Funktioner och fördelar med bilmagnetisk fjädring
Innehåll
Idag fortsätter den elektromagnetiska bilupphängningen att förfinas av specialister över hela världen, som kommer att kunna göra den mer tillgänglig för den allmänna konsumenten, och ledande biltillverkare kommer att börja massanvända denna teknik på populära bilmärken.
Sedan uppfinningen av förbränningsmotorn har bilupphängningen förblivit praktiskt taget oförändrad - den har förbättrats för att passa verkligheten i det aktuella ögonblicket. Den elektromagnetiska upphängningen av bilen representerar ett designgenombrott, men kräver förbättringar för massanvändning.
Vad är en elektromagnetisk bilupphängning
Rollen som den elektromagnetiska upphängningen av en bil spelar skiljer sig inte från konventionell fjäder, torsionsstång, fjäder eller pneumatisk fjädring - den förbinder bilen med vägytan. Till skillnad från konventionella upphängningar har magnetiska upphängningar inte traditionella delar och komponenter: stötdämpare, stabiliserande element, elastiska stavar.
I en design med en elektromagnetisk fjädring är varje hjul utrustad med en speciell stötta som utför arbetet med en stötdämpare och ett elastiskt element tillsammans. Information från hjulen under körning skickas till den elektroniska styrenheten, och den styr upphängningens åtgärder utan fördröjning. Allt som komponenter och delar gör i mekaniska upphängningar sker under påverkan av ett magnetfält.
Hur fungerar maglev?
Studiet av elektromagnetiska fält - samspelet mellan elektriska och magnetiska fält - ledde forskare till idén om att skapa luftburna transporter. Användningen av denna metod skulle göra det möjligt att förbättra fordon utan onödiga komponenter och sammansättningar. Idag är sådana tekniker endast möjliga i science fiction-berättelser, även om principen om elektromagnetism har använts i utformningen av bilupphängningar sedan 80-talet av 20-talet.
Bose elektromagnetisk suspension
Funktionsprincipen för magnetisk upphängning är baserad på användningen av en elmotor som utför 2 funktioner:
- Absorberar eller förhindrar vibrationer. Den del av upphängningen där magneterna påverkar varandra fungerar som stötdämpare och fjäderben.
- Överför vridmoment från motorn till hjulen. Här används egenskapen hos identiska magnetiska poler att stöta bort, och datorprocessorn använder framgångsrikt denna förmåga som elastiska element och gör det nästan blixtsnabbt.
Magnetisk fjädring gäller bara för hela bilen, till skillnad från traditionella, där fronten kan använda en princip och den bakre en annan.
För- och nackdelar med magnetiska upphängningar
Varje designfunktion har fördelar och nackdelar.
| Fördelar | Nackdelar |
| I frånvaro av elektrisk energi börjar den magnetiska suspensionen fungera som sina mekaniska motsvarigheter. | Kostnaden är för hög |
| Omedelbar reaktion av varje hjul på förändringar i vägterräng. | |
| Ger jämn mjuk rörelse. | |
| Banans ojämnheter känns inte, som med pneumatik eller fjädrar, och systemet håller bilen, dämpar vibrationer och stoppar karossrullningen. | |
| Bekväm åktur för alla som sitter i kabinen. | |
| Maximal användning av maskinkapacitet med låg energiförbrukning. |
Idag fortsätter den elektromagnetiska bilupphängningen att förfinas av specialister över hela världen, som kommer att kunna göra den mer tillgänglig för den allmänna konsumenten, och ledande biltillverkare kommer att börja massanvända denna teknik på populära bilmärken.
Bästa tillverkare
Det första magnetiska levitationsfordonet på 80-talet var Berlins stadståg Magnetoplane, eller Maglev, från det engelska uttrycket magnetic levitation. Tåget svävade faktiskt ovanför monorailen. Idag tillåter trängseln av storstäder med infrastruktur inte användningen av maglev i sin ursprungliga form, men det finns planer på att anpassa det till standardjärnvägsspår för intercity- och intercityexpresståg.
Det finns tre typer av elektromagnetiska upphängningar som används inom bilindustrin.
Elektromagnetisk fjädring för bilar
Bose
Pionjären i uppfinningen av magnetiska suspensioner var den amerikanske vetenskapsmannen och affärsmannen Amar Bose. Eftersom han var involverad i utvecklingen inom området för ljud- och radioenheter, är hans upphängningsdesign baserad på en identisk princip - rörelsen av ett ledande element i ett magnetfält. Bose-fjädringen är den mest använda av alla, tack vare sin enkelhet. Enheten liknar delarna av en elektrisk generator, utplacerad i en rak linje:
- ringformade magneter - stator;
- flerpolig stångmagnet - rotor.
Bose-fjädringen kan konfigureras på ett sådant sätt att när man kör på en väg med brister genererar den elektrisk energi och skickar den till batteriet.
Delphi
Det amerikanska företaget som förser General Motors fabriker med komponenter för tillverkning av elektromagnetisk suspension använder principen om högkvalitativ styrbarhet i rörelse. I den här versionen innehåller enhetssatsen:
- stötdämparrör;
- vätska med ferromagnetiska partiklar belagda med ett speciellt ämne som förhindrar fastsättning;
- en kolv med spets som styr hela systemet.
Fördelen med modellen är strömförbrukningen på 20 W. Svaret från små laddade partiklar, från 5 till 10 mikron, är mycket bättre än för solida magneter, så Delphi-suspensionen får jobbet gjort snabbare än analoger. Vätskan inuti stötdämparen börjar fungera enligt den hydrauliska principen om styrenheten är avstängd.
Delphi Suspension
SKF
En annan typ av revolutionerande fjädring tillverkas av det svenska verkstadsföretaget SKF. Produkten är en struktur bestående av en behållare i vilken två elektromagneter är placerade och en fjäder, som försäkring vid fel på den elektroniska styrenheten. Huvudvikten ligger på att ändra elastiska egenskaper.
Fel på något element i en traditionell fjädring leder till en minskning av fordonets markfrigång. Magnetisk fjädring från SKF förhindrar detta fenomen, eftersom även när maskinen är parkerad under lång tid, drivs huvudelementen i enheten av batteriet.
Alla elektromagnetiska upphängningar kräver sofistikerad programvara för att säkerställa stabil drift av systemet. För seriell användning krävs ett antal modifieringar och kostnadsminskningar.
