Sospensioni elettromagnetiche per auto: dispositivo, principio di funzionamento, installazione

Sospensione - l'elemento più importante di qualsiasi auto. È questo nodo che fornisce la connessione tra il corpo della vettura e la strada. La sospensione offre molte attività. Questo non solo fornisce un ambiente confortevole per il movimento del conducente e dei passeggeri. La manovrabilità, la maneggevolezza e la sicurezza in generale dipendono dal tipo e dalle condizioni. Ora ci sono molti tipi di attrezzi da corsa. Di solito, le autovetture utilizzano una sospensione indipendente con ammortizzatori idraulici e molle elicoidali. Il numero e la forma delle leve possono variare (e talvolta c'è un raggio solido sul retro). Ma oggi parleremo di un elettromagnetico completamente diverso e innovativo la sospensione della macchina. Vale la pena notare che il fenomeno del campo elettromagnetico è stato studiato dai tempi di Faraday e Maxwell. Tuttavia, nel settore automobilistico ha iniziato a svilupparsi solo negli anni '80 del secolo scorso.

funzioni

Quali sono le funzioni della sospensione elettromagnetica? Prima di tutto, è la connessione dell'elemento portante della vettura (corpo) con le ruote e la strada. La funzione successiva è la percezione e il trasferimento al sistema portante di forze derivanti dall'interazione delle ruote con il manto stradale. Quindi, fornisce una guida fluida. Gli esperti notano che, a differenza della sospensione classica, l'elettromagnetico assorbe urti più qualitativamente.

Dispositivo di sospensione elettromagnetica

Consiste di due componenti:

• Componenti elastici. Il loro compito è percepire i carichi d'urto in un piano verticale e trasferirli ulteriormente agli elementi di smorzamento.
• Guida. Servono a percepire gli impatti longitudinali e laterali.
• Ammortizzatori. Sono una specie di ammortizzatore che leviga tutti i colpi dalla sospensione. Su supporti tradizionali, può essere assemblato con una molla elastica (il cosiddetto puntone MacPherson).

Qual è la differenza dalla solita sospensione elettromagnetica? Il fattore principale è il motore elettrico. Può fungere da elemento smorzante ed elastico allo stesso tempo. Nel caso della sospensione classica, ogni elemento è responsabile della sua funzione: le leve muovono la ruota in direzione verticale, l'ammortizzatore smorza le vibrazioni e la molla mantiene la necessaria altezza libera dal suolo e l'elasticità del sottocarro. Sulla sospensione elettromagnetica invece dell'ammortizzatore viene fornito lo stesso motore elettrico, controllato da un microcontrollore. Tale schema del dispositivo consente all'auto di fornire un alto livello di controllabilità, stabilità e comfort.

Come funziona?

Il principio di funzionamento della sospensione elettromagnetica risiede nella dipendenza dei campi magnetici ed elettrici (cioè, si usa il principio dell'elettromagnetismo). L'intero sistema è controllato da un computer di bordo, che legge le letture dalle ruote ogni secondo e invia un segnale corrispondente a ciascuna di esse. Le proprietà di smorzamento sono fornite da un piccolo motore, che si trova su ciascuna delle ruote della vettura. Gli esperti dicono che il dispositivo di sospensione elettromagnetica è molto più semplice di quello classico. Dopo tutto, non ci sono fluidi di lavoro, blocchi silenziosi e molle inutili. Tuttavia, l'installazione di una sospensione elettromagnetica è costosa. Dopo tutto, l'idea non è stata completamente implementata ed è stata praticata solo nei siti di test.

vantaggi

Gli esperti notano una serie di vantaggi di questa sospensione:

• Affidabilità. Non ci sono elementi inutili nel design - l'oscillazione è smorzata dall'induzione elettromagnetica, senza molle e ammortizzatori idraulici.
• Sicurezza. Lexus LS, che è stato preso come un prototipo, quasi non ha rotolato negli angoli. Inoltre, durante la frenata brusca, gli airbag frontali hanno automaticamente livellato il corpo in posizione orizzontale. Questo elimina la possibilità di slittamento e emergenza.
• Comfort. A causa dell'uso di un computer intelligente, la macchina potrebbe prevedere in anticipo le irregolarità. Pertanto, la corsa della sospensione era massima e il corpo rimaneva in posizione orizzontale. L'auto non ha oscillato ai box e ha mantenuto la sua traiettoria.
• Economia. In qualsiasi momento, l'autista può tradurre la sospensione in una modalità meccanica. Pertanto, durante il corso inverso dell'elettromagnete, verrà generata elettricità.

produttori

Ci sono solo tre società che sono impegnate nella produzione di sospensioni elettromagnetiche:

• SKF.
• "Delfi".
• "Bose".

Circa le caratteristiche di ciascuno di essi - più avanti nel nostro articolo.

SKF

Questa sospensione è sviluppata in Svezia. Differisce in un design semplice e affidabilità. Il sistema è composto da due elettromagneti. Quando l'auto si muove a velocità, l'unità di controllo analizza le letture dai sensori delle ruote e modifica la fluidità del componente di smorzamento. Ciò garantisce un'elevata scorrevolezza della corsa della sospensione. A proposito, ci sono anche molle nel sottocarro SKF - nel caso in cui la centralina smetta di inviare segnali al motore elettrico. Inoltre, le molle elicoidali contribuiscono alla protezione contro l'abbassamento del corpo durante il parcheggio a lungo termine.

"Delfi"

Questo sottocarro è costituito da ammortizzatori monotubo. Ognuno di loro è montato sulla sua ruota. L'ammortizzatore è riempito con una sostanza di lavoro con componenti magnetici e un elettromagnete stesso. La sostanza riempie circa il 30 percento del volume totale dell'ammortizzatore. Le parti magnetiche sono fino a 10 micron. Per eliminare il rischio di scarico di una sostanza magnetica nel design ha un rivestimento speciale. La testa del pistone è un elettromagnete. È collegato al computer di bordo, che invia segnali dopo aver raccolto i dati dai sensori. Come funziona la sospensione Delphi? Il principio di funzionamento è basato sull'ordinamento di particelle magnetiche della materia. Sono disposti in un certo ordine, a causa del quale cambia la viscosità dell'intero fluido. Questo assicura il decorso dell'ammortizzatore quando si colpisce un'irregolarità.

Il principale vantaggio della sospensione Delphi è la reattività. Il sistema risponde a una richiesta dal computer 10 volte più veloce rispetto alle controparti con elettrovalvole. Delphi ha anche un basso consumo energetico grazie a 20 watt di potenza. La sospensione è universale e può essere posizionata su una piattaforma diversa della vettura. Se il segnale al computer si arresta, il sistema passerà alla modalità idraulica e funzionerà come un classico ammortizzatore.

"Bowes"

Sviluppato nell'anno 80 dal professore americano Amar Bowes. È stato lui a fare i calcoli e ha determinato i migliori parametri per un'innovativa sospensione automobilistica. The Bowes Corporation è diventata leader nello sviluppo di sospensioni elettromagnetiche. Il sistema durante i test ha mostrato i migliori risultati che non possono essere confrontati con i concorrenti. Pertanto, un motore elettrico lineare potrebbe funzionare non solo come elastico, ma anche come elemento di smorzamento. Magneti permanenti riparato sul magazzino. Producono movimento alternativo lungo l'intera lunghezza dello statore. Ciò consente non solo di assorbire delicatamente gli urti, ma anche di migliorare la guida. Era la sospensione di Bows che poteva essere programmata in modo che al momento della manovra fosse attiva la ruota corrispondente. Anche questa marcia potrebbe funzionare come un generatore elettrico. Quindi, mentre la macchina si muoveva per irregolarità, tutte le vibrazioni venivano convertite in elettricità. Stava andando a batterie e potrebbe essere utilizzato per ulteriori lavori della sospensione.

Tra gli inconvenienti, vale la pena notare l'elevata complessità del sistema. Per il suo lavoro di alta qualità hai bisogno di un software speciale. È ancora in fase di sviluppo.

Perché la sospensione elettromagnetica non è ampiamente distribuita?

Molti automobilisti vogliono installare un tale sistema sulle loro auto. Ma il problema è che lo sviluppo non è completamente compreso. Nel corso degli anni, il lavoro non è riuscito a dare vita a questa sospensione ea lanciare una produzione di massa su larga scala. Molti parlano di costi elevati, che influirebbero in modo significativo sulla politica generale dei prezzi. Forse in futuro un tale sistema sarà ancora praticato sulle auto. Dopo tutto, la sospensione elettromagnetica di Bose e dei suoi analoghi fornisce la migliore scorrevolezza quando si usa la forza di induzione. Non ci sono leve complicate e blocchi silenziosi che devono essere costantemente modificati e monitorati per le loro condizioni.

conclusione

Sospensioni elettromagnetiche: una vera svolta nell'industria automobilistica. Il sistema utilizza un principio di funzionamento completamente diverso, che non è tipico delle sospensioni convenzionali. Il design è altamente affidabile e resistente ai carichi. Finora, non è stato possibile realizzare una sospensione che avrebbe smorzato le oscillazioni meglio di una elettromagnetica.