Меню Закрыть

Магнитная подвеска автомобиля: разновидности, устройство и принцип работы

Содержание

Магнитная подвеска автомобиля

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 1.1k.

Со времен Майкла Фарадея и Джеймса Максвелла, заложивших основы теории и практического применения электромагнитного поля, ученые и конструкторы, неустанно расширяют границы применения явления магнитной индукции и сверхпроводимости. Левитация, удерживание предмета в воздухе без какой либо видимой опоры, открывает поистине необозримые практические возможности.


Но эффект парения диэлектрика в магнитном поле до начала 80-х годов вызывал интерес скорее академический, нежели практический. В 1982 году началась постройка первого поезда на магнитной подушке. Магнитоплан M-Bahn парил над дорогой, удерживаемый в воздухе мощным магнитным полем и был способен развить скорость в 501 км/ч.

Практическое применение теории электромагнитного поля в автомобилестроении

Но наработки, полученные в ходе конструирования магнитопланов, на данный момент абсолютно не пригодны для автомобиля. Магнитная подушка, сулящая такие преимущества, как отсутствие трения качения, малое потребление энергии и отсутствие амортизирующих узлов, требует:

  • устройства специальных дорог;
  • сводит на нет основное преимущество колесного транспорта – универсальность.

На данный момент основные усилия конструкторов направлены на усовершенствование ходовой части автомобиля путем введения электромагнитных управляющих элементов.

По замыслу исследователей, магнитная подвеска, управляемая сигналами бортового компьютера, обеспечит небывалую мягкость хода, надежное удержание на дороге, тем самым существенно повысит комфорт и уровень безопасности транспортного средства.

Виды электромагнитных подвесок

Исследования и разработки по улучшению ходовых качеств, сосредоточенные на системе подвески автомобиля, продвигаются по трем, отличным друг от друга, направлениям.

  1. Подвеска Delphi;
  2. Решение от компании SKF;
  3. Электромагнитная подвеска  Боуза.

Магнитная подвеска от Delphi

Электромагнитная подвеска, разработанная компанией Delphi, представляет собой однотрубный амортизатор, заполненный магнито-реологическим составом, жидкостью с включением магнитных частиц, размером от трех до десяти микрон.

Специальное покрытие препятствует их слипанию, а количество равно одной третьей от требуемого объема жидкости. Головка поршня амортизатора представляет собой электромагнит, управляемый сигналами бортового компьютера. Под действием наведенного магнитного поля, частицы выстраиваются в пространстве в упорядоченные структуры, тем самым увеличивая вязкость жидкости и изменяя режим работы амортизатора.

Электромагнитная подвеска Delphi в действии – видео, наглядно иллюстрирующее конструкцию и полученный результат.

А так же видео полевых испытаний Corvette C5


Скорость реакции такой системы составляет 1 мс, что в десять раз меньше, чем в системах с электромагнитными клапанами. Потребляемая мощность составляет порядка 20 Вт. При неисправности электромагнита или в отсутствии управляющих сигналов, подвеска компании Delphi работает в режиме обычного гидравлического амортизатора.

Историческая справка. Первые эксперименты с магнито-реологическим составом в 1940 году провел Яков Рабинович. Родившийся на заре двадцатого столетия, в украинском городе Харькове, в 1935 году эмигрировал в США, где работал в Национальном бюро стандартов.

Будучи талантливым инженером, запатентовал более 300 изобретений. Среди них присутствует патент на дисковый магнитный накопитель, прообраз современных винчестеров. Скончался осенью 1999 года.

Шведская магнитная подвеска

Другим путем решили пойти конструкторы шведской компании SKF, решив, что простота – залог успеха и надежности. Подвеска в их исполнении представляет собой капсулу, состоящую из двух электромагнитов. Бортовой компьютер автомобиля анализирует данные колесных датчиков и «на лету» изменяет жесткость магнитного демпферного элемента, выбирая наиболее оптимальный режим работы.

Роль упругого элемента выполняет обычная пружина, что позволяет транспортному средству сохранять подвижность при отсутствии управляющих сигналов. Кроме того, даже при длительной стоянке автомобиля, отсутствует эффект «проседания», причиной которого является истощение аккумуляторных батарей, питающих элементы подвески.

Электромагнитная подвеска профессора Боуза

Но истинный прорыв в данной области совершил Амар Боуз, профессор Массачусетского технологического университета, основатель и владелец компании BOSE. Выложенное в Интернет видео испытаний его изобретения глубоко потрясло автомобильную общественность.


Электромагнитная подвеска профессора Боуза представляет собой линейный электродвигатель, работающий в зависимости от выбранного режима в качестве упругого или демпфирующего элемента.

Идея, безусловно, не нова. Но никому еще не удавалось добиться хотя бы схожего быстродействия. Шток амортизатора, с закрепленными на нем постоянными магнитами, совершает возвратно-поступательные движения по длине обмотки статора, расположенного в корпусе узла.

Такая конструкция не только обеспечивает эффективное гашение колебаний, возникающих из-за неровности дороги, но и открывает новые возможности для управления транспортным средствам.

Заводя машину в вираж, можно подобрать такую схему сигналов бортового компьютера автомобиля, что опорным будет заднее внешнее колесо. Заехав в поворот, электромагнитная система перенесет нагрузку на внешнее переднее колесо. Как результат – полный контроль автомобиля на дорожном покрытии любого качества.


Электрогенератор – еще один режим работы подвески Боуза. При передвижении машины по прямой, колебания, вызванные неровностью дорожного покрытия, преобразовываются в электрический ток. Энергия не рассеивается в пространстве, а собирается в аккумуляторных батареях для дальнейшего использования (рекуперации).

Но довольно слов! Видео демонстрации ходовых качеств новой подвески говорит само за себя.

Основная сложность на данный момент связана с разработкой программного обеспечения, способного реализовать весь потенциал подвески Боуза. Но есть надежда, что в ближайшее время проблема будет решена, и удивительная подвеска пойдет в серийное производство.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной

Bose – не бренд, но человек

Как и многое революционное в мире, технология принципиально новой автомобильной подвески обязана своим появлением человеку, который был достаточно решителен, чтобы отрицать невозможное. Его имя — Амар Боуз.

Если вы считаете что-то невозможным, не мешайте человеку, который над этим работает.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Американец индийского происхождения, он и сам нес в себе немало революционного: его отец в юности был на острие борьбы индийских революционеров с английскими колонизаторами. Амару повезло больше: он родился уже после переезда отца в США, но дух новаторства и стремление расширять границы возможного передались ему по наследству, воплотившись в его самореализации в технике.

Будучи страстным увлеченным меломаном, он посвятил себя акустике и аудиотехнике. Но как и любой разносторонне развитый человек, он не ограничил себя только ей: еще одним увлечением Амара были автомобили. Однако в отличие от большинства, которое привлекали мощность, скорость и дизайн, Боуз ценил в них другое: комфорт. Еще за шесть лет до основания собственной компании, которой суждено было стать в ряд лучших производителей топовой акустики, Амар приобрел Pontiac Bonneville с подвеской Ever-Level Air Ride, где вместо пружин были применены пневмобаллоны. Был ли он удовлетворен ей? Ответом может послужить то, что спустя 10 лет он сменил Pontiac на Citroen DS, чья гидропневматическая подвеска была настоящим произведением искусства. Но судя по тому, что произошло дальше, Боуз имел на этот счет свое мнение.

На фото: Pontiac Bonneville ‘1962 и Citroen DS ‘1968–76

В 1980 году, уже будучи владельцем собственной компании, профессор в одиночку начал разработку совершенно нового типа автомобильной подвески, используя свой опыт и знания в совершенно несопоставимой на первый взгляд сфере аудиотехники. Но если приглядеться, можно увидеть кое-что общее: колебания, волны, передача энергии… Проецировав и масштабировав их от динамического излучателя на подвеску, Боуз создал конструкцию, которая предвосхитила появление систем шупомодавления – только в автомобильном понимании.

Технологическая магия

Подвеска, спроектированная профессором, буквально «подавляла» колебания, поступающие извне. Убедившись, что идея жизнеспособна, через три года после начала своих изысканий Боуз привлек к работе над ней отдельную команду, но тщательно засекретил разработку. Подразделение, занятое ей, получило имя «Project Sound», чтобы не распространять информацию не только вовне, но и внутри самой компании. Что же представляет собой изобретение Bose, и что в нем революционного?

Основой конструкции является линейный электромотор, питаемый усилителями и управляемый системой на основе микропроцессора. Электромотор выполняет функции амортизационной стойки: он «сжимается» и «разжимается», но делает это в разы быстрее обычного амортизатора с пружиной, изменяя свою длину за миллисекунды. Именно этот «лаг» у традиционной подвески не позволяет ей обеспечить абсолютный покой кузова: ее ходы и скорость отклика ограничены физикой, и в определенный момент сжатие или разжатие подвески не позволяет компенсировать размеры преодолеваемой неровности, передавая остаточные колебания дальше, на кузов. Линейные электромоторы с молниеносным откликом полностью решали эту проблему, прецизионно повторяя неровности поверхности и не передавая дальше абсолютно ничего. Диапазон перемещения электромоторов составлял 20 сантиметров – это и был предел полного комфорта, в пределах которого кузов оставался неподвижным.

И это было не единственным преимуществом электромоторов. Разумеется, столь сложная и мощная электронная система, несущая большую нагрузку в виде автомобиля, требовала соответствующего питания. Однако эта особенность во многом компенсировалась схемой работы моторов: они имели рекуперативную функцию, возвращая обратно на усилители часть затраченной энергии в циклах сжатия. По данным Bose, такая схема позволяла обеспечить потребляемую мощность на уровне втрое меньшем, чем у штатной системы кондиционирования автомобиля.

Фото: www.extremetech.com

Но и это еще не все! Во-первых, конструкция подвески предусматривала гашение не только крупных, но и мельчайших неровностей, проявляющих себя на уровне вибраций. Для этого ступичные узлы имели собственные встроенные демпферы, подавляющие микроколебания. Ну а во-вторых, программный комплекс обеспечивал идеально стабильное положение кузова автомобиля не только на неровностях, но и при маневрировании, полностью исключая поперечную раскачку в поворотах и продольную при разгонах и торможениях. «Железную» же основу подвески составляли торсионы, которые, впрочем, выполняли фактически лишь несущую функцию для кузова, оставляя всю настоящую работу системе от Bose.

Впервые подвеска может быть одинаковой и для спортивного, и для люксового автомобиля.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Работа над революционной подвеской продолжалась долгие 24 года: Боуз рассекретил свое детище только в 2004-м, представив его широкой публике, но так, впрочем, и не разрешив даже журналистам опробовать его в деле. Но и без этого презентация произвела ошеломляющий эффект: это была настоящая технологическая магия, все отзывы и рассказы о которой сводились к главному – тому, что «кузов невероятным образом оставался абсолютно неподвижным, пока колеса отрабатывали все неровности». Тестовыми прототипами стали два седана

Lexus LS 400, один из которых был оставлен в заводском исполнении, а другой оснащен комплексом от Bose. И этот комплекс, управляемый тогда, в 2004-м, 750-мегагерцовым Pentium-III, работающим на четверть своей производительности, был настоящей квинтэссенцией сути автомобильной подвески.

На фото: Lexus LS 400 ‘1989–94

В современных автомобилях всегда существует компромисс между мягкостью на неровностях и раскачкой при маневрировании. Эта система обеспечивает управляемость лучшую, чем у любого спорткара, и самую высокую плавность хода, которую только можно представить.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

К слову, будучи управляемой программно, подвеска от Bose позволяла вносить изменения в алгоритмы ее работы и создавать алгоритмы различных режимов движения. В Bose, к примеру, отказались от того, к чему в наши дни пришел Mercedes-Benz со своей подвеской Magic Body Control — наклона кузова автомобиля в поворотах, хотя подобные алгоритмы были разработаны и протестированы. Испытания, проведенные к тому моменту, показали, что подобное «мотоциклетное» поведение было слишком непривычным и неожиданным для пассажиров, а некоторые водители в скоростных поворотах, напротив, переоценивали возможности автомобиля, провоцируя опасные ситуации.

Один из журналистов, побывавших на презентации подвески Bose, так описал свои первые впечатления от этой технологии.

Сначала нас привели ангар, где два автомобиля были установлены бок о бок на вибростендах с четырьмя отдельными опорами, по одной на колесо. Каждая из опор могла подниматься и опускаться в различных диапазонах перемещения и скорости, имитируя неровности дороги. Но, не удовлетворившись имеющейся программной технологией имитации дороги, в Bose разработали свою собственную. Проехав круг по настоящей дороге, изобилующей кочками, выбоинами и ямами, инженеры программно перенесли ее на стенды. Кроме того, они разработали для машины, оборудованной подвеской Bose, режим, имитирующий заводскую подвеску, с возможностью переключаться между ним и фирменным режимом Bose по нажатию кнопки.</strong></p> <p><strong>Двое из нас сели в машины, и инженеры запустили вибростенды. Сначала автомобиль с подвеской Bose был переведен в режим заводской подвески, и мы ощущали колебания, хоть и несильные, и раскачку машины можно было наблюдать в зеркала, расположенные снаружи автомобиля для наглядности. Другой LS 400, без подвески Bose, колебался абсолютно так же – мы «двигались» по одной и той же дороге. Затем инженер нажатием кнопки перевел подвеску Bose в ее нормальный режим – разница была ошеломляющей. В зеркала снаружи было хорошо видно, что колеса продолжают перемещаться вверх и вниз в такт колесам стандартного автомобиля рядом с нами, но кузов оставался настолько неподвижным, что в салоне можно было пить кофе, не пролив ни капли.

Джон ДиПьетро

Edmunds.com

Остальную часть презентации, тщательно составленной специалистами Bose, можно и нужно видеть своими глазами. Автомобиль преодолевает неровности, входит в повороты, разгоняется и тормозит – и все это без малейшего колебания кузова. Финальным аккордом в этом шоу был трюк, в котором автомобиль с подвеской Bose легко и плавно перепрыгивает деревянную планку, имитирующую препятствие, а затем «кланяется» вместе с водителем, вышедшим из машины. Эта часть, конечно была просто демонстрацией возможностей: инженеры не планировали подобную опцию в серийной реализации. Но впечатление на зрителей этот прыжок производил исправно, начиная с 2004 года – ведь подобные презентации в Bose проводили не только для журналистов, но и для потенциальных партнеров, которые могли бы заинтересоваться их технологией.

Слишком смело для рынка

Но вот как раз с потенциальными партнерами ситуация складывалась не так ярко, как с разработкой и практической реализацией. Разумеется, главными целевыми потребителями своей технологии в Bose видели крупных производителей люксовых автомобилей – как спортивных, так и представительских. Ferrari, Jaguar, Mercedes, Honda и другие были заинтересованы в том, чтобы применять новую подвеску в своих автомобилях. Каждый, кто испытывал лично изобретение Bose, неизменно говорил, что это лучшая подвеска, которую он когда-либо видел. Но когда дело доходило до цифр, все с миной сожаления закрывали свои папки и отправлялись домой, чтобы «обдумать» предложение, которое не решился принять никто.

У меня нет сомнений в том, что эта технология может стать успешной на рынке. Но для этого требуется компания, которая интересуется чем-то большим, чем дизайн и лошадиные силы.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Помимо усложняющей автомобиль электрической обвязки на момент разработки стоимость некоторых компонентов была весьма высока, усложняя серийное производство и удорожая конечный продукт. К примеру, помимо микропроцессора «узким местом» были мощные неодимовые магниты, материал для производства которых был дорог. Но это было не главной проблемой: профессор Боуз был совершенно прав, предсказав, что в будущем стоимость этих компонентов снизится до приемлемой.

Но вот избавить систему от двух других недостатков оказалось не так легко, и первым из них стала масса конструкции. Целевой показатель увеличения веса автомобиля, по расчетам инженеров, составлял 90 килограммов – именно столько, почти центнер, должна была прибавить подвеска автомобиля с системой Bose по сравнению с обычной. Конечно, здесь рост неподрессоренной массы не оказывал никакого негативного влияния на плавность хода и устойчивость автомобиля – напротив, эти показатели вырастали до небывалых высот. Но вот ухудшение динамики и повышение расхода топлива исключить из уравнения не удавалось никак – а на фоне ужесточающихся уже тогда экологических норм и требований к снижению расхода топлива это было довольно важно. Ну а еще внедрение подвески от стороннего производителя без обширных испытаний, в том числе ресурсных, ни один автобренд, разумеется, позволить себе не мог. Интеграция системы Bose означала довольно серьезные инвестиции, которые в случае успеха оборачивались уникальным конкурентным преимуществом, но в случае неудачи не могли окупиться никоим образом.

Время шло, а уникальная технология так и оставалась в статусе «перспективной, но сложной в реализации». Эксперты сулили ей рыночный успех то в новом флагманском Cadillac, то в Audi A8, а некоторые даже полагали, что смелые французы увидят в ней будущее, сменив свой Hydractive на принципиально новую и более эффективную схему. Однако и по сей день ни одного соглашения с автопроизводителями заключено не было. Наработки Bose нашли свое серийное воплощение в другом продукте – сиденьях с системой амортизации Bose Ride, адресованных профессиональным водителям грузовых автомобилей. Но вот подвеска дальше «обкаточных» Lexus LS 400 не пошла…

От революции к эволюции

В 2013 году умер отец идеи электромагнитной подвески, профессор Амар Боуз, который больше всех верил в успех своего детища. Но успех к нему так и не пришел, и в конце 2017 года в Bose объявили о продаже своих наработок молодой компании ClearMotion. Но продажа не обозначила возрождения технологии под новым именем: текущий курс ClearMorion предполагает разработку подвески, сохраняющей классическую конструкцию с упругими элементами в виде пружин и амортизаторов. Упор в ней сделан на электрогидравлический модуль Activalve с электронным управлением, который является внешним элементом амортизатора и позволяет ускорить отклик гидравлической системы на дефекты дорожного полотна: амортизатор с ним сжимается и разжимается быстрее.

ClearMotion

Дальнейшее развитие системы предполагает сбор и анализ данных о рельефе дорожного полотна, их глобальное аккумулирование в облачных хранилищах и дальнейшее использование для «предугадывания» поведения подвески. Звучит революционно – но революционно по-современному, с привкусом стартапов, краудфандинга и Кремниевой долины. Да и конструкция получается куда сложнее, чем то, что предложил почти 30 лет назад профессор Амар Боуз.

принцип работы и виды магнитных подвесок

Подвеска автомобиля достаточно консервативна. Несмотря на совершенствование отдельных её составляющих, общий принцип построения не меняется. Упругие элементы и демпферы на гидравлических и пневматических элементах, сложная механика направляющего аппарата. Радикально улучшить работу тут можно только применив активное управление характеристиками, с большой скоростью отслеживая изменение профиля дороги и нагрузки.

Содержание статьи:

Что надо знать об электромагнитной подвеске

Быстрее всего работают узлы и элементы, использующие электромагнитное взаимодействие между составными частями.

Такие устройства способны максимально оперативно реагировать на внешние воздействия, получая команды от электронного контроллера.

Принцип работы

Известно, что одноимённые полюса магнитов отталкиваются. Если магниты выполнены с электрической активацией, то такое устройство называется электромагнитом. Изменяя величину тока, проходящего по обмоткам электромагнитов можно регулировать силу их отталкивания.

Читайте также: Что такое адаптивный круиз-контроль (ACC)

Всё это позволяет использовать конструкцию из двух и более магнитов, как эффективную и быстродействующую пружину, поскольку внешний эффект совершенно идентичен стальной рессоре или её спиральному аналогу – пружине.

Получившаяся электромагнитная пружина обладает чрезвычайно полезным свойством мгновенной реакции на управляющее воздействие. Никаким другим способом добиться такой скорости невозможно, гидравлика и пневматика имеют задержки, измеряемые секундами, что для быстрого изменения мгновенной жёсткости неприемлемо.

Имея такой мощный инструмент в подвеске конструкторам остаётся только построить электронный блок управления, снабдить его нужным набором датчиков и разработать соответствующее программное обеспечение управляющего микрокомпьютера.

Теоретически такая задача легко выполнима, хотя на практике и выявляются определённые сложности. Как обычно, всё упирается в цену вопроса. Особенно если это касается крупносерийного производства. Можно создать идеально работающую систему, но в массовом выпуске она не будет обладать нужной конкурентоспособностью.

Ещё один путь внедрения электротехники в подвеску – это применение её в демпфирующих элементах более традиционной гидравлической конструкции.

Здесь можно поступить двумя способами:

  • управлять электрогидравлическими клапанами, через которые перетекает рабочая жидкость амортизатора, уменьшение сечения переходного отверстия ведёт к повышению эффективной жёсткости узла и наоборот, амортизатор работает мягче, если масло в нём перетекает свободно;
  • тот же эффект даст изменение свойств самой жидкости под воздействием внешнего электромагнитного поля, такие смеси существуют, в них используется принцип пространственной ориентации ферромагнитных частиц.

Второй способ даёт большее быстродействие, но и стоит дороже, поскольку подобные жидкости высокотехнологичны и сложны в производстве.

Виды магнитных подвесок

Разные компании в разработке пошли по своим направлением, руководствуясь внутренними программами и конечными целями.

Это интересно:  Устройство и работа инжектора в автомобиле

Принято выделять концепции подвесок от американской компании Delphi Corporation, известной шведской фирмы SKF и идею профессора Bose, чьё имя в названии компании стало синонимом особо качественных акустических систем для автомобилей.

Delphi

Относительная простота этой системы не означает её примитивность или плохую эффективность.

Несмотря на то, что электромагниты здесь управляют только свойствами амортизаторной жидкости, точное воздействие на мгновенную жёсткость демпфера даёт подвеске совершенно новые свойства. Скорость изменения характеристик амортизатора здесь многократно выше, чем у традиционных активных гидравлических демпферов.

Это достигается специальной жидкостью, которая настолько точно и эффективно меняет свою вязкость под воздействием управляющего тока электромагнита, что особой надобности в изменении жёсткости упругого элемента не возникает.

Сильная зависимость работы подвески именно от свойств амортизатора известна давно, их подбору уделяется особое внимание в автоспорте, а там каждая секунда пребывания автомобиля на трассе имеет решающее значение. Характеристики пружин не так важны.

В амортизаторах электронной подвески Delphi использована разработанная компанией жидкость с микрочастицами, которые могут выстраиваться вдоль линий магнитного поля, резко меняя характер перетекания её через калиброванные отверстия.

Измеряемые микронами габариты частиц позволяют добиться большого быстродействия за счёт минимальной инерции. То же качество обеспечивает и минимальное потребление тока обмотками магнитов, что очень важно для общей экономичности автомобиля и упрощения силовой электроники.

Нужная информация снимается с датчиков подвески и других систем автомобиля, обрабатываясь в электронном блоке управления подвеской.

SKF

Шведская компания пошла другим путём. Не касаясь гидравлических амортизаторов, всё внимание было уделено скорости изменения характеристик упругого элемента.

Для этого в него была интегрирована специальная капсула, содержащая два мощных электромагнита. Меняя их поле взаимодействия можно настолько быстро реагировать на ситуацию, что данное устройство способно выступать в роли как упругого, так и демпфирующего элементов.

Ведь суть демпфирования состоит в динамическом изменении жёсткости, вплоть до смены знака вектора силы с отталкивания на притяжение. Таким способом компьютер может погасить любые колебания, лишь бы хватило быстродействия и диапазона изменения силы взаимодействия электромагнитов. А это уже вопросы технологического исполнения.

Потребляемая мощность здесь значительно выше, чем у чисто статического режима работы электромагнитов гидравлических активных амортизаторов.

Но до неприемлемых величин она не возрастает, реально сравниваясь с более традиционными потребителями вроде климатической системы или электрического отопителя, а чтобы избежать полного отказа подвески в случае поломок электрооборудования в подвеске сохранены традиционные пружины, частично резервирующие электромагнитное оборудование.

Bose

Много занимавшийся акустикой профессор Bose ближе к концу 20 века увлёкся идеей создания идеальной автомобильной подвески. Неудивительно что исполнительный элемент немного напоминает сильно увеличенную электромагнитную систему большого динамического громкоговорителя.

Но реально общего тут лишь применение устройства, теоретически представляющего собой линейный электродвигатель. То есть если сравнить это с разработкой SKF, то количество полюсов электромагнитов увеличено во много раз. Они расположены на штоке и статоре устройства, напоминающего телескопический амортизатор.

Магнитная отдача узла достаточно велика, это позволило отделаться приемлемой мощностью управления, зато быстродействие таково, что получившийся «динамик» способен гасить любые процессы, от стационарных до колебательных, работая как пружина и как амортизатор.

Достаточно сформировать и подать на обмотки управляющий сигнал, например, аналогичный внешнему воздействию, но с повёрнутой на 180 градусов фазой. То есть полностью погасить нежелательные колебания, наложив на них такие же, но в противоположном направлении в каждый отдельно взятый момент времени.

Такая подвеска настолько эффективна, что её можно считать эталоном среди всех электромагнитных устройств. Подвеска может обеспечить уникально большой рабочий ход, порядка 20 сантиметров, что для гражданских автомобилей чрезвычайно много, отличную стабильность положения кузова, чёткие реакции на любой профиль на любой скорости, отсутствие клевков и кренов.

Первые же презентации системы на тестовых автомобилях Lexus буквально ошеломили автомобильных журналистов, хотя эти машины и в стандартном исполнении обладают высочайшей плавностью хода.

Назначение элементов

Несмотря на глубокие различия в принципе действия, у всех электромагнитных подвесок много общих элементов:

  • система датчиков, фиксирующих перемещение колёс относительно кузова, а также следящих за состоянием дороги на участках, которые колесу только предстоит преодолеть для заблаговременной реакции на неровности;
  • датчики общего назначения, собирающие информацию о текущих параметрах движения, скорости, реакциях водителя и прочем;
  • электронный блок управления с микрокомпьютером, собирающий, анализирующий и перерабатывающий информацию в сигналы управления;
  • силовая электроника, формирующая мощные токи в обмотках электромагнитов;
  • линейные электрические магниты, создающие необходимые механические усилия на штоки элементов подвески;
  • исполнительные и направляющие узлы ходовой части.

Помимо видимых узлов в системе присутствует не менее технологичный программный продукт, под управлением которого всё и работает. Его роль в общем комплексе ничуть не меньше, чем у элементов подвески.

Достоинства и недостатки

Как и у большинства продуктов высоких технологий, недостаток у электромагнитной подвески один – высокая сложность.

Этот параметр формирует и цену, из-за чего до широкого внедрения разработок ещё далеко. Зато достоинств значительно больше:

  • высочайшая плавность хода, недостижимая более простыми решениями;
  • практически идеальная управляемость, из-за чего автомобиль обладает прекрасным сцеплением с дорогой в любых условиях;
  • возможность полного устранения кренов, клевков и разгрузок осей, что позволяет максимально использовать тяговые, тормозные и боковые свойства шин, а также оптимизировать аэродинамику кузова;
  • полная компенсация негативного влияния неподрессоренных масс на работу подвески;

В настоящее время по эффективности работы ни одна подвеска не может быть даже сравнима с электромагнитной.

Перспективы появления магнитных подвесок в будущем

Любое развитие технологий ведёт к снижению себестоимости систем в производстве. Поэтому применение активных подвесок будет расширяться, причём параллельно они обзаведутся и новыми функциями.

Например, уже сейчас ведутся работы по нескольким направлениям:

  • активные электромагниты встраиваются в подвески рабочих кресел водителей на грузовых автомобилях, что ещё более повысит комфорт;
  • системы технического зрения всё более тщательно изучают состояние дороги впереди автомобиля для максимально правильного реагирования;
  • предсказание состояние покрытия может быть связано с системами навигации, в этом случае подвеска будет настраиваться в соответствии с разметкой дорожных карт и получать дополнительную информацию по спутниковой связи.

Ведущие фирмы мира понимают всю важность и перспективность новых разработок в этой области. Так труды покойного профессора Bose не задержались в рамках основанной им компании, а были выкуплены и стали основой для новой специализированной фирмы, в которую делаются значительные инвестиции. Результаты в виде серийного внедрения должны появиться достаточно быстро.

Электромагнитная подвеска автомобиля: Bose suspension system и Magnetic Ride Control

Автомобильная подвеска обеспечивает комфортное вождение и постоянное сцепление колес с дорогой. В современных транспортных средствах используются различные варианты зависимых, независимых, пневматических и активных подвесных систем. В 1980 году профессор А. Боуз, числящийся соучредителем компании Bose, начал разрабатывать электромагнитную подвеску автомобиля.

Все исследования велись в рамках засекреченного проекта. Многие детали изобретатель сделал своими руками. В дальнейшем к работе профессора присоединилась команда сотрудников фирмы Bose. Исследования проводились на протяжении 24 лет. В 2004 году Амар Боуз представил общественности оригинальную подвесную систему (Bose suspension system). Инновационная подвеска стала настоящим прорывом в автомобилестроении.

Технические особенности

Базовым компонентом электромагнитной подвески Bose является электрический мотор, который управляется с помощью компьютерного процессора и специализированного программного обеспечения. Электродвигатель фактически заменяет собой амортизационную стойку и исполняет роль демпфирующего элемента.

Конструкцией подвесной системы предусмотрено наличие штока, на котором крепятся мощные магниты. Эти элементы могут совершать возвратно-поступательные колебания по обмотке статора. Торсионы магнитной подвески служат опорой для кузова транспортного средства. Передний угловой модуль сделан в виде соединительной распорки. Вес автомобиля поддерживается благодаря особому расположению торсионного вала, который присоединяется к одному из нижних рычагов.

Линейные электрические моторы устанавливаются на каждом колесе. Электромагнитные амортизаторы снабжаются силовыми и управляющими кабелями. Передние колеса могут работать в автономном режиме. Нижняя тяга подвески и шестерня рулевого управления монтируются непосредственно на корпусе транспортного средства.

Преимущества подвесной системы нового типа

Установка электромагнитной подвески на авто позволяет полностью погасить колебания, возникающие во время езды по неровной дороге. Кроме того, во время резких поворотов и торможения не происходит поперечных и продольных отклонений кузова транспортного средства (соответствующие кадры можно увидеть в рекламном видео компании Bose).

Диапазон перемещения линейных электромоторов составляет десятки сантиметров. Пассажиры, сидящие в салоне автомобиля с электромагнитной подвеской, совершенно не ощущают толчков во время езды по пересеченной местности. Электрический мотор, используемый в качестве амортизирующего элемента, обладает способностью к рекуперации. Это значит, что часть потраченной энергии возвращается на усилители. Для эксплуатации электромагнитной подвески требуется мощность, которой хватит для питания трех автомобильных кондиционеров.

Наличие специального программного обеспечения открывает широкие возможности для профессиональных водителей. Автовладелец может запрограммировать работу колес машины с целью безопасного исполнения сложных маневров. Созданные алгоритмы можно сохранить в памяти бортового компьютера.

Специальный алгоритм мог заставить автомобиль даже перепрыгнуть через препятствие

Недостатки системы и сложности серийного производства

Электромагнитная подвеска имеет ряд серьезных недостатков, которые ограничивают ее применение в массовом автомобилестроении. Установка подвесной системы Bose увеличивает массу машины примерно на 100 кг. Усложнение конструкции приводит к повышенному расходу бензина и росту стоимости автомобиля с электромагнитной подвеской. Для управления электродвигателями необходимо нестандартное ПО, разработка и поддержка которого требует значительных капиталовложений.

В конце 2017 года корпорация Bose продала технологии производства электромагнитной подвески фирме ClearMotion. Новый владелец технических патентов значительно модифицировал конструкцию подвески и снабдил ее привычными упругими пружинами и амортизаторами. Единственным отличием от классической подвесной системы стал электрогидравлический элемент Activalve, который ускоряет отклик амортизатора на неровности дороги.

Подвеска ClearMotion

В настоящий момент технические разработки компании Амара Боуза применяются при серийном производстве кресел для грузовых автомобилей. Сиденья, оснащенные амортизационной системой Bose Ride, пользуются большой популярностью у профессиональных водителей. Некоторые идеи корпорации Боуза применяются американской компанией Cadillac, разработавшей подвесную систему Magnetic Ride Control. Устройства адаптивной подвески снабжаются двойными электромагнитными катушками, которые способны быстро изменять вязкость магнитореологического состава.

Немного о создателе магнитной подвески

Амар Гопал Боуз Амар Гопал Боуз — американский ученый и предприниматель, основавший корпорацию Bose. Компания производит и реализует профессиональную аудиотехнику (наушники, громкоговорители, колонки и пр.). Продукция американской корпорации используется во всем мире для проведения концертов, театральных представлений, богослужений и иных мероприятий. В 1956 году ученый получил звание профессора Массачусетского технологического института. В этом учебном заведении Боуз проработал более 45 лет. В 2007 году талантливый предприниматель попал в список Forbes с состоянием в 2 млрд долларов. Амар Боуз умер в 2013 году.

Bose Краснодар | Уникальная электромагнитная подвеска для автомобилей от BOSE

В представительских седанах подвеска изначально проектируется для комфортного передвижения, но в результате автомобиль приобретает значительные крены в поворотах и раскачку на волнистых дорогах.

В спортивных автомобилях ситуация прямо противоположная — управляемость обеспечивается жёсткостью подвески, за счёт чего страдает комфорт. Компания BOSE, известный производитель акустических систем, попробовала решить эту проблему нестандартным образом.

Инженеры сконструировали подвеску на основе традиционной конструкции громкоговорителя. Звуковой динамик акустической системы работает за счёт перемещения звуковой катушки с медным проводом в магнитном поле. Под действием электрического тока катушка совершает линейные колебания, имеющие амплитуду в зависимости от мощности тока в витках катушки.

Данный эффект применили к автомобильному амортизатору и в результате на свет появилась электромагнитная подвеска, бескомпромиссно решающая извечную проблему баланса комфорта и управляемости.

В качестве демпфирующего элемента в ней работает линейный электродвигатель в соответствии с алгоритмами управляющего контроллера. Электромотор заменяет стандартный амортизатор, его шток представляет собой постоянный магнит, в корпус встроена обмотка, а катушка представляет собой статор.

Магнитный шток совершает возвратно-поступательные движения по длине обмотки статора под действием управляемых электрических сигналов, которые генерируются специальными усилителями.

Такая конструкция не только эффективно гасит колебания, но и обеспечивает невероятные возможности для настройки управляемости.

 

Оборудованный такой подвеской автомобиль почти лишён кренов в поворотах и при этом гибко адаптируется под дорожные условия, демонстрируя высочайший уровень комфорта для пассажиров.

Система была испытана на базе седана Lexus LS400, но в серийное производство, к сожалению, так и не попала.

Революции в автопроме не случилось по вполне банальной причине: сверхсовременная и сложнейшая система оказалась слишком дорогой для использования на серийных автомобилях и проект был заморожен.

по материалам «POPMECH»

Три технологии, которые делают подвеску вашего автомобиля идеальной

Лучшие современные системы подвесок машин

В автомобиле нет лишних частей, все важно, вплоть до самого небольшого и ненужного на первый взгляд болтика. Однако есть в машинах одна система, которая редко получает должное внимание, но ее правильная работа- это залог нормальной управляемости и каждодневной безопасности. Мы говорим о системе подвески. Конструкторы автомобилей находятся в перманентных поисках ее идеальной настройки и в процессе непрерывного усовершенствования конструкции. Идеальное сочетание комфортной езды и спортивной управляемости вещь очень сложно достижимая. Тем не мене современные технологии позволяют приблизится к мечте и некоторые из них неплохо с этим справляются.

 

Представляем вашему вниманию три новинки в мире подвесок. Где используются, как появились, в чем их отличия? Краткий обзор.

 

Магнитные Амортизаторы MagneRide

Магнитные амортизаторы заслуженно завоевывают все большую популярность в мире. Владельцы Ferrari FF, Audi R8, некоторых моделей Cadillac, BMW и других моделей оценили по достоинству эту технологию, разработанную General Motors. Амортизаторы работают путем изменения проходящего электрического тока через магнитореологическую жидкость (также известна под названием ферромагнитной жидкости) за счет чего магнитные амортизаторы способны за доли секунд изменять свои физические свойства, становится жестче или мягче, за счет изменения плотности находящейся в них жидкости под воздействием электрических магнитов работой которых управляют специальные электронные датчики, сенсоры и системы автомобиля. На выходе водитель получает отличную управляемость во время динамичной езды и мягкость в придачу с удобством при обычном движении по дороге.

 

Смотрите также: 100 самых красивых спортивных автомобилей всех времен [Взгляд из 2017 года]

 

Система подвески разошлась по миру, но General Motors, являясь разработчиком не останавливает работ над проектом, постоянно его совершенствуя. Третье поколение магнитных амортизаторов теперь устанавливается на новые модели Chevrolet Corvette, и как говорят эти американские спорткары имеют просто потрясающие данные управляемости. Благодаря внесенным изменениям, жидкость в новом поколении демпфирующих элементов еще быстрее переходит из жидкой консистенции к густой и наоборот. Раньше в работе амортизаторов наблюдалась некоторая задержка. Теперьпроблема решена. Следствие? На скорости в 100 км/ч Stingray способен подстроиться под каждый дюйм дорожного полотна.

 

Динамическая стабилизация подвески Active Curve

Любой мотоциклист скажет вам, что заваливать байк в скоростной поворот- это естественная реакция, обусловленная физикой движущегося двухколесного тела. Мы же добавим, нам хотелось бы чтоб и автомобили так могли. Могут, уже могут! 2015 Mercedes-Benz S65 AMG Coupe обзавелся такой фантастической системой.

 

Суть работы системы крена Mercedes-Benz проста и сложна одновременно. При помощи датчика бокового ускорения, совмещенного с передней видеокамерой, S65 следит за поворотами и в нужный момент подключает свою пневмоподвеску наклоняя кузов в сторону апекса поворота (к вершине траектории поворота). Автомобиль проходит вираж стабильнее и без сильных кренов. Правда основной целью является не повышение скорости прохождения изгиба дороги, а, скорее, повышение комфорта, так как пассажиры испытывают меньшие боковые нагрузки на скорости. Возможно в будущем похожие технологии появятся и на бюджетных автомобилях.

 

P.S. Эта же система может отлично подойти и для работы на бездорожье. Разработки уже ведутся.

 

Dynamic Ride Control, DRC

Модель 2015 Audi RS 7- это последний автомобиль «RS», который обзавелся амортизаторами с объединяющей их гидравлический системой. Audi называет ее Dynamic Ride Control или сокращённо DRC.

 

В то время как обычные подвески, чтобы противостоять крену кузова используют стальные стабилизаторы поперечной устойчивости, хитрая гидравлическая система на RS работает несколько иначе, перераспределяя жидкость в амортизаторах на ту сторону автомобиля, где сконцентрирована нагрузка во время скоростного маневра.

 

Смотрите также: Что такое Mercedes AMG [Стоимость, технические характеристики, модели]

 

Система подвески от Audi ведет себя также умно, как и две предыдущие технологии. При обычной езде на «гражданских» скоростях DRC не вступает в работу, обеспечивая свободный ход колеса и плавное движение. Но стоит поднять скорость и войти в скоростной поворот поведение автомобиля изменится, мягкость пропадет и амортизаторы адаптируются к новым условиям обеспечивая устойчивость и совершенно иную управляемость.

 

Это все равно, что одновременно иметь автомобиль со стабилизатором поперечной устойчивости и без него в зависимости от ситуации.

 

Современные производители, создающие автомобиль с наилучшим компромиссом между производительностью и управляемостью, используют схожий вариант, но у каждого из них своя реализация единой задачи. Гидравлическая система стабилизации не идеальна, но на данном этапе она подошла ближе всех к полноценной активной подвеске.

 

Что случилось с подвеской Bose?

Еще в 2004 году Bose раскрыл страшную тайну за семью печатями. Выяснилось, что компания тайно работала над активной системой подвески, внимание, аж с 1980 года! С помощью мощной электромагнитной амортизаторной стойки система Bose может мгновенно вывесить или поджать одно из четырех колес независимо друг от друга с целью удержания кузова в ровном положении.

 

Работу технологии Bose продемонстрировал на примере «выгулки» Lexus LS400. На каких бы скоростях не проносился японский седан по тестовому полигону, какие бы виражи не закладывал, кузов оставался абсолютно непоколебим. Также подвеска неплохо справлялась с неровностями. Казалось, вот оно, начало новой эры с совершенно новыми возможностями. Компания Bose пророчила, что через несколько лет система будет доступна на серийных автомобилях. Прошло более десяти лет. Где обещанная активная подвеска?

 

Оказывается, испытания до сих пор ведутся, по крайней мере в этом пытаются убедить представители компании. На резонный вопрос журналиста одного из зарубежных изданий, увидим ли мы магнитную подвеску в ближайшие пять лет, ответ из фирмы последовал незамедлительно:

 

Смотрите также: Как промыть радиатор в автомобиле

 

«Да. Пока нам приходится работать с автопроизводителем в разработке и настройке подвески, но технически это осуществимо».

 

А пока магнитная подвеска от разработчика Bose используется в сидениях некоторых грузовиков для погашения излишней вибрации вместо пневматического элемента и ждет своего звездного часа.

Что случилось с электромагнитной подвеской Bose? — АвтоМания

Четверть века назад компания Bose разработала электромагнитную подвеску, которая позволяет автомобилю не крениться на крупных неровностях дороги, а при необходимости и перепрыгивать небольшие препятствия на высокой скорости. Впечатляет!

Модуль передней подвески Bose использует модифицированную стойку MacPherson совместно с задним модулем, используя двойную вилку для совмещения с электромагнитными моторами, размещёнными между кузовом автомобиля и каждым колесом. Торсионные пружины применяются для поддержки веса автомобиля. В дополнение подвеска имеет колесные демпферы для смягчения колебаний автомобиля из-за дорожного покрытия. В отличие от традиционных демпферов, которые передают вибрацию на корпус автомобиля и его пассажиров, демпфер системы Bose не воздействует на корпус автомобиля, поддерживая комфорт пассажиров.


Это что-то вроде пружинно-гидравлической системы ABC (Active Body Control – активное регулирование подвески) у седанов Mercedes S-класса – только быстродействие несравненно выше и возможности управления еще богаче.

Но в отличие от ABC, подвеска Bose по-своему решает болезненный вопрос об отборе мощности. Дело в том, что мерседесовская система работает под высоким гидравлическим давлением (около 150 бар), которое поддерживается гидронасосом, отбирающим от двигателя немалую мощность. ЛЭ (линейный э-двигатель) требуют примерно такой же (электрической) мощности, однако электроупругие элементы/амортизаторы не рассеивают энергию впустую, а всякий раз рекуперируют ее – возвращают обратно в бортовую сеть.


Когда подвеска Bose попадает в яму, мотор вытягивает амортизатор, с тем чтобы автомобиль не провалился. Когда автомобиль выходит из ямы, мотор сокращает выход амортизатора с помощью усилителя. Таким образом, подвеска Bose требует менее тридцати процентов энергии, потребляемой обычным автомобильным кондиционером.

Система Bose Suspension System не получила широкого распространения из-за слишком большого веса и стоимости. Возможно, через несколько лет мы снова увидим эту «революционную» технологию.

Bose продает свою революционную электромагнитную подвеску

Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице. Условия эксплуатации.

Спустя тридцать семь лет после того, как доктор Амар Бозе придумал усовершенствовать электромагнитный драйвер громкоговорителя в качестве адаптивной подвески автомобиля, Bose продает технологию ClearMotion, другой технологической компании из Бостона, основанной выпускниками Массачусетского технологического института.Компания Bose дошла до разработки прототипов автомобилей, которые были выставлены в 2004 году, но выпустила на рынок ответвление сидений с электромагнитной подвеской для водителей дальнобойных грузовиков.

Немодифицированная подвеска и подвеска Bose на ухабистой дороге, 2004 год.

Генезис электромагнитной подвески

Во время внедрения технологий в штаб-квартире Bose в Фрамингеме, штат Массачусетс, в 2004 году Амар Боз сказал: «Это первый раз Система подвески одинакова как для спортивного автомобиля, так и для автомобиля класса люкс.Он был привлечен к разработке альтернатив традиционным подвескам с пружинами и амортизаторами после опыта владения Pontiac 1957 года с молодой пневмоподвеской и Citroen 1967 года с постоянно протекающей гидравлической подвеской.

Бозе полагал, что драйвер громкоговорителя, состоящий из магнита и электромагнитной катушки, которая толкает конус динамика внутрь и наружу, может быть серьезно увеличен, чтобы перемещать не только бумажный диффузор, но и 1000 фунтов автомобиля на каждом углу. Бозе создал математическую модель подвески.Для этого потребовались более совершенные и мощные электромагнитные двигатели, усилители мощности, алгоритмы управления и питание микропроцессоров — все из которых, как он полагал, со временем станет доступным.

Bose основал проект skunkworks в 1980 году и назвал его Project Sound, чтобы скрыть истинную сущность от бухгалтерии Bose. Двадцать четыре года спустя компания почувствовала себя достаточно комфортно с Project Sound, чтобы продемонстрировать его СМИ и аналитикам.

Подвеска Bose в Lexus LS400 1994 года выпуска.

Дневная разница в качестве езды

Линейный мотор на каждом углу заменил традиционные пружины, амортизаторы.

Во время презентации летом 2004 года компания Bose продемонстрировала модифицированные и немодифицированные Lexus LS400 1994 года и Porsche 911. На них жестко проезжали повороты и неровности, которые ударяли по передней, а затем задней оси, и еще один набор неровностей, которые поднимали левую. покрышка но не правая передняя, ​​то задняя.

Неровности спереди и сзади были неудобными на короткой дороге на стандартном Lexus и, что удивительно, почти незаметны на подвеске Bose.Project Sound не просто демпфировал неровности проезжей части, но и активно им противодействовал.

Чередующиеся неровности влево-вправо на стандартной подвеске были настолько сильными в Porsche, что водителю-испытателю приходилось носить шлем, чтобы не сотрясать голову при неоднократных ударах в боковое стекло.

Постоянный посетитель Bose знает, что у компании всегда есть что-то важное для посетителей. В данном случае это было испытанием Lexus, движущегося на скорости через железнодорожные пути. Водитель на скорости приблизился к железнодорожной эстакаде, вагон присел на корточки (ход подвески 8 дюймов), затем линейные двигатели перешли в режим полного расширения, и вагон оторвался от земли и проплыл по железнодорожной эстакаде с запасом дюймов. .После этого водитель вышел, поклонился толпе, указал на машину, нажал кнопку, и передняя подвеска тоже опустилась, и поклонился, когда фары мигали.

В конце демонстрации представители Bose объяснили, что необходимо для вывода подвески на рынок серийного автомобиля к концу десятилетия: стоимость должна снизиться до разумного уровня для автомобиля высокого класса, и вес должен был снизиться не более чем на 50 фунтов на угол больше, чем у существующей подвески.Это означает, что серийный автомобиль будет весить дополнительно 200 фунтов.

Многие ведущие мировые автопроизводители встречались с Bose, но автомобили с подвеской Bose так и не вышли на рынок. Также были разговоры об адаптации подвески для машин скорой помощи или роскошных туристических автобусов.

Сиденье Bose Ride System для водителей-дальнобойщиков использует аналогичную электромагнитную подвеску.

Сиденья для грузовиков с подвеской Bose

Пытаясь вывести на рынок пневматическую подвеску, компания Bose пришла к идее установить электронику и механическое оборудование внутри сидений, используемых водителями грузовиков дальнего следования.Предыдущий уровень развития техники — это сиденья с пневмоподвеской, которые смягчали езду, но этого было недостаточно для многих водителей грузовиков с проблемами спины.

В сиденье Bose Ride прецизионные датчики обнаруживают движение вверх и вниз. Запатентованные алгоритмы Bose рассчитывают, как отрегулировать сиденье, а электромагнитный двигатель в основании противодействует ударам. Место стоит 3700 долларов, меньше по количеству. При опросе водителей грузовиков, которые сообщили о проблемах со спиной, которые повлияли на их способность управлять тягачами с жесткой подвеской, 97 процентов заявили, что сиденье Bose значительно снижает дискомфорт.

ClearMotion принимает на себя Bose Project

Приобретение ClearMotion подвески Bose и технологии сидений Bose Ride может помочь ClearMotion разработать то, что она называет цифровым шасси. Не вдаваясь в подробности, ClearMotion заявляет, что выйдет за рамки нынешних адаптивных подвесок, использующих воздушное демпфирование или магнитореологические адаптивные демпферы (с использованием магнитных частиц в жидкости амортизатора, обычно называемой технологией MagneRide).

С добавлением портфеля Bose ClearMotion заявляет, что это «шаг ближе к достижению своей миссии — быть ведущей компанией в области управления движением в сфере мобильности.

Шакил Авадхани, генеральный директор и соучредитель ClearMotion. заявила, что будет масштабировать свои собственные технологии и технологии Bose на беспилотные платформы, потребительские внедорожники и пикапы, коммерческие грузовики, автобусы, сельское хозяйство и внедорожники. Он сказал, что пассажиры беспилотных автомобилей будут стремиться к плавной поездке, чтобы они могли работать на ноутбуке, планшете или традиционном бумажном блокноте в пути.

Почему электромагнитная система подвески автомобиля Bose так и не появилась на рынке

Bose — компания, наиболее известная своими высококачественными акустическими системами, — потратила три десятилетия на побочный проект по разработке системы активной подвески для автомобилей класса люкс.Эта система была увлечением покойного основателя компании Амара Боса. Несмотря на то, что в течение многих лет она оставалась тихой под кодовым названием Project Sound, в 2007 году г-н Боз сказал, что высокотехнологичная система подвески готова к коммерциализации. Jaguar, Mercedes, Honda и Ferrari проявили интерес к технологии, но ничего не произошло. Теперь новый генеральный директор Bose Боб Мареска раскрыл причину остановки проекта в интервью CNET.

Мареска был впервые нанят компанией Bose в 1980-х годах для работы инженером в проекте секретной подвески.Теперь, спустя 30 лет и несколько крупных промоушенов, Мареска объяснил, почему Project Sound так и не был реализован. Проект имел технический успех, но коммерческий провал, потому что уникальная система подвески была слишком тяжелой и дорогой для автопроизводителей, чтобы встраивать ее в автомобили. Тем не менее, как показано на видео выше, система великолепна.

Активная подвеска использует технологию динамиков для адаптации подвески к дорожным условиям, чтобы водители и пассажиры не чувствовали неровностей дороги.В нем используются электромагнитные двигатели, приводимые в действие усилителями мощности и переключателями, которые работают вместе, заставляя колеса подпрыгивать вверх и вниз над препятствиями, в то время как кузов автомобиля остается неподвижным.

Эта система использует собственное программное обеспечение, линейные электромагнитные двигатели и усилители мощности для управления каждым колесом.

Bose

К сожалению, специальный металл и мощный компьютерный процессор делают систему тяжелой и дорогой. В настоящее время технология, на разработку которой ушло много лет и долларов, используется в Bose Ride, специальном сиденье для коммерческих грузовиков, предназначенном для снижения утомляемости водителей и уменьшения болей в спине.

Источник: CNET |
Фото MIKI Yoshihito (´ ・ ω ・)

automotiveboseBose Project Sounдля электромагнитной подвески

Об авторе

Магнитная система управления ходом General Motors

Развитие

Magnetic Ride Control был первоначально разработан как MagneRide компанией Delphi Automotive Corporation, поставщиком автомобилей, основанной General Motors в 1994 году как Группа автомобильных компонентов (ACG).

В 1995 году ACG была переименована в Delphi Automotive Systems, а затем в 1999 году была выделена в полностью независимую государственную корпорацию.После подачи заявления о защите от банкротства в соответствии с главой 11 в 2005 году, Delphi была впоследствии куплена Beijing West Industries, которая в настоящее время владеет компанией.

Поколения

MagneRide в настоящее время находится в третьем поколении, первая итерация этой технологии дебютировала на Cadillac STS Seville 2002 года.

По сравнению с первыми двумя поколениями, система MagneRide третьего поколения включает улучшенные уплотнения и подшипники, позволяющие расширить область применения системы на более тяжелых транспортных средствах, таких как пикапы и внедорожники, с наиболее заметными улучшениями в блоке управления двигателем и катушках.

Законодательное требование для бессвинцовых ЭБУ побудило блок управления системы MagneRide третьего поколения быть полностью переработанным. Абсолютно новый ЭБУ имеет в три раза большую вычислительную мощность системы второго поколения, в десять раз больше памяти и более точную настройку.

В то время как системы MagneRide первого и второго поколения использовали одну катушку внутри одного демпфера, в системе третьего поколения используются две катушки меньшего размера, намотанные в противоположных направлениях. Изменение было сделано для устранения короткой задержки продолжительностью 20 мс во времени реакции демпферов, вызванной явлением с единственной электромагнитной катушкой, которое произошло с момента отключения ЭБУ до момента, когда демпфер потерял свое магнитное поле.Это было вызвано временным электрическим током в электромагните, известным как вихревой ток. Переход на двухкатушечную систему привел к тому, что система подвески могла реагировать быстрее.

Использование

MagneRide был впервые использован General Motors в 2002 Cadillac Seville STS. В настоящее время он используется во всем модельном портфеле GM либо в качестве опции, либо в качестве стандартного оборудования на различных автомобилях Cadillac, Buick, Chevrolet и GMC. Другие автопроизводители, включая Ferrari, Audi, Land Rover и Ford, также используют эту технологию.

GM представляет еще более быструю магнитную систему управления ходом четвертого поколения

Прошло почти 20 лет с тех пор, как Cadillac впервые представила свою изящную технологию MagneRide на Cadillac STS Seville, и в то время это было довольно новаторское решение, предлагающее технологию, которая могла бы регулировать и адаптировать компоненты подвески автомобиля в режиме реального времени в ответ на изменения местности. Теперь на своем четвертом поколении MagneRide 4.0 подвергается ряду существенных обновлений, что делает его, по словам Cadillac, самой быстро реагирующей технологией подвески в мире.И мы в некотором роде верим в это утверждение, так как демпфирование на 45% быстрее, чем в третьем поколении.

10 Фото

Согласно Cadillac, это самые драматические изменения в системе MagneRide на сегодняшний день, которые повысят ходовые качества и комфорт при движении по дорогам Cadillac CT4-V, CT5-V, CT5 Sport и Escalade 2021 года. «Благодаря MagneRide 4.0 самая быстрая в мире система подвески стала еще быстрее», — сказал Томас Шиндерле, инженер по характеристикам автомобилей Cadillac.«В сочетании с отмеченной наградами заднеприводной архитектурой наших седанов, мы получаем два самых отзывчивых спортивных седана на рынке с рефлексами, которые поднимают и без того высокий порог наследия V-Series».

MagneRide — это активная система демпфирования, которая буквально использует электромагниты и магнитореологическую жидкость для изменения скорости демпфирования амортизаторов. Колесные акселерометры считывают дорогу до 1000 раз в секунду, вызывая корректировку магнитного заряда в жидкости.Затем эта жидкость почти мгновенно регулирует амортизаторы, позволяя автомобилю лучше реагировать на различные дорожные покрытия и повороты, обеспечивая максимальное сцепление с дорогой в любое время.

сэкономьте более 3400 долларов в среднем по рекомендованной розничной цене * на новом Cadillac CT4

Все аспекты предыдущей системы MagneRide были улучшены для создания версии 4.0, с новыми акселерометрами ступиц колес, инерциальным измерительным блоком, который обрабатывает изменения в четыре раза быстрее и точнее, новыми температурными картами для жидкости, новым контролем потока для обеспечения большей согласованности и более точное переключение между отскоком и сжатием, уменьшенное трение демпфера для более явных различий между режимами движения, а также новое программное и аппаратное обеспечение, помогающее автомобилю оставаться более ровным при прохождении поворотов.

MagneRide 4.0 входит в стандартную комплектацию Cadillac CT4-V 2021 года с задним приводом и CT5-V и стоит от 45 8901 доллар и 48 7901 доллар соответственно. CT5 Sport 2021 года может получить MagenRide 4.0 как часть дополнительного пакета V Performance Package, а также улучшения характеристик подвески и механического дифференциала повышенного трения. Cadillac Escalade 2021 года будет иметь MagneRide 4.0 на моделях Sport и Platinum в стандартной комплектации, цена на которую начинается с 86 8901 и 101 2901 долларов соответственно. Комплектация Premium Luxury может получить MagneRide 4.0 как часть дополнительного пакета производительности.

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8 , Август 2021 Публикация в процессе …

Обзор статей


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для свою систему управления качеством.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 8 (август 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 8, август 2021 г. Публикация продолжается …

Просмотр Документы


IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


Cadillac Magnetic Ride Control

ЧТО ТАКОЕ MAGNETIC RIDE CONTROL ™?

Выбирая автомобиль мирового класса, такой как Cadillac, вы получаете гораздо больше, чем просто автомобиль. Традиции высокого мастерства насчитывают десятилетия, и с каждым новым модельным годом модельный ряд Cadillac предлагает все более инновационные и сложные автомобили. Узнайте о Magnetic Ride Control ™, одной из передовых систем, которыми вы сможете насладиться в своем новом Cadillac, а затем посетите наш дилерский центр Cadillac недалеко от Хобарта, штат Индиана, чтобы протестировать свои любимые модели.

Как работает Magnetic Ride Control ™?

Magnetic Ride Control ™ — это система подвески, которая обеспечивает более плавную и приятную поездку для вас и ваших пассажиров, независимо от того, куда вы направляетесь. Cadillac дебютировал с этой изобретательной технологией в 2002 году с Cadillac Seville, и теперь она используется во многих новых моделях Cadillac. Magnetic Ride Control ™ гарантирует высочайшее качество каждой поездки на вашем Cadillac. Жидкость в системе подвески насыщена металлизированными частицами, которые помогают вашему автомобилю мгновенно реагировать и реагировать на дорогу.Фактически, Magnetic Ride Control ™ считывает дорогу 1000 раз в секунду — в 10 раз быстрее, чем мгновение ока — для соответствующей регулировки амортизаторов. Независимо от того, насколько каменистая дорога впереди, качество вашей езды не ухудшается. С системой Magnetic Ride Control ™ ваш автомобиль реагирует на каждый поворот и неровность на пути, чтобы шасси было управляемым и обеспечивала безупречную работу изо дня в день.

Какие модели Cadillac предлагают Magnetic Ride Control ™?

Magnetic Ride Control ™, самая быстрая в мире система подвески, доступна на большинстве новых моделей Cadillac.Он может быть стандартным для более высоких комплектаций определенных моделей, но в противном случае он часто входит в пакеты Performance или Premium. Если вы выберете эти модели Cadillac, среди прочих, вы получите доступ к этой инновационной подвеске и системе амортизаторов:

  • Кадиллак АТС
  • Кадиллак CTS
  • Кадиллак XTS
  • Кадиллак CT6
  • Кадиллак Эскалейд

Приходите в Schepel Cadillac, чтобы изучить наш новый инвентарь Cadillac и испытать Magnetic Ride Control ™ из первых рук.Нам не терпится помочь вам найти Кадиллак вашей мечты.

Как работают системы адаптивной подвески?

Адаптивные амортизаторы становятся все более распространенными на автомобилях с высокими характеристиками, но каковы основные типы и как они работают?

Конструкция подвески — это компромисс.Для оптимальной управляемости автомобиль в идеале должен быть достаточно твердым, избегать крена и наклона кузова и поддерживать хорошее пятно контакта шины с дорогой. Но жесткая настройка также делает автомобиль жестким на дороге. Слишком сильно смягчите демпфирование, и вы будете ездить плавно, но с довольно тревожным наклоном на первом повороте.

Производители должны точно настроить пружины, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости своих автомобилей, чтобы достичь наилучшего возможного компромисса, но есть также вариант, когда все готово: адаптивная подвеска.

Эти системы позволяют пользователям решать, насколько прочен или мягок их автомобиль, в то время как сложные программные системы постоянно отслеживают условия и при необходимости вносят небольшие изменения в поведение подвески.

Но есть несколько способов сделать это. Вот основные типы систем адаптивной подвески, с которыми вы, вероятно, столкнетесь:

Магнитореологический

Любимый крупными автопроизводителями, такими как General Motors и VW Group, магнитореологический демпфер или демпфер MagneRide обычно имеет однотрубную конструкцию, заполненную магнитореологической жидкостью.Это синтетическое масло, содержащее частицы железа толщиной всего несколько микрометров (несколько тысячных долей миллиметра). Под воздействием магнитного поля одной или нескольких магнитных катушек в демпфере частицы выравниваются.

Хотя это не меняет — как некоторые сообщают — вязкость жидкости, перестройка частиц способна придать ей почти твердое состояние, что затрудняет прохождение поршня демпфера. Сила поля определяет, насколько «твердая» жидкость, позволяя программному обеспечению автомобиля контролировать, насколько твердым или мягким будет демпфер.

Большинство автомобилей с амортизаторами MagneRide будут иметь предустановки на выбор, которые различаются по жесткости, но в дополнение к этим общим настройкам программное обеспечение системы будет постоянно контролировать дорожное покрытие и то, как автомобиль движется, внося дальнейшие корректировки в соответствии с требованиями.

с клапаном

Однако можно поиграть с жесткостью демпфера на лету, не прибегая к причудливой магнитной жидкости.Во многих системах используется клапан для управления скоростью потока жидкости через поршень, а не для изменения свойств самой жидкости. Чем более ограничен поток, тем жестче ход поршня демпфера.

Например,

Aston Martin использует систему от Bilstein под торговой маркой «Damptronic». Здесь поршневой узел состоит из твердого клапана и мягкого клапана. Поток через мягкий клапан регулируется электронно с помощью соленоида, при этом мягкий клапан полностью закрыт в самом жестком профиле заслонки.

Наслаждайтесь вступлением …

Подобные системы имеют настройки, которые определяют общее поведение, но, как и магнитореологические демпферы, работа постоянно меняется.В случае Damptronic система управления амортизатором учитывает показания различных акселерометров и датчиков дорожного просвета.

В некоторых приложениях, таких как DBS Superleggera, Damptronic даже изменяет жесткость амортизаторов в зависимости от угла поворота рулевого колеса, настраивая его для более четкого поворота.

Пневматическая подвеска

Принцип работы системы пневматической подвески OEM такой же, как и у системы послепродажного обслуживания — диапазон ее работы не такой уж и большой.

Здесь винтовые пружины заменены подушками безопасности или пневморессорами, часто сделанными из резины и полиуретанового композита. Компрессор заполняет эти пневморессоры через резервуар в разной степени: чем больше воздуха поступает, тем выше дорожный просвет.

Помимо возможности изменять высоту дорожного просвета, воздушные установки позволяют изменять жесткость пружины. Это осуществляется через серию камер на каждой пневматической рессоре, по три в случае системы, которую использует Bentley. В этой трехкамерной установке два отсека можно активировать или деактивировать с помощью электромагнитного клапана.

За вычетом кузова отчетливо видны пневморессоры Continental GT второго поколения.

Чем больше объем воздуха, тем мягче подвеска.Таким образом, в комфортном режиме все три камбера активны. Камера 1, самая маленькая из трех, работает сама по себе, когда требуется максимальная жесткость, или для жесткости пружины где-то посередине камеру 1 можно комбинировать либо с камерой 2, либо с камерой 3.

Пневматические рессоры — не единственная активная часть подвески — в Bentley каждая работает вместе с амортизатором ZF Sachs Continuous Damping Control (CDC), который работает аналогично системе Damptronic, описанной выше.

Что вы думаете об адаптивных амортизаторах? Отличный способ «взломать» компромиссы, связанные с подвеской, или еще одно ненужное усложнение современного автомобиля? Относитесь к комментариям!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *