Fitur lan Manfaat Suspensi Magnetik

Mobil modern apa wae, sanajan sing paling murah, bakal dilengkapi suspensi. Sistem iki bisa nyedhiyakake kulo ing dalan kanthi macem-macem jinis permukaan. Nanging, saliyane kanggo kenyamanan, tujuan mesin iki uga kanggo ningkatake kendharaan sing aman. Kanggo rincian babagan suspensi kasebut, waca ing review kapisah.

Kaya sistem otomatis liyane, penundaan kasebut wis diupdate. Thanks kanggo upaya para insinyur saka macem-macem masalah otomatis, saliyane modifikasi mekanik klasik, desain pneumatik wis ana (waca kanthi rinci kene), suspensi hidrolik lan magnetik lan jinis-jinise.

Ayo dipertimbangkan kepiye cara jinis liontin magnetik, modifikasi, lan uga kaluwihan tinimbang struktur mekanik klasik.

Apa sing diarani suspensi magnetik?

Senadyan kasunyatan manawa sistem kendharaan mobil terus saya apik, lan elemen anyar katon ing desain utawa géomètri pangowahan bagean sing beda, operasine tetep padha. Penyerap kejut alusake kejut sing ditularake saka dalan liwat rodha menyang awak (rincian babagan piranti, modifikasi lan kesalahan penyerap kejut diterangake kapisah). Musim semi ngasilake rodha menyang posisi asline. Thanks kanggo skema kerja iki, gerakan mobil diiringi adhesi roda terus menyang permukaan dalan.

Sampeyan bisa ngganti mode suspensi kanthi radikal kanthi nginstal piranti adaptif ing platform mesin sing bakal adaptasi karo kahanan dalan lan ningkatake kendharaan kendharaan, ora apik utawa apik dalane. Conto struktur kasebut yaiku suspensi adaptif, sing ing macem-macem versi wis diinstal ing model serial (kanggo rincian liyane babagan jinis piranti iki, waca kene).

Minangka salah sawijining jinis mekanisme adaptif, jinis suspensi elektromagnetik dikembangake. Yen mbandhingake pangembangan iki karo analog hidrolik, mula ing modifikasi nomer loro ana cairan khusus ing aktuator. Elektronika ngganti tekanan ing wadhuk, saengga saben unsur redhuksi ngganti kaku. Prinsip kasebut padha karo jinis pneumatik. Kerugian sistem kasebut yaiku sirkuit kerja ora bisa adaptasi kanthi cepet karo kahanan dalan, amarga kudu diisi karo media kerja tambahan, sing paling suwe mbutuhake sawetara detik.

Cara paling cepet kanggo ngrampungake karya iki yaiku mekanisme sing bisa digunakake adhedhasar interaksi elektromagnetik saka unsur eksekutif. Dheweke luwih responsif marang prentah, amarga kanggo ngganti mode redaman, ora perlu pompa utawa saluran media kerja saka tank. Elektronika ing suspensi magnetik ngasilake komando, lan piranti langsung nanggepi sinyal kasebut.

Peningkatan kenyamanan kulo, keamanan kanthi kacepetan dhuwur lan permukaan dalan sing ora stabil, uga gampang nangani minangka sebab utama pangembang nyoba ngetrapake suspensi magnetik ing mobil produksi, amarga desain klasik ora bisa nggayuh paramèter sing cocog ing babagan iki.

Gagasan nggawe kendaraan "nglayang" iku dudu anyar. Dheweke asring ditemokake ing kaca karya hebat kanthi penerbangan gravitasi sing luar biasa. Nganti taun-taun pisanan 80an abad kepungkur, ide iki tetep ana ing panggung fantasi, lan mung sawetara peneliti sing nganggep bisa, nanging ing wektu sing adoh.

Nanging, ing taun 1982, pangembangan sepur pisanan ing jagad sing nolak suspensi magnetik katon. Kendaraan iki diarani magnetoplane. Yen dibandhingake karo analog klasik, sepur iki ngembangake kacepetan sing durung pernah ana ing wektu iku - luwih saka 500 km / jam, lan gegayutane lelembut "mabur" lan ora rame gaweyane, mung manuk sing bisa nggawe kompetisi nyata. Siji-sijine drawback amarga implementasi pembangunan iki alon ora mung biaya sing larang saka kreta dhewe. Supaya bisa pindhah, dheweke butuh trek khusus sing nyedhiyakake medan magnet sing pas.

Sanajan pangembangan iki durung ditrapake ing industri otomotif, para ilmuwan ora ninggalake proyek iki "nglumpukake bledug ing rak". Alesané yaiku prinsip operasi elektromagnetik rampung ngilangi gesekan rodha nyopir ing permukaan dalan, lan mung tahan hawa. Amarga mokal kanggo mindhah kabeh kendaraan roda menyang jinis sasis sing padha (prelu nggawe dalan sing cocog ing saindenging jagad), para insinyur fokus kanggo ngenalake pangembangan iki menyang suspensi mobil.

Amarga dipasang elemen elektromagnetik ing sampel tes, para ilmuwan bisa nyedhiyakake mobil konsep kanthi dinamika lan kontrol sing luwih apik. Desain suspensi magnetik rada rumit. Yaiku rak sing dipasang ing kabeh rodha miturut prinsip sing padha karo rak MacPherson (waca kanthi rinci ing artikel liyane). Unsur-unsur kasebut ora butuh mekanisme damper (shock absorber) utawa spring.

Koreksi operasi sistem iki ditindakake liwat unit kontrol elektronik (kapisah, amarga mikroprosesor kudu ngolah akeh data lan ngaktifake algoritma sing akeh). Fitur liyane saka suspensi iki yaiku, ora kaya versi klasik, ora butuh bar torsi, stabilisator lan bagean liyane kanggo njamin stabilitas kendaraan kanthi tikungan lan kecepatan dhuwur. Nanging, cairan magnetik khusus bisa digunakake, sing nggabungake sifat-sifat cairan lan bahan sing bisa magnetik, utawa katup solenoid.

Sawetara mobil modern nggunakake penyerap kejut kanthi bahan sing padha tinimbang minyak. Amarga ana kemungkinan gedhe kegagalan sistem (sawise kabeh, iki isih pembangunan anyar, sing durung bisa dipikirake kanthi lengkap), bisa uga ana sumber ing piranti kasebut.

Cara kerjane

Prinsip interaksi elektromagnet dijupuk minangka dhasar kanggo fungsi suspensi magnetik (ing hidrolik cair, ing udara - udara pneumatik, lan mekanik - bagean elastis utawa sumber). Operasi sistem iki adhedhasar prinsip ing ngisor iki.

Saka kursus sekolah, kabeh wong ngerti manawa tiang magnet sing padha bisa ngusir. Kanggo nyambungake elemen magnetik, butuh cukup usaha (parameter iki gumantung saka ukuran unsur sing bakal disambungake lan kekuatan medan magnet). Magnet permanen kanthi lapangan sing kuwat kanggo nahan bobote mobil angel ditemokake, lan ukuran elemen kasebut ora bakal bisa digunakake ing mobil, apa maneh adaptasi karo kahanan dalan.

Sampeyan uga bisa nggawe magnet kanthi listrik. Ing kasus iki, mung bakal bisa digunakake nalika aktuator semangat. Kekuwatan medan magnet ing kasus iki bisa diatur kanthi nambah arus ing bagean sing gegandhengan. Liwat proses iki, sampeyan bisa nambah utawa nyuda kekuwatan sing nolak, lan uga kaku saka suspensi kasebut.

Karakteristik elektromagnetik kaya ngono bisa digunakake minangka sumber lan damper. Kanggo iki, struktur kudu duwe paling ora rong elektromagnet. Ketidakmampuan kanggo kompres bagean duwe efek sing padha karo penyerap kejut klasik, lan kekuwatan magnet sing nolak padha karo spring utawa spring. Amarga kombinasi sifat kasebut, musim semi elektromagnetik nanggapi luwih cepet tinimbang mitra mekanik, lan wektu nanggepi sinyal kontrol luwih cekak, kayata ing hidrolik utawa pneumatik.

Ing arsenal pangembang, wis ana jumlah elektromagnet sing bisa digunakake kanthi macem-macem modifikasi. Sing isih ana yaiku nggawe ECU suspensi efisien sing bakal nampa sinyal saka sasis lan sensor posisi lan nyetel suspensi sing apik. Miturut teori, ide iki cukup realistis kanggo diterapake, nanging praktik nuduhake manawa pangembangan iki duwe sawetara "jebakan".

Kaping pisanan, biaya instalasi kaya ngono bakal larang banget kanggo pengendara kanthi penghasilan materi rata-rata. Lan ora kabeh wong sugih bisa tuku mobil kanthi suspensi magnetik lengkap. Kapindho, pangopènan sistem kasebut bakal ana gandhengane karo kangelan tambahan, contone, kompleksitas ndandani lan sawetara spesialis sing ngerti keruwetan sistem kasebut.

Suspensi magnetik lengkap bisa dikembangake, nanging ora bakal bisa ngasilake persaingan sing pantes, amarga sawetara wong pengin ngasilake akeh dhuwit kanggo cepet-cepet nanggepi suspensi adaptif. Luwih murah, lan kanthi sukses, elemen magnetik sing bisa ngontrol listrik bisa dilebokake ing desain penyerap kejut klasik.

Lan teknologi iki wis duwe rong aplikasi:

1. Pasang katup elektromekanis ing nyerep kejut sing ngganti bagean saluran sing lenga kasebut pindhah saka rongga menyang rong liyane. Ing kasus iki, sampeyan bisa kanthi cepet ngganti kaku suspensi: luwih akeh bukaan bypass, luwih cepet nyerep kejut lan kosok balene.
2. Suntik cairan rheologis magnetik menyang rongga penyerap kejut, sing ngganti sifat amarga efek medan magnet ing kana. Inti modifikasi kasebut padha karo sing sadurunge - bahan sing digunakake mili luwih cepet utawa luwih alon saka siji ruangan menyang ruangan liyane.

Kaloro opsi kasebut wis digunakake ing sawetara kendaraan produksi. Perkembangan pisanan ora cepet, nanging luwih murah dibandhingake karo penyerap kejut sing diisi karo cairan magnetik.

Jinis suspensi magnetik

Amarga suspensi magnetik lengkap isih dikembangake, produsen parsial nggunakake skema iki ing model mobil, nderek salah sawijining rong jalur kasebut ing ndhuwur.

Antarane kabeh perkembangan suspensi magnetik ing jagad iki, ana telung macem-macem variasi sing kudu digatekake. Sanajan bedane ing prinsip operasi, desain lan panggunaan aktuator sing beda, kabeh modifikasi kasebut duwe sawetara kamiripan. Dhaptar kalebu:

• Tuas lan elemen liyane ing mobil sing mlaku, sing nemtokake arah gerakan rodha sajrone operasi suspensi;
• Sensor kanggo posisi rodha relatif karo awak, kecepetan puteran lan kahanan dalan ing ngarep mobil. Dhaptar iki uga kalebu sensor tujuan umum - kekuwatan meksa pencet gas / rem, beban mesin, kacepetan mesin, lsp;
• Satuan kontrol kapisah ing endi sinyal saka kabeh sensor ing sistem dikumpulake lan diproses. Mikroprosesor ngasilake kontrol pulsa sesuai karo algoritma sing wis dijahit sajrone produksi;
• Elektromagnetik, ing endi, pengaruh listrik, medan magnet kanthi polaritasitas sing gegandhengan dibentuk;
• Pembangkit listrik sing ngasilake arus sing bisa ngaktifake magnet kuat.

Ayo nimbang apa keanehan masing-masing, banjur kita bakal ngrembug babagan kaluwihan lan kekurangan versi magnetik sistem peredam mobil kasebut. Sadurunge miwiti, luwih becik dijlentrehake manawa ora ana sistem sing produk saka spionase perusahaan. Saben pangembangan minangka konsep sing dikembangake kanthi individu sing duwe hak ana ing jagad industri otomotif.

Suspensi magnetik SKF

SKF minangka pabrikan suku cadang Swedia kanggo ndandani kendaraan profesional. Desain penyerap kejut magnetik merek iki paling gampang. Piranti saka bagean springy lan damping kasebut kalebu unsur ing ngisor iki:

• Kapsul;
• Rong elektromagnet;
• Batang peredam;
• Spring.

Prinsip operasi sistem kasebut kaya ing ngisor iki. Nalika sistem listrik mobil diwiwiti, elektromagnetik sing ana ing kapsul diaktifake. Amarga cagak ing kolom magnetik sing padha, elemen kasebut saling ditolak. Ing mode iki, piranti kasebut bisa digunakake kaya spring - ora ngidini awak mobil turu ing rodhane.

Nalika mobil nyopir ing dalan, sensor ing saben rodha ngirim sinyal menyang ECU. Adhedhasar data kasebut, unit kontrol ngganti kekuwatan medan magnet, saengga nambah lelungan strut, lan suspensi dadi empuk klasik saka sing olahraga. Unit kontrol uga ngontrol gerakan vertikal rod strut, sing ora menehi kesan yen mesin kasebut mlaku ing spring wae.

Efek springing diwenehake ora mung saka sifat magnetik sing nolak, nanging kanthi musim semi, sing dipasang ing rak yen ana gangguan listrik. Ditambah maneh, elemen iki ngidini sampeyan mateni magnet nalika kendharaan diparkir karo sistem on-board sing ora aktif.

Kerugian jinis suspensi iki yaiku nggunakake akeh energi, amarga ECU terus-terusan ngganti voltase ing kumparan magnet supaya sistem kasebut cepet adaptasi karo kahanan ing dalan. Nanging yen mbandhingake "gluttony" saka suspensi iki karo sawetara lampiran (contone, karo AC lan pemanasan interior sing digunakake), mula ora nggunakake listrik sing akeh banget. Sing utama yaiku generator sing duwe daya sing pas dipasang ing mesin (apa sing ditindakake mekanisme iki diterangake kene).

Suspensi Delphi

Karakteristik redaman anyar ditawakake kanthi suspensi sing digawe dening perusahaan Amerika Delphi. Secara lahiriah, mirip karo sikap McPherson klasik. Pengaruh elektromagnet mung ditindakake ing sifat cairan rheologis magnetik ing rongga penyerap kejut. Sanajan desain sederhana iki, suspensi jinis iki nuduhake adaptasi kaku kaku sing kurang gumantung saka sinyal saka unit kontrol.

Dibandhingake karo mitra hidrolik kanthi kaku variabel, modifikasi iki luwih cepet ditanggepi. Pakaryan magnet mung ngganti viskositas bahan sing digunakake. Minangka elemen musim semi, kekakuane ora kudu diowahi. Tugase yaiku supaya rodha bali cepet banget ing dalan nalika nyopir kanthi cepet ing permukaan sing ora rata. Gumantung saka kepiye cara kerja elektronik, sistem kasebut bisa nggawe cairan ing nyerep kejut luwih cairan supaya rod damper bisa luwih cepet.

Properti suspensi iki kurang migunani kanggo transportasi sipil. Pecahan saka kaloro duwe peran penting ing motor. Sistem kasebut dhewe ora mbutuhake energi kaya ing jinis peredam sadurunge. Sistem kaya ngono uga dikendhaleni adhedhasar data sing asale saka macem-macem sensor sing ana ing rodha lan elemen struktur suspensi.

Pangembangan iki wis digunakake kanthi aktif ing suspensi adaptif merek kayata Audi lan GM (sawetara model Cadillac lan Chevrolet).

Suspensi Elektromagnetik Bose

Merek Bose dikenal karo akeh pengendara kanggo sistem speaker premium. Nanging saliyane kanggo persiapan audio berkualitas tinggi, perusahaan kasebut uga ngupayakake pangembangan salah sawijining jinis suspensi magnetik paling spektakuler. Ing pungkasan abad kaping rong puluh, sawijining profesor sing nggawe akustik luar biasa, uga "kena infeksi" karo ide nggawe suspensi magnetik lengkap.

Desain pangembangane mirip karo penyerap kejut rod sing padha, lan elektromagnet ing piranti dipasang miturut prinsip, kaya modifikasi SKF. Mung dheweke ora saling nolak, kayata ing versi pisanan. Elektromagnet dhewe dununge ing sadawane dawa rod lan awak, ing njero gerakane, lan medan magnetik maksimal lan jumlah plus ditambah.

Keanehan instalasi kasebut yaiku ora mbutuhake energi luwih akeh. Uga bebarengan nindakake fungsi damper lan spring, lan bisa digunakake kanthi statis (mobil ngadeg) lan mode dinamis (mobil obah ing sadawane dalan sing rame).

Sistem kasebut dhewe nyedhiyakake kontrol kanggo proses sing luwih gedhe nalika mobil nyopir. Damping saka osilasi kedadeyan amarga owah-owahan cagak ing kolom magnetik. Sistem Bose dianggep dadi tolok ukur saka kabeh desain suspensi kasebut. Sampeyan bisa nyediakake stroke rod sing efektif nganti rong puluh sentimeter, kanthi stabil awak, ngilangi gulung sing paling sithik sajrone ngurutake kacepetan dhuwur, uga "pecking" nalika rem.

Suspensi magnetik iki diuji ing model unggulan pabrik otomotif Jepang Lexus LS, kanthi cara, bubar diatasi (test drive salah sawijining versi sedan premium sadurunge ing artikel liyane). Sanajan kasunyatan manawa model iki wis nampa suspensi kualitas tinggi, sing ditondoi kanthi lancar, nalika presentasi sistem magnetik, mustahil ora bisa ngelingi kekagumane para jurnalis mobil.

Produsen wis dilengkapi sistem iki kanthi sawetara mode operasi lan macem-macem setelan sing beda. Contone, nalika mobil kecepetan kanthi kacepetan dhuwur, ECU suspensi nyathet kacepetan kendharaan, wiwitan muter awak. Gumantung saka sinyal saka sensor, listrik diwenehake kanthi luwih saka ukuran roda sing luwih akeh (luwih asring yaiku roda ngarep, dununge ing lintasan njaba setengah bunderan rotasi). Amarga iki, rodha mburi mburi uga dadi rodhane dhukungan, lan mobil njaga genggeman ing permukaan dalan.

Fitur liyane saka suspensi magnetik Bose yaiku uga bisa dadi generator sekunder. Nalika roder nyerep kejut, sistem rekuperasi gegandhengan nglumpukake energi sing diluncurake menyang akumulator. Bisa uga pembangunan iki bakal dimodernisasi maneh. Sanajan kasunyatan manawa jinis suspensi iki miturut teori paling efisien, nganti saiki sing paling angel yaiku program unit kontrol saengga mekanisme kasebut bisa nyadari potensi penuh sistem sing diterangake ing gambar kasebut.

Prospek kanggo muncul suspensi magnetik

Sanajan efektifitas sing nyata, suspensi magnetik lengkap durung mlebu produksi massal. Saiki, kendala utama yaiku aspek biaya lan kerumitan program. Suspensi magnetik revolusioner larang banget, lan durung dikembangake kanthi lengkap (angel nggawe piranti lunak sing cukup, amarga ana akeh algoritma sing kudu diaktifake ing mikroprosesor kanggo nyadari potensi penuh). Nanging saiki wis ana tren positif kanggo ngetrapake ide ing kendaraan modern.

Apa wae teknologi anyar mbutuhake dana. Ora bisa gawe anyar lan langsung digawe tanpa produksi pambuka, lan saliyane kerja para insinyur lan programer, proses iki uga mbutuhake investasi sing gedhe. Nanging yen pangembangan diluncurake ing conveyor, desaine bakal mbaka sithik, supaya bisa ndeleng piranti kasebut ora mung ing mobil premium, nanging uga model segmen rega tengah.

Bisa uga, suwe-suwe sistem bakal nambah, sing bakal nggawe kendaraan roda luwih nyaman lan aman. Mekanisme adhedhasar interaksi elektromagnet uga bisa digunakake ing desain kendaraan liyane. Contone, kanggo nambah rasa seneng nalika nyopir truk, kursi pengemudi bisa didhasarake dudu ing pneumatik, nanging ing bantal magnetik.

Minangka pangembangan suspensi elektromagnetik, saiki sistem sing gegandhengan ing ngisor iki kudu dandan:

• Sistem navigasi. Elektronika kudu nemtokake kahanan permukaan dalan sadurunge. Luwih becik ditindakake adhedhasar data navigator GPS (waca fitur operasi piranti kasebut kene). Suspensi adaptif disiapake sadurunge kanggo permukaan dalan sing angel (sawetara sistem pandhu arah nyedhiyakake informasi babagan kahanan lumahing dalan) utawa kanggo sawetara puteran.
• Sistem sesanti ndhisiki kendharaan. Adhedhasar sensor inframerah lan analisis gambar grafis sing asale saka kamera video ngarep, sistem kasebut kudu nemtokake sadurunge owah-owahan ing permukaan dalan lan adaptasi karo informasi sing ditampa.

Sawetara perusahaan wis ngetrapake sistem sing padha ing model, mula ana kapercayan yen bakal ana suspensi magnetik kanggo mobil.

Keunggulan lan kekurangan

Kaya mekanisme anyar liyane sing direncanakake bakal dilebokake ing desain mobil (utawa wis digunakake ing kendaraan bermotor), kabeh jinis suspensi elektromagnetik duwe kaluwihan lan kekurangan.

Ayo dirembug babagan pro luwih dhisik. Dhaptar iki kalebu faktor kaya mangkene:

• Properti redaman sistem ora ana tandhingane kanthi lancar;
• Kanthi nyetel mode redaman, penanganan mobil dadi meh sampurna tanpa nggulungake desain sing luwih gampang. Efek sing padha njamin genggeman maksimum ing dalan, apa wae kualitase;
• Sajrone akselerasi lan rem hard, mobil ora "cokotan" irung lan ora lungguh ing poros mburi, sing ing mobil biasa kena pengaruh genggeman;
• Nyandhang ban luwih akeh. Mesthine, yen géomètri tuas lan unsur suspensi lan sasis liyane disetel kanthi bener (kanggo rincian liyane babagan kamar, waca kapisah);
• Aerodinamika mobil dadi luwih apik, amarga awake mesthi sejajar karo dalan;
• Nganggo unsur struktural sing ora rata diilangi kanthi nyebarake kekuwatan ing antarane rodha sing dimuat / ora diunggah.

Intine, kabeh poin positif gegandhengan karo tujuan utama penundaan. Saben produsen mobil ngupayakake nambah jinis sistem redaman sing ana saiki supaya produke bisa nyedhaki cita-cita sing kasebut.

Minangka kekurangan, suspensi magnetik duwe. Iki regane. Yen sampeyan nginstal pembangunan lengkap saka Bose, sanajan kanthi interior sing sithik lan konfigurasi sistem elektronik minimal, mobil kasebut isih larang banget. Belum ana siji-sijine pabrikan sing siap nggawe model kasebut dadi seri (malah sing winates), ngarep-arep manawa wong sugih bakal enggal tuku produk anyar kasebut, lan ora ana gunané investasi dhuwit ing mobil sing bakal ana ing gudang . Siji-sijine opsi yaiku nggawe mobil kaya ngono kanthi urutan individu, nanging sanajan iki ana sawetara perusahaan sing siyap nyedhiyakake layanan kasebut.

Minangka kesimpulan, disaranake nonton video cekak babagan cara kerja suspensi magnetik Bose dibandhingake karo mitra klasik:

Penemuan kasebut dudu kanggo manungsa biasa. KABEH KENE pengin ndeleng teknologi iki ing mobil