Kenmerken en apparaat van elektromagnetische ophanging
Inhoud
Elektromagnetische, soms eenvoudigweg magnetische genoemd, ophangingen nemen hun eigen, volledig aparte plaats in in een aantal verschillende technische oplossingen voor autochassiselementen. Dit is mogelijk dankzij het gebruik van de snelste manier om de vermogenskarakteristieken van de ophanging te regelen: rechtstreeks met behulp van een magnetisch veld. Dit is geen hydrauliek, waarbij de vloeistofdruk nog moet worden verhoogd door een pomp en inerte kleppen, of pneumatiek, waarbij alles wordt bepaald door de beweging van luchtmassa's. Dit is een onmiddellijke reactie met de snelheid van het licht, waarbij alles uitsluitend wordt bepaald door het tempo van de besturingscomputer en zijn sensoren. En de elastische en dempende elementen reageren onmiddellijk. Dit principe geeft de hangers fundamenteel nieuwe kwaliteiten.
Wat is magnetische ophanging
Dit zijn niet bepaald zwevende objecten in de ruimte, niet-gerelateerde objecten, maar hier gebeurt iets soortgelijks. Het actieve samenstel, dat werkt aan de interactie van magneten, lijkt op een conventionele veerpoot met een veer en een schokdemper, maar verschilt er in alles fundamenteel van. De afstoting van de gelijknamige elektromagneetpolen werkt als een elastisch element, en een snelle controle door het veranderen van de elektrische stroom die door de wikkelingen stroomt, stelt je in staat de kracht van deze afstoting met hoge snelheid te veranderen.
Hangers ontworpen door verschillende bedrijven worden op verschillende manieren gebouwd. Sommigen van hen zijn volwaardig, maar werken volgens andere principes, combinaties van een elastisch element en een demper, anderen kunnen alleen de eigenschappen van de schokdemper veranderen, wat in de meeste gevallen voldoende is. Het draait allemaal om snelheid.
Uitvoering opties
Er zijn drie bekende en goed ontwikkelde echte systemen die gebaseerd zijn op de interactie van elektromagneten in veerpoten. Ze worden aangeboden door Delphi, SKF en Bose.
Delphi-systemen
De eenvoudigste uitvoering, hier bevat het rek een conventionele spiraalveer en een elektrisch aangestuurde schokdemper. Het bedrijf heeft dit terecht uitgekozen als het belangrijkste onderdeel van de gecontroleerde opschorting. Statische stijfheid is niet zo belangrijk, het is veel nuttiger om eigenschappen in de dynamiek te beheersen.
Om dit te doen, wordt een klassieke schokdemper gevuld met een speciale ferromagnetische vloeistof die in een magnetisch veld kan worden gepolariseerd. Zo werd het mogelijk om de viscositeitskarakteristiek van schokdemperolie met hoge snelheid te veranderen. Wanneer het door gekalibreerde jets en kleppen gaat, zal het een verschillende weerstand bieden aan de zuiger en de schokdemperstang.
De ophangingscomputer verzamelt signalen van talrijke voertuigsensoren en regelt de stroom in de elektromagneetwikkeling. De schokdemper reageert op elke verandering in de bedrijfsmodus. Hij kan bijvoorbeeld snel en soepel hobbels opvangen, voorkomen dat de auto in een bocht gaat rollen of duiken tijdens het remmen voorkomen. De stijfheid van de vering kunt u naar eigen inzicht kiezen uit de beschikbare vaste instellingen voor verschillende mate van sportiviteit of comfort.
Magnetisch veerelement SKF
Hier is de aanpak compleet anders, de controle is gebaseerd op het principe van veranderende elasticiteit. De klassieke hoofdveer ontbreekt; in plaats daarvan bevat de SKF-capsule twee elektromagneten die elkaar afstoten, afhankelijk van de sterkte van de stroom die op hun wikkelingen wordt toegepast. Omdat het proces erg snel gaat, kan een dergelijk systeem werken als een elastisch element of als een schokdemper, waarbij de nodige kracht in de goede richting wordt uitgeoefend om trillingen te dempen.
Er zit een extra veer in het rek, maar deze wordt alleen gebruikt als verzekering bij elektronische storingen. Het nadeel is het zeer hoge vermogen dat door de elektromagneten wordt verbruikt, wat nodig is om een kracht van de orde te creëren die zich gewoonlijk manifesteert in auto-ophangingen. Maar ze hebben hiermee omgegaan en de toename van de belasting van het elektrische netwerk aan boord is al lang een algemene trend in de auto-industrie geworden.
Magnetische ophanging van Bose
Professor Bose werkt al zijn hele leven aan luidsprekers, dus gebruikte hij in het actieve ophangelement hetzelfde principe als daar: het bewegen van een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld. Een dergelijk apparaat, waarbij een meerpolige magneet van de heugelstang binnen een reeks ringelektromagneten beweegt, wordt gewoonlijk een lineaire elektromotor genoemd, omdat deze ongeveer hetzelfde is: alleen het rotor- en statorsysteem worden in een lijn ingezet.
De meerpolige motor is efficiënter dan het tweepolige systeem van SKF, waardoor het stroomverbruik merkbaar lager is. Ook vele andere voordelen. De snelheid is zodanig dat het systeem het signaal van de sensor kan wegnemen, de fase kan omkeren, kan versterken en daarmee wegoneffenheden volledig kan compenseren met de vering. Iets soortgelijks gebeurt bij actieve ruisonderdrukkingssystemen die gebruik maken van autoradio-opstellingen.
Het systeem werkt zo efficiënt dat de eerste tests een kwalitatieve superioriteit aantoonden, zelfs ten opzichte van standaard premium auto-ophangingen. Tegelijkertijd zorgde de lengte van de lineaire elektromagneten voor een aanzienlijke veerweg en een goed energieverbruik. En een extra bonus bleek de mogelijkheid om de tijdens het dempingsproces geabsorbeerde energie niet af te voeren, maar deze om te zetten met behulp van het omgekeerde van elektromagneten en naar de aandrijving te sturen voor later gebruik.
Suspensiebeheer en realisatie van de geboden voordelen
De mogelijkheden van magnetische mechanismen in de ophanging worden volledig onthuld door de organisatie van een systeem van sensoren, een supersnelle computer en goed ontwikkelde softwareprincipes. De resultaten zijn gewoonweg verbluffend:
- vlotte werking boven alle verwachtingen;
- complexe ophangingsreacties in bochten, waarbij beladen en beginnende wielen worden benadrukt;
- het afweren van pikken en oppakken van het lichaam;
- volledige demping van rollen;
- emancipatie van hangers op moeilijk terrein;
- het oplossen van het probleem van de onafgeveerde massa;
- samenwerking met camera's en radars die de weg voor de auto scannen op preventieve acties;
- de mogelijkheid om navigatiekaarten uit te werken, waarbij het oppervlaktereliëf vooraf is opgenomen.
Er is nog niets beters uitgevonden dan magnetische hangers. De processen van verdere ontwikkeling en het creëren van algoritmen gaan door, de ontwikkeling vindt zelfs plaats bij auto's van de hoogste klassen, waar de prijs van dergelijke apparaten gerechtvaardigd is. Het is nog niet zover dat het wordt gebruikt op in massa geproduceerde chassis, maar het is al vrij duidelijk dat dergelijke systemen de toekomst hebben.
