Χαρακτηριστικά και οφέλη της μαγνητικής ανάρτησης

Κάθε μοντέρνο, ακόμη και το πιο οικονομικό, αυτοκίνητο θα είναι εξοπλισμένο με ανάρτηση. Αυτό το σύστημα είναι ικανό να προσφέρει μια άνετη οδήγηση σε δρόμους με διαφορετικούς τύπους επιφανειών. Ωστόσο, εκτός από την άνεση, ο σκοπός αυτού του τμήματος του μηχανήματος είναι επίσης η προώθηση ασφαλούς οδήγησης. Για λεπτομέρειες σχετικά με το τι είναι η ανάρτηση, διαβάστε σε ξεχωριστή κριτική.

Όπως κάθε άλλο αυτόματο σύστημα, η ανάρτηση αναβαθμίζεται. Χάρη στις προσπάθειες των μηχανικών από διάφορες ανησυχίες αυτοκινήτων, εκτός από τις κλασικές μηχανικές τροποποιήσεις, υπάρχει ήδη πνευματικός σχεδιασμός (διαβάστε αναλυτικά εδώ), υδραυλικό και μαγνητικό εναιώρημα και τις ποικιλίες τους.

Ας εξετάσουμε πώς λειτουργεί ο μαγνητικός τύπος των μενταγιόν, οι τροποποιήσεις τους, καθώς και τα πλεονεκτήματα έναντι των κλασικών μηχανικών κατασκευών.

Τι είναι η μαγνητική ανάρτηση

Παρά το γεγονός ότι το σύστημα απόσβεσης του αυτοκινήτου βελτιώνεται συνεχώς και νέα στοιχεία εμφανίζονται στη σχεδίασή του ή στη γεωμετρία διαφορετικών ανταλλακτικών, η λειτουργία του παραμένει βασικά η ίδια. Ο αμορτισέρ μαλακώνει τα σοκ που μεταδίδονται από το δρόμο μέσω του τροχού στο σώμα (περιγράφονται λεπτομέρειες σχετικά με τη συσκευή, τροποποιήσεις και σφάλματα των αμορτισέρ ξεχωριστά). Το ελατήριο επιστρέφει τον τροχό στην αρχική του θέση. Χάρη σε αυτό το σχήμα εργασίας, η κίνηση του αυτοκινήτου συνοδεύεται από συνεχή πρόσφυση των τροχών στην επιφάνεια του δρόμου.

Μπορείτε να αλλάξετε ριζικά τη λειτουργία ανάρτησης εγκαθιστώντας μια προσαρμοστική συσκευή στην πλατφόρμα του μηχανήματος που θα προσαρμοζόταν στην κατάσταση του δρόμου και θα βελτίωνε το χειρισμό του οχήματος, ανεξάρτητα από το πόσο καλός ή κακός είναι ο δρόμος. Ένα παράδειγμα τέτοιων δομών είναι μια προσαρμοστική ανάρτηση, η οποία σε διαφορετικές εκδόσεις είναι ήδη εγκατεστημένη σε σειριακά μοντέλα (για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτόν τον τύπο συσκευής, διαβάστε εδώ).

Ως μία από τις παραλλαγές προσαρμοστικών μηχανισμών, αναπτύχθηκε ένας ηλεκτρομαγνητικός τύπος εναιωρήματος. Εάν συγκρίνουμε αυτήν την εξέλιξη με ένα υδραυλικό ανάλογο, τότε στη δεύτερη τροποποίηση υπάρχει ένα ειδικό ρευστό στους ενεργοποιητές. Τα ηλεκτρονικά αλλάζουν την πίεση στις δεξαμενές, έτσι ώστε κάθε στοιχείο απόσβεσης να αλλάζει την ακαμψία του. Η αρχή είναι παρόμοια για τον πνευματικό τύπο. Το μειονέκτημα τέτοιων συστημάτων είναι ότι το κύκλωμα εργασίας δεν μπορεί να προσαρμοστεί γρήγορα στην κατάσταση του δρόμου, καθώς πρέπει να γεμίσει με μια πρόσθετη ποσότητα μέσου εργασίας, η οποία στην καλύτερη περίπτωση διαρκεί μερικά δευτερόλεπτα.

Ο γρηγορότερος τρόπος αντιμετώπισης αυτής της εργασίας μπορεί να είναι μηχανισμοί που λειτουργούν βάσει της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης των εκτελεστικών στοιχείων. Είναι πιο ανταποκρινόμενοι στην εντολή, καθώς για να αλλάξετε τη λειτουργία απόσβεσης, δεν είναι απαραίτητο να αντλήσετε ή να αδειάσετε το μέσο εργασίας από τη δεξαμενή. Τα ηλεκτρονικά στη μαγνητική ανάρτηση εκδίδουν την εντολή και η συσκευή αποκρίνεται αμέσως σε αυτά τα σήματα.

Η αυξημένη άνεση οδήγησης, η ασφάλεια σε υψηλές ταχύτητες και οι ασταθείς επιφάνειες του δρόμου, καθώς και η ευκολία χειρισμού είναι οι κύριοι λόγοι για τους οποίους οι προγραμματιστές προσπαθούν να εφαρμόσουν μαγνητική ανάρτηση σε αυτοκίνητα παραγωγής, καθώς τα κλασικά σχέδια δεν είναι σε θέση να επιτύχουν ιδανικές παραμέτρους σε αυτό το θέμα.

Η ίδια η ιδέα της δημιουργίας ενός "αιωρούμενου" οχήματος δεν είναι καινούργια. Συχνά βρίσκεται στις σελίδες φανταστικών έργων με εκπληκτικές πτήσεις gravikars. Μέχρι τα πρώτα χρόνια της δεκαετίας του '80 του περασμένου αιώνα, αυτή η ιδέα παρέμεινε στο στάδιο της φαντασίας, και μόνο μερικοί ερευνητές το θεώρησαν δυνατό, αλλά στο μακρινό μέλλον.

Ωστόσο, το 1982, εμφανίστηκε η πρώτη ανάπτυξη στον κόσμο μιας αμαξοστοιχίας που κινείται με μαγνητική ανάρτηση. Αυτό το όχημα ονομάστηκε μαγνητοπλάνο. Σε σύγκριση με τα κλασικά ανάλογα, αυτό το τρένο ανέπτυξε μια άνευ προηγουμένου ταχύτητα εκείνη την εποχή - πάνω από 500 km / h, και από την άποψη της απαλότητας της "πτήσης" και της αθόρυβης εργασίας, μόνο τα πουλιά μπορούσαν να ανταγωνιστούν. Το μόνο μειονέκτημα λόγω του οποίου η εφαρμογή αυτής της ανάπτυξης είναι αργή δεν είναι μόνο το υψηλό κόστος της ίδιας της αμαξοστοιχίας. Για να μπορέσει να κινηθεί, χρειάζεται ένα ειδικό κομμάτι που παρέχει το κατάλληλο μαγνητικό πεδίο.

Παρόλο που αυτή η εξέλιξη δεν έχει ακόμη εφαρμοστεί στην αυτοκινητοβιομηχανία, οι επιστήμονες δεν αφήνουν αυτό το έργο «να συγκεντρώνει σκόνη στο ράφι». Ο λόγος είναι ότι η ηλεκτρομαγνητική αρχή λειτουργίας εξαλείφει πλήρως την τριβή των κινητήριων τροχών στην επιφάνεια του δρόμου, αφήνοντας μόνο αντίσταση στον αέρα. Δεδομένου ότι είναι αδύνατο να μεταφερθούν πλήρως όλα τα τροχοφόρα οχήματα σε παρόμοιο τύπο πλαισίου (θα είναι απαραίτητο να κατασκευαστούν αντίστοιχοι δρόμοι σε όλο τον κόσμο), οι μηχανικοί επικεντρώθηκαν στην εισαγωγή αυτής της εξέλιξης στην ανάρτηση αυτοκινήτων.

Χάρη στην εγκατάσταση ηλεκτρομαγνητικών στοιχείων σε δοκιμαστικά δείγματα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσφέρουν στα πρωτότυπα αυτοκίνητα καλύτερη δυναμική και δυνατότητα ελέγχου. Ο σχεδιασμός της μαγνητικής ανάρτησης είναι αρκετά περίπλοκος. Είναι ένα ράφι που είναι εγκατεστημένο σε όλους τους τροχούς σύμφωνα με την ίδια αρχή με ένα ράφι MacPherson (διαβάστε αναλυτικά για αυτό σε άλλο άρθρο). Αυτά τα στοιχεία δεν χρειάζονται μηχανισμό αποσβεστήρα (αμορτισέρ) ή ελατήριο.

Η διόρθωση της λειτουργίας αυτού του συστήματος πραγματοποιείται μέσω της ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου (ξεχωριστή, καθώς ο μικροεπεξεργαστής πρέπει να επεξεργαστεί πολλά δεδομένα και να ενεργοποιήσει μεγάλο αριθμό αλγορίθμων). Ένα άλλο χαρακτηριστικό αυτής της ανάρτησης είναι ότι, σε αντίθεση με τις κλασικές εκδόσεις, δεν χρειάζεται ράβδους στρέψης, σταθεροποιητές και άλλα εξαρτήματα για να εξασφαλίσει τη σταθερότητα του οχήματος σε στροφές και υψηλές ταχύτητες. Αντ 'αυτού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ειδικό μαγνητικό ρευστό, το οποίο συνδυάζει τις ιδιότητες ενός ρευστού και ενός μαγνητισμένου υλικού, ή ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων.

Ορισμένα μοντέρνα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν αμορτισέρ με παρόμοια ουσία αντί για λάδι. Δεδομένου ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα αστοχίας του συστήματος (σε τελική ανάλυση, αυτό είναι ακόμα μια νέα εξέλιξη, η οποία δεν έχει ακόμη μελετηθεί πλήρως), ενδέχεται να υπάρχουν ελατήρια στη συσκευή του.

Αρχή της λειτουργίας

Η αρχή της αλληλεπίδρασης των ηλεκτρομαγνητών λαμβάνεται ως βάση για τη λειτουργία του μαγνητικού εναιωρήματος (στα υδραυλικά είναι ρευστό, στον πνευματικό αέρα - αέρα και στη μηχανική - ελαστικά μέρη ή ελατήρια). Η λειτουργία αυτού του συστήματος έχει την ακόλουθη αρχή.

Από το σχολικό μάθημα, όλοι γνωρίζουν ότι οι ίδιοι πόλοι μαγνητών απωθούν αμοιβαία. Για τη σύνδεση των μαγνητισμένων στοιχείων, θα χρειαστεί αρκετή προσπάθεια (αυτή η παράμετρος εξαρτάται από το μέγεθος των στοιχείων που πρέπει να συνδεθούν και την ισχύ του μαγνητικού πεδίου). Είναι δύσκολο να βρεθούν μόνιμοι μαγνήτες με τόσο ισχυρό πεδίο για να αντέξει το βάρος ενός αυτοκινήτου και οι διαστάσεις αυτών των στοιχείων δεν θα τους επιτρέψουν να χρησιμοποιηθούν σε αυτοκίνητα, πόσο μάλλον να προσαρμοστούν στην κατάσταση του δρόμου.

Μπορείτε επίσης να δημιουργήσετε έναν μαγνήτη με ηλεκτρικό ρεύμα. Σε αυτήν την περίπτωση, θα λειτουργεί μόνο όταν ο ενεργοποιητής είναι ενεργοποιημένος. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να ρυθμιστεί αυξάνοντας το ρεύμα στα αλληλεπιδρώντα μέρη. Μέσω αυτής της διαδικασίας, είναι δυνατόν να αυξηθεί ή να μειωθεί η απωστική δύναμη, και μαζί της η ακαμψία του εναιωρήματος.

Τέτοια χαρακτηριστικά των ηλεκτρομαγνητών καθιστούν δυνατή τη χρήση τους ως ελατήρια και αποσβεστήρες. Για αυτό, η δομή πρέπει απαραιτήτως να έχει τουλάχιστον δύο ηλεκτρομαγνήτες. Η αδυναμία συμπίεσης εξαρτημάτων έχει το ίδιο αποτέλεσμα με έναν κλασικό αμορτισέρ και η απωθητική δύναμη των μαγνητών είναι συγκρίσιμη με εκείνη ενός ελατηρίου ή ελατηρίου. Λόγω του συνδυασμού αυτών των ιδιοτήτων, το ηλεκτρομαγνητικό ελατήριο αποκρίνεται πολύ ταχύτερα από τα μηχανικά αντίστοιχα και ο χρόνος απόκρισης στα σήματα ελέγχου είναι πολύ μικρότερος, όπως στην περίπτωση των υδραυλικών ή των πνευματικών.

Στο οπλοστάσιο των προγραμματιστών υπάρχει ήδη επαρκής αριθμός ηλεκτρομαγνητών που λειτουργούν με διάφορες τροποποιήσεις. Το μόνο που μένει είναι να δημιουργήσουμε ένα αποτελεσματικό ECU ανάρτησης που θα λαμβάνει σήματα από τους αισθητήρες πλαισίου και θέσης και θα βελτιστοποιεί την ανάρτηση. Θεωρητικά, αυτή η ιδέα είναι αρκετά ρεαλιστική για εφαρμογή, αλλά η πρακτική δείχνει ότι αυτή η εξέλιξη έχει πολλές «παγίδες».

Πρώτον, το κόστος μιας τέτοιας εγκατάστασης θα είναι πολύ υψηλό για έναν οδηγό με μέσο μέσο εισόδημα. Και δεν μπορούν όλοι οι πλούσιοι να αγοράσουν ένα αυτοκίνητο με πλήρη μαγνητική ανάρτηση. Δεύτερον, η συντήρηση ενός τέτοιου συστήματος θα σχετίζεται με πρόσθετες δυσκολίες, για παράδειγμα, την πολυπλοκότητα της επισκευής και έναν μικρό αριθμό ειδικών που κατανοούν τις περιπλοκές του συστήματος.

Μπορεί να αναπτυχθεί μια πλήρης μαγνητική ανάρτηση, αλλά δεν θα είναι σε θέση να δημιουργήσει αξιόλογο ανταγωνισμό, καθώς λίγοι άνθρωποι θα θέλουν να ξεφύγουν απλώς για χάρη της ταχύτητας απόκρισης της προσαρμοστικής ανάρτησης. Πολύ φθηνότερα και με καλή επιτυχία, ηλεκτρικά ελεγχόμενα μαγνητικά στοιχεία μπορούν να εισαχθούν στο σχεδιασμό των κλασικών αμορτισέρ.

Και αυτή η τεχνολογία έχει ήδη δύο εφαρμογές:

1. Τοποθετήστε μια ηλεκτρομηχανική βαλβίδα στον αμορτισέρ που αλλάζει το τμήμα του καναλιού μέσω του οποίου το λάδι κινείται από τη μία κοιλότητα στην άλλη. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να αλλάξετε γρήγορα την ακαμψία της ανάρτησης: όσο μεγαλύτερο είναι το άνοιγμα παράκαμψης, τόσο πιο μαλακό λειτουργεί το αμορτισέρ και το αντίστροφο.
2. Εγχύστε ένα μαγνητικό ρεολογικό υγρό στην κοιλότητα του αμορτισέρ, το οποίο αλλάζει τις ιδιότητές του λόγω της επίδρασης ενός μαγνητικού πεδίου σε αυτό. Η ουσία μιας τέτοιας τροποποίησης είναι πανομοιότυπη με την προηγούμενη - η ουσία εργασίας ρέει γρηγορότερα ή πιο αργά από τον ένα θάλαμο στον άλλο.

Και οι δύο επιλογές χρησιμοποιούνται ήδη σε ορισμένα οχήματα παραγωγής. Η πρώτη εξέλιξη δεν είναι τόσο γρήγορη, αλλά είναι φθηνότερη σε σύγκριση με τα αμορτισέρ γεμάτα με μαγνητικό υγρό.

Τύποι μαγνητικών εναιωρημάτων

Δεδομένου ότι μια πλήρης μαγνητική ανάρτηση βρίσκεται ακόμη υπό ανάπτυξη, οι αυτοκινητοβιομηχανίες εφαρμόζουν εν μέρει αυτό το σχήμα στα μοντέλα αυτοκινήτων τους, ακολουθώντας μία από τις δύο διαδρομές που αναφέρονται παραπάνω.

Στον κόσμο, μεταξύ όλων των εξελίξεων των μαγνητικών αιωρημάτων, υπάρχουν τρεις ποικιλίες που αξίζουν προσοχή. Παρά τη διαφορά στην αρχή λειτουργίας, σχεδιασμού και χρήσης διαφορετικών ενεργοποιητών, όλες αυτές οι τροποποιήσεις έχουν πολλές ομοιότητες. Η λίστα περιλαμβάνει:

• Μοχλοί και άλλα στοιχεία του αυτοκινήτου, τα οποία καθορίζουν την κατεύθυνση κίνησης των τροχών κατά τη λειτουργία της ανάρτησης.
• Αισθητήρες για τη θέση των τροχών σε σχέση με το σώμα, την ταχύτητα περιστροφής τους και την κατάσταση του δρόμου μπροστά από το αυτοκίνητο. Αυτή η λίστα περιλαμβάνει επίσης αισθητήρες γενικής χρήσης - τις δυνάμεις πίεσης του πεντάλ αερίου / φρένου, φορτίο κινητήρα, ταχύτητα κινητήρα κ.λπ.
• Μια ξεχωριστή μονάδα ελέγχου στην οποία συλλέγονται και επεξεργάζονται σήματα από όλους τους αισθητήρες του συστήματος. Ο μικροεπεξεργαστής παράγει παλμούς ελέγχου σύμφωνα με τους αλγόριθμους που έχουν ραφτεί κατά την παραγωγή.
• Ηλεκτρομαγνήτες, στους οποίους, υπό την επίδραση της ηλεκτρικής ενέργειας, σχηματίζεται ένα μαγνητικό πεδίο με την αντίστοιχη πολικότητα.
• Μια μονάδα παραγωγής ενέργειας που παράγει ρεύμα ικανό να ενεργοποιήσει ισχυρούς μαγνήτες.

Ας εξετάσουμε ποια είναι η ιδιαιτερότητα του καθενός από αυτά, και στη συνέχεια θα συζητήσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της μαγνητικής έκδοσης του συστήματος αποσβεστήρων του αυτοκινήτου. Πριν ξεκινήσουμε, αξίζει να διευκρινιστεί ότι κανένα από τα συστήματα δεν είναι προϊόν εταιρικής κατασκοπείας. Κάθε μια από τις εξελίξεις είναι μια ατομικά ανεπτυγμένη ιδέα που έχει το δικαίωμα να υπάρχει στον κόσμο της αυτοκινητοβιομηχανίας.

Μαγνητικό εναιώρημα SKF

Η SKF είναι ένας σουηδός κατασκευαστής ανταλλακτικών αυτοκινήτων για επαγγελματικές επισκευές οχημάτων. Ο σχεδιασμός των μαγνητικών αμορτισέρ αυτής της μάρκας είναι όσο το δυνατόν πιο απλός. Η συσκευή αυτών των ελαστικών και αποσβεστικών μερών περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

• Κάψουλα;
• Δύο ηλεκτρομαγνήτες
• Μίσχος αποσβεστήρα
• Άνοιξη.

Η αρχή λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος έχει ως εξής. Κατά την εκκίνηση του ηλεκτρικού συστήματος του αυτοκινήτου, ενεργοποιούνται οι ηλεκτρομαγνήτες που βρίσκονται στην κάψουλα. Λόγω των ίδιων πόλων του μαγνητικού πεδίου, αυτά τα στοιχεία απωθούνται το ένα από το άλλο. Σε αυτήν τη λειτουργία, η συσκευή λειτουργεί σαν ελατήριο - δεν επιτρέπει στο σώμα του αυτοκινήτου να βρίσκεται στους τροχούς.

Όταν το αυτοκίνητο οδηγεί στο δρόμο, οι αισθητήρες σε κάθε τροχό στέλνουν σήματα στο ECU. Με βάση αυτά τα δεδομένα, η μονάδα ελέγχου αλλάζει την ισχύ του μαγνητικού πεδίου, αυξάνοντας έτσι τη διαδρομή του στηρίγματος και η ανάρτηση γίνεται κλασική μαλακή από μια σπορ. Η μονάδα ελέγχου ελέγχει επίσης την κατακόρυφη κίνηση της ράβδου ανάρτησης, η οποία δεν δίνει την εντύπωση ότι η μηχανή λειτουργεί μόνο σε ελατήρια.

Το φαινόμενο ελατηρίου παρέχεται όχι μόνο από τις απωθητικές ιδιότητες των μαγνητών, αλλά και από το ελατήριο, το οποίο είναι εγκατεστημένο στο ράφι σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Επιπλέον, αυτό το στοιχείο σας επιτρέπει να απενεργοποιήσετε τους μαγνήτες όταν το όχημα είναι σταθμευμένο με ένα ανενεργό ενσωματωμένο σύστημα.

Το μειονέκτημα αυτού του τύπου ανάρτησης είναι ότι καταναλώνει πολλή ενέργεια, καθώς το ECU αλλάζει συνεχώς την τάση στα μαγνητικά πηνία, έτσι ώστε το σύστημα να προσαρμόζεται γρήγορα στην κατάσταση του δρόμου. Αλλά αν συγκρίνουμε την "λαιμαργία" αυτής της ανάρτησης με κάποια εξαρτήματα (για παράδειγμα, με κλιματιστικό και θέρμανση εσωτερικού χώρου), τότε δεν καταναλώνει πολύ μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Το κύριο πράγμα είναι ότι μια γεννήτρια με κατάλληλη ισχύ είναι εγκατεστημένη στο μηχάνημα (περιγράφεται η λειτουργία που εκτελεί αυτός ο μηχανισμός εδώ).

Αναστολή Δελφών

Νέα χαρακτηριστικά απόσβεσης προσφέρονται από την ανάρτηση που αναπτύχθηκε από την αμερικανική εταιρεία Delphi. Εξωτερικά, μοιάζει με την κλασική στάση McPherson. Η επίδραση των ηλεκτρομαγνητών πραγματοποιείται μόνο στις ιδιότητες του μαγνητικού ρεολογικού ρευστού στις κοιλότητες του αμορτισέρ. Παρά αυτόν τον απλό σχεδιασμό, αυτός ο τύπος ανάρτησης δείχνει μια εξαιρετική προσαρμογή της ακαμψίας των αποσβεστήρων ανάλογα με τα σήματα της μονάδας ελέγχου.

Σε σύγκριση με υδραυλικά αντίστοιχα με μεταβλητή ακαμψία, αυτή η τροποποίηση ανταποκρίνεται πολύ πιο γρήγορα. Η εργασία των μαγνητών αλλάζει μόνο το ιξώδες της ουσίας εργασίας. Όσον αφορά το ελατήριο, η ακαμψία του δεν χρειάζεται να αλλάξει. Η αποστολή του είναι να επιστρέψει τον τροχό στο δρόμο όσο το δυνατόν γρηγορότερα όταν οδηγείτε γρήγορα σε ανώμαλες επιφάνειες. Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας των ηλεκτρονικών, το σύστημα είναι σε θέση να κάνει αμέσως το ρευστό στα αμορτισέρ περισσότερο ρευστό έτσι ώστε η ράβδος αποσβεστήρα να κινείται πιο γρήγορα.

Αυτές οι ιδιότητες ανάρτησης έχουν μικρή πρακτικότητα για μη στρατιωτικές μεταφορές. Τα κλάσματα του δευτέρου παίζουν σημαντικό ρόλο στο μηχανοκίνητο αθλητισμό. Το ίδιο το σύστημα δεν απαιτεί τόσο ενέργεια όσο στην περίπτωση του προηγούμενου τύπου αποσβεστήρων. Ένα τέτοιο σύστημα ελέγχεται επίσης με βάση δεδομένα που προέρχονται από διάφορους αισθητήρες που βρίσκονται στους τροχούς και τα στοιχεία δομής ανάρτησης.

Αυτή η εξέλιξη χρησιμοποιείται ήδη ενεργά σε προσαρμοστικές μάρκες ανάρτησης όπως η Audi και η GM (ορισμένα μοντέλα Cadillac και Chevrolet).

Ηλεκτρομαγνητικό εναιώρημα Bose

Η μάρκα Bose είναι γνωστή σε πολλούς οδηγούς για τα premium ηχεία της. Εκτός από την προετοιμασία ήχου υψηλής ποιότητας, η εταιρεία εργάζεται επίσης για την ανάπτυξη ενός από τους πιο εντυπωσιακούς τύπους μαγνητικών αναρτήσεων. Μέχρι το τέλος του εικοστού αιώνα, ένας καθηγητής που δημιουργεί θεαματική ακουστική, επίσης «μολύνθηκε» με την ιδέα της δημιουργίας ενός πλήρους μαγνητικού εναιωρήματος.

Ο σχεδιασμός της ανάπτυξής του μοιάζει με τον ίδιο αμορτισέρ ράβδου και οι ηλεκτρομαγνήτες στη συσκευή εγκαθίστανται σύμφωνα με την αρχή, όπως στην τροποποίηση SKF. Μόνο δεν αποκρούουν ο ένας τον άλλον, όπως στην πρώτη έκδοση. Οι ίδιοι οι ηλεκτρομαγνήτες βρίσκονται σε όλο το μήκος της ράβδου και του σώματος, μέσα στο οποίο κινείται, και το μαγνητικό πεδίο μεγιστοποιείται και αυξάνεται ο αριθμός των συν.

Η ιδιαιτερότητα μιας τέτοιας εγκατάστασης είναι ότι δεν απαιτεί πολύ περισσότερη ενέργεια. Εκτελεί ταυτόχρονα τη λειτουργία τόσο ενός αποσβεστήρα όσο και ενός ελατηρίου, και λειτουργεί τόσο σε στατική (το αυτοκίνητο στέκεται) όσο και σε δυναμική (το αυτοκίνητο κινείται κατά μήκος ενός ανώμαλου δρόμου).

Το ίδιο το σύστημα παρέχει έλεγχο ενός μεγαλύτερου αριθμού διαδικασιών που συμβαίνουν ενώ το αυτοκίνητο οδηγεί. Η απόσβεση των ταλαντώσεων συμβαίνει λόγω μιας απότομης αλλαγής στους πόλους του μαγνητικού πεδίου. Το σύστημα Bose θεωρείται το σημείο αναφοράς όλων αυτών των σχεδίων ανάρτησης. Είναι σε θέση να παρέχει μια αποτελεσματική διαδρομή της ράβδου έως και είκοσι εκατοστά, να σταθεροποιήσει τέλεια το σώμα, εξαλείφοντας ακόμη και το παραμικρό ρολό κατά τη στροφή στις στροφές υψηλής ταχύτητας, καθώς και το "ράμφισμα" κατά το φρενάρισμα.

Αυτή η μαγνητική ανάρτηση δοκιμάστηκε στο κορυφαίο μοντέλο της ιαπωνικής αυτοκινητοβιομηχανίας Lexus LS, το οποίο, παρεμπιπτόντως, ανανεώθηκε πρόσφατα (παρουσιάστηκε δοκιμαστική μονάδα μίας από τις προηγούμενες εκδόσεις του premium sedan σε άλλο άρθρο). Παρά το γεγονός ότι αυτό το μοντέλο έλαβε ήδη μια ανάρτηση υψηλής ποιότητας, η οποία χαρακτηρίζεται από ομαλή λειτουργία, κατά τη διάρκεια της παρουσίασης του μαγνητικού συστήματος ήταν αδύνατο να μην παρατηρήσουμε τον θαυμασμό των δημοσιογράφων αυτοκινήτων.

Ο κατασκευαστής έχει εξοπλίσει αυτό το σύστημα με διάφορους τρόπους λειτουργίας και μεγάλο αριθμό διαφορετικών ρυθμίσεων. Για παράδειγμα, όταν ένα αυτοκίνητο στρίβει με υψηλή ταχύτητα, το ECU ανάρτησης καταγράφει την ταχύτητα του οχήματος, την αρχή του ρολού αμαξώματος. Ανάλογα με τα σήματα από τους αισθητήρες, η ηλεκτρική ενέργεια παρέχεται σε μεγαλύτερο βαθμό στο ράφι ενός από τους πιο φορτωμένους τροχούς (πιο συχνά είναι ο εμπρός τροχός, που βρίσκεται στην εξωτερική τροχιά του ημικυκλίου περιστροφής). Χάρη σε αυτό, ο εξωτερικός πίσω τροχός γίνεται επίσης ο τροχός στήριξης και το αυτοκίνητο διατηρεί την πρόσφυση στην επιφάνεια του δρόμου.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό της μαγνητικής ανάρτησης της Bose είναι ότι μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως δευτερεύουσα γεννήτρια. Όταν η ράβδος αμορτισέρ κινείται, το αντίστοιχο σύστημα ανάκτησης συλλέγει την απελευθερούμενη ενέργεια στον συσσωρευτή. Είναι πιθανό αυτή η εξέλιξη να εκσυγχρονιστεί περαιτέρω. Παρά το γεγονός ότι αυτός ο τύπος ανάρτησης θεωρητικά είναι ο πιο αποτελεσματικός, μακράν το πιο δύσκολο είναι να προγραμματίσετε τη μονάδα ελέγχου έτσι ώστε ο μηχανισμός να μπορεί να πραγματοποιήσει το πλήρες δυναμικό του συστήματος που περιγράφεται στα σχέδια.

Προοπτικές εμφάνισης μαγνητικών αιωρημάτων

Παρά την προφανή αποτελεσματικότητά του, ένα πλήρες μαγνητικό εναιώρημα δεν έχει ακόμη εισέλθει στη μαζική παραγωγή. Προς το παρόν, το βασικό εμπόδιο σε αυτό είναι η πτυχή του κόστους και η πολυπλοκότητα στον προγραμματισμό. Η επαναστατική μαγνητική ανάρτηση είναι πολύ ακριβή και δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί πλήρως (είναι δύσκολο να δημιουργηθεί επαρκές λογισμικό, καθώς ένας μεγάλος αριθμός αλγορίθμων πρέπει να ενεργοποιηθεί στον μικροεπεξεργαστή για να αξιοποιήσει το πλήρες δυναμικό του). Αλλά ήδη τώρα υπάρχει μια θετική τάση προς την εφαρμογή της ιδέας στα σύγχρονα οχήματα.

Κάθε νέα τεχνολογία χρειάζεται χρηματοδότηση. Είναι αδύνατο να αναπτυχθεί μια καινοτομία και να τεθεί αμέσως σε παραγωγή χωρίς προκαταρκτικές δοκιμές, και εκτός από το έργο των μηχανικών και των προγραμματιστών, αυτή η διαδικασία απαιτεί επίσης τεράστιες επενδύσεις. Αλλά μόλις τεθεί η ανάπτυξη στον μεταφορέα, ο σχεδιασμός του θα σταδιακά απλοποιηθεί, καθιστώντας δυνατή την προβολή μιας τέτοιας συσκευής όχι μόνο σε premium αυτοκίνητα, αλλά και σε μοντέλα του μεσαίου τμήματος τιμών.

Είναι πιθανό ότι με την πάροδο του χρόνου τα συστήματα θα βελτιωθούν, γεγονός που θα κάνει τα τροχοφόρα οχήματα πιο άνετα και ασφαλή. Μηχανισμοί που βασίζονται στην αλληλεπίδραση των ηλεκτρομαγνητών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε άλλα σχέδια οχημάτων. Για παράδειγμα, για να αυξήσετε την άνεση κατά την οδήγηση ενός φορτηγού, το κάθισμα του οδηγού μπορεί να βασίζεται όχι σε πνευματικό, αλλά σε μαγνητικό μαξιλάρι.

Όσον αφορά την ανάπτυξη ηλεκτρομαγνητικών αιωρημάτων, σήμερα τα ακόλουθα σχετικά συστήματα χρειάζονται βελτίωση:

• Σύστημα πλοήγησης. Τα ηλεκτρονικά πρέπει να καθορίσουν εκ των προτέρων την κατάσταση της επιφάνειας του δρόμου. Είναι καλύτερο να το κάνετε με βάση τα δεδομένα του πλοηγού GPS (διαβάστε σχετικά με τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας της συσκευής εδώ). Η προσαρμοστική ανάρτηση προετοιμάζεται εκ των προτέρων για δύσκολες επιφάνειες του δρόμου (ορισμένα συστήματα πλοήγησης παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση της επιφάνειας του δρόμου) ή για μεγάλο αριθμό στροφών.
• Σύστημα όρασης μπροστά από το όχημα. Με βάση αισθητήρες υπερύθρων και ανάλυση της εικόνας γραφικών που προέρχεται από την μπροστινή βιντεοκάμερα, το σύστημα πρέπει να καθορίσει εκ των προτέρων τη φύση των αλλαγών στην επιφάνεια του δρόμου και να προσαρμόζεται στις πληροφορίες που λαμβάνονται.

Ορισμένες εταιρείες εφαρμόζουν ήδη παρόμοια συστήματα στα μοντέλα τους, επομένως υπάρχει εμπιστοσύνη στην επικείμενη ανάπτυξη μαγνητικών αναρτήσεων για αυτοκίνητα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Όπως κάθε άλλος νέος μηχανισμός που σχεδιάζεται να εισαχθεί στο σχεδιασμό των αυτοκινήτων (ή χρησιμοποιείται ήδη σε μηχανοκίνητα οχήματα), όλοι οι τύποι ηλεκτρομαγνητικών ανάρτησης έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Ας μιλήσουμε πρώτα για τα υπέρ. Αυτή η λίστα περιλαμβάνει τέτοιους παράγοντες:

• Οι ιδιότητες απόσβεσης του συστήματος είναι ασύγκριτες όσον αφορά την ομαλή λειτουργία.
• Ρυθμίζοντας τις λειτουργίες απόσβεσης, ο χειρισμός του αυτοκινήτου γίνεται σχεδόν τέλειος χωρίς τα ρολά που χαρακτηρίζουν απλούστερα σχέδια. Το ίδιο αποτέλεσμα εξασφαλίζει μέγιστη πρόσφυση στο δρόμο, ανεξάρτητα από την ποιότητά του.
• Κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης και του σκληρού φρεναρίσματος, το αυτοκίνητο δεν "δαγκώνει" τη μύτη του και δεν κάθεται στον πίσω άξονα, ο οποίος στα συνηθισμένα αυτοκίνητα επηρεάζει σοβαρά τη λαβή.
• Η φθορά των ελαστικών είναι πιο ομοιόμορφη. Φυσικά, εάν η γεωμετρία των μοχλών και άλλων στοιχείων της ανάρτησης και του πλαισίου έχει ρυθμιστεί σωστά (για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τον θάλαμο, διαβάστε ξεχωριστά);
• Η αεροδυναμική του αυτοκινήτου βελτιώνεται, καθώς το αμάξωμα του είναι πάντα παράλληλο με το δρόμο.
• Η άνιση φθορά των δομικών στοιχείων εξαλείφεται με την κατανομή δυνάμεων μεταξύ φορτωμένων / μη φορτωμένων τροχών.

Κατ 'αρχήν, όλα τα θετικά σημεία σχετίζονται με τον κύριο σκοπό κάθε αναστολής. Κάθε αυτοκινητοβιομηχανία προσπαθεί να βελτιώσει τους υπάρχοντες τύπους συστημάτων απόσβεσης προκειμένου να φέρει τα προϊόντα τους όσο το δυνατόν πιο κοντά στο αναφερόμενο ιδανικό.

Όσον αφορά τα μειονεκτήματα, το μαγνητικό εναιώρημα έχει μόνο ένα. Αυτή είναι η αξία της. Εάν εγκαταστήσετε μια πλήρη ανάπτυξη από την Bose, τότε ακόμη και με τη χαμηλή ποιότητα του εσωτερικού και την ελάχιστη διαμόρφωση του ηλεκτρονικού συστήματος, το αυτοκίνητο θα κοστίσει πάρα πολύ. Καμία αυτοκινητοβιομηχανία δεν είναι ακόμη έτοιμη να βάλει τέτοια μοντέλα σε μια σειρά (ακόμη και μια περιορισμένη), ελπίζοντας ότι οι πλούσιοι θα αγοράσουν αμέσως ένα νέο προϊόν και δεν έχει νόημα να επενδύσουν μια περιουσία σε ένα αυτοκίνητο που θα βρίσκεται σε αποθήκες. . Η μόνη επιλογή είναι η κατασκευή τέτοιων αυτοκινήτων με ατομική παραγγελία, αλλά σε αυτήν την περίπτωση υπάρχουν λίγες εταιρείες που είναι έτοιμες να παρέχουν μια τέτοια υπηρεσία.

Εν κατακλείδι, προτείνουμε να παρακολουθήσετε ένα σύντομο βίντεο σχετικά με το πώς λειτουργεί η μαγνητική ανάρτηση Bose σε σύγκριση με τα κλασικά αντίστοιχα:

Η εφεύρεση ΔΕΝ είναι για απλούς θνητούς. Ο καθένας θα ήθελε να δει αυτήν την τεχνολογία στο αυτοκίνητό του