Elektromagnetilise vedrustuse omadused ja seade

Elektromagnetilised, mõnikord lihtsalt magnetiliseks kutsutud vedrustused hõivavad oma, täiesti eraldi koha paljudes autode šassiielementide tehnilistes lahendustes. See on võimalik tänu vedrustuse jõuomaduste juhtimise kiireimale viisile – otse magnetvälja abil. See ei ole hüdraulika, kus vedeliku rõhku tuleb veel tõsta pumba ja inertventiilidega, ega pneumaatika, kus kõik määrab õhumasside liikumine. See on kohene reaktsioon valguse kiirusel, kus kõik määrab ainult juhtarvuti ja selle andurite tempo. Ja elastsed ja summutavad elemendid reageerivad koheselt. See põhimõte annab ripatsitele põhimõtteliselt uued omadused.

Mis on magnetiline vedrustus

Need ei ole just kosmoses hõljuvad, omavahel mitteseotud objektid, aga midagi sarnast toimub ka siin. Magnetite koostoimel töötav aktiivne koost meenutab tavalist vedru ja amortisaatoriga tugiposti, kuid erineb sellest põhimõtteliselt kõiges. Samanimeliste elektromagneti pooluste tõrjumine toimib elastse elemendina ning kiire juhtimine mähiste kaudu voolava elektrivoolu muutmisega võimaldab kiiresti muuta selle tõuke tugevust.

Erinevate ettevõtete disainitud ripatsid on ehitatud erineval viisil. Mõned neist on täisväärtuslikud, kuid töötavad muudel põhimõtetel, elastse elemendi ja amortisaatori kombinatsioonidel, teised suudavad muuta ainult amortisaatori omadusi, millest enamikul juhtudel piisab. Kõik on seotud kiirusega.

Täitmisvalikud

On kolm tuntud ja hästi välja töötatud reaalset süsteemi, mis põhinevad vedrustustugede elektromagnetite vastasmõjul. Neid pakuvad Delphi, SKF ja Bose.

Delphi süsteemid

Lihtsaim teostus, siin sisaldab hammas tavalist spiraalvedru ja elektriliselt juhitavat amortisaatorit. Ettevõte tõi selle täiesti õigustatult välja kui juhitava vedrustuse kõige olulisemat osa. Staatiline jäikus pole nii oluline, palju kasulikum on kontrollida omadusi dünaamikas.

Selleks täidetakse klassikalist tüüpi amortisaator spetsiaalse ferromagnetilise vedelikuga, mida saab magnetväljas polariseerida. Nii sai võimalikuks suurel kiirusel muuta amortisaatoriõlile iseloomulikku viskoossust. Kalibreeritud düüside ja ventiilide läbimisel tagab see erineva takistuse kolvile ja amortisaatori vardale.

Vedrustusarvuti kogub signaale paljudelt sõiduki anduritelt ja reguleerib voolu elektromagneti mähises. Amortisaator reageerib igale töörežiimi muutusele, näiteks suudab kiiresti ja sujuvalt välja töötada konarused, hoida autot kurvis veeremast või takistada pidurdamisel sukeldumist. Vedrustuse jäikust saab oma äranägemise järgi valida saadaolevate fikseeritud seadistuste hulgast erineva sportlikkuse või mugavuse jaoks.

Magnetvedru element SKF

Siin on lähenemine täiesti erinev, juhtimine põhineb elastsuse muutmise põhimõttel. Peamine klassikaline vedru on puudu, selle asemel on SKF-i kapslis kaks elektromagneti, mis tõrjuvad üksteist olenevalt nende mähistele suunatud voolu tugevusest. Kuna protsess on väga kiire, võib selline süsteem töötada elastse elemendina või amortisaatorina, rakendades vibratsiooni summutamiseks õiges suunas vajalikku jõudu.

Lengis on lisavedru, kuid seda kasutatakse ainult kindlustusena elektroonika rikete korral. Puuduseks on elektromagnetite tarbitav väga suur võimsus, mis on vajalik selleks, et tekitada selline jõud, mis tavaliselt avaldub autode vedrustustes. Kuid nad said sellega hakkama ja parda elektrivõrgu koormuse suurenemine on juba pikka aega muutunud autotööstuse üldiseks trendiks.

Magnetvedrustus firmalt Bose

Professor Bose on terve elu valjuhäälditega tegelenud, mistõttu kasutas ta aktiivvedrustuse elemendis sama põhimõtet, mis sealgi – voolu juhtiva juhi liikumist magnetväljas. Sellist seadet, kus hammaslati mitmepooluseline magnet liigub rõngaselektromagnetite komplekti sees, nimetatakse tavaliselt lineaarseks elektrimootoriks, kuna see on ligikaudu sama, ainult rootori ja staatori süsteem on liinis.

Mitmepooluseline mootor on tõhusam kui SKF XNUMX-pooluseline süsteem, seega on energiatarve märgatavalt väiksem. Samuti palju muid eeliseid. Kiirus on selline, et süsteem suudab andurilt signaali eemaldada, selle faasi ümber pöörata, võimendada ja seega täielikult kompenseerida vedrustusega tee ebatasasused. Midagi sarnast juhtub aktiivsetes mürasummutussüsteemides, mis kasutavad auto heliseadeid.

Süsteem töötab nii tõhusalt, et selle esimesed testid näitasid kvalitatiivset paremust isegi tavaliste premium-autode vedrustuste ees. Samal ajal andis lineaarsete elektromagnetite pikkus märkimisväärse vedrustuse käigu ja hea energiakulu. Ja lisaboonuseks osutus võime mitte hajutada summutusprotsessi käigus neeldunud energiat, vaid see elektromagnetite tagurpidi teisendada ja hilisemaks kasutamiseks salvestusseadmesse saata.

Peatamise juhtimine ja pakutavate hüvede realiseerimine

Magnetmehhanismide võimalused vedrustuses ilmnevad täielikult andurite süsteemi, kiire arvuti ja hästi arendatud tarkvara põhimõtetega. Tulemused on lihtsalt hämmastavad:

• sujuv kulgemine üle kõigi ootuste;
• keerulised vedrustuse reaktsioonid kurvides, koormatud ja tõusma hakanud rataste esiletõstmine;
• keha nokkide ja nokkide partemine;
• rullide täielik summutamine;
• ripatsite emantsipatsioon raskel maastikul;
• vedrustamata masside probleemi lahendamine;
• koostöö kaamerate ja radaritega, mis skaneerivad auto ees teed ennetavaks tegevuseks;
• navigatsioonikaartide väljatöötamise võimalus, kus pinnareljeef on eelnevalt salvestatud.

Midagi paremat kui magnetripatsid pole veel leiutatud. Edasiarenduse ja algoritmide loomise protsessid jätkuvad, arendus käib isegi kõrgeimate klasside autodel, kus selliste seadmete hind on õigustatud. See pole veel jõudnud selleni, et seda hakatakse kasutama masstoodanguna valmistatud šassiidel, kuid juba praegu on üsna selge, et tulevik on selliste süsteemide päralt.