電磁懸架的特點及裝置
汽車修理

電磁懸架的特點及裝置

電磁懸吊(有時簡稱為磁性懸吊)在汽車底盤元件的各種技術解決方案中佔據著自己的、完全獨立的位置。 這要歸功於使用最快的方法來控制懸吊的功率特性——直接使用磁場。 這不是液壓系統,其中流體壓力仍然需要透過泵浦和惰性閥來增加,也不是氣動系統,其中一切都由氣團的運動決定。 這是光速的即時反應,一切都完全取決於控制電腦及其感測器的速度。 且彈性和阻尼元件會立即做出反應。 這項原則賦予吊墜全新的品質。

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什麼是磁懸浮

這些並不完全是漂浮在太空中、與任何事物無關的物體,但這裡正在發生類似的事情。 主動單元透過磁鐵的相互作用進行操作,類似於帶有彈簧和減震器的傳統支柱,但在所有方面都與它有根本的不同。 電磁鐵同極之間的斥力起到彈性元件的作用,透過改變流經繞組的電流進行快速控制,可以高速改變這種斥力。

不同公司開發的懸吊以不同的方式建造。 其中一些是成熟的,但工作原理不同,是彈性元件和阻尼器的組合,有些只能改變減震器的特性,這在大多數情況下就足夠了。 一切都與速度有關。

執行選項

基於懸吊支柱中電磁體相互作用,存在三個眾所周知且成熟的真實系統。 它們由德爾福、SKF 和 Bose 提供。

德爾福系統

最簡單的實作方式是,支柱包含傳統的螺旋彈簧和電控避震器。 該公司正確地指出它是受控懸吊中最重要的部分。 靜態剛度並不那麼重要;動態控制屬性更有用。

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為此,經典型避震器充滿了可以在磁場中極化的特殊鐵磁流體。 由此,能夠高速地改變緩衝器油的黏度特性。 當通過校準的噴嘴和閥門時,它將為活塞和減震器桿提供不同的阻力。

控制懸吊的電腦從車輛的眾多感測器收集訊號並調節電磁體繞組中的電流。 避震器會對操作模式的任何變化做出反應,例如,它可以快速、平穩地吸收不均勻性,防止汽車在轉彎時滾動,或在煞車時防止俯衝。 懸吊剛度可以根據您的喜好從可用的固定設定中選擇,具有不同程度的運動性或舒適性。

SKF磁性彈簧元件

這裡的方法完全不同;控制是基於改變彈性的原理。 主要的經典彈簧缺失;相反,SKF 膠囊包含兩個電磁體,它們相互排斥,取決於提供給其繞組的電流強度。 由於這個過程發生得非常快,這樣的系統可以作為彈性元件或減震器,在正確的方向上提供正確的力來抑制振動。

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支柱上有一個額外的彈簧,但它僅用作電子故障時的保險。 缺點是電磁體消耗的功率非常高,這是產生汽車懸吊中通常出現的量級的力所必需的。 但他們解決了這個問題,車載電網負載的增加早已成為汽車產業的大趨勢。

Bose 磁浮

Bose 教授一生都在研究聲學系統的揚聲器,因此在主動懸浮元件中,他使用了與那裡相同的原理——在磁場中用電流移動導體。 類似的裝置,其中支柱桿的多極磁體在一組環形電磁體內移動,通常被稱為線性電動機,因為它幾乎是相同的東西,只是轉子和定子系統部署在一條線上。

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多極馬達比 SKF 兩極系統運作效率更高,因此功耗明顯更低。 還有許多其他優點。 此速度使得系統可以消除來自感測器的訊號,反轉其相位,放大它,從而透過懸吊完全補償道路不平坦。 使用汽車音響系統的主動降噪系統也會發生類似的情況。

該系統的工作效率非常高,其首次測試表明其品質優於高檔汽車的標準懸吊。 同時,線性電磁體的長度確保了顯著的懸吊行程和良好的能量容量。 另一個好處是能夠不消散阻尼過程中吸收的能量,而是使用電磁體的反向轉換能量並將其發送到儲存設備以供以後使用。

暫停控制並實現所提供的好處

當組織感測器系統、高速電腦和完善的軟體原理時,懸吊中磁性機構的功能得到充分展現。 結果簡直令人驚訝:

  • 流暢度超越所有人的預期;
  • 彎道中懸吊的複雜反應,突出顯示負載和開始抬起的車輪;
  • 格擋身體的啄擊和抓握;
  • 輥子的完全阻尼;
  • 在困難地形上解放懸吊;
  • 解決簧下品質問題;
  • 與攝影機和雷達聯合掃描汽車前方的道路,採取主動行動;
  • 能夠開發預先記錄表面地形的導航地圖。

目前還沒有發明出比磁浮更好的東西。 演算法的進一步開發和創建過程仍在繼續,甚至在高級汽車上也在進行開發,此類設備的價格是合理的。 它尚未達到批量生產底盤的應用程度,但很明顯,未來屬於此類系統。

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