Caracteristici și dispozitiv de suspensie electromagnetică

Suspensiile electromagnetice, numite uneori pur și simplu magnetice, ocupă un loc propriu, complet separat între diferitele soluții tehnice pentru elementele șasiului auto. Acest lucru este posibil datorită utilizării celui mai rapid mod de a controla caracteristicile de putere ale suspensiei - folosind direct un câmp magnetic. Aceasta nu este hidraulica, unde presiunea fluidului mai trebuie crescuta de o pompa si supape inerte, sau pneumatica, unde totul este determinat de miscarea maselor de aer. Aceasta este o reacție instantanee la viteza luminii, în care totul este determinat doar de ritmul computerului de control și al senzorilor acestuia. Iar elementele elastice și de amortizare vor reacționa instantaneu. Acest principiu conferă pandantivelor calități fundamental noi.

Ce este suspensia magnetică

Acestea nu sunt tocmai obiecte care plutesc în spațiu, fără legătură cu nimic, dar aici se întâmplă ceva similar. Unitatea activă, care funcționează pe interacțiunea magneților, seamănă cu o bară convențională cu un arc și un amortizor, dar este fundamental diferită de aceasta în orice. Repulsia acelorași poli de electromagneți funcționează ca un element elastic, iar controlul rapid prin modificarea curentului electric care curge prin înfășurări vă permite să schimbați forța acestei respingeri la viteză mare.

Suspensiile dezvoltate de diferite companii sunt construite în moduri diferite. Unele dintre ele sunt cu drepturi depline, dar lucrează pe diferite principii, combinații ale unui element elastic și un amortizor, altele sunt capabile să schimbe doar caracteristicile amortizorului, ceea ce în cele mai multe cazuri este suficient. Totul tine de viteza.

Opțiuni de execuție

Există trei sisteme reale bine-cunoscute și bine dezvoltate bazate pe interacțiunea electromagneților în barele de suspensie. Sunt oferite de Delphi, SKF și Bose.

Sistemul Delphi

Cea mai simplă implementare, aici loncherul conține un arc elicoidal convențional și un amortizor controlat electric. Compania a identificat-o pe bună dreptate drept cea mai importantă parte a suspensiei controlate. Rigiditatea statică nu este atât de importantă; este mult mai util să controlezi proprietățile în mod dinamic.

Pentru a face acest lucru, un amortizor de șoc de tip clasic este umplut cu un fluid feromagnetic special care poate fi polarizat într-un câmp magnetic. Astfel, a devenit posibilă modificarea caracteristicilor de vâscozitate ale uleiului amortizor cu viteză mare. Când trece prin jeturi și supape calibrate, acesta va oferi rezistență variabilă pistonului și tijei amortizorului.

Calculatorul care controlează suspensia colectează semnale de la numeroșii senzori ai vehiculului și reglează curentul din înfășurarea electromagnetului. Amortizorul reacționează la orice modificare a modului de funcționare, de exemplu, poate absorbi rapid și fără probleme denivelările, poate împiedica mașina să se rostogolească la virare sau poate împiedica o scufundare la frânare. Rigiditatea suspensiei poate fi selectată la discreția dvs. din setările fixe disponibile cu diferite grade de sportivitate sau confort.

Element cu arc magnetic SKF

Aici abordarea este complet diferită; controlul se bazează pe principiul modificării elasticității. Principalul arc clasic lipsește; în schimb, capsula SKF conține doi electromagneți care se resping reciproc în funcție de puterea curentului furnizat înfășurărilor lor. Deoarece procesul are loc foarte rapid, un astfel de sistem poate funcționa ca element elastic sau ca amortizor, furnizând forța potrivită în direcția corectă pentru a amortiza vibrațiile.

Există un arc suplimentar în bară, dar este folosit doar ca asigurare în cazul defecțiunilor electronice. Dezavantajul este puterea foarte mare consumată de electromagneți, care este necesară pentru a crea o forță de ordin care se manifestă de obicei în suspensiile auto. Dar s-au ocupat de acest lucru, iar creșterea sarcinii pe rețeaua electrică de bord a fost de multă vreme o tendință generală în industria auto.

Suspensie magnetică de la Bose

Profesorul Bose și-a petrecut întreaga viață lucrând la difuzoare pentru sisteme acustice, așa că în elementul de suspensie activă a folosit același principiu ca acolo - deplasarea unui conductor cu curent într-un câmp magnetic. Un dispozitiv similar, în care un magnet multipolar al unei tije de bară se mișcă în interiorul unui set de electromagneți inelari, este de obicei numit motor electric liniar, deoarece este aproximativ același lucru, doar sistemul rotorului și statorului este desfășurat într-o linie.

Motorul multipolar funcționează mai eficient decât sistemul cu doi poli SKF, astfel încât consumul de energie este vizibil mai mic. Există multe alte avantaje. Viteza este de așa natură încât sistemul poate elimina semnalul de la senzor, poate inversa faza acestuia, îl poate amplifica și astfel să compenseze complet denivelările drumului cu suspensia. Ceva similar se întâmplă în sistemele active de reducere a zgomotului care utilizează sisteme acustice ale mașinii.

Sistemul funcționează atât de eficient încât primele sale teste au arătat superioritate calitativă chiar și față de suspensiile standard ale mașinilor premium. În același timp, lungimea electromagneților liniari a asigurat o deplasare semnificativă a suspensiei și o bună capacitate energetică. Și un bonus suplimentar a fost capacitatea de a nu disipa energia absorbită în timpul procesului de amortizare, ci de a o converti folosind electromagneți inversați și de a o trimite la un dispozitiv de stocare pentru utilizare ulterioară.

Controlul suspendării și realizarea beneficiilor oferite

Capacitățile mecanismelor magnetice din suspensie sunt dezvăluite pe deplin atunci când se organizează un sistem de senzori, un computer de mare viteză și principii software bine dezvoltate. Rezultatele sunt pur și simplu uimitoare:

• netezimea depășește toate așteptările;
• reacții complexe ale suspensiilor în viraje, evidențierea roților încărcate și începerea ridicării;
• parada ciugulilor și apucătorilor;
• amortizarea completă a rolelor;
• eliberarea suspensiilor pe teren dificil;
• rezolvarea problemei maselor neresortate;
• lucru în comun cu camere și radare care scanează drumul din fața mașinii pentru acțiuni proactive;
• capacitatea de a dezvolta hărți de navigație unde topografia suprafeței a fost preînregistrată.

Nimic mai bun decât suspensiile magnetice nu a fost încă inventat. Procesele de dezvoltare ulterioară și crearea de algoritmi continuă, dezvoltarea are loc chiar și pe mașini de înaltă clasă, unde prețul unor astfel de dispozitive este justificat. Nu a ajuns încă la punctul de aplicare pe șasiurile produse în serie, dar este deja destul de clar că viitorul stă în astfel de sisteme.