Електромагнитно окачване на автомобила: устройство, принцип на работа, монтаж

Окачване - най-важният елемент на всяка кола. Именно този възел осигурява връзката между каросерията на автомобила и пътя. Окачването осигурява много задачи. Това не само осигурява удобна среда за движение на водача и пътниците. Маневреността, манипулирането и безопасността като цяло зависят от неговия вид и състояние. Сега има много видове ходови средства. Обикновено леките автомобили използват независимо окачване с хидравлични амортисьори и пружини. Броят и формата на лостовете могат да варират (а понякога има и плътна греда отзад). Но днес ще говорим за съвсем различен, иновативен електромагнит окачването на автомобила. Заслужава да се отбележи, че феноменът на електромагнитното поле е изследван от дните на Фарадей и Максуел. В автомобилната индустрия обаче започва да се развива едва през 80-те години на миналия век.

функции

Какви са функциите на електромагнитната суспензия? На първо място, това е връзката на носещия елемент (тялото) с колелата и пътя. Следващата функция е възприемането и прехвърлянето към носещата система на силите, възникващи от взаимодействието на колелата с пътната повърхност. По този начин той осигурява плавно движение. Експертите отбелязват, че за разлика от класическото окачване, електромагнитното поглъща по-качествено подутини.

Електромагнитно устройство за окачване

Състои се от два компонента:

• Еластични компоненти. Тяхната задача е да възприемат шокови натоварвания във вертикална равнина и да ги прехвърлят по-нататък към демпфиращи елементи.
• Ръководство. Те служат за възприемане на надлъжни и странични въздействия.
• Амортисьори. Те са един вид амортисьор, който изглажда всички удари от окачването. При конвенционалните окачвания тя може да бъде сглобена с еластична пружина (така наречената подпора на Макферсън).

Каква е разликата от обичайната електромагнитна суспензия? Основният фактор е електрическият двигател. Той може да действа едновременно като демпфериращ и еластичен елемент. В случай на класическо окачване, всеки елемент отговаря за своята функция - лостовете движат колелото във вертикална посока, амортисьорът намалява вибрациите и пружината поддържа необходимия просвет и еластичност на шасито. На електромагнитната суспензия вместо амортисьора е предвиден същият електрически мотор, управляван от микроконтролер. Такава схема на устройството позволява на автомобила да осигури високо ниво на управляемост, стабилност и комфорт.

Как работи?

Принципът на действие на електромагнитната суспензия е в зависимостта на магнитното и електрическото поле (т.е. използва се принципът на електромагнетизма). Цялата система се контролира от бордов компютър, който чете показания от колелата всяка секунда и изпраща съответния сигнал към всеки един от тях. Амортизиращите свойства се осигуряват от малък двигател, който се намира на всяко от колелата на автомобила. Експертите казват, че електромагнитното устройство за окачване е много по-просто от класическото. В крайна сметка няма работни течности, ненужни тихи блокове и пружини. Инсталирането на електромагнитна суспензия обаче е скъпо. В края на краищата, идеята не беше изпълнена изцяло и се практикуваше само на тестови площадки.

предимства

Експертите отбелязват редица предимства на това спиране:

• Надеждност. В конструкцията няма излишни елементи - трептенията са заглушени от електромагнитна индукция, без пружини и хидравлични амортисьори.
• Security. Lexus LS, който бе взет като прототип, почти не се търкаляше в ъглите. Освен това по време на интензивно спиране предните въздушни възглавници автоматично изравняват тялото в хоризонтално положение. Това елиминира възможността за пързаляне и аварийна ситуация.
• Comfort. Поради използването на интелигентен компютър машината може предварително да предвиди нередности. По този начин пътуването на окачването е максимално, а тялото остава в хоризонтално положение. Колата не се люлееше в ямите и поддържаше траекторията си.
• Икономиката. По всяко време водачът може да преведе окачването в механичен режим. Така по време на обратния ход на електромагнита ще се генерира електричество.

производители

Има само три компании, които се занимават с производството на електромагнитни суспензии:

• SKF.
• "Делфи".
• "Bose".

За характеристиките на всеки от тях - по-късно в нашата статия.

SKF

Това спиране е разработено в Швеция. Отличава се с прост дизайн и надеждност. Системата се състои от два електромагнити. Когато автомобилът се движи със скорост, блокът за управление анализира показанията от сензорите на колелата и променя течливостта на демпфиращия компонент. Това гарантира висока гладкост на хода на окачването. Между другото има и пружини в SKF ходовата част - в случай, че управляващото устройство престане да изпраща сигнали към електродвигателя. Освен това спиралните пружини допринасят за защитата срещу потъване на тялото по време на дългосрочно паркиране.

"Делфи"

Това шаси се състои от еднотръбни амортисьори. Всеки от тях е монтиран на колелото. Амортисьорът е запълнен с работно вещество с магнитни компоненти и сам електромагнит. Веществото запълва около 30% от общия обем на амортисьора. Магнитните части са до 10 микрона. За да се елиминира рискът от изхвърляне на магнитна субстанция в дизайна има специално покритие. Главата на буталото е електромагнит. Той е свързан с бордовия компютър, който изпраща сигнали след събиране на данни от сензорите. Как работи суспензията на Delphi? Принципът на действие се основава на подреждането на магнитните частици на материята. Те са подредени в определен ред, поради което се променя вискозитета на цялата течност. Това осигурява хода на амортисьора при удари на неравности.

Основното предимство на Delphi окачването е отзивчивостта. Системата реагира на заявката от компютъра 10 пъти по-бързо от тази на електромагнитните вентили. Delphi също има ниска консумация на енергия, благодарение на 20 вата мощност. Окачването е универсално и може да се постави на различна платформа на автомобила. Ако сигналът към компютъра спре, системата ще премине в режим на хидравлика и ще работи като класически амортисьор.

"Bowes"

Разработена през 80-та година от американския професор Амар Боуз. Той направи изчисленията и определи най-добрите параметри за иновативно окачване на автомобила. Корпорацията Bowes се превърна в лидер в разработването на електромагнитни суспензии. Системата по време на тестовете показа най-добри резултати, които не могат да бъдат сравнени с конкурентите. По този начин един линеен електрически мотор може да работи не само като еластичен, но и като амортизиращ елемент. Постоянни магнити фиксиран върху запаса. Те произвеждат възвратно-постъпателно движение по цялата дължина на статора. Това позволява не само да се абсорбират нежно, но и да се подобри шофирането. Това беше окачването на Bows, което можеше да се програмира така, че по време на маневра да се задейства съответното колело. Също така тази ходова част може да работи като електрически генератор. Така, докато колата се движеше над неравности, всички вибрации се преобразуваха в електричество. Той отиваше към батерии и можеше да се използва за по-нататъшна работа на окачването.

Сред недостатъците си струва да се отбележи високата сложност на системата. За висококачествената си работа се нуждаете от специален софтуер. Тя все още се развива.

Защо не е широко разпространена електромагнитна суспензия?

Много шофьори искат да инсталират такава система на своите автомобили. Но проблемът е, че развитието не е напълно изяснено. С течение на годините работата не успя да доведе до спиране на живота и да започне масово масово производство. Мнозина говорят за висока цена, която значително ще повлияе на общата ценова политика. Може би в бъдеще такава система все още ще се практикува на автомобили. В крайна сметка, електромагнитната суспензия на Bose и нейните аналози осигуряват най-добрата гладкост при използване на силата на индукцията. Няма сложни лостове и тихи блокове, които да се променят и контролират постоянно за тяхното състояние.

заключение

Електромагнитното окачване - истински пробив в автомобилната индустрия. Системата използва напълно различен принцип на работа, което не е типично за конвенционалните суспензии. Конструкцията е изключително надеждна и устойчива на натоварвания. Досега не е било възможно да се направи суспензия, която да омекоти трептенията по-добре от електромагнитна.