sin egen, helt separate plass i en rekke forskjellige tekniske løsninger for bilchassiselementer. Dette er mulig på grunn av bruken av den raskeste måten å kontrollere kraftkarakteristikkene til suspensjonen - direkte ved hjelp av et magnetfelt. Dette er ikke hydraulikk, hvor væsketrykket fortsatt må økes med en pumpe og inerte ventiler, eller pneumatikk, hvor alt bestemmes av bevegelsen av luftmasser. Dette er en øyeblikkelig reaksjon med lysets hastighet, der alt bestemmes utelukkende av tempoet til kontrolldatamaskinen og dens sensorer. Og de elastiske og dempende elementene vil reagere umiddelbart. Dette prinsippet gir anhengene fundamentalt nye kvaliteter.

Hva er magnetisk suspensjon

Disse er ikke akkurat flytende i rommet, ikke-relaterte objekter, men noe lignende skjer her. Den aktive enheten, som jobber med samspillet mellom magneter, ligner en konvensjonell stag med en fjær og en støtdemper, men skiller seg fundamentalt fra den i alt. Frastøtningen av elektromagnetpolene med samme navn fungerer som et elastisk element, og rask kontroll ved å endre den elektriske strømmen som strømmer gjennom viklingene lar deg raskt endre styrken til denne frastøtningen.

Anheng designet av forskjellige selskaper er bygget på forskjellige måter. Noen av dem er fullverdige, men jobber etter andre prinsipper, kombinasjoner av et elastisk element og en demper, andre er i stand til å endre bare egenskapene til støtdemperen, noe som i de fleste tilfeller er nok. Alt handler om hastighet.

Utførelsesalternativer

Det er tre velkjente og velutviklede reelle systemer basert på samspillet mellom elektromagneter i opphengsstag. De tilbys av Delphi, SKF og Bose.

Delphi-systemet

Den enkleste implementeringen, her inneholder stativet en konvensjonell spiralfjær og en elektrisk styrt støtdemper. Selskapet trakk den ut som den viktigste delen av den kontrollerte fjæringen. Statisk stivhet er ikke så viktig, det er mye mer nyttig å kontrollere egenskaper i dynamikk.

For å gjøre dette er en støtdemper av klassisk type fylt med en spesiell ferromagnetisk væske som kan polariseres i et magnetfelt. Dermed ble det mulig å endre viskositetskarakteristikken til støtdemperolje ved høy hastighet. Når den passerer gjennom kalibrerte dyser og ventiler, vil den gi ulik motstand til stempelet og støtdemperstangen.

Fjæringscomputeren samler inn signaler fra en rekke kjøretøysensorer og regulerer strømmen i elektromagnetviklingen. Støtdemperen reagerer på enhver endring i driftsmodus, for eksempel kan den raskt og jevnt finne ut ujevnheter, hindre bilen i å rulle i en sving, eller hindre dykk ved bremsing. Stivheten til fjæringen kan velges etter eget skjønn fra de tilgjengelige faste innstillingene for varierende grad av sportslighet eller komfort.

Magnetisk fjærelement SKF

Her er tilnærmingen en helt annen, kontrollen er basert på prinsippet om å endre elastisitet. Den klassiske hovedfjæren mangler; i stedet inneholder SKF-kapselen to elektromagneter som frastøter hverandre avhengig av styrken til strømmen som påføres viklingene deres. Siden prosessen er veldig rask, kan et slikt system fungere som et elastisk element eller som en støtdemper, og påføre den nødvendige kraften i riktig retning for å dempe vibrasjoner.

Det er en ekstra fjær i stativet, men den brukes kun som forsikring ved elektronikkfeil. Ulempen er den svært høye kraften som forbrukes av elektromagnetene, som er nødvendig for å skape en kraft av den orden som vanligvis manifesteres i biloppheng. Men de taklet dette, og økningen i belastningen på det elektriske nettverket om bord har lenge blitt en generell trend i bilindustrien.

Magnetisk fjæring fra Bose

Professor Bose har jobbet med høyttalere hele livet, så han brukte samme prinsipp i det aktive opphengselementet som der – bevegelsen til en strømførende leder i et magnetfelt. En slik enhet, der en flerpolet magnet på stativstangen beveger seg inne i et sett med ringelektromagneter, kalles vanligvis en lineær elektrisk motor, siden den er omtrent den samme, bare rotor- og statorsystemet er utplassert i en linje.

Den flerpolede motoren er mer effektiv enn SKFs XNUMX-polet system, så strømforbruket er merkbart lavere. Mange andre fordeler også. Hastigheten er slik at systemet kan fjerne signalet fra sensoren, snu fasen, forsterke og dermed kompensere fullt ut for ujevnheter på veien med fjæringen. Noe lignende skjer i aktive støyreduksjonssystemer som bruker billydoppsett.

Systemet fungerer så effektivt at de første testene viste en kvalitativ overlegenhet selv over standard premium biloppheng. Samtidig ga lengden på de lineære elektromagnetene en betydelig fjæringsvandring og godt energiforbruk. Og en ekstra bonus viste seg å være evnen til ikke å spre energien som ble absorbert under dempingsprosessen, men å konvertere den ved å bruke motsatt av elektromagneter og sende den til en lagringsenhet for senere bruk.

Suspensjonsstyring og realisering av ytelsene som gis

Mulighetene for magnetiske mekanismer i fjæringen avsløres fullt ut med organiseringen av et sensorsystem, en høyhastighets datamaskin og velutviklede programvareprinsipper. Resultatene er rett og slett fantastiske:

• jevn kjøring over all forventning;
• komplekse fjæringsreaksjoner i svinger, fremhever belastede og begynner å stige hjul;
• parering av hakker og pickuper av kroppen;
• fullstendig demping av ruller;
• frigjøring av anheng i vanskelig terreng;
• løse problemet med uavfjærede masser;
• samarbeid med kameraer og radarer som skanner veien foran bilen for forebyggende handlinger;
• muligheten for å utarbeide navigasjonskart, hvor overflaterelieffet er forhåndsregistrert.

Ingenting bedre enn magnetiske anheng har ennå blitt oppfunnet. Prosessene med videreutvikling og etablering av algoritmer fortsetter, utviklingen pågår selv på biler av de høyeste klassene, der prisen på slike enheter er berettiget. Den har ennå ikke nådd det punktet å bli brukt på masseprodusert chassis, men det er allerede helt klart at fremtiden tilhører slike systemer.