Асаблівасці і прылада электрамагнітнай падвескі

Электрамагнітныя, часам званыя проста магнітнымі, падвескі займаюць сваё, зусім асобнае месца ў шэрагу разнастайных тэхнічных рашэнняў элементаў аўтамабільнага шасі. Такое магчыма дзякуючы выкарыстанню самага хуткадзейнага спосабу кіравання сілавымі характарыстыкамі падвескі непасрэдна з дапамогай магнітнага поля. Гэта не гідраўліка, дзе ціск вадкасці яшчэ трэба падвысіць помпай і інэртнымі клапанамі, ці пнеўматыка, дзе ўсё вызначаецца рухам паветраных мас. Гэта імгненная рэакцыя з хуткасцю святла, дзе ўсё вызначаецца выключна тэмпам кіруючага кампутара і яго датчыкаў. А пругкія і дэмпфіруючыя элементы адрэагуюць маментальна. Падобны прынцып надае падвескам прынцыпова новыя якасці.

Што такое магнітная падвеска

Гэта не зусім парылыя ў прасторы, ні з чым не звязаныя прадметы, але нешта падобнае тут адбываецца. Актыўны вузел, які працуе на ўзаемадзеянні магнітаў, нагадвае звычайную стойку з спружынай і амартызатарам, але прынцыпова ва ўсім ад яе адрозніваецца. Адштурхванне аднайменных палюсоў электрамагнітаў працуе як пругкі элемент, а хуткае кіраванне шляхам змены які праходзіць па абмотках электрычнага току дазваляе з вялікай хуткасцю змяняць сілу гэтага адштурхвання.

Падвескі, распрацаваныя рознымі кампаніямі, пабудаваны рознымі спосабамі. Некаторыя з іх уяўляе сабой паўнавартасныя, але якія працуюць на іншых прынцыпах спалучэння пругкага элемента і дэмпфера, іншыя здольныя змяняць толькі характарыстыкі амартызатара, чаго ў большасці выпадкаў аказваецца дастаткова. Усё вырашае хуткадзейнасць.

варыянты выканання

Існуе тры вядомыя і прапрацаваныя рэальныя сістэмы на ўзаемадзеянні электрамагнітаў у стойках падвескі. Прапанаваны яны кампаніямі Delphi, SKF і Bose.

Сістэма delphi

Найболей простая рэалізацыя, тут стойка ўтрымоўвае звычайную цыліндрычную спружыну і электроуправляемый амартызатар. Кампанія цалкам справядліва вылучыла менавіта яго, як найважную частку кіраванай падвескі. Статычная калянасць не так важная, значна больш карысна кіраваць уласцівасцямі ў дынаміцы.

Для гэтага амартызатар класічнага тыпу запаўняецца спецыяльнай ферамагнітнай вадкасцю, здольнай палярызавацца ў магнітным полі. Такім чынам стала магчыма з вялікай хуткасцю мяняць характарыстыку глейкасці амартызатарнага алею. Пры праходжанні праз калібраваныя жыклеры і клапаны яна будзе аказваць розны супраціў поршню і штоку амартызатара.

Кампутар, які кіруе падвескай, збірае сігналы ад шматлікіх датчыкаў аўтамабіля і рэгулюе ток у абмотцы электрамагніта. Амартызатар рэагуе на любую змену рэжыму працы, напрыклад, можа хутка і плыўна адпрацаваць няроўнасць, утрымаць аўтамабіль ад нахілу ў павароце або прадухіліць клевок на тармажэнні. Калянасць падвескі можна выбіраць па сваім меркаванні з наяўных фіксаваных налад рознай ступені спартыўнасці ці камфорту.

Магнітны пругкі элемент SKF

Тут падыход цалкам іншы, кіраванне заснавана на прынцыпе змены пругкасці. Асноўная класічная спружына адсутнічае, замест яго капсула SKF утрымоўвае два электрамагніта, якія адштурхваюцца сябар ад сябра ў залежнасці ад сілы пададзенага ў іх абмоткі току. Паколькі працэс адбываецца вельмі хутка, то такая сістэма можа працаваць як пругкі элемент ці як амартызатар, падаючы патрэбны высілак у правільным кірунку для гашэння ваганняў.

Дадатковая спружына ў стойцы маецца, але выкарыстоўваецца яна толькі ў якасці страхоўкі пры адмовах электронікі. Недахопам выступае вельмі высокая спажываная электрамагнітамі магутнасць, патрэбная для стварэння намаганні таго парадку, што звычайна выяўляецца ў аўтамабільных падвесках. Але з гэтым справіліся, а рост нагрузкі на бартавую электрасетку даўно стаў агульнай тэндэнцыяй у аўтамабілебудаванні.

Магнітная падвеска ад Bose

Прафесар Bose усё жыццё займаўся дынамікамі для акустычных сістэм, таму ў актыўным элеменце падвескі выкарыстоўваў той жа прынцып, што і там перасоўванне правадыра з токам у магнітным полі. Падобная прылада, дзе ўсярэдзіне набору колцавых электрамагнітаў рухаецца шматполюсны магніт штока стойкі звычайна завуць лінейным электрарухавіком, паколькі гэта прыкладна тое ж самае, толькі сістэма ротара і статара разгорнутая ў лінію.

Шматполюсны рухавік працуе больш эфектыўна, чым двухполюсная сістэма SKF, таму спажываная магутнасць прыкметна менш. Шмат і іншых добрых якасцяў. Хуткадзейнасць такое, што сістэма можа зняць сігнал з датчыка, перавярнуць яго фазу, узмацніць і такім чынам цалкам скампенсаваць падвескай няроўнасці дарогі. Нешта падобнае адбываецца ў актыўных сістэмах шумапрыглушэння пры дапамозе аўтамабільных акустычных установак.

Працуе сістэма настолькі эфектыўна, што яе першыя тэсты паказалі якасную перавагу нават над штатнымі падвескамі аўтамабіляў прэміум-класа. Пры гэтым даўжыня лінейных электрамагнітаў забяспечвала значны ход падвесак і добрую энергаёмістасць. А дадатковым бонусам аказалася магчымасць не рассейваць паглынутую падчас дэмпфавання энергію, а пераўтвараць яе з дапамогай рэверсу электрамагнітаў і адпраўляць у назапашвальнік для наступнага выкарыстання.

Упраўленне падвескай і рэалізацыя прадастаўленых пераваг

Магчымасці магнітных механізмаў у падвесцы цалкам раскрываюцца пры арганізацыі сістэмы датчыкаў, хуткадзейным кампутары і добра прапрацаваных праграмных прынцыпах. Вынікі проста дзівяць:

• плыўнасць ходу вышэй усялякіх чаканняў;
• складаныя рэакцыі падвесак у паваротах, вылучэнне загружаных і распачалых прыўздымацца колаў;
• парыраванне дзяўбкоў і падхватаў кузава;
• поўнае гашэнне нахілаў;
• разняволенне падвесак на складаным рэльефе;
• вырашэнне праблемы непадрысораных мас;
• сумесная праца са сканавальнымі дарогу перад аўтамабілем камерамі і радарамі для папераджальных дзеянняў;
• магчымасць адпрацоўкі навігацыйных карт, куды папярэдне запісаны рэльеф паверхні.

Нічога лепшага за магнітныя падвескі пакуль не прыдумана. Працэсы далейшай прапрацоўкі і стварэнне алгарытмаў працягваюцца, развіццё ідзе нават на аўтамабілях вышэйшых класаў, дзе кошт падобных прылад апраўдваецца. Да прымянення на масавых шасі справа пакуль не дайшла, але ўжо зусім зразумела, што будучыня менавіта за такімі сістэмамі.