Электромагнитная подвеска принцип работы плюсы и минусыПодвеска автомобиля

Магнитная подвеска автомобиля 2

Со времен Майкла Фарадея и Джеймса Максвелла, заложивших основы теории и практического применения электромагнитного поля, ученые и конструкторы, неустанно расширяют границы применения явления магнитной индукции и сверхпроводимости. Левитация, удерживание предмета в воздухе без какой либо видимой опоры, открывает поистине необозримые практические возможности.

Но эффект парения диэлектрика в магнитном поле до начала 80-х годов вызывал интерес скорее академический, нежели практический. В 1982 году началась постройка первого поезда на магнитной подушке. Магнитоплан M-Bahn парил над дорогой, удерживаемый в воздухе мощным магнитным полем и был способен развить скорость в 501 км/ч.

  1. Практическое применение теории электромагнитного поля в автомобилестроении
  2. Виды электромагнитных подвесок
  3. Магнитная подвеска от Delphi
  4. Шведская магнитная подвеска
  5. Электромагнитная подвеска профессора Боуза

Практическое применение теории электромагнитного поля в автомобилестроении

Но наработки, полученные в ходе конструирования магнитопланов, на данный момент абсолютно не пригодны для автомобиля. Магнитная подушка, сулящая такие преимущества, как отсутствие трения качения, малое потребление энергии и отсутствие амортизирующих узлов, требует:

  • устройства специальных дорог;
  • сводит на нет основное преимущество колесного транспорта – универсальность.

На данный момент основные усилия конструкторов направлены на усовершенствование ходовой части автомобиля путем введения электромагнитных управляющих элементов.

Виды электромагнитных подвесок

Исследования и разработки по улучшению ходовых качеств, сосредоточенные на системе подвески автомобиля, продвигаются по трем, отличным друг от друга, направлениям.

  1. Подвеска Delphi;
  2. Решение от компании SKF;
  3. Электромагнитная подвеска Боуза.

Магнитная подвеска от Delphi

Электромагнитная подвеска, разработанная компанией Delphi, представляет собой однотрубный амортизатор, заполненный магнито-реологическим составом, жидкостью с включением магнитных частиц, размером от трех до десяти микрон.

Специальное покрытие препятствует их слипанию, а количество равно одной третьей от требуемого объема жидкости. Головка поршня амортизатора представляет собой электромагнит, управляемый сигналами бортового компьютера. Под действием наведенного магнитного поля, частицы выстраиваются в пространстве в упорядоченные структуры, тем самым увеличивая вязкость жидкости и изменяя режим работы амортизатора.

Электромагнитная подвеска Delphi в действии – видео, наглядно иллюстрирующее конструкцию и полученный результат.
» alt=»»>
А так же видео полевых испытаний Corvette C5
» alt=»»>
Скорость реакции такой системы составляет 1 мс, что в десять раз меньше, чем в системах с электромагнитными клапанами. Потребляемая мощность составляет порядка 20 Вт. При неисправности электромагнита или в отсутствии управляющих сигналов, подвеска компании Delphi работает в режиме обычного гидравлического амортизатора.

Историческая справка. Первые эксперименты с магнито-реологическим составом в 1940 году провел Яков Рабинович. Родившийся на заре двадцатого столетия, в украинском городе Харькове, в 1935 году эмигрировал в США, где работал в Национальном бюро стандартов.

Будучи талантливым инженером, запатентовал более 300 изобретений. Среди них присутствует патент на дисковый магнитный накопитель, прообраз современных винчестеров. Скончался осенью 1999 года.

Шведская магнитная подвеска

Другим путем решили пойти конструкторы шведской компании SKF, решив, что простота – залог успеха и надежности. Подвеска в их исполнении представляет собой капсулу, состоящую из двух электромагнитов. Бортовой компьютер автомобиля анализирует данные колесных датчиков и «на лету» изменяет жесткость магнитного демпферного элемента, выбирая наиболее оптимальный режим работы.

Роль упругого элемента выполняет обычная пружина, что позволяет транспортному средству сохранять подвижность при отсутствии управляющих сигналов. Кроме того, даже при длительной стоянке автомобиля, отсутствует эффект «проседания», причиной которого является истощение аккумуляторных батарей, питающих элементы подвески.

Читайте также:  Зажигание; Божья Искра; Поделки для авто

Электромагнитная подвеска профессора Боуза

Но истинный прорыв в данной области совершил Амар Боуз, профессор Массачусетского технологического университета, основатель и владелец компании BOSE. Выложенное в Интернет видео испытаний его изобретения глубоко потрясло автомобильную общественность.

Электромагнитная подвеска профессора Боуза представляет собой линейный электродвигатель, работающий в зависимости от выбранного режима в качестве упругого или демпфирующего элемента.

Идея, безусловно, не нова. Но никому еще не удавалось добиться хотя бы схожего быстродействия. Шток амортизатора, с закрепленными на нем постоянными магнитами, совершает возвратно-поступательные движения по длине обмотки статора, расположенного в корпусе узла.

Такая конструкция не только обеспечивает эффективное гашение колебаний, возникающих из-за неровности дороги, но и открывает новые возможности для управления транспортным средствам.

Заводя машину в вираж, можно подобрать такую схему сигналов бортового компьютера автомобиля, что опорным будет заднее внешнее колесо. Заехав в поворот, электромагнитная система перенесет нагрузку на внешнее переднее колесо. Как результат – полный контроль автомобиля на дорожном покрытии любого качества.

Электрогенератор – еще один режим работы подвески Боуза. При передвижении машины по прямой, колебания, вызванные неровностью дорожного покрытия, преобразовываются в электрический ток. Энергия не рассеивается в пространстве, а собирается в аккумуляторных батареях для дальнейшего использования (рекуперации).

Но довольно слов! Видео демонстрации ходовых качеств новой подвески говорит само за себя.
» alt=»»>
Основная сложность на данный момент связана с разработкой программного обеспечения, способного реализовать весь потенциал подвески Боуза. Но есть надежда, что в ближайшее время проблема будет решена, и удивительная подвеска пойдет в серийное производство.

Электромагнитные подвески на авто – миф или реальность

В чем уникальность электромагнитной подвески

Инженерами компании Bose в 1980 году были вычислены оптимальные параметры для подвески автомобиля. Благодаря длительным исследованиям был разработан новый вид подвесок – электромагнитная подвеска bose.

Электромагнитная подвеска – это механизм, созданный на основе линейного электродвигателя, который может работать как упругий или демпфирующий элемент, в соответствии командам микроконтроллера. По большому счету представленный линейным электродвигатель замещает уже всем привычный стандартный амортизатор.

Принцип работы электромагнитной подвески

Подвеска имеет высокий уровень безопасности и работает безотказно. Если случиться так, что прекратиться подача электроэнергии, система не перестанет выполнять свою функцию, так как она способна автоматически переключаться в режим простой механической подвески, применяя систему электромагнитов. Она экономична. Ее экономичность достигается за счет вырабатывания электроэнергии при обратном ходе электромагнита.

Как работает?

Принцип работы данной системы отошел от использования упругих элементов (пружин), вместо этих элементов используется система с электромагнитами. Управление всей системой осуществляется посредством электронного узла (бортового компьютера). Его назначением является постоянное снятие показаний датчиков на колесах и по периметру кузова авто. Управление электромагнитами проще, нежели жидкостью или газом.

Существует три вида электромагнитных подвесок:

  • Delphi
  • SKF
  • Bose

Электромагнитная подвеска от компании-производителя Delphi представляет собой конструкцию однотрубного амортизатора, который заполняется электромагнитом, веществом с включением магнитных частей (их размер от 5-10 микрон). Их количество равняется третей части от всего объема требуемой жидкости. Для того чтобы они не сливались, предусмотрено специальное покрытие, которое препятствует этому.

Электромагнитом выступает головка поршня, которым управляет бортовой компьютер. В момент воздействия магнитного поля происходит встраивание частиц в упорядоченную структуру. Таким образом, это способствует увеличению вязкости жидкости и изменению режима работы амортизатора.

Преимущества данной системы заключается в том, что скорость ее реакции на запрос составляет одну мс, а это значит что она в десять раз быстрее, нежели системы с электромагнитными клапанами. Ее потребляемая мощность – 20 Вт. Еще одним немаловажным преимуществом является ее универсальность – в случае выхода из строя электромагнита и при отсутствии управляемого сигнала подвеска может автоматически работать в режиме обычного амортизатора, используя гидравлику.

Читайте также:  Тойота-Ипсум отзывы владельцев, технические характеристики, описание

СКФ подвеска была разработана шведской компанией. Разработчики решили пойти другим путем и за основу взяли простоту, решив, что это будет залогом надежности, а также большого успеха. Конструктивно подвеска СКФ представляет собой некую капсулу, которая состоит из двух электромагнитов. В момент передвижения автомобиля бортовой компьютер, встроенный в авто, проводит анализ датчиков на колесах и, в зависимости от результатов, меняет жидкость демпферного элемента, создавая оптимальный режим работы.

В этом случае пружина выполняет роль упругого элемента, это предусмотрено для того, чтобы транспортное средство могло иметь подвижность даже в момент отсутствия сигналов управления. Огромным преимуществом данного типа считается отсутствие эффекта «проседания».

Даже при длительной стоянке автомобиль не проседает за счет того, что аккумулятор, даже в неактивном режиме, питает элементы подвески СКФ.

Подвеска Боуза – это творение известного ученого одного из американских университетов, а также основателя и владельца компании-производителя Bose, которая также известна разработкой различной аудио аппаратуры и не только. Созданная подвеска этим автором считается самым лучшим решением среди электромагнитных видов. Подвеска Боуз – это линейный электродвигатель, который может работать в нескольких режимах: как демпфирующий или упругий элемент. Конечно, это не новая идея, но до него еще никто не смог добиться такого быстродействия.

Шток, на котором закреплены постоянные магниты, во время работы выполняет по длине обмотки статора возвратно-поступательные действия. Это позволяет не только гасить все возможные колебания, которые могут возникнуть на неровных участках дороги, но и дает возможность по-новому управлять транспортным средством. К примеру: при выполнении виража можно выбрать такой режим работы бортового компьютера, чтобы тот создал схему подачи сигналов, при которой рабочим, в момент выполнения виража, будет заднее внешнее колесо.

Еще одним режимом работы является электрогенератор. Во время движения автомобиля по прямому участку пути, все возникающие в этот момент колебания из-за неровности дроги преобразовываются в электрический ток. Таким образом, нет рассеивания энергии в пространстве, а она собирается в аккумуляторах, чтобы использоваться в дальнейшем.

Единственным недостатком является необходимость создания программного обеспечения для управления данной сложной системой. Но, процесс идет и программное обеспечение разрабатывается. Возможно, очень скоро подвеска будет реализована в виде серийного производства для многих современных автомобилей.

Видео “ Электромагнитная подвеска колес”

На записи показан принцип работы электромагнитной подвески колес.

Электроподвеска автомобиля: как магнит заменил амортизатор и даже пружину?

Дорогие читатели! Сейчас я поведаю вам о чудесах! Bose электромагнитная подвеска. Да Bose, SKF и Delphi — это те фирмы, которые воплотили в жизнь такое, чем только следует восхищаться и просто снимать шляпу перед конструкторами, которые до этого додумались.

Парящий предмет в магнитном поле многие видели, это есть воплощение в жизнь теории электромагнитного поля. Человеческая мысль внедрила этот эффект в реально-работающие тяжелые магнитопланы, парящие в воздухе и развивающие скорость до 600 км/час.

Но весь тот опыт по созданию магнитопланов ну никак не применим в автомобилестроении. А все потому, что автомобиль, средство независимое – еду куда хочу, стою там, где могу. Монорельсу никак не могу подчиниться.

Так где же и как применить эти электромагнитные поля? Да в подвеске автомобиля конечно.

Уникальность электромагнитной подвески

В чем её уникальность? Автомобиль на вираже не дает крен, на ухабистой дороге не раскачивается и не трясет, при остановке не наклоняется вперед и даже перепрыгивает «лежачих полицейских» . Каждое колесо реагирует на свое препятствие и отрабатывает его индивидуально, при этом не отдавая на кузов отдачу от подвески.

Виды электромагнитных подвесок

С тех пор, как стало возможным использование электроники в использовании управления подвеской, конструкторы многих фирм стали заниматься разработкой уникальных систем в этом направлении и на сегодняшний день наиболее преуспели три:

  • Bose;
  • SKF;
  • Delphi.
Читайте также:  Эдуард Маркин (дирижер, г

Bose электромагнитная подвеска

Изобретатель системы Bose известный математик и разработчик акустических систем, доктор Amar Bose. Еще 30 лет назад он начал разработку системы электронной подвески, а в настоящее время такие подвески уже реальность.

На серийных автомобилях они не используются ввиду их дороговизны, но на спортивных и VIP автомобилях довольно популярны.

Bose электромагнитная подвеска профессора Боуза работает как линейный электродвигатель, шток которого выполняет роль якоря. Якорь совершает возвратно-поступательные движения возле статора, расположенного в корпусе амортизатора.

Управление подвеской полностью осуществляет Электронный блок управления.

Амортизационный узел bose электромагнитной подвески позволил исключить упругий элемент, жидкостный амортизатор и поперечный стабилизатор. Все эти функции стал выполнять один элемент.

Блок управления подает напряжение на линейный электродвигатель, на штоке появляется сила, которая выталкивает шток с усилием до 380 кг. На четыре колеса в сумме приходится более 1,5 т., а это вес средней малолитражки.

С такой подвеской автомобиль выдерживает постоянный клиренс (высота автомобиля над дорогой), не зависимо от нагрузки.

Bose электромагнитная подвеска выполняет и роль пружины и роль амортизатора, то есть берет на себя нагрузку и демпфирующую отдачу . А также исключает по определению стабилизатор, потому что механически выравнивать левое с правым колесом нет необходимости, делает это электроника.

ЦПУ (центральный пульт управления) посылает на каждое колесо то напряжение, которое нужно в той или иной дорожной обстановке.

Автомобиль не делает продольных «клевков» при торможении и при разгоне. Не дает боковой крен. Благодаря идеальному распределению опорных сил, автомобиль становится максимально послушным и удивительно комфортным.

Проходя по неровностям дороги, этот линейный электродвигатель выполняет обратную функцию, то есть работает не как электродвигатель, а как генератор. Он преобразует возвратно-поступательные движения в электрическую и подает её обратно в электрическую сеть автомобиля.

Система SKF

Конструкция шведской компании SKF несколько иная. Они создали капсулу в которой расположены два электромагнита один против другого.
По сути дела, это такая же стойка МакФерсон, только вместо гидравлического амортизатора установлена капсула с электромагнитами, управляющими из ЦПУ электронными мозгами.

Ток подается на магниты подается от ЦПУ исходя из дорожных условий и мгновенно изменяет его силу в зависимости от изменяющихся условий. Колесные датчики анализируют каждый бугорок и подают сигнал на центральный блок управления.

Конечно подвеска имеет классический вид, имеет пружину в подвеске, что явилось подстраховкой, когда вдруг электронная система выйдет из строя или по каким-то другим причинам будет отключена. Так же, автомобиль не будет проседать при длительной стоянке с отключенным аккумулятором.

Система Delphi

Компания Delphi придумала систему, которая напоминает обычный однотрубный амортизатор, только наполненный необычной жидкостью . Эта жидкость магнито-реологическая, то есть жидкость с магнитными частицами, размер которых составляет десять микрон и меньше.

Жидкость эта составляет одну треть от основного объема. Электромагнит расположен в головке поршня амортизатора и управляется ЦПУ.

Когда подается соответствующее напряжение на электромагнит, магнитные частицы активизируются и собираются, под воздействием магнитных полей, в структуры, которые меняют вязкость жидкости , соответственно меняя режим работы амортизаторов.

Также, как и в системе SKF, и в отличии от системы Bose, вид подвески напоминает классический вид и имеет упругий элемент.

Вот как продвинулась наука, мои дорогие читатели, и как фантастично работают новые изобретения. Вопрос другой, когда мы сможем ездить на автомобилях с такой подвеской.

Главное это скоро будет! Я верю в это и не перестаю удивляться гениальности человеческой мысли.

До встречи на блоге! Делитесь знаниями с близкими и удачи на дорогах!

Ссылка на основную публикацию
Электролиз расплавов Дистанционные уроки
Электролиз расплавов Дистанционные уроки Мы уже рассматривали электролиз растворов солей, теперь давайте разберем электролиз расплавов веществ. В этой лекции мы...
Электрика автомобиля краткое обучение для автолюбителя
Автоэлектрика самоучитель Автолитература для автоэлектриков и автолюбителей. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей в...
Электрика в деревянном доме
Провод СИП а старого провода на СИП В данной статье я расскажу и покажу на наглядном примере, процесс замены проводов...
Электромагнитная подвеска принцип работы плюсы и минусыПодвеска автомобиля
Магнитная подвеска автомобиля 2 Со времен Майкла Фарадея и Джеймса Максвелла, заложивших основы теории и практического применения электромагнитного поля, ученые...
Adblock detector