คุณสมบัติและประโยชน์ของ Magnetic Suspension
Содержание
รถยนต์ที่ทันสมัยแม้จะมีงบประมาณมากที่สุดก็จะติดตั้งระบบกันสะเทือน ระบบนี้สามารถให้การขับขี่ที่สะดวกสบายบนถนนที่มีพื้นผิวประเภทต่างๆ อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากความสะดวกสบายแล้วจุดประสงค์ของส่วนนี้ของเครื่องยังเพื่อส่งเสริมการขับขี่อย่างปลอดภัย สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับการระงับคืออะไรอ่าน ในการตรวจสอบแยกต่างหาก.
เช่นเดียวกับระบบอัตโนมัติอื่น ๆ ระบบกันสะเทือนกำลังได้รับการอัพเกรด ต้องขอบคุณความพยายามของวิศวกรจากข้อกังวลเกี่ยวกับรถยนต์ต่างๆนอกเหนือจากการดัดแปลงเชิงกลแบบคลาสสิกแล้วยังมีการออกแบบนิวเมติก (อ่านรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้ ที่นี่), ระบบกันสะเทือนแบบไฮดรอลิกและแม่เหล็กและพันธุ์ของพวกเขา
ลองพิจารณาวิธีการทำงานของจี้ประเภทแม่เหล็กการปรับเปลี่ยนและข้อดีของโครงสร้างเชิงกลแบบคลาสสิก
Magnetic Suspension คืออะไร
แม้ว่าระบบลดแรงสั่นสะเทือนของรถจะได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและองค์ประกอบใหม่ ๆ ปรากฏขึ้นในการออกแบบหรือรูปทรงของชิ้นส่วนต่างๆที่เปลี่ยนแปลงไป แต่การทำงานของมันก็ยังคงเหมือนเดิม โช้คอัพช่วยลดแรงกระแทกที่ส่งจากถนนผ่านล้อไปยังตัวถัง (รายละเอียดเกี่ยวกับอุปกรณ์การปรับเปลี่ยนและความผิดพลาดของโช้คอัพอธิบายไว้ แยกต่างหาก). สปริงทำให้ล้อกลับสู่ตำแหน่งเดิม ด้วยรูปแบบการทำงานนี้การเคลื่อนที่ของรถจึงมาพร้อมกับการยึดเกาะอย่างต่อเนื่องของล้อกับพื้นผิวถนน
คุณสามารถเปลี่ยนโหมดกันสะเทือนได้อย่างรุนแรงโดยติดตั้งอุปกรณ์ปรับอัตโนมัติบนแพลตฟอร์มของเครื่องจักรที่ปรับให้เข้ากับสถานการณ์บนท้องถนนและปรับปรุงการควบคุมรถไม่ว่าถนนจะดีหรือแย่แค่ไหนก็ตาม ตัวอย่างของการออกแบบดังกล่าวคือระบบกันสะเทือนแบบปรับได้ซึ่งมีการติดตั้งในรุ่นต่างๆไว้แล้วในรุ่นอนุกรม (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ประเภทนี้โปรดอ่าน ที่นี่).
ในฐานะหนึ่งในกลไกการปรับตัวที่แตกต่างกันจึงมีการพัฒนาระบบกันสะเทือนประเภทแม่เหล็กไฟฟ้า หากเราเปรียบเทียบการพัฒนานี้กับอะนาล็อกไฮดรอลิกแล้วในการปรับเปลี่ยนครั้งที่สองจะมีของเหลวพิเศษในตัวกระตุ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเปลี่ยนความดันในแหล่งกักเก็บเพื่อให้องค์ประกอบที่ทำให้หมาด ๆ แต่ละชิ้นเปลี่ยนความแข็ง หลักการคล้ายกันสำหรับประเภทนิวเมติก ข้อเสียของระบบดังกล่าวคือวงจรการทำงานไม่สามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์บนท้องถนนได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากจำเป็นต้องมีสื่อการทำงานเพิ่มเติมอีกจำนวนหนึ่งซึ่งควรใช้เวลาสองสามวินาที
วิธีที่เร็วที่สุดในการรับมือกับงานนี้อาจเป็นกลไกที่ทำงานบนพื้นฐานของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าขององค์ประกอบของผู้บริหาร พวกเขาตอบสนองต่อคำสั่งได้มากกว่าเนื่องจากในการเปลี่ยนโหมดการทำให้หมาด ๆ จึงไม่จำเป็นต้องปั๊มหรือระบายสื่อการทำงานออกจากถัง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระบบกันสะเทือนแม่เหล็กให้คำสั่งและอุปกรณ์จะตอบสนองต่อสัญญาณเหล่านี้ทันที
ความสะดวกสบายในการขับขี่ที่เพิ่มขึ้นความปลอดภัยด้วยความเร็วสูงและพื้นผิวถนนที่ไม่เสถียรตลอดจนความสะดวกในการจัดการคือสาเหตุหลักที่นักพัฒนาพยายามใช้ระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็กในรถยนต์ที่ใช้งานจริงเนื่องจากการออกแบบแบบคลาสสิกไม่สามารถบรรลุพารามิเตอร์ที่เหมาะสมได้ในเรื่องนี้
แนวคิดในการสร้างยานพาหนะแบบ "โฉบ" ไม่ใช่เรื่องใหม่ เธอมักจะพบในหน้าผลงานที่ยอดเยี่ยมพร้อมเที่ยวบินกราวิคาร์ที่งดงาม จนถึงปีแรกของทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่แล้วความคิดนี้ยังคงอยู่ในขั้นตอนของจินตนาการและมีนักวิจัยบางคนเท่านั้นที่คิดว่าเป็นไปได้ แต่ในอนาคตอันไกลโพ้น
อย่างไรก็ตามในปี 1982 การพัฒนารถไฟขบวนแรกของโลกที่เคลื่อนที่ด้วยระบบกันสะเทือนแม่เหล็กได้ปรากฏขึ้น ยานพาหนะนี้ถูกเรียกว่าแมกนีโตเพลน เมื่อเทียบกับอะนาล็อกคลาสสิกรถไฟขบวนนี้พัฒนาความเร็วที่ไม่เคยมีมาก่อนในเวลานั้นมากกว่า 500 กม. / ชม. และในแง่ของความนุ่มนวลของ "การบิน" และการทำงานที่ไร้เสียงรบกวนมีเพียงนกเท่านั้นที่สามารถแข่งขันได้จริง ข้อเสียเปรียบเพียงประการเดียวเนื่องจากการดำเนินการพัฒนานี้ช้าไม่เพียง แต่ต้นทุนที่สูงของรถไฟเท่านั้น เพื่อให้เขาสามารถเคลื่อนที่ได้เขาต้องการแทร็กพิเศษที่ให้สนามแม่เหล็กที่เหมาะสม
แม้ว่าการพัฒนานี้จะยังไม่ได้ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ไม่ทิ้งโครงการ "รวบรวมฝุ่นบนชั้นวาง" นี้ เหตุผลก็คือหลักการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยขจัดแรงเสียดทานของล้อขับเคลื่อนบนพื้นผิวถนนได้อย่างสมบูรณ์เหลือเพียงแรงต้านอากาศ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายโอนยานพาหนะที่มีล้อทั้งหมดไปยังแชสซีประเภทเดียวกันอย่างสมบูรณ์ (จำเป็นต้องสร้างถนนที่สอดคล้องกันทั่วโลก) วิศวกรจึงมุ่งเน้นไปที่การแนะนำการพัฒนานี้ในระบบกันสะเทือนของรถยนต์
ด้วยการติดตั้งองค์ประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าในตัวอย่างทดสอบนักวิทยาศาสตร์จึงสามารถจัดหารถแนวคิดที่มีพลวัตและการควบคุมได้ดีขึ้น การออกแบบระบบกันสะเทือนแม่เหล็กค่อนข้างซับซ้อน เป็นชั้นวางที่ติดตั้งบนล้อทั้งหมดตามหลักการเดียวกับแร็ค MacPherson (อ่านรายละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้ ในบทความอื่น). องค์ประกอบเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีกลไกแดมเปอร์ (โช้คอัพ) หรือสปริง
การแก้ไขการทำงานของระบบนี้ดำเนินการผ่านชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (แยกจากกันเนื่องจากไมโครโปรเซสเซอร์จำเป็นต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมากและเปิดใช้งานอัลกอริทึมจำนวนมาก) คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของระบบกันสะเทือนนี้ก็คือไม่จำเป็นต้องมีทอร์ชั่นบาร์โคลงและชิ้นส่วนอื่น ๆ เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของรถที่เข้าโค้งและความเร็วสูง สามารถใช้ของเหลวแม่เหล็กชนิดพิเศษแทนได้ซึ่งรวมคุณสมบัติของของเหลวและวัสดุแม่เหล็กหรือโซลินอยด์วาล์วเข้าด้วยกัน
รถยนต์สมัยใหม่บางรุ่นใช้โช้คอัพที่มีสารคล้ายกันแทนน้ำมัน เนื่องจากมีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดความล้มเหลวของระบบ (อย่างไรก็ตามนี่ยังเป็นการพัฒนาใหม่ซึ่งยังไม่ได้คิดออกทั้งหมด) จึงอาจมีสปริงอยู่ในอุปกรณ์
หลักการของการดำเนินงาน
หลักการของการทำงานร่วมกันของแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของระบบกันสะเทือนแม่เหล็ก (ในระบบไฮดรอลิกเป็นของเหลวในอากาศนิวเมติก - อากาศและในกลศาสตร์ - ชิ้นส่วนยืดหยุ่นหรือสปริง) การทำงานของระบบนี้มีหลักการดังต่อไปนี้
จากหลักสูตรของโรงเรียนทุกคนรู้ว่าแม่เหล็กขั้วเดียวกันขับไล่ซึ่งกันและกัน ในการเชื่อมต่อองค์ประกอบแม่เหล็กคุณจะต้องใช้ความพยายามมากพอ (พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับขนาดขององค์ประกอบที่จะเชื่อมต่อและความแรงของสนามแม่เหล็ก) แม่เหล็กถาวรที่มีสนามที่แข็งแกร่งเพื่อรับน้ำหนักของรถนั้นหาได้ยากและขนาดขององค์ประกอบดังกล่าวจะไม่อนุญาตให้ใช้ในรถยนต์นับประสาปรับให้เข้ากับสถานการณ์บนท้องถนน
คุณยังสามารถสร้างแม่เหล็กด้วยไฟฟ้าได้อีกด้วย ในกรณีนี้จะทำงานก็ต่อเมื่อมีการกระตุ้นตัวกระตุ้นเท่านั้น ความแรงของสนามแม่เหล็กในกรณีนี้สามารถควบคุมได้โดยการเพิ่มกระแสบนชิ้นส่วนที่มีปฏิสัมพันธ์ ด้วยกระบวนการนี้มันเป็นไปได้ที่จะเพิ่มหรือลดแรงผลักและด้วยความแข็งของระบบกันสะเทือน
ลักษณะดังกล่าวของแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้สามารถใช้เป็นสปริงและแดมเปอร์ได้ สำหรับสิ่งนี้โครงสร้างจะต้องมีแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างน้อยสองตัว การไม่สามารถบีบอัดชิ้นส่วนได้มีผลเช่นเดียวกับโช้คอัพแบบคลาสสิกและแรงผลักของแม่เหล็กเปรียบได้กับสปริงหรือสปริง เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้รวมกันสปริงแม่เหล็กไฟฟ้าจึงตอบสนองได้เร็วกว่ามากเมื่อเทียบกับกลไกเชิงกลและเวลาตอบสนองต่อสัญญาณควบคุมจะสั้นกว่ามากเช่นเดียวกับในกรณีของระบบไฮดรอลิกส์หรือนิวเมติกส์
ในคลังแสงของนักพัฒนามีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้งานได้เพียงพอสำหรับการปรับเปลี่ยนต่างๆ สิ่งที่เหลืออยู่คือการสร้าง ECU ระบบกันสะเทือนที่มีประสิทธิภาพซึ่งจะรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ตำแหน่งแชสซีและตัวถังและปรับแต่งระบบกันสะเทือนอย่างละเอียด ตามทฤษฎีแล้วแนวคิดนี้ค่อนข้างจะนำไปใช้ได้จริง แต่การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการพัฒนานี้มี "ข้อผิดพลาด" หลายประการ
ประการแรกค่าใช้จ่ายในการติดตั้งดังกล่าวจะสูงเกินไปสำหรับผู้ขับขี่รถยนต์ที่มีรายได้วัสดุโดยเฉลี่ย และไม่ใช่ว่าคนรวยทุกคนจะสามารถซื้อรถที่มีระบบกันสะเทือนแม่เหล็กแบบเต็มใบได้ ประการที่สองการบำรุงรักษาระบบดังกล่าวจะเกี่ยวข้องกับปัญหาเพิ่มเติมตัวอย่างเช่นความซับซ้อนของการซ่อมแซมและผู้เชี่ยวชาญจำนวนน้อยที่เข้าใจความซับซ้อนของระบบ
สามารถพัฒนาระบบกันสะเทือนแม่เหล็กแบบเต็มรูปแบบได้ แต่จะไม่สามารถสร้างการแข่งขันที่คุ้มค่าได้เนื่องจากมีเพียงไม่กี่คนที่ต้องการแลกกับโชคลาภเพียงเพราะความเร็วในการตอบสนองของระบบกันสะเทือนแบบปรับได้ ราคาถูกกว่ามากและประสบความสำเร็จอย่างดีองค์ประกอบแม่เหล็กที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าสามารถนำมาใช้ในการออกแบบโช้คอัพแบบคลาสสิกได้
และเทคโนโลยีนี้มีสองแอพพลิเคชั่นอยู่แล้ว:
- ติดตั้งวาล์วไฟฟ้าในโช้คอัพที่เปลี่ยนส่วนของช่องที่น้ำมันเคลื่อนที่จากช่องหนึ่งไปยังอีกช่องหนึ่ง ในกรณีนี้คุณสามารถเปลี่ยนความแข็งของระบบกันสะเทือนได้อย่างรวดเร็ว: ยิ่งช่องเปิดบายพาสกว้างขึ้นโช้คอัพก็จะยิ่งนุ่มลงและในทางกลับกัน
- ฉีดของเหลวแม่เหล็กเข้าไปในช่องของโช้คอัพซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติเนื่องจากผลของสนามแม่เหล็กที่มีต่อมัน สาระสำคัญของการดัดแปลงดังกล่าวจะเหมือนกับการดัดแปลงก่อนหน้านี้ - สารที่ใช้งานได้จะไหลเร็วขึ้นหรือช้าลงจากห้องหนึ่งไปยังอีกห้องหนึ่ง
ตัวเลือกทั้งสองถูกใช้แล้วในรถบางรุ่น การพัฒนาครั้งแรกไม่เร็วนัก แต่มีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับโช้คอัพที่เต็มไปด้วยของเหลวแม่เหล็ก
ประเภทของสารแขวนลอยแม่เหล็ก
เนื่องจากระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็กเต็มรูปแบบยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาผู้ผลิตรถยนต์จึงนำโครงร่างนี้ไปใช้ในรุ่นรถของตนบางส่วนตามหนึ่งในสองเส้นทางดังกล่าว
ในโลกในบรรดาพัฒนาการของสารแขวนลอยแม่เหล็กมีสามสายพันธุ์ที่สมควรได้รับความสนใจ แม้จะมีหลักการทำงานการออกแบบและการใช้แอคชูเอเตอร์ที่แตกต่างกันการปรับเปลี่ยนทั้งหมดนี้มีความคล้ายคลึงกันหลายประการ รายการประกอบด้วย:
- คันโยกและองค์ประกอบอื่น ๆ ของการเดินของรถซึ่งกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของล้อในระหว่างการทำงานของระบบกันสะเทือน
- เซ็นเซอร์สำหรับตำแหน่งของล้อที่สัมพันธ์กับตัวถังความเร็วในการหมุนและสถานะของถนนด้านหน้ารถ รายการนี้ยังรวมถึงเซ็นเซอร์ที่ใช้งานทั่วไปเช่นแรงกดแป้นคันเร่ง / เบรกภาระเครื่องยนต์ความเร็วรอบเครื่องยนต์ ฯลฯ
- ชุดควบคุมแยกต่างหากซึ่งจะรวบรวมและประมวลผลสัญญาณจากเซ็นเซอร์ทั้งหมดในระบบ ไมโครโปรเซสเซอร์สร้างพัลส์ควบคุมตามอัลกอริทึมที่ถูกเย็บระหว่างการผลิต
- แม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าจะเกิดสนามแม่เหล็กที่มีขั้วที่สอดคล้องกัน
- โรงไฟฟ้าที่สร้างกระแสไฟฟ้าที่สามารถกระตุ้นแม่เหล็กที่ทรงพลังได้
ลองพิจารณาว่าอะไรคือความผิดปกติของแต่ละคนจากนั้นเราจะพูดถึงข้อดีและข้อเสียของระบบแดมเปอร์ของรถรุ่นแม่เหล็ก ก่อนที่เราจะเริ่มต้นควรชี้แจงว่าไม่มีระบบใดเป็นผลมาจากการจารกรรมขององค์กร การพัฒนาแต่ละอย่างเป็นแนวคิดที่พัฒนาขึ้นเฉพาะตัวซึ่งมีสิทธิ์ที่จะมีอยู่ในโลกของอุตสาหกรรมยานยนต์
ระบบกันสะเทือนแม่เหล็ก SKF
SKF เป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ในสวีเดนสำหรับการซ่อมรถยนต์ระดับมืออาชีพ การออกแบบโช้คอัพแม่เหล็กของแบรนด์นี้เรียบง่ายที่สุด อุปกรณ์ของชิ้นส่วนสปริงและกันกระแทกเหล่านี้มีองค์ประกอบดังต่อไปนี้:
- แคปซูล;
- แม่เหล็กไฟฟ้าสองตัว
- ก้านแดมเปอร์;
- ฤดูใบไม้ผลิ
หลักการทำงานของระบบดังกล่าวมีดังนี้ เมื่อระบบไฟฟ้าของรถยนต์เริ่มทำงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ในแคปซูลจะทำงาน เนื่องจากขั้วของสนามแม่เหล็กเหมือนกันองค์ประกอบเหล่านี้จึงถูกขับไล่จากกัน ในโหมดนี้อุปกรณ์จะทำงานเหมือนสปริง - ไม่อนุญาตให้ตัวถังรถนอนบนล้อ
เมื่อรถขับอยู่บนท้องถนนเซ็นเซอร์ในแต่ละล้อจะส่งสัญญาณไปยัง ECU จากข้อมูลเหล่านี้ชุดควบคุมจะเปลี่ยนความแรงของสนามแม่เหล็กซึ่งจะช่วยเพิ่มการเดินทางของสตรัทและระบบกันสะเทือนจะกลายเป็นความนุ่มนวลแบบคลาสสิกจากแบบสปอร์ต ชุดควบคุมยังควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวตั้งของแกนสตรัทซึ่งไม่ได้ให้ความรู้สึกว่าเครื่องกำลังทำงานบนสปริงเพียงอย่างเดียว
เอฟเฟกต์การสปริงไม่เพียง แต่เกิดจากคุณสมบัติที่น่ารังเกียจของแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสปริงซึ่งติดตั้งบนชั้นวางในกรณีที่ไฟฟ้าดับ นอกจากนี้องค์ประกอบนี้ยังช่วยให้คุณสามารถปิดแม่เหล็กเมื่อรถจอดด้วยระบบออนบอร์ดที่ไม่ได้ใช้งาน
ข้อเสียของระบบกันสะเทือนประเภทนี้คือใช้พลังงานมากเนื่องจาก ECU จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าในขดลวดแม่เหล็กอยู่ตลอดเวลาเพื่อให้ระบบปรับให้เข้ากับสถานการณ์บนท้องถนนได้อย่างรวดเร็ว แต่ถ้าเราเปรียบเทียบ "ความตะกละ" ของระบบกันสะเทือนนี้กับอุปกรณ์เสริมบางอย่าง (เช่นกับเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความร้อนภายในที่ใช้งานได้) ก็จะไม่ใช้ไฟฟ้าจำนวนมากในระดับวิกฤต สิ่งสำคัญคือมีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟที่เหมาะสมในเครื่อง (มีการอธิบายกลไกการทำงานใด ที่นี่).
เดลฟีระงับ
คุณสมบัติการลดแรงสั่นสะเทือนใหม่นำเสนอโดยระบบกันสะเทือนที่พัฒนาโดย บริษัท อเมริกัน Delphi ภายนอกมันคล้ายกับท่าทางของ McPherson แบบคลาสสิก อิทธิพลของแม่เหล็กไฟฟ้าจะดำเนินการเฉพาะกับคุณสมบัติของของเหลวรีโอโลจีแม่เหล็กในโพรงของโช้คอัพ แม้จะมีการออกแบบที่เรียบง่าย แต่ระบบกันสะเทือนประเภทนี้แสดงให้เห็นถึงการปรับความแข็งของแดมเปอร์ที่ดีเยี่ยมโดยขึ้นอยู่กับสัญญาณจากชุดควบคุม
เมื่อเทียบกับไฮดรอลิกที่มีความแข็งแปรผันการปรับเปลี่ยนนี้ตอบสนองได้เร็วกว่ามาก การทำงานของแม่เหล็กจะเปลี่ยนความหนืดของสารทำงานเท่านั้น ส่วนสปริงที่เกี่ยวข้องนั้นไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนความแข็ง หน้าที่ของมันคือการคืนล้อสู่ถนนโดยเร็วที่สุดเมื่อขับรถเร็วบนพื้นผิวที่ไม่เรียบ ขึ้นอยู่กับวิธีการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระบบสามารถทำให้ของเหลวในโช้คอัพมีความลื่นไหลมากขึ้นเพื่อให้แกนแดมเปอร์เคลื่อนที่เร็วขึ้น
คุณสมบัติของระบบกันสะเทือนเหล่านี้มีประโยชน์เพียงเล็กน้อยสำหรับการขนส่งพลเรือน เศษส่วนของวินาทีมีบทบาทสำคัญในมอเตอร์สปอร์ต ระบบเองไม่ต้องการพลังงานมากเท่ากับในกรณีของแดมเปอร์ชนิดก่อนหน้านี้ ระบบดังกล่าวยังควบคุมโดยอาศัยข้อมูลที่มาจากเซ็นเซอร์ต่างๆที่อยู่บนล้อและองค์ประกอบโครงสร้างระบบกันสะเทือน
การพัฒนานี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในแบรนด์ระบบกันสะเทือนแบบปรับได้ เช่น Audi และ GM (บางรุ่น Cadillac และ Chevrolet)
ระบบกันสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้าของ Bose
แบรนด์ Bose เป็นที่รู้จักในหมู่ผู้ขับขี่รถยนต์จำนวนมากในเรื่องระบบลำโพงระดับพรีเมี่ยม แต่นอกเหนือจากการจัดเตรียมระบบเสียงคุณภาพสูงแล้ว บริษัท ยังดำเนินการพัฒนาระบบกันสะเทือนแม่เหล็กที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดประเภทหนึ่ง ในตอนท้ายของศตวรรษที่ยี่สิบศาสตราจารย์ผู้สร้างอะคูสติกที่น่าทึ่งก็ "ติดเชื้อ" ด้วยแนวคิดในการสร้างระบบกันสะเทือนแม่เหล็กแบบเต็มใบ
การออกแบบการพัฒนามีลักษณะคล้ายกับโช้คอัพก้านเดียวกันและมีการติดตั้งแม่เหล็กไฟฟ้าในอุปกรณ์ตามหลักการเช่นเดียวกับการดัดแปลง SKF เพียง แต่พวกเขาไม่ขับไล่กันเหมือนในเวอร์ชั่นแรก แม่เหล็กไฟฟ้านั้นตั้งอยู่ตามความยาวทั้งหมดของแท่งและลำตัวซึ่งอยู่ภายในที่มันเคลื่อนที่และสนามแม่เหล็กจะขยายใหญ่สุดและจำนวนบวกจะเพิ่มขึ้น
ความไม่ชอบมาพากลของการติดตั้งดังกล่าวคือไม่ต้องใช้พลังงานมากขึ้น นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ของทั้งแดมเปอร์และสปริงพร้อมกันและทำงานได้ทั้งในโหมดนิ่ง (รถกำลังยืน) และในโหมดไดนามิก (รถกำลังเคลื่อนที่ไปตามถนนที่เป็นหลุมเป็นบ่อ)
ระบบเองให้การควบคุมกระบวนการจำนวนมากที่เกิดขึ้นในขณะที่รถกำลังขับ การสั่นของการสั่นเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในขั้วของสนามแม่เหล็ก ระบบ Bose ถือเป็นมาตรฐานของการออกแบบระบบกันสะเทือนดังกล่าวทั้งหมด มันสามารถให้จังหวะที่มีประสิทธิภาพของคันได้มากถึงยี่สิบเซนติเมตรทำให้ร่างกายคงที่อย่างสมบูรณ์แบบโดยไม่ต้องกลิ้งแม้แต่น้อยที่สุดในระหว่างการเข้าโค้งด้วยความเร็วสูงรวมถึง "การจิก" ในระหว่างการเบรก
ระบบกันสะเทือนแบบแม่เหล็กนี้ได้รับการทดสอบกับ Lexus LS รุ่นเรือธงของผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติญี่ปุ่นซึ่งล่าสุดได้รับการปรับปรุงใหม่ (มีการนำเสนอการทดลองขับหนึ่งในรุ่นก่อนหน้าของซีดานพรีเมียม ในบทความอื่น). แม้ว่ารุ่นนี้จะได้รับการระงับคุณภาพสูงแล้วซึ่งโดดเด่นด้วยการทำงานที่ราบรื่นในระหว่างการนำเสนอระบบแม่เหล็กก็เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่สังเกตเห็นความชื่นชมของนักข่าวรถยนต์
ผู้ผลิตได้ติดตั้งระบบนี้ด้วยโหมดการทำงานหลายโหมดและการตั้งค่าที่แตกต่างกันจำนวนมาก ตัวอย่างเช่นเมื่อรถเข้าโค้งด้วยความเร็วสูง ECU ของระบบกันสะเทือนจะบันทึกความเร็วของรถซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการม้วนตัว ขึ้นอยู่กับสัญญาณจากเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าจะถูกจ่ายไปยังชั้นวางของล้อที่โหลดมากกว่าหนึ่งล้อ (บ่อยครั้งที่เป็นล้อหน้าซึ่งอยู่บนวิถีด้านนอกของครึ่งวงกลมของการหมุน) ด้วยเหตุนี้ล้อหลังด้านนอกจึงกลายเป็นล้อรองรับและรถยังคงยึดเกาะกับพื้นผิวถนน
คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของระบบกันสะเทือนแม่เหล็กของ Bose คือสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองได้ เมื่อแกนโช้กอัพเคลื่อนที่ระบบการพักฟื้นที่เกี่ยวข้องจะรวบรวมพลังงานที่ปล่อยออกมาเข้าสู่ตัวสะสม เป็นไปได้ว่าการพัฒนานี้จะมีความทันสมัยต่อไป แม้ว่าในทางทฤษฎีแล้วระบบกันสะเทือนประเภทนี้จะมีประสิทธิภาพมากที่สุด แต่สิ่งที่ยากที่สุดคือการตั้งโปรแกรมชุดควบคุมเพื่อให้กลไกสามารถรับรู้ถึงศักยภาพทั้งหมดของระบบที่อธิบายไว้ในภาพวาด
แนวโน้มการปรากฏตัวของสารแขวนลอยแม่เหล็ก
แม้จะมีประสิทธิภาพที่ชัดเจน แต่ระบบกันสะเทือนแม่เหล็กแบบเต็มใบยังไม่ได้เข้าสู่การผลิตจำนวนมาก ในขณะนี้อุปสรรคสำคัญคือด้านต้นทุนและความซับซ้อนในการเขียนโปรแกรม ระบบกันสะเทือนแม่เหล็กแบบปฏิวัติมีราคาแพงเกินไปและยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์ (เป็นการยากที่จะสร้างซอฟต์แวร์ที่เพียงพอเนื่องจากต้องเปิดใช้งานอัลกอริทึมจำนวนมากในไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด) แต่ตอนนี้มีแนวโน้มเชิงบวกต่อการนำแนวคิดนี้ไปใช้ในยานยนต์สมัยใหม่
เทคโนโลยีใหม่ ๆ ต้องการเงินทุน เป็นไปไม่ได้ที่จะพัฒนาสิ่งแปลกใหม่และนำไปผลิตทันทีโดยไม่มีการทดสอบเบื้องต้นและนอกเหนือจากการทำงานของวิศวกรและโปรแกรมเมอร์แล้วกระบวนการนี้ยังต้องใช้เงินลงทุนมหาศาล แต่ทันทีที่มีการพัฒนาบนสายพานลำเลียงการออกแบบจะค่อยๆง่ายขึ้นทำให้เห็นอุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียง แต่ในรถยนต์ระดับพรีเมียมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรุ่นของกลุ่มราคากลางด้วย
เป็นไปได้ว่าเมื่อเวลาผ่านไประบบต่างๆจะดีขึ้นซึ่งจะทำให้ยานพาหนะที่มีล้อมีความสะดวกสบายและปลอดภัยมากขึ้น กลไกที่ขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันของแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถใช้ในการออกแบบยานพาหนะอื่น ๆ ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่นเพื่อเพิ่มความสะดวกสบายในขณะขับรถบรรทุกที่นั่งคนขับอาจไม่ได้ใช้ระบบลม แต่เป็นเบาะแม่เหล็ก
สำหรับการพัฒนาสารแขวนลอยแม่เหล็กไฟฟ้าในปัจจุบันระบบที่เกี่ยวข้องต่อไปนี้จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง:
- ระบบนำทาง. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต้องกำหนดสภาพของพื้นผิวถนนล่วงหน้า ที่ดีที่สุดคือทำตามข้อมูลของเครื่องนำทาง GPS (อ่านเกี่ยวกับคุณสมบัติของการทำงานของอุปกรณ์ ที่นี่). ระบบกันสะเทือนแบบปรับได้จัดเตรียมไว้ล่วงหน้าสำหรับพื้นผิวถนนที่ยากลำบาก (ระบบนำทางบางระบบให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพของพื้นผิวถนน) หรือสำหรับการเลี้ยวจำนวนมาก
- ระบบการมองเห็นข้างหน้ารถ จากเซ็นเซอร์อินฟราเรดและการวิเคราะห์ภาพกราฟิกที่มาจากกล้องวิดีโอด้านหน้าระบบจะต้องพิจารณาล่วงหน้าถึงลักษณะของการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวถนนและปรับให้เข้ากับข้อมูลที่ได้รับ
บาง บริษัท มีการนำระบบที่คล้ายกันมาใช้ในรุ่นของตนแล้วดังนั้นจึงมีความมั่นใจในการพัฒนาระบบกันสะเทือนแม่เหล็กสำหรับรถยนต์ที่ใกล้เข้ามา
ข้อดีและข้อเสีย
เช่นเดียวกับกลไกใหม่อื่น ๆ ที่มีแผนจะนำมาใช้ในการออกแบบรถยนต์ (หรือใช้ในยานยนต์แล้ว) ระบบกันสะเทือนแม่เหล็กไฟฟ้าทุกประเภทมีข้อดีและข้อเสีย
เรามาพูดถึงข้อดีก่อน รายการนี้ประกอบด้วยปัจจัยดังกล่าว:
- คุณสมบัติการทำให้หมาด ๆ ของระบบนั้นไม่มีใครเทียบได้ในแง่ของการทำงานที่ราบรื่น
- ด้วยการปรับแต่งโหมดลดแรงสั่นสะเทือนอย่างละเอียดทำให้การบังคับรถเกือบสมบูรณ์แบบหากไม่มีลักษณะการหมุนของการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า เอฟเฟกต์เดียวกันช่วยให้ยึดเกาะถนนได้สูงสุดไม่ว่าคุณภาพ
- ในระหว่างการเร่งความเร็วและการเบรกอย่างหนักรถจะไม่ "กัด" จมูกและไม่นั่งบนเพลาล้อหลังซึ่งในรถธรรมดาจะส่งผลกระทบต่อการยึดเกาะอย่างรุนแรง
- การสึกหรอของยางจะยิ่งมากขึ้น แน่นอนว่าหากรูปทรงของคันโยกและองค์ประกอบอื่น ๆ ของช่วงล่างและแชสซีได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสม (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับแคมเบอร์โปรดอ่าน แยกต่างหาก);
- อากาศพลศาสตร์ของรถได้รับการปรับปรุงเนื่องจากตัวรถขนานกับพื้นถนนเสมอ
- การสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบโครงสร้างจะถูกกำจัดโดยการกระจายแรงระหว่างล้อที่โหลด / ไม่โหลด
โดยหลักการแล้วจุดบวกทั้งหมดเกี่ยวข้องกับจุดประสงค์หลักของการระงับใด ๆ ผู้ผลิตรถยนต์ทุกรายพยายามปรับปรุงระบบลดแรงสั่นสะเทือนที่มีอยู่เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ของตนมีความใกล้เคียงกับอุดมคติที่กล่าวถึงมากที่สุด
สำหรับข้อเสียนั้นระบบกันสะเทือนแม่เหล็กมีเพียงหนึ่งเดียว นี่คือคุณค่าของมัน หากคุณติดตั้งการพัฒนาเต็มรูปแบบจาก Bose แม้จะมีคุณภาพต่ำของการตกแต่งภายในและการกำหนดค่าระบบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นต่ำรถก็ยังคงเสียค่าใช้จ่ายมากเกินไป ยังไม่มีผู้ผลิตรถยนต์รายเดียวที่พร้อมที่จะนำรถรุ่นดังกล่าวมาทำเป็นซีรีส์ (แม้จะเป็นรุ่นที่ จำกัด ก็ตาม) โดยหวังว่าคนรวยจะซื้อผลิตภัณฑ์ใหม่ทันทีและไม่มีเหตุผลในการลงทุนเพื่อโชคลาภในรถยนต์ที่จะอยู่ในโกดัง . ทางเลือกเดียวคือการผลิตรถยนต์ดังกล่าวในแต่ละคำสั่งซื้อ แต่ในกรณีนี้มี บริษัท เพียงไม่กี่แห่งที่พร้อมให้บริการดังกล่าว
โดยสรุปเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับการทำงานของระบบกันสะเทือนแม่เหล็กของ Bose เมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นคลาสสิก:
