Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Содержание

описания и характеристики, фото и видеообзоры

История создания электромагнитной подвески
Одним из примеров применения энергии электромагнитного поля является электромагнитная подвеска, которая является одним из видов подвесок автомобиля и нашла активное применение в наши дни.
Мало кто знает, но первые научные труды, объясняющие принцип действия магнитного поля, пришли к нам еще раньше, чем был применен двигатель внутреннего сгорания. Первое упоминания о диковинном приспособлении использующее физические законы, ранее неподвластные человек, принадлежат теоретическим трудам английского физика и изобретателя Майкла Фарадея. Этот легендарный ученный еще в 1862 году первый объяснил и заложил будущий фундамент для размышлений многих умов по всему земному шару. Вторым прародителем создания электромагнитной теории является еще один британский ученный Джеймс Клерк Максвелл. Хотя основной его пласт лишь косвенно объяснил принцип воздействия электромагнитного поля в природе, его работы во многом предопределят развитие этого течения, а также всей физики в частности.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Однако первых практических успехов в конструировании автомобилестроения на основе электромагнитного воздействия удалось добиться лишь в 1982 году. Тогда был построен первый прототип поезда, использующий магнитную подушку. Магнитоплан M-Bahn был поистине уникальным отображением идей великих умов, однако применение его в широкой области было невозможным из-за несовершенности.

Немецкий поезд на магнитной подушке — магнитоплан M-Bahn

Обратив внимание общественности на реализм подобного изобретения, многие инженеры, осознав, что полноценный «парящий» транспорт пока лишь остается мечтой, сконцентрировались на создании менее значимых, но практичных автомобильных конструкций. Как результат, в 1980-ых годах, компания Bose первая произвела электромагнитную подвеску автомобиля, применив необходимые расчёты и вычисления.


В отличие от стандартной механической подвески, электромагнитная подвеска не может применяться отдельно на разные мосты, а работает в слаженной системе одновременно на двух.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Как работает электромагнитная подвеска
Электромагнитная подвеска – это устройство, функциональным значением которого является преобразование упругого элемента в демпфирующий за счет силы электромагнитного поля в соответствии с заданными командами микроконтроллера. В основе используется электродвигатель линейного строения, который по функциям выполняет схожую работу амортизатора в стандартном типе подвески. Основным преимуществом подобного устройства является возможность адаптивного переключение потребляемой энергии с электро- на механическую (при обесточивании, электромагнитная подвеска используя сложную конструкцию из электромагнитов, перейдет на стандартный режим работы, схожий с многими рычажными типами подвески). Кроме того, электроэнергия, необходимая для работы подвески вырабатывается в результате езды, за счёт действия неактивных электромагнитов. В совокупности, это позволяет здорово экономить и получать постоянный бесперебойный результат работы подвески.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

При работе от вырабатываемой электроэнергии, бортовой компьютер измеряя уровень колебаний и характер проходимого дорожного участка, определяет с помощью упругих элементов (электромагнитов вместо стандартных рессоры и пружин) степень воздействия кинетики на колеса и непосредственно сам кузов автомобиля. Анализируя множество показателей, компьютер подает сигналы на контроллер управляющий подвеской.

На изображении детальный разбор конструкции электромагнитной подвески, с пояснение каждой из применяемой детали (подвеска Bose).

Виды электромагнитных подвесок
Среди представленных ныне на рынке вариантов действительно работающих типов электромагнитных подвесок основными можно выделить следующую группу:

Электромагнитная подвеска Bose – исторически первая электромагнитная подвеска в мире удерживает пальму первенства. За основу успеха в компании взята самая упрощенная идея с электродвигателем, выполняющим сразу два элементных образа, однако работу линейной установки довели до предельного совершенства.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Быстродействие достигается благодаря использованию в конструкции штока, к которому прикреплены магниты различной силы и действия. Кроме того, сменное выполнение возвратно-поступательной активности магнитов позволяет использовать определенное колеса под определенный вираж, что значительно повышает маневренность.
Подвеска шведской компании SKF – казалось бы куда уж проще может быть конструкция в сравнении с подвеской Боуза. Однако шведы, из конструкторной компании SKF решились на эксперимент: они создали устройство, которое представляет из себя капсулу, заполненную двумя электромагнитами. В отличии от предыдущего варианта, SKF подвеска использует пружину в роли элемента опоры. По сути, это механическая подвеска, которая может выполнять свои функции и на электромагнитной основе, в отличии от Bose подвески, где это роли взаимообратные. Такое исполнение позволяет эффективно использовать подвеску даже после истощения заряда батареи электродвигателя, что не позволяет проседать подвеске даже после длительного простоя.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Магнитная подвеска Delphi – в этой конструкции использует элемент амортизатора, в виде трубы, заполненной электромагнитом и жидкостью с магнитными частицами. Частицы небольшого размера (от 5 до 10 микрон), не сливаются благодаря нанесению спец.покрытия. В такой подвеске управление системой на себя берет головка поршня. Частицы реагируют на действия быстрее аналогов, а потому и отклик подвески намного быстрее остальных. Кроме того, несомненным плюсом такой подвески является использование гидравлики, в случае поломок электромагнитной системы управления частицами. Это возможно, благодаря наличии в конструкции стандартного амортизатора.

Автомобиль на электромагнитной подвеске «защищен» от проседаний, клинов и кренов во время совершения маневра поворота.

Автомобили с электромагнитной подвеской
Несмотря на то, что разработку системы ведут еще с незапамятных времен (в следующем году, первому прототипу исполнится более 35 лет), на серийном уровне такой тип подвески не прижился.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Все дело в том, что оснащение современных серийных автомобилей подобной технологией не целесообразно по высокой себестоимости подобного оборудования. Кроме того, автопроизводители прекрасно понимают, что обслуживания подобной установки потребует, как минимум специального оборудования, а также знаний по профессиональному ремонту электромагнитных систем. Проблема состоит в том, что подобных салонов, которые имеют такие возможности во всем мире найдется только десяток. Другой стороной медали является факт большой массы используемого оборудования. Для примера, электромагнитная подвеска типа Боуза весит в более полтора раза больше чем аналог в виде подвески McPherson’a. В современном мире, где производители тщательно подходят к экономии массы автомобиля путем добавления соединений на основе карбона и магния, решение по обустройству спортивного автомобиля такой подвеской кажется слишком фантастичным. Другое дело представительские дорогостоящие седаны топ-класса, которые могли бы заиметь первые прототипы в обозримом будущем.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

В процессе создания инженеры многих компаний пытались оснастить автомобили подобными системами. Например, для демонстрации возможностей очередной версии электромагнитной подвески инженеры из Bose переоборудовали седан 1999 года Lexus LS.

Будущее электромагнитной подвески
С каждым днём, инженеры из представленных выше компаний дорабатывают свои продукты, доводя их качество выполнения до серийного/совершенного уровня. Проводятся активные работы по обеспечению и оптимизации программного кода, с помощью которого осуществляется процесс управления электромагнитами. Пытаются работать с конструкцией установки, активно применяя новые материалы и производя прототипы намного легче предыдущих вариантов. Некоторые эксперты подозревают активные работы по созданию рабочих прототипов в закрытых установках.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Не исключено, что продвигать электромагнитную подвеску в скором времени будут и сами крупные производители автомобилей в лице Volkswagen, General Motors, Hyundai и других. Полезность и преимущества использования подобной системы видна невооруженным глазом, а потому осознанно никто не будет отказываться от подобной системы.

Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной

Bose – не бренд, но человек

Как и многое революционное в мире, технология принципиально новой автомобильной подвески обязана своим появлением человеку, который был достаточно решителен, чтобы отрицать невозможное. Его имя — Амар Боуз.

Если вы считаете что-то невозможным, не мешайте человеку, который над этим работает.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Американец индийского происхождения, он и сам нес в себе немало революционного: его отец в юности был на острие борьбы индийских революционеров с английскими колонизаторами.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Амару повезло больше: он родился уже после переезда отца в США, но дух новаторства и стремление расширять границы возможного передались ему по наследству, воплотившись в его самореализации в технике.

Будучи страстным увлеченным меломаном, он посвятил себя акустике и аудиотехнике. Но как и любой разносторонне развитый человек, он не ограничил себя только ей: еще одним увлечением Амара были автомобили. Однако в отличие от большинства, которое привлекали мощность, скорость и дизайн, Боуз ценил в них другое: комфорт. Еще за шесть лет до основания собственной компании, которой суждено было стать в ряд лучших производителей топовой акустики, Амар приобрел Pontiac Bonneville с подвеской Ever-Level Air Ride, где вместо пружин были применены пневмобаллоны. Был ли он удовлетворен ей? Ответом может послужить то, что спустя 10 лет он сменил Pontiac на Citroen DS, чья гидропневматическая подвеска была настоящим произведением искусства. Но судя по тому, что произошло дальше, Боуз имел на этот счет свое мнение.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

На фото: Pontiac Bonneville ‘1962 и Citroen DS ‘1968–76

В 1980 году, уже будучи владельцем собственной компании, профессор в одиночку начал разработку совершенно нового типа автомобильной подвески, используя свой опыт и знания в совершенно несопоставимой на первый взгляд сфере аудиотехники. Но если приглядеться, можно увидеть кое-что общее: колебания, волны, передача энергии… Проецировав и масштабировав их от динамического излучателя на подвеску, Боуз создал конструкцию, которая предвосхитила появление систем шупомодавления – только в автомобильном понимании.

Технологическая магия

Подвеска, спроектированная профессором, буквально «подавляла» колебания, поступающие извне. Убедившись, что идея жизнеспособна, через три года после начала своих изысканий Боуз привлек к работе над ней отдельную команду, но тщательно засекретил разработку. Подразделение, занятое ей, получило имя «Project Sound», чтобы не распространять информацию не только вовне, но и внутри самой компании.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Что же представляет собой изобретение Bose, и что в нем революционного?

Основой конструкции является линейный электромотор, питаемый усилителями и управляемый системой на основе микропроцессора. Электромотор выполняет функции амортизационной стойки: он «сжимается» и «разжимается», но делает это в разы быстрее обычного амортизатора с пружиной, изменяя свою длину за миллисекунды. Именно этот «лаг» у традиционной подвески не позволяет ей обеспечить абсолютный покой кузова: ее ходы и скорость отклика ограничены физикой, и в определенный момент сжатие или разжатие подвески не позволяет компенсировать размеры преодолеваемой неровности, передавая остаточные колебания дальше, на кузов. Линейные электромоторы с молниеносным откликом полностью решали эту проблему, прецизионно повторяя неровности поверхности и не передавая дальше абсолютно ничего. Диапазон перемещения электромоторов составлял 20 сантиметров – это и был предел полного комфорта, в пределах которого кузов оставался неподвижным.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Фото: www.edmunds.com

И это было не единственным преимуществом электромоторов. Разумеется, столь сложная и мощная электронная система, несущая большую нагрузку в виде автомобиля, требовала соответствующего питания. Однако эта особенность во многом компенсировалась схемой работы моторов: они имели рекуперативную функцию, возвращая обратно на усилители часть затраченной энергии в циклах сжатия. По данным Bose, такая схема позволяла обеспечить потребляемую мощность на уровне втрое меньшем, чем у штатной системы кондиционирования автомобиля.

Фото: www.extremetech.com

Но и это еще не все! Во-первых, конструкция подвески предусматривала гашение не только крупных, но и мельчайших неровностей, проявляющих себя на уровне вибраций. Для этого ступичные узлы имели собственные встроенные демпферы, подавляющие микроколебания. Ну а во-вторых, программный комплекс обеспечивал идеально стабильное положение кузова автомобиля не только на неровностях, но и при маневрировании, полностью исключая поперечную раскачку в поворотах и продольную при разгонах и торможениях.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры «Железную» же основу подвески составляли торсионы, которые, впрочем, выполняли фактически лишь несущую функцию для кузова, оставляя всю настоящую работу системе от Bose.

Впервые подвеска может быть одинаковой и для спортивного, и для люксового автомобиля.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Работа над революционной подвеской продолжалась долгие 24 года: Боуз рассекретил свое детище только в 2004-м, представив его широкой публике, но так, впрочем, и не разрешив даже журналистам опробовать его в деле. Но и без этого презентация произвела ошеломляющий эффект: это была настоящая технологическая магия, все отзывы и рассказы о которой сводились к главному – тому, что «кузов невероятным образом оставался абсолютно неподвижным, пока колеса отрабатывали все неровности». Тестовыми прототипами стали два седана Lexus LS 400, один из которых был оставлен в заводском исполнении, а другой оснащен комплексом от Bose.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры И этот комплекс, управляемый тогда, в 2004-м, 750-мегагерцовым Pentium-III, работающим на четверть своей производительности, был настоящей квинтэссенцией сути автомобильной подвески.

На фото: Lexus LS 400 ‘1989–94

В современных автомобилях всегда существует компромисс между мягкостью на неровностях и раскачкой при маневрировании. Эта система обеспечивает управляемость лучшую, чем у любого спорткара, и самую высокую плавность хода, которую только можно представить.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

К слову, будучи управляемой программно, подвеска от Bose позволяла вносить изменения в алгоритмы ее работы и создавать алгоритмы различных режимов движения. В Bose, к примеру, отказались от того, к чему в наши дни пришел Mercedes-Benz со своей подвеской Magic Body Control — наклона кузова автомобиля в поворотах, хотя подобные алгоритмы были разработаны и протестированы. Испытания, проведенные к тому моменту, показали, что подобное «мотоциклетное» поведение было слишком непривычным и неожиданным для пассажиров, а некоторые водители в скоростных поворотах, напротив, переоценивали возможности автомобиля, провоцируя опасные ситуации.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Один из журналистов, побывавших на презентации подвески Bose, так описал свои первые впечатления от этой технологии.

Сначала нас привели ангар, где два автомобиля были установлены бок о бок на вибростендах с четырьмя отдельными опорами, по одной на колесо. Каждая из опор могла подниматься и опускаться в различных диапазонах перемещения и скорости, имитируя неровности дороги. Но, не удовлетворившись имеющейся программной технологией имитации дороги, в Bose разработали свою собственную. Проехав круг по настоящей дороге, изобилующей кочками, выбоинами и ямами, инженеры программно перенесли ее на стенды. Кроме того, они разработали для машины, оборудованной подвеской Bose, режим, имитирующий заводскую подвеску, с возможностью переключаться между ним и фирменным режимом Bose по нажатию кнопки.</strong></p> <p><strong>Двое из нас сели в машины, и инженеры запустили вибростенды. Сначала автомобиль с подвеской Bose был переведен в режим заводской подвески, и мы ощущали колебания, хоть и несильные, и раскачку машины можно было наблюдать в зеркала, расположенные снаружи автомобиля для наглядности.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Другой LS 400, без подвески Bose, колебался абсолютно так же – мы «двигались» по одной и той же дороге. Затем инженер нажатием кнопки перевел подвеску Bose в ее нормальный режим – разница была ошеломляющей. В зеркала снаружи было хорошо видно, что колеса продолжают перемещаться вверх и вниз в такт колесам стандартного автомобиля рядом с нами, но кузов оставался настолько неподвижным, что в салоне можно было пить кофе, не пролив ни капли.

Джон ДиПьетро

Edmunds.com

Остальную часть презентации, тщательно составленной специалистами Bose, можно и нужно видеть своими глазами. Автомобиль преодолевает неровности, входит в повороты, разгоняется и тормозит – и все это без малейшего колебания кузова. Финальным аккордом в этом шоу был трюк, в котором автомобиль с подвеской Bose легко и плавно перепрыгивает деревянную планку, имитирующую препятствие, а затем «кланяется» вместе с водителем, вышедшим из машины. Эта часть, конечно была просто демонстрацией возможностей: инженеры не планировали подобную опцию в серийной реализации.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Но впечатление на зрителей этот прыжок производил исправно, начиная с 2004 года – ведь подобные презентации в Bose проводили не только для журналистов, но и для потенциальных партнеров, которые могли бы заинтересоваться их технологией.

Слишком смело для рынка

Но вот как раз с потенциальными партнерами ситуация складывалась не так ярко, как с разработкой и практической реализацией. Разумеется, главными целевыми потребителями своей технологии в Bose видели крупных производителей люксовых автомобилей – как спортивных, так и представительских. Ferrari, Jaguar, Mercedes, Honda и другие были заинтересованы в том, чтобы применять новую подвеску в своих автомобилях. Каждый, кто испытывал лично изобретение Bose, неизменно говорил, что это лучшая подвеска, которую он когда-либо видел. Но когда дело доходило до цифр, все с миной сожаления закрывали свои папки и отправлялись домой, чтобы «обдумать» предложение, которое не решился принять никто.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

У меня нет сомнений в том, что эта технология может стать успешной на рынке. Но для этого требуется компания, которая интересуется чем-то большим, чем дизайн и лошадиные силы.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Помимо усложняющей автомобиль электрической обвязки на момент разработки стоимость некоторых компонентов была весьма высока, усложняя серийное производство и удорожая конечный продукт. К примеру, помимо микропроцессора «узким местом» были мощные неодимовые магниты, материал для производства которых был дорог. Но это было не главной проблемой: профессор Боуз был совершенно прав, предсказав, что в будущем стоимость этих компонентов снизится до приемлемой.

Но вот избавить систему от двух других недостатков оказалось не так легко, и первым из них стала масса конструкции. Целевой показатель увеличения веса автомобиля, по расчетам инженеров, составлял 90 килограммов – именно столько, почти центнер, должна была прибавить подвеска автомобиля с системой Bose по сравнению с обычной.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Конечно, здесь рост неподрессоренной массы не оказывал никакого негативного влияния на плавность хода и устойчивость автомобиля – напротив, эти показатели вырастали до небывалых высот. Но вот ухудшение динамики и повышение расхода топлива исключить из уравнения не удавалось никак – а на фоне ужесточающихся уже тогда экологических норм и требований к снижению расхода топлива это было довольно важно. Ну а еще внедрение подвески от стороннего производителя без обширных испытаний, в том числе ресурсных, ни один автобренд, разумеется, позволить себе не мог. Интеграция системы Bose означала довольно серьезные инвестиции, которые в случае успеха оборачивались уникальным конкурентным преимуществом, но в случае неудачи не могли окупиться никоим образом.

Время шло, а уникальная технология так и оставалась в статусе «перспективной, но сложной в реализации». Эксперты сулили ей рыночный успех то в новом флагманском Cadillac, то в Audi A8, а некоторые даже полагали, что смелые французы увидят в ней будущее, сменив свой Hydractive на принципиально новую и более эффективную схему.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Однако и по сей день ни одного соглашения с автопроизводителями заключено не было. Наработки Bose нашли свое серийное воплощение в другом продукте – сиденьях с системой амортизации Bose Ride, адресованных профессиональным водителям грузовых автомобилей. Но вот подвеска дальше «обкаточных» Lexus LS 400 не пошла…

От революции к эволюции

В 2013 году умер отец идеи электромагнитной подвески, профессор Амар Боуз, который больше всех верил в успех своего детища. Но успех к нему так и не пришел, и в конце 2017 года в Bose объявили о продаже своих наработок молодой компании ClearMotion. Но продажа не обозначила возрождения технологии под новым именем: текущий курс ClearMorion предполагает разработку подвески, сохраняющей классическую конструкцию с упругими элементами в виде пружин и амортизаторов. Упор в ней сделан на электрогидравлический модуль Activalve с электронным управлением, который является внешним элементом амортизатора и позволяет ускорить отклик гидравлической системы на дефекты дорожного полотна: амортизатор с ним сжимается и разжимается быстрее.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

ClearMotion

Дальнейшее развитие системы предполагает сбор и анализ данных о рельефе дорожного полотна, их глобальное аккумулирование в облачных хранилищах и дальнейшее использование для «предугадывания» поведения подвески. Звучит революционно – но революционно по-современному, с привкусом стартапов, краудфандинга и Кремниевой долины. Да и конструкция получается куда сложнее, чем то, что предложил почти 30 лет назад профессор Амар Боуз.

Электромагнитная подвеска — это реальность, или выдумка?

Автомобильная подвеска – один из главных компонентов любого транспортного средства. Для чего же нужна подвеска? Она выполняет очень много задач, среди которых контроль за авто при передвижениях, обеспечения комфортных условий для водителя и его пассажиров. Подвески бывают разными: механическими, гидравлическими, пневматическими и т. д. Одним из современных видов автомобильных подвесок является, так называемая, электромагнитная подвеска.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Но пока что подобные подвески не очень распространены.

Ещё со времён Максвелла и Фарадея, основоположников теории применения электромагнитного поля в практических целях, конструкторы и инженеры постоянно пытаются расширить границы использования таких явлений как сверхпроводимость и магнитная индукция. Ведь это открывает широчайшие возможности перед человечеством.

Но только в 80-х годах 20 века явление электромагнетизма начали применять с практическими целями. В 1982 году был построен первый поезд, который передвигался на магнитной подушке и достигал скорости 501 км/час. Это и положило начало новых разработок, в том числе и в автомобилестроении.

1. В чем уникальность электромагнитной подвески.

Автомобильная подвеска – это совокупность компонентов и механизмов, которые выполняют роль связующего звена между дорогой и кузовом. Автомобильная подвеска входит в состав шасси.

Электромагнитная подвеска, как и любая другая, выполняет такие функции:

1.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Соединение колёс или мостов автомобиля с его кузовом или рамой.

2. Передача на несущую систему (кузов, рама) моментов и сил, которые возникают при взаимодействии колёс с дорогой.

3. Обеспечение нужного характера перемещений колёс относительно автомобильного кузова или рамы.

4. Обеспечение плавности хода автомобильного средства.

Автомобильные подвески состоят из таких основных компонентов:

1. Упругие составляющие, которые способны принимать и передавать силы в вертикальной плоскости.

2. Направляющие составляющие, которые формируют особенности перемещения автомобильных колёс, их связи между собой, а также воспринимают и передают боковые и продольные силы.

3. Амортизаторы, которые предназначаются для гашения колебаний несущей системы во время передвижения по дороге.

В обычных подвесках один элемент может выполнять сразу несколько функций.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Но большинство современных подвесок – это крайне сложные конструкции, состоящие из множества элементов, каждый из которых имеет свой назначение. Такой подход помогает обеспечить очень хорошие параметры управляемости, комфортабельности, устойчивости автомобиля, его безопасности В электромагнитных подвесках подобные составляющие также присутствуют, но они усовершенствованы и модифицированы. В чём же особенности конструкции таких подвесок? Электромагнитная подвеска автомобиля представляет собой конструкцию, в основе которой лежит электродвигатель. Этот двигатель имеет два режима работы: как демпфирующий элемент и как упругий элемент. Режим работы определяет микроконтроллер. Таким образом, этот электродвигатель заменяет стандартный автомобильный амортизатор.

Уникальность электромагнитной подвески состоит в том, что она работает безотказно и имеет очень высокий уровень безопасности. В случае прекращения подачи электроэнергии в систему подвески, она способна переключиться в механический режим работы посредством системы электромагнитов.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры То есть, становиться обычной механической подвеской. При всём этом электромагнитные подвески очень экономичны с точки зрения потребления электроэнергии. Такая экономичность становиться возможной из-за того, что на обратном ходе электромагнита происходит выработка электроэнергии.

2. Как работает электромагнитная подвеска.

Многим, наверное, уже стало интересно, как работает электромагнитная подвеска. В основе работы электромагнитной подвески лежит принцип электромагнетизма, то есть зависимости электрического и магнитного полей.

Обычные механические подвески работают благодаря наличию пружин или упругих элементов. Гидравлические подвески используют в качестве рабочего элемента жидкость. Что касается электромагнитных подвесок, то в их конструкции используются электромагниты, от которых и произошло название подвески. Вся система управляется при помощи бортового компьютера (электронного узла), который в режиме реального времени снимает показатели с колёс и по всему периметру автомобильного кузова и посылает соответствующие команды на подвеску.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Управлять электромагнитами намного проще, чем управлять жидкостью, пружинами и другими механическими элементами.

3. Виды электромагнитных подвесок.

Различают такие виды электромагнитных подвесок в зависимости от производителя:

1. SKF.

2. Delphi.

3. Bose.

Электромагнитные подвески SKF были разработаны в Швеции. В их основе лежит принцип простоты и надёжности. По конструкции подвеска SKF – это капсула, состоящая из двух электромагнитов. Когда транспортное средство находиться в движении, встроенный автомобильный бортовой компьютер анализирует датчики на колёсах и подаёт сигналы, изменяющие текучесть демпфирующего компонента подвески и создавая оптимальные условия для работы. В конструкции также присутствуют упругие элементы – пружины, которые обеспечиваю подвижность даже, если бортовой компьютер перестанет подавать сигналы.

Преимущества электромагнитных подвесок SKF:

1.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры При использовании подвесок этого вида, на автомобиле полностью отсутствует эффект, так называемого, «проседания» даже при длительной стоянке транспортного средства. Это достигается благодаря тому, что даже в неактивном состоянии аккумулятор продолжает питать элементы подвески.

2. Даже при отсутствии команд от бортового компьютера (к примеру, произошёл сбой в работе) подвеска сохраняет подвижность благодаря встроенным пружинам.

Электромагнитная подвеска от компании Delphi по своему внешнему виду – это однотрубный амортизатор. Этот амортизатор заполняется специальным веществом с магнитными частями размером от 5 до 10 микрон и электромагнитом. Вещество заполняет треть всего объёма амортизатора. Кстати, в амортизаторе присутствует спецпокрытие, препятствующее сливу магнитного вещества. В качестве электромагнита выступает головка поршня. А управляет этим поршнем бортовой компьютер.

Принцип работы такой подвески состоит в следующем. Когда магнитное поле воздействует на амортизатор, магнитные частицы вещества выстраивают упорядоченную структуру, что способствует увеличению степени вязкости жидкости и переходу амортизатора на другой режим работы.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Преимущества электромагнитных подвесок Delphi:

1. Такие подвески в десять раз быстрее реагируют на запрос от компьютера, чем системы с электромагнитными клапанами (скорость реакции – одна миллисекунда).

2. Невысокая потребляемая мощность (всего 20 Вт).

3. Подвески очень универсальны. Если электромагнит выйдет из строя и управляющий сигнал будет отсутствовать, то подвеска автоматически перейдёт на режим обычного амортизатора, который использует гидравлику.

В 1980 году профессор одного из американских университетов Амар Боуз, являющийся ещё и совладельцем корпорации Bose провёл расчёты и определил оптимальные параметры для автомобильной подвески. После длительных исследований получилось разработать новый тип подвесок – электромагнитные подвески Bose. Это изобретение считается настоящим прорывом в отрасли автомобилестроения.

Электромагнитная подвеска компании Bose считается лучшим решением, что касается всех электромагнитных подвесок.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Как показали пробные испытания такие подвески почти идеально устраняют все возникающие колебания. Подвеска Bose – это линейный электродвигатель, который способен работать в двух режимах:

1. Как упругий элемент.

2. Как демпфирующий элемент.

Подобная идея не нова. Но именно в компании Bose её смогли реализовать лучшим образом и добиться подобного быстродействия и подобных характеристик. В конструкции подвески Bose предусмотрен шток, на котором закрепляются постоянные магниты. Эти магниты способны выполнять возвратно-поступательные движения по всей длине обмотки статора. Подобное решение не только гасит все колебания при движениях на неровной дороге, а также открывает новые горизонты для управления автомобилем. Например, можно запрограммировать бортовой компьютер так, чтобы на момент выполнения какого-то виража было задействовано соответствующее колесо.

Электромагнитная подвеска Bose ещё и способна выступать в роли электрогенератора.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры Когда транспортное средство движется по некоторому участку пути, все колебания из-за неровностей дороги конвертируются в электрическую энергию. Эта энергия собирается в аккумуляторных батареях и может использоваться в будущем. Что касается недостатков, то подвеска Bose – крайне сложный механизм. И для его управления необходимо специальное программное обеспечение, которое всё ещё разрабатывается. Из-за этого обстоятельства в серийном производстве подвески Bose пока что не реализованы.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Электромагнитная подвеска автомобиля: Bose suspension system и Magnetic Ride Control

Автомобильная подвеска обеспечивает комфортное вождение и постоянное сцепление колес с дорогой.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры В современных транспортных средствах используются различные варианты зависимых, независимых, пневматических и активных подвесных систем. В 1980 году профессор А. Боуз, числящийся соучредителем компании Bose, начал разрабатывать электромагнитную подвеску автомобиля.

Все исследования велись в рамках засекреченного проекта. Многие детали изобретатель сделал своими руками. В дальнейшем к работе профессора присоединилась команда сотрудников фирмы Bose. Исследования проводились на протяжении 24 лет. В 2004 году Амар Боуз представил общественности оригинальную подвесную систему (Bose suspension system). Инновационная подвеска стала настоящим прорывом в автомобилестроении.

Технические особенности

Базовым компонентом электромагнитной подвески Bose является электрический мотор, который управляется с помощью компьютерного процессора и специализированного программного обеспечения. Электродвигатель фактически заменяет собой амортизационную стойку и исполняет роль демпфирующего элемента.Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Конструкцией подвесной системы предусмотрено наличие штока, на котором крепятся мощные магниты. Эти элементы могут совершать возвратно-поступательные колебания по обмотке статора. Торсионы магнитной подвески служат опорой для кузова транспортного средства. Передний угловой модуль сделан в виде соединительной распорки. Вес автомобиля поддерживается благодаря особому расположению торсионного вала, который присоединяется к одному из нижних рычагов.

Линейные электрические моторы устанавливаются на каждом колесе. Электромагнитные амортизаторы снабжаются силовыми и управляющими кабелями. Передние колеса могут работать в автономном режиме. Нижняя тяга подвески и шестерня рулевого управления монтируются непосредственно на корпусе транспортного средства.

Преимущества подвесной системы нового типа

Установка электромагнитной подвески на авто позволяет полностью погасить колебания, возникающие во время езды по неровной дороге. Кроме того, во время резких поворотов и торможения не происходит поперечных и продольных отклонений кузова транспортного средства (соответствующие кадры можно увидеть в рекламном видео компании Bose).Электромагнитная подвеска автомобиля: описания и характеристики, фото и видеообзоры

Диапазон перемещения линейных электромоторов составляет десятки сантиметров. Пассажиры, сидящие в салоне автомобиля с электромагнитной подвеской, совершенно не ощущают толчков во время езды по пересеченной местности. Электрический мотор, используемый в качестве амортизирующего элемента, обладает способностью к рекуперации. Это значит, что часть потраченной энергии возвращается на усилители. Для эксплуатации электромагнитной подвески требуется мощность, которой хватит для питания трех автомобильных кондиционеров.

Наличие специального программного обеспечения открывает широкие возможности для профессиональных водителей. Автовладелец может запрограммировать работу колес машины с целью безопасного исполнения сложных маневров. Созданные алгоритмы можно сохранить в памяти бортового компьютера.

Специальный алгоритм мог заставить автомобиль даже перепрыгнуть через препятствие

Недостатки системы и сложности серийного производства

Электромагнитная подвеска имеет ряд серьезных недостатков, которые ограничивают ее применение в массовом автомобилестроении. Установка подвесной системы Bose увеличивает массу машины примерно на 100 кг. Усложнение конструкции приводит к повышенному расходу бензина и росту стоимости автомобиля с электромагнитной подвеской. Для управления электродвигателями необходимо нестандартное ПО, разработка и поддержка которого требует значительных капиталовложений.

В конце 2017 года корпорация Bose продала технологии производства электромагнитной подвески фирме ClearMotion. Новый владелец технических патентов значительно модифицировал конструкцию подвески и снабдил ее привычными упругими пружинами и амортизаторами. Единственным отличием от классической подвесной системы стал электрогидравлический элемент Activalve, который ускоряет отклик амортизатора на неровности дороги.

Подвеска ClearMotion

В настоящий момент технические разработки компании Амара Боуза применяются при серийном производстве кресел для грузовых автомобилей. Сиденья, оснащенные амортизационной системой Bose Ride, пользуются большой популярностью у профессиональных водителей. Некоторые идеи корпорации Боуза применяются американской компанией Cadillac, разработавшей подвесную систему Magnetic Ride Control. Устройства адаптивной подвески снабжаются двойными электромагнитными катушками, которые способны быстро изменять вязкость магнитореологического состава.

Немного о создателе магнитной подвески

Амар Гопал Боуз Амар Гопал Боуз — американский ученый и предприниматель, основавший корпорацию Bose. Компания производит и реализует профессиональную аудиотехнику (наушники, громкоговорители, колонки и пр.). Продукция американской корпорации используется во всем мире для проведения концертов, театральных представлений, богослужений и иных мероприятий. В 1956 году ученый получил звание профессора Массачусетского технологического института. В этом учебном заведении Боуз проработал более 45 лет. В 2007 году талантливый предприниматель попал в список Forbes с состоянием в 2 млрд долларов. Амар Боуз умер в 2013 году.

Bose электромагнитная подвеска: магнит проник в амортизатор

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 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!

Кстате, очень интересные статьи: Адаптивная подвеска, Пневматическая подвеска, Торсионная подвеска.

принцип работы и виды магнитных подвесок

Подвеска автомобиля достаточно консервативна. Несмотря на совершенствование отдельных её составляющих, общий принцип построения не меняется. Упругие элементы и демпферы на гидравлических и пневматических элементах, сложная механика направляющего аппарата. Радикально улучшить работу тут можно только применив активное управление характеристиками, с большой скоростью отслеживая изменение профиля дороги и нагрузки.

Содержание статьи:

Что надо знать об электромагнитной подвеске

Быстрее всего работают узлы и элементы, использующие электромагнитное взаимодействие между составными частями.

Такие устройства способны максимально оперативно реагировать на внешние воздействия, получая команды от электронного контроллера.

Принцип работы

Известно, что одноимённые полюса магнитов отталкиваются. Если магниты выполнены с электрической активацией, то такое устройство называется электромагнитом. Изменяя величину тока, проходящего по обмоткам электромагнитов можно регулировать силу их отталкивания.

Читайте также: Что такое адаптивный круиз-контроль (ACC)

Всё это позволяет использовать конструкцию из двух и более магнитов, как эффективную и быстродействующую пружину, поскольку внешний эффект совершенно идентичен стальной рессоре или её спиральному аналогу – пружине.

Получившаяся электромагнитная пружина обладает чрезвычайно полезным свойством мгновенной реакции на управляющее воздействие. Никаким другим способом добиться такой скорости невозможно, гидравлика и пневматика имеют задержки, измеряемые секундами, что для быстрого изменения мгновенной жёсткости неприемлемо.

Имея такой мощный инструмент в подвеске конструкторам остаётся только построить электронный блок управления, снабдить его нужным набором датчиков и разработать соответствующее программное обеспечение управляющего микрокомпьютера.

Теоретически такая задача легко выполнима, хотя на практике и выявляются определённые сложности. Как обычно, всё упирается в цену вопроса. Особенно если это касается крупносерийного производства. Можно создать идеально работающую систему, но в массовом выпуске она не будет обладать нужной конкурентоспособностью.

Ещё один путь внедрения электротехники в подвеску – это применение её в демпфирующих элементах более традиционной гидравлической конструкции.

Здесь можно поступить двумя способами:

  • управлять электрогидравлическими клапанами, через которые перетекает рабочая жидкость амортизатора, уменьшение сечения переходного отверстия ведёт к повышению эффективной жёсткости узла и наоборот, амортизатор работает мягче, если масло в нём перетекает свободно;
  • тот же эффект даст изменение свойств самой жидкости под воздействием внешнего электромагнитного поля, такие смеси существуют, в них используется принцип пространственной ориентации ферромагнитных частиц.

Второй способ даёт большее быстродействие, но и стоит дороже, поскольку подобные жидкости высокотехнологичны и сложны в производстве.

Виды магнитных подвесок

Разные компании в разработке пошли по своим направлением, руководствуясь внутренними программами и конечными целями.

Это интересно:  Устройство и работа инжектора в автомобиле

Принято выделять концепции подвесок от американской компании Delphi Corporation, известной шведской фирмы SKF и идею профессора Bose, чьё имя в названии компании стало синонимом особо качественных акустических систем для автомобилей.

Delphi

Относительная простота этой системы не означает её примитивность или плохую эффективность.

Несмотря на то, что электромагниты здесь управляют только свойствами амортизаторной жидкости, точное воздействие на мгновенную жёсткость демпфера даёт подвеске совершенно новые свойства. Скорость изменения характеристик амортизатора здесь многократно выше, чем у традиционных активных гидравлических демпферов.

Это достигается специальной жидкостью, которая настолько точно и эффективно меняет свою вязкость под воздействием управляющего тока электромагнита, что особой надобности в изменении жёсткости упругого элемента не возникает.

Сильная зависимость работы подвески именно от свойств амортизатора известна давно, их подбору уделяется особое внимание в автоспорте, а там каждая секунда пребывания автомобиля на трассе имеет решающее значение. Характеристики пружин не так важны.

В амортизаторах электронной подвески Delphi использована разработанная компанией жидкость с микрочастицами, которые могут выстраиваться вдоль линий магнитного поля, резко меняя характер перетекания её через калиброванные отверстия.

Измеряемые микронами габариты частиц позволяют добиться большого быстродействия за счёт минимальной инерции. То же качество обеспечивает и минимальное потребление тока обмотками магнитов, что очень важно для общей экономичности автомобиля и упрощения силовой электроники.

Нужная информация снимается с датчиков подвески и других систем автомобиля, обрабатываясь в электронном блоке управления подвеской.

SKF

Шведская компания пошла другим путём. Не касаясь гидравлических амортизаторов, всё внимание было уделено скорости изменения характеристик упругого элемента.

Для этого в него была интегрирована специальная капсула, содержащая два мощных электромагнита. Меняя их поле взаимодействия можно настолько быстро реагировать на ситуацию, что данное устройство способно выступать в роли как упругого, так и демпфирующего элементов.

Ведь суть демпфирования состоит в динамическом изменении жёсткости, вплоть до смены знака вектора силы с отталкивания на притяжение. Таким способом компьютер может погасить любые колебания, лишь бы хватило быстродействия и диапазона изменения силы взаимодействия электромагнитов. А это уже вопросы технологического исполнения.

Потребляемая мощность здесь значительно выше, чем у чисто статического режима работы электромагнитов гидравлических активных амортизаторов.

Но до неприемлемых величин она не возрастает, реально сравниваясь с более традиционными потребителями вроде климатической системы или электрического отопителя, а чтобы избежать полного отказа подвески в случае поломок электрооборудования в подвеске сохранены традиционные пружины, частично резервирующие электромагнитное оборудование.

Bose

Много занимавшийся акустикой профессор Bose ближе к концу 20 века увлёкся идеей создания идеальной автомобильной подвески. Неудивительно что исполнительный элемент немного напоминает сильно увеличенную электромагнитную систему большого динамического громкоговорителя.

Но реально общего тут лишь применение устройства, теоретически представляющего собой линейный электродвигатель. То есть если сравнить это с разработкой SKF, то количество полюсов электромагнитов увеличено во много раз. Они расположены на штоке и статоре устройства, напоминающего телескопический амортизатор.

Магнитная отдача узла достаточно велика, это позволило отделаться приемлемой мощностью управления, зато быстродействие таково, что получившийся «динамик» способен гасить любые процессы, от стационарных до колебательных, работая как пружина и как амортизатор.

Достаточно сформировать и подать на обмотки управляющий сигнал, например, аналогичный внешнему воздействию, но с повёрнутой на 180 градусов фазой. То есть полностью погасить нежелательные колебания, наложив на них такие же, но в противоположном направлении в каждый отдельно взятый момент времени.

Такая подвеска настолько эффективна, что её можно считать эталоном среди всех электромагнитных устройств. Подвеска может обеспечить уникально большой рабочий ход, порядка 20 сантиметров, что для гражданских автомобилей чрезвычайно много, отличную стабильность положения кузова, чёткие реакции на любой профиль на любой скорости, отсутствие клевков и кренов.

Первые же презентации системы на тестовых автомобилях Lexus буквально ошеломили автомобильных журналистов, хотя эти машины и в стандартном исполнении обладают высочайшей плавностью хода.

Назначение элементов

Несмотря на глубокие различия в принципе действия, у всех электромагнитных подвесок много общих элементов:

  • система датчиков, фиксирующих перемещение колёс относительно кузова, а также следящих за состоянием дороги на участках, которые колесу только предстоит преодолеть для заблаговременной реакции на неровности;
  • датчики общего назначения, собирающие информацию о текущих параметрах движения, скорости, реакциях водителя и прочем;
  • электронный блок управления с микрокомпьютером, собирающий, анализирующий и перерабатывающий информацию в сигналы управления;
  • силовая электроника, формирующая мощные токи в обмотках электромагнитов;
  • линейные электрические магниты, создающие необходимые механические усилия на штоки элементов подвески;
  • исполнительные и направляющие узлы ходовой части.

Помимо видимых узлов в системе присутствует не менее технологичный программный продукт, под управлением которого всё и работает. Его роль в общем комплексе ничуть не меньше, чем у элементов подвески.

Достоинства и недостатки

Как и у большинства продуктов высоких технологий, недостаток у электромагнитной подвески один – высокая сложность.

Этот параметр формирует и цену, из-за чего до широкого внедрения разработок ещё далеко. Зато достоинств значительно больше:

  • высочайшая плавность хода, недостижимая более простыми решениями;
  • практически идеальная управляемость, из-за чего автомобиль обладает прекрасным сцеплением с дорогой в любых условиях;
  • возможность полного устранения кренов, клевков и разгрузок осей, что позволяет максимально использовать тяговые, тормозные и боковые свойства шин, а также оптимизировать аэродинамику кузова;
  • полная компенсация негативного влияния неподрессоренных масс на работу подвески;

В настоящее время по эффективности работы ни одна подвеска не может быть даже сравнима с электромагнитной.

Перспективы появления магнитных подвесок в будущем

Любое развитие технологий ведёт к снижению себестоимости систем в производстве. Поэтому применение активных подвесок будет расширяться, причём параллельно они обзаведутся и новыми функциями.

Например, уже сейчас ведутся работы по нескольким направлениям:

  • активные электромагниты встраиваются в подвески рабочих кресел водителей на грузовых автомобилях, что ещё более повысит комфорт;
  • системы технического зрения всё более тщательно изучают состояние дороги впереди автомобиля для максимально правильного реагирования;
  • предсказание состояние покрытия может быть связано с системами навигации, в этом случае подвеска будет настраиваться в соответствии с разметкой дорожных карт и получать дополнительную информацию по спутниковой связи.

Ведущие фирмы мира понимают всю важность и перспективность новых разработок в этой области. Так труды покойного профессора Bose не задержались в рамках основанной им компании, а были выкуплены и стали основой для новой специализированной фирмы, в которую делаются значительные инвестиции. Результаты в виде серийного внедрения должны появиться достаточно быстро.

Электромагнитная подвеска автомобиля ✔ Приницпы работы

Одним из главных узлов любого автомобиля является подвеска, контролирующая машину во время движения, а также обеспечивающая комфорт водителя и пассажиров. Разные модели авто подразумевают и различные конструкции подвесок: механическая, гидравлическая и пневматическая. Но на сегодняшний день есть одна уникальная разработка – электромагнитная подвеска автомобиля.

Что такое электромагнитная подвеска

Электромагнитная подвеска представляет собой комплекс узлов и механизмов, выполняющих функцию связующего элемента между кузовом автомобиля и дорогой. В отличие от классических подвесок, у нее есть возможность функционирования при полном отсутствии таких элементов, как торсионы, пружины, стабилизаторы, амортизаторы и других вспомогательных узлов. Электромагнитная подвеска автомобиля работает посредством функционирования магнитных клапанов или магнитно-реологической жидкости. Она представляет собой особую конструкцию, основополагающим элементом которой является электродвигатель. При этом режим работы формируется и выбирается микроконтроллером. Условно говоря, все это становится альтернативой обычному стандартному амортизатору. Другими словами, если механическая подвеска зависит от пружин, гидравлическая – от жидкости, а пневматическая – от воздуха, то электромагнитная подвеска напрямую зависит от магнитов и электронного блока, посредством которого она управляется. Водитель может контролировать положение кузова и колес в режиме реального времени.

Достоинства электромагнитной подвески

Электромагнитная подвеска, как последнее ноу-хау, имеет ряд преимуществ, которые выражаются в:

  • высокой плавности хода автомобиля;
  • устойчивости машины во время движения на большой скорости;
  • высоком уровне безопасности;
  • рациональном использовании энергетических запасов.

Отдельно стоит отметить комфорт водителя и пассажиров, который они испытывают во время движения. Полностью отсутствует жесткость, характерная для механических подвесок при движении по неровному дорожному покрытию.

Электромагнитная подвеска обладает еще одним уникальным свойством. Она способна перейти в механический режим работы, если подача электроэнергии по каким-либо причинам была прекращена.

Единственным недостатком на сегодняшний день является лишь достаточно высокая стоимость изделия. Цена на электромагнитную подвеску превышает стоимость механических и гидравлических подвесок в десятки раз.

Типы электромагнитных подвесок

В зависимости от бренда, разрабатывающего и выпускающего такое новшество, как электромагнитная подвеска, различают следующие виды.

Подвеска фирмы SKF

SKF – шведская разработка, представляющая собой капсулу, состоящую из двух электромагнитов. Характерной чертой является отсутствие эффекта «проседания» даже при длительном нахождении автомобиля в нерабочем состоянии. Дело в том, что в конструкции предусмотрено наличие пружин, обеспечивающих подвижность всех элементов даже при отключенном бортовом компьютере.

Подвеска фирмы Delphi

Delphi – такая электромагнитная подвеска напоминает конструкцию однотрубного амортизатора, залитым специальным магнитным веществом. в роли электромагнита – поршень, управляемый бортовым компьютером.

Подвеска фирмы Bose

Bose – признана лучшей разработкой в сфере автомобилестроения за последние годы. Она «мягкая», так как идеально устраняет все колебания, возникающие во время движения, особенно по неровной поверхности. Выступает в качестве упругого и демпфирующего элемента. Конечно, данная идея не является открытием. Но именно жесткая конкурентная борьба среди разработчиков, стимулировала инженеров компании Bose воплотить эту идею лучше всех. Электромагнитная подвеска Bose имеет еще одну отличительную от всех других особенность. Колебания, вызванные неровностью дорожного покрытия, в режиме функционирования «электрогенератор» при движении трансформируются в электроэнергию, которая не исчезает просто так, а накапливается в аккумуляторе с целью дальнейшего использования.

Применение электромагнитной подвески в автомобиле

Несомненно, электромагнитная подвеска для автомобиля – это прорыв разработчиков автомобилестроения, который дает возможность повысить качество управления. Многорычажная система постепенно остается в прошлом, ее должны заменить электромагниты, ведь прогресс не стоит на месте. Планируется, в скором будущем электромагнитная подвеска из разряда «ноу-хау» плавно перетечет в обычный элемент любого автомобиля. Остается надеяться, что и стоимость разработки будет более доступной, а быть может, настанут времена, когда такой узел машины можно будет собрать своими руками.

Bose продает свою революционную электромагнитную подвеску

Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице. Условия эксплуатации.

Спустя тридцать семь лет после того, как д-ру Амару Бозе пришла в голову идея усовершенствовать электромагнитный драйвер громкоговорителя в качестве адаптивной подвески автомобиля, Bose продает технологию ClearMotion, другой технологической компании из Бостона, основанной выпускниками Массачусетского технологического института.Компания Bose дошла до разработки прототипов автомобилей, которые были выставлены в 2004 году, но выпустила на рынок ответвление сидений с электромагнитной подвеской для водителей дальнобойных грузовиков.

Немодифицированная подвеска и подвеска Bose на ухабистой дороге, 2004 год.

Генезис электромагнитной подвески

При внедрении технологий в штаб-квартире Bose в Фрамингеме, штат Массачусетс, в 2004 году Амар Боз сказал: «Это первый раз Система подвески одинакова как для спортивного автомобиля, так и для роскошного автомобиля.Он был привлечен к разработке альтернатив традиционным подвескам с пружинами и амортизаторами после опыта владения Pontiac 1957 года с молодой пневмоподвеской и Citroen 1967 года с постоянно протекающей гидравлической подвеской.

Бозе полагал, что драйвер громкоговорителя, состоящий из магнита и электромагнитной катушки, которая толкает конус динамика внутрь и наружу, может быть серьезно увеличен, чтобы перемещать не только бумажный диффузор, но и 1000 фунтов автомобиля на каждом углу. Бозе создал математическую модель подвески.Для этого потребовались более совершенные и мощные электромагнитные двигатели, усилители мощности, алгоритмы управления и питание микропроцессоров — все из которых, как он полагал, со временем станет доступным.

Bose основал проект skunkworks в 1980 году и назвал его Project Sound, чтобы скрыть истинную сущность от бухгалтерии Bose. Двадцать четыре года спустя компания почувствовала себя достаточно комфортно с Project Sound, чтобы продемонстрировать его СМИ и аналитикам.

Подвеска Bose в Lexus LS400 1994 года выпуска.

Дневная разница в качестве езды

Линейный мотор на каждом углу заменил традиционные пружины, амортизаторы.

На презентации летом 2004 года компания Bose продемонстрировала модифицированные и немодифицированные Lexus LS400 1994 года и Porsche 911. На них с трудом проходили повороты и неровности, которые ударяли по передней, а затем задней осям, а также еще один набор неровностей, которые поднимали левую. покрышка но не правая передняя, ​​то задняя.

Неровности спереди и сзади были неудобными на короткой дороге в стандартном Lexus и, что удивительно, почти незаметны для подвески Bose.Project Sound не просто демпфировал неровности проезжей части, но и активно им противодействовал.

Чередующиеся неровности влево-вправо на стандартной подвеске были настолько сильными в Porsche, что водителю-испытателю приходилось носить шлем, чтобы не сотрясать голову при неоднократных ударах в боковое стекло.

Постоянный посетитель Bose знает, что у компании всегда есть что-то важное для посетителей. В данном случае это было испытанием Lexus, движущегося на скорости через железнодорожные пути. Водитель на скорости приблизился к железнодорожной эстакаде, вагон присел на корточки (ход подвески 8 дюймов), затем линейные двигатели перешли в режим полного расширения, и вагон оторвался от земли и проплыл по железнодорожной эстакаде с запасом дюймов. .После этого водитель вышел, поклонился толпе, указал на машину, нажал кнопку, и передняя подвеска тоже опустилась, и поклонился, когда фары мигали.

В конце демонстрации представители Bose объяснили, что необходимо для вывода подвески на рынок серийного автомобиля к концу десятилетия: стоимость должна снизиться до разумного уровня для автомобиля высокого класса, и вес должен был снизиться не более чем на 50 фунтов на угол больше, чем у существующей подвески.Это означает, что серийный автомобиль будет весить дополнительно 200 фунтов.

Многие ведущие мировые автопроизводители встречались с Bose, но автомобили с подвеской Bose так и не вышли на рынок. Также были разговоры об адаптации подвески для машин скорой помощи или роскошных туристических автобусов.

Сиденье Bose Ride System для водителей-дальнобойщиков использует аналогичную электромагнитную подвеску.

Сиденья для грузовиков с подвеской Bose

Пытаясь вывести пневматическую подвеску на рынок, компания Bose пришла к идее установить электронику и механическое оборудование внутри сидений, используемых водителями грузовиков дальнего следования.Предыдущий уровень развития техники — это сиденья с пневматической подвеской, которые смягчали езду, но этого было недостаточно для многих водителей грузовиков с проблемами спины.

В сиденье Bose Ride прецизионные датчики обнаруживают движение вверх и вниз. Запатентованные алгоритмы Bose рассчитывают, как отрегулировать сиденье, а электромагнитный двигатель в основании противодействует ударам. Место стоит 3700 долларов, меньше по количеству. При опросе водителей грузовиков, которые сообщили о проблемах со спиной, которые повлияли на их способность управлять тягачами с жесткой подвеской, 97 процентов заявили, что сиденье Bose значительно снижает дискомфорт.

ClearMotion принимает на себя Bose Project

Приобретение ClearMotion подвески Bose и технологии сидений Bose Ride может помочь ClearMotion разработать то, что она называет цифровым шасси. Не вдаваясь в подробности, ClearMotion заявляет, что выйдет за рамки нынешних адаптивных подвесок, использующих воздушное демпфирование или магнитореологические адаптивные демпферы (с использованием магнитных частиц в жидкости амортизатора, обычно называемой технологией MagneRide).

С добавлением портфеля Bose ClearMotion заявляет, что это «шаг ближе к достижению своей миссии — быть ведущей компанией в области управления движением в сфере мобильности.

Шакил Авадхани, генеральный директор и соучредитель ClearMotion. заявила, что будет масштабировать свои собственные технологии и технологии Bose на беспилотные платформы, потребительские внедорожники и пикапы, коммерческие грузовики, автобусы, сельское хозяйство и внедорожники. Он сказал, что пассажиры беспилотных автомобилей будут стремиться к плавной поездке, чтобы они могли работать на ноутбуке, планшете или традиционном бумажном блокноте в пути.

Bose продает свою футуристическую систему подвески автомобиля компании ClearMotion

Bose демонстрирует систему подвески для CNET два года назад.

Bose наиболее известен своими динамиками и наушниками, но он потратил годы на разработку системы активной электромагнитной подвески автомобиля, обеспечивающей невероятно плавное движение. Под кодовым названием Project Sound система подвески имела технологический успех, но коммерческий провал — потому что она была слишком тяжелой и слишком дорогостоящей для установки в массовые автомобили.

Теперь у него может быть будущее. ClearMotion, стартап из Бостона, который разработал технологию определения дороги с миссией «Улучшение качества времени в автомобилях», приобрел активную подвеску Project Sound и другое программное обеспечение для прогнозирования дорожного движения от Bose.

Частная компания Bose не раскрыла финансовых деталей сделки, но сообщила CNET, что она не является инвестором ClearMotion, которая привлекла 100 миллионов долларов от венчурных спонсоров после того, как была основана тремя студентами Массачусетского технологического института в 2008 году. У нее есть дополнительные офисы. в Кремниевой долине и Великобритании.

В рамках сделки ClearMotion также приобрела технологию для Bose Ride, специального «активного» автокресла для водителей грузовиков, которое улучшает качество езды и снижает утомляемость пассажиров. Компания Bose использовала то, чему она научилась при разработке активной системы подвески автомобиля, для создания Bose Ride, но она остается нишевым продуктом.

Сейчас играет: Смотри: Посмотрите невероятную электромагнитную подвеску автомобиля Bose …

2:19

С приобретением ClearMotion заявляет, что теперь у нее есть более 300 патентов, связанных с активным управлением движением.Компания заявила, что «планирует расширить портфель технологий Bose для всех типов транспортных средств и классов, включая платформы для автономного вождения, потребительские внедорожники и пикапы, коммерческие грузовики, автобусы, сельское хозяйство и внедорожники».

«Бренд Bose является синонимом инноваций, и их достижения в области управления движением не являются исключением», — сказал Шакил Авадхани, генеральный директор и соучредитель ClearMotion. «Эти технологии будут включены в наш продуктовый портфель в то время, когда автомобильный бизнес претерпевает заметные изменения.Мы считаем, что качество времени в автомобилях имеет жизненно важное значение, и ClearMotion будет отличать наших клиентов от многих разрабатываемых мобильных приложений. Мы предложим инновационным автопроизводителям возможность адаптировать свои автомобили, пикапы, внедорожники и беспилотные платформы к быстро меняющимся потребностям клиентов, поскольку автономная функция возвращает потерянное время во время движения ».

Текущий генеральный директор Bose Боб Мареска, который собирается выйти на пенсию в конце года, проработал 11 лет над активной системой подвески Bose.Множество автопроизводителей были очарованы производительностью и заявили, что это лучшая машина для езды, на которой они когда-либо были. Jaguar, Mercedes, Honda и Ferrari были заинтересованы, заявила Мареска. Но как только они вычисляли числа, они всегда оставляли Бозе у алтаря.

Возможно, ClearMotion повезет больше.

Революционная адаптивная подвеска

Bose в 2019 году будет перезагружена

Bose

Bose — компания, известная производством аудиооборудования, начиная от домашнего и личного использования и заканчивая даже коммерческими приложениями.Но как насчет конструкции подвески автомобиля? Не совсем.

Но для тех из нас, кто помнит этот демонстрационный видеоролик начала 2000-х годов, посвященный седану Lexus LS400 первого поколения, практически не показывающему движений тела в ходе различных тестов на вождение, воспоминания не обманывают вас, и это не была симуляция. Это действительно был прототип Lexus LS400, оснащенный активной адаптивной подвеской, произведенной той же компанией, которая на сегодняшний день производит одни из лучших наушников с активным шумоподавлением. И спустя 30 лет с момента создания концепции, технология официально выйдет в производство благодаря новому владельцу ClearMotion, гражданину США.Инженерный и технологический стартап на базе S.

Bose действительно разработал и произвел работающую адаптивную подвеску?

Да, компания Bose разработала собственную систему адаптивной подвески с электромагнитным управлением, изначально разработанную для того, чтобы произвести революцию в традиционных и современных автомобильных установках. В 1980 году сам Амар Бозе проявил интерес к разработке альтернативных решений традиционной подвески с пружинами и амортизаторами после адского опыта владения Pontiac 1957 года с пневмоподвеской и Citroen 1967 года, чья гидропневматическая самовыравнивающаяся подвеска всегда протекала. .

Во время пика разработки его компанией драйверов громкоговорителей для систем домашнего кинотеатра в цифровую эпоху он понял, что идея громкоговорителя, который состоит из магнита и электромагнитной катушки, колеблющей конус громкоговорителя внутрь и наружу для воспроизведения звука, может быть реализована. масштабируется для перемещения угла автомобиля весом более 1000 фунтов. Поскольку стойки подвески транспортного средства перемещаются только в двух направлениях, идея вовсе не была надуманной.

С помощью достижений в области технологий, которые предоставили отрасли более совершенные электромагнитные двигатели, более мощные электрические усилители и, что самое главное, значительно увеличили вычислительную мощность, Бозе смог воплотить свое видение в реальность.К 2004 году компания почувствовала себя достаточно комфортно в своем развитии, чтобы произвести впечатление на собственную бухгалтерию, выпустив первую видеодемонстрацию его системы подвески в действии в качестве доказательства концепции. Он назывался Project Sound.

Как это работает?

ClearMotion ClearMotion

Подобно современным адаптивным и активным настройкам подвески, он использует комбинацию умной инженерии и программного обеспечения, чтобы практически исключить все движения кузова для абсолютно ровного и ровного управления и впечатлений от вождения.Система Bose специально использует так называемый линейный электромагнитный двигатель или «LEM» на каждом из четырех углов подвески транспортного средства вместо традиционной установки амортизаторов и пружин. Затем усилители подают электричество в двигатели, которые также регенерируют мощность от каждого сжатия стойки. Это обеспечивает главное преимущество LEM в том, что их диапазон колебаний не ограничен инерцией, вызванной рассеиванием энергии в обычных заполненных жидкостью демпферах.

ClearMotion ClearMotion

Это в конечном итоге значительно улучшает управляемость автомобиля за счет дальнейшего управления распределением веса в конкретных дорожных ситуациях, сохраняя при этом центр тяжести для максимального контроля.

Но не только это, система может предвидеть конкретные дорожные дефекты и опасности и даже может активно перепрыгивать через препятствие, чтобы полностью избежать столкновения, что, по сути, полностью устраняет проблемы со скоростными полицейскими и выбоинами.

Так что же случилось с этой технологией?

Несмотря на технический успех и убедительное доказательство концепции, активная подвеска Bose так и не получила коммерческого распространения, потому что она все еще была слишком тяжелой, сложной и слишком дорогой в реализации.Но через 30 лет после своего создания невероятная технология компании, наконец, получила перезагрузку, необходимую для того, чтобы действительно начать работу. Еще в 2013 году ClearMotion купила права на технологию в надежде оживить ее современными обновлениями и запустить в производство.

«Наша технология — это самая быстрая проактивная система езды на сегодняшний день», — сказал генеральный директор ClearMotion Шак Авадхани в эксклюзивном интервью Autocar. «Это действительно обеспечивает почти мгновенный уровень изоляции, который настолько заметен, что вы почувствуете разницу уже на первых 10 футах езды.”

«В нашей системе мы оснащаем заслонку активным клапаном, который позволяет жидкости проходить внутрь и наружу», — продолжил Авадхани. «У нас есть акселерометры в реальном времени, которые считывают дорогу и мгновенно реагируют, а двигатели обеспечивают беспрецедентное качество езды».

Чтобы снизить стоимость, ClearMotion переработал оригинальный дизайн Bose, чтобы сделать его более экономичным по сравнению с оригиналом. На данный момент интерес к этой технологии проявили более пяти производителей автомобилей класса люкс и высокого класса, но Авадхани не уточнил, какие именно.

ClearMotion планирует представить свою новую систему подвески в новом маломощном автомобиле в 2019 году с надеждой на дальнейшее внедрение системы на массовый рынок к 2020 году.

Рекомендации редакции

Качество езды на 60% выше за счет электромагнитной подвески автомобиля

Прототип электромагнитной подвески, разработанный университетом Эйндховена для SKF

Исследователи из Технологического университета Эйндховена (TU / e, Нидерланды) разработали систему активной электромагнитной подвески, которая может повысить ходовые качества автомобилей на 60 процентов.Автомобили, оснащенные этой системой подвески, также более безопасны, поскольку они больше не кренится (раскачивается) в поворотах. Система была разработана в TU / e в партнерстве со шведской компанией SKF и недавно была установлена ​​на тестовом автомобиле BMW, который будет показан на выставке AutoRAI в Амстердаме с 13 по 23 апреля 2011 года.

Демонстрация новой системы подвески начинается с яркой сцены: стандартный темно-синий BMW 530i, который прыгает вверх и вниз, как «лоурайдер» в видеоклипах в стиле хип-хоп.«Конечно, это не намерение», — объясняет Ир. Барт Гайсен, который работает над разработкой системы над докторской степенью. «Но это определенно показывает, на что способна система». Колеса автомобиля можно поднимать и опускать независимо за доли секунды. И эта высокая скорость — одна из самых отличительных черт системы. Уже есть активные системы подвески, но они гидравлические, что означает, что их реакция недостаточно высока, чтобы компенсировать быстрые вибрации, вызванные неровностями дорожного покрытия.Новая система может сделать это эффективно, что объясняет лучшее качество езды.

Система, разработанная Gysen, была протестирована в прошлом году на испытательном стенде, который имитирует вибрацию дорожного покрытия всего на одном колесе. Это привело к увеличению ходовых качеств на 60 процентов. «Мы ожидаем, что этого повышенного комфорта можно достичь и с настоящим автомобилем», — объясняет Гайсен. «И, возможно, даже больше, если все четыре колеса оснащены системой». В конечном итоге цель состоит в разработке более комфортных автомобилей, которые также будут иметь более высокий уровень безопасности.Это связано с тем, что улучшается устойчивость на дороге, и автомобиль больше не катится на поворотах. Например, автомобиль, оснащенный этой системой подвески, с гораздо меньшей вероятностью перевернется в результате резких маневров рулевого управления, таких как слалом, участвующий в пресловутом «испытании на лося». Гизен также считает, что система будет привлекательной для использования в машинах скорой помощи. «Машина скорой помощи, оснащенная этой системой, сможет быстро и без неприятных вибраций дорожного покрытия доставить пациентов».

Система заменяет обычный амортизатор в автомобиле, и сама имеет примерно такой же размер, как амортизатор.Он состоит из пассивной пружины, мощного электромагнитного привода, блока управления и батарей. Система изначально безопасна. Даже при отключении электроэнергии пружина и амортизаторы продолжат работать. Пассивная пружина в системе обеспечивает подпружинивание, а магниты обеспечивают пассивное поглощение магнитных ударов.

По словам Гайзена, энергопотребление системы невелико. «Если вы установите эту систему подвески на все четыре колеса, максимальное потребление составит 500 Вт — половину того, что использует система кондиционирования воздуха.Гидравлические системы подвески потребляют в четыре раза больше мощности. А потребление нашей системы, вероятно, можно будет еще больше снизить за счет оптимизации. Это только первая версия ». Кроме того, система может даже использовать вибрацию от поверхности дороги для выработки электричества, которое возвращается обратно в аккумулятор.

В прошлом месяце система подвески была установлена ​​на два колеса тестового автомобиля для практических испытаний и доработки. Одна из задач — согласовать поведение активной подвески на отдельных колесах.В настоящее время отдельные колесные системы все еще работают независимо. SKF, которая профинансировала докторское исследование Гайсена, а также запатентовала технологию, в настоящее время рассматривает вопрос о выпуске на рынок новой системы подвески.


Инженеры улучшили подвеску автомобиля

Дополнительная информация: Испытательный автомобиль, оснащенный новой системой подвески, будет представлен на автосалоне AutoRAI, который пройдет с 13 по 23 апреля в Амстердаме, на стенде HTAS Automotive Innovation номер E.01 (Elicium, Авто 2.0).

Предоставлено Эйндховенский технологический университет

Ссылка : Повышение качества езды на 60% за счет электромагнитной подвески автомобиля (7 апреля 2011 г.) получено 18 сентября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2011-04-процентов-более высокого качества-электромагнитного-car.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Электромагнитный демпфер для автомобильной подвески | Лаборатория Микроробототехники Маглева

В большинстве заслонок энергия преобразуется в тепло и рассеивается без использования; в наших электромагнитных амортизаторах рассеиваемая энергия может храниться в виде электрической энергии.Электромагнитные амортизаторы могут одновременно работать как датчики и исполнительные механизмы, они являются активными амортизаторами с автономным питанием.

Системы подвески транспортных средств были тщательно исследованы в последние десятилетия, что способствовало повышению комфорта езды, управляемости и безопасности. Новое поколение силовых агрегатов и силовых установок, являющееся новой тенденцией в современных автомобилях, ставит серьезные задачи перед конструкцией системы подвески. Следовательно, требуются новые концепции подвески не только для улучшения динамических характеристик автомобиля, но и для повышения экономии топлива за счет использования функций регенерации.Однако разработка систем подвески нового поколения требует усовершенствованных компонентов подвески, таких как пружины и амортизаторы. Это исследование по разработке гибридных электромагнитных амортизаторов является совместным проектом Центров передового опыта Онтарио (OCE), спонсируемым Mechworks Systems Inc. Конечная цель этого проекта — провести технико-экономическое обоснование разработки электромагнитных амортизаторов для систем автомобильной подвески.

Конечная цель этого исследования — использовать существующие системы подвески и знания о конструкции амортизаторов вместе с новыми идеями из электромагнитных теорий для разработки новых электромагнитных амортизаторов.В то же время рассматривается и тщательно изучается разработка вихретоковых демпферов в качестве потенциального источника пассивного демпфирующего элемента в окончательной гибридной конструкции. Впервые в автомобильной подвеске применяется эффект демпфирования вихревых токов. Пассивный вихретоковый демпфер, как автономный блок, спроектирован, смоделирован, изготовлен и успешно испытан. Также изучается возможность использования пассивных вихретоковых демпферов для автомобильных подвесок.

Сверхгладкая подвеска Bose, которую никто не хотел, была переделана, и автопроизводители хотят ее

Добавлено 23 мая, 2018 Колесо новостей Active Suspension, Bose, ClearMotion, проактивная подвеска, Project Sound, плавная подвеска, подвеска

Комментариев нет

Два года назад мы сообщали об интересной автомобильной подвеске, от которой отказались как от слишком громоздкой и слишком дорогой в реализации, чтобы автопроизводители могли укусить: Project Sound от Bose (да, компании, которая производит высококачественные автомобильные аудиосистемы) .

Однако теперь кажется, что Project Sound переживает столь необходимый перерыв: Bose продал супергладкую систему подвески компании, производящей активные подвески ClearMotion, которая улучшила идею, что вызвало интерес со стороны пяти крупных автопроизводителей к предложению новой системы. технологии для реальных серийных автомобилей.

Давайте очень быстро вспомним, что такое Project Sound.

По сути, система подвески заменила традиционные амортизаторы линейными электродвигателями и дорожными датчиками, которые настраивались за миллисекунды, чтобы реагировать на любые изменения дороги.В результате получился автомобиль, который оставался абсолютно плоским в поворотах и ​​плавным, как горное озеро, преодолевая неровности, а также такой, который мог поднимать колесо, чтобы перескочить через выбоину и немного перепрыгнуть через дорожное препятствие.

Вот видео CNet, демонстрирующее эту технологию.

А вот и версия ClearMotion, в которой электродвигатели заменены на активные клапанные заслонки.

Несмотря на то, что подвеска ClearMotion не такая плавная, как в версии Bose, она выглядит неплохо, хотя детали все еще довольно скудны — ClearMotion не сообщила, какие именно компании были заинтересованы в этой технологии, только то, что в следующем году он перейдет в «малосерийный» автомобиль, а в 2020 году появится больше предложений для массового рынка.

Источник новостей: The Drive, AutoCar

The News Wheel — это цифровой автомобильный журнал, предлагающий читателям свежий взгляд на последние автомобильные новости. Мы находимся в самом сердце Америки (Дейтон, штат Огайо), и наша цель — предоставить интересную и информативную картину тенденций в автомобильном мире. Смотрите другие статьи в «Колесе новостей».

Все, что вам нужно знать

Доктору Амару Бозу пришла в голову идея адаптировать электромагнитный привод к подвеске автомобиля, но идея не могла быть доведена до пригодной для использования формы в течение 37 лет.В 2004 году компания разработала прототипы автомобилей, но не вывела эту технологию на рынок. Однако компания Bose продавала водительские сиденья с электромагнитной подвеской для грузовиков дальнего следования. Сейчас для легковых автомобилей разрабатывается электромагнитная автомобильная подвеска . Прочтите, чтобы узнать все, что вам нужно знать об этих инновационных подвесках:

Электромагнитная подвеска автомобиля: все, что вам нужно знать

Как создавалась подвеска Bose

Источник изображения: extremetech.com

Отец звуковых систем Bose, которые являются одними из лучших в мире, имел прекрасную идею, что та же идея, лежащая в основе их звуковых систем, может быть расширена и использована в подвеске спортивных и роскошных автомобилей для улучшения и плавности. едет. Его идея, как это часто бывает со всеми блестящими гениальными идеями, опередила время. Только теперь система подвески Bose может стать реальностью.

Бозе считал, что драйвер громкоговорителя, состоящий из электромагнитной катушки и магнита, который толкает конус громкоговорителя внутрь «n» наружу, можно масштабировать не только для перемещения бумажного конуса, но и для перемещения автомобиля на 1000 фунтов по углам.Доктор Бозе создал математическую модель электромагнитной подвески автомобиля. Для этого потребовались более совершенные электромагнитные двигатели, усилители мощности, питание микропроцессора и алгоритмы управления, которые были недоступны в его время, но он знал, что технология будет разработана со временем.

Название, данное проекту в 1980 году, было Project Sound, и оно было скрыто от сотрудников и средств массовой информации. 24 года спустя компания продемонстрировала его аналитикам и СМИ. Инновационная подвеска поднимет подвеску автомобилей на новый уровень.Современный дизайн позволит автомобилям оставаться полностью плоскими, оставляя в прошлом неровные дороги. Электромагнитная подвеска автомобиля фактически «поднимала» колесо, чтобы преодолевать выбоины, а автомобили перепрыгивали через препятствия на дороге.

Но, к сожалению, Bose не смог сдвинуть Project Sound с мертвой точки из-за финансового кризиса, охватившего весь мир. Но Bose все же удалось окупить затраты на НИОКР другой из своих компаний, Bose Ride, через которую она продавала специальные сиденья для водителей, использующих эту технологию.

Электромагнитная подвеска автомобиля была продана компании ClearMotion, которая внесла определенные изменения, чтобы сделать ее производственной.

Как это работает

Давайте посмотрим, как работает система подвески Bose. Он похож на большинство современных систем дизайна сегодня. Система подвески создана с использованием умного сочетания программного обеспечения и инженерных решений, исключающих движения тела, которые могли бы устранить препятствия для плавного вождения.

Система Bose использует линейный электромагнитный двигатель или LEM на каждом углу четырех углов транспортного средства вместо установки пружинного удара.Как это работает на автомобиле, так это то, что усилители будут передавать электричество каждому двигателю и регенерировать энергию от каждого сжатия. В этом заключается основное преимущество LEM, поскольку диапазон колебаний не ограничивается инерцией, получаемой за счет рассеивания энергии обычных демпферов, заполненных жидкостью.

Это улучшает управляемость автомобиля за счет управления распределением веса в определенных дорожных ситуациях, сохраняя при этом центр тяжести автомобиля.Электромагнитная подвеска автомобиля способна предвидеть неровности на дороге, тем самым полностью избегая ударов.

Первый показ техники в 2004 году

Источник изображения: s.hswstatic.com

Электромагнитная подвеска автомобиля была впервые представлена ​​в 2004 году, когда Bose представил немодифицированные и модифицированные Lexus LS400 и Porche 911 1994 года. Автомобили довольно жестко преодолевали неровности, которые ударяли по задней и передней осям, а другой комплект поднял левую шину, но не переднюю. правильно, а потом и тылы.В автомобилях с подвеской Bose неровности практически не ощущались. Удивительная подвеска не только амортизировала неровности дороги, но и противодействовала им.

Lexus предстояло пройти серьезное испытание — ему пришлось проехать на высокой скорости по железнодорожным путям. Модифицированный Lexus преодолел галстук с большим комфортом, так как линейные двигатели перешли в режим расширения, и автомобиль просто оторвался от дороги и проплыл через галстук с оставшимся большим количеством дюймов. В конце демонстрации представители Bose отметили, что стоимость производства снизится примерно через десять лет.Вес также придется уменьшить на 50 фунтов в каждом углу.

Несмотря на то, что с Bose познакомились многие ведущие производители автомобилей, их сотрудничество не увенчалось успехом.

ClearMotion приходит на сцену

Несмотря на демонстрацию того, что технология работает на автомобиле, электромагнитная подвеска автомобиля не могла взлететь, поскольку она была слишком тяжелой, слишком дорогой и слишком сложной. В 2013 году ClearMotion купила права на систему подвески Bose. Теперь эта технология известна как «цифровая система шасси», и, вероятно, в 2019 году она будет установлена ​​на малотоннажном автомобиле.Он будет серийно производиться в 2020 году.

Преимущества электромагнитной подвески автомобиля

Когда вы выполняете поворот на очень высокой скорости, это рискованно из-за крена шасси, но в автомобилях с электромагнитной подвеской крен шасси практически незначителен. Точно так же при движении по ухабам шасси не пострадает из-за новой технологии демпфирования внутри. Путешествуя по «деревенским дорогам» в сельских районах Индии, вы вообще не сможете удобно сидеть и чувствовать каждую неровность на дороге.При езде на автомобиле с электромагнитной подвеской самые большие неровности практически исчезают.

Добавление электромагнитов, управляемых блоком управления двигателем, делает его в 100 раз более отзывчивым. Эти подвески могут реагировать несколько раз в течение секунды, благодаря интеллектуальным «датчикам устойчивости», которые контролируются блоком управления автомобилем.

В механической системе наблюдается сильная дезинтеграция деталей. Этой проблемы не существует в электромагнитной подвеске, потому что это цифровые системы с минимумом механических помех, что снижает необходимость в обслуживании и приводит к увеличению срока службы системы.

.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован.