Tính năng và lợi ích của hệ thống treo từ tính trên ô tô
nội dung
Ngày nay, hệ thống treo điện từ của ô tô tiếp tục được tinh chỉnh bởi các chuyên gia từ khắp nơi trên thế giới, những người sẽ có thể làm cho nó dễ tiếp cận hơn với người tiêu dùng nói chung và các nhà sản xuất ô tô hàng đầu sẽ bắt đầu sử dụng đại trà công nghệ này trên các thương hiệu xe hơi phổ biến.
Kể từ khi phát minh ra động cơ đốt trong, hệ thống treo của ô tô không có nhiều thay đổi - nó đã được cải tiến theo thực tế của thời điểm hiện tại. Hệ thống treo điện từ của xe thể hiện một bước đột phá về cấu trúc, nhưng cần cải tiến để sử dụng đại trà.
Hệ thống treo ô tô điện từ là gì
Vai trò mà hệ thống treo điện từ của ô tô thực hiện không khác với các loại lò xo, lò xo xoắn, lò xo hoặc khí nén thông thường - nó kết nối ô tô với mặt đường. Không giống như hệ thống treo thông thường, hệ thống treo từ tính không có các bộ phận và thành phần truyền thống: bộ giảm xóc, bộ phận ổn định, thanh đàn hồi.
Trong thiết kế với hệ thống treo điện từ, mỗi bánh xe được trang bị một giá đỡ đặc biệt thực hiện công việc của một bộ giảm xóc và một phần tử đàn hồi cùng nhau. Thông tin trong khi lái xe từ các bánh xe đi vào bộ điều khiển điện tử, và nó sẽ điều khiển hệ thống treo ngay lập tức. Mọi thứ mà các thành phần và bộ phận thực hiện trong hệ thống treo cơ khí đều xảy ra dưới tác động của từ trường.
Cách thức hoạt động của hệ thống treo từ tính
Nghiên cứu về điện từ - sự tương tác của điện và từ trường - đã dẫn các nhà khoa học đến ý tưởng tạo ra một phương tiện bay trong không khí. Việc sử dụng phương pháp này sẽ cải thiện phương tiện vận tải mà không có các bộ phận và cụm lắp ráp không cần thiết. Ngày nay, những công nghệ như vậy chỉ có thể có trong những câu chuyện huyền ảo, mặc dù nguyên lý điện từ học đã được sử dụng trong thiết kế hệ thống treo ô tô từ những năm 80 của thế kỷ 20.
Hệ thống treo điện từ Bose
Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo từ dựa trên việc sử dụng một động cơ điện thực hiện 2 chức năng:
- Giảm chấn động hoặc chống rung. Phần của hệ thống treo mà các nam châm tác động lẫn nhau đóng vai trò như một bộ giảm xóc và thanh chống.
- Truyền mô-men xoắn từ động cơ đến các bánh xe. Ở đây, đặc tính đẩy lùi các cực từ giống nhau được sử dụng, và bộ xử lý máy tính sử dụng thành công khả năng này như các phần tử đàn hồi, và nó gần như nhanh như chớp.
Hệ thống treo từ tính chỉ áp dụng cho toàn bộ xe, không giống như hệ thống treo truyền thống, trong đó một nguyên tắc có thể được sử dụng ở phía trước và nguyên tắc khác ở phía sau.
Ưu nhược điểm của mặt dây chuyền từ tính
Mỗi đặc điểm thiết kế đều có ưu và nhược điểm.
| Ưu điểm | Nhược điểm |
| Trong trường hợp không có năng lượng điện, hệ thống treo từ tính bắt đầu hoạt động giống như các đối tác cơ học. | Chi phí quá cao |
| Phản ứng tức thời của từng bánh xe trước những thay đổi của mặt đường. | |
| Mang lại sự mượt mà đồng đều của chuyển động. | |
| Không cảm nhận được sự bất thường của đường ray, như với khí nén hoặc lò xo, và hệ thống giữ xe, giảm rung động và dừng các cuộn thân xe. | |
| Chuyến đi thoải mái cho tất cả mọi người ngồi trong cabin. | |
| Sử dụng tối đa công năng của máy với mức tiêu hao năng lượng thấp. |
Ngày nay, hệ thống treo điện từ của ô tô tiếp tục được tinh chỉnh bởi các chuyên gia từ khắp nơi trên thế giới, những người sẽ có thể làm cho nó dễ tiếp cận hơn với người tiêu dùng nói chung và các nhà sản xuất ô tô hàng đầu sẽ bắt đầu sử dụng đại trà công nghệ này trên các thương hiệu xe hơi phổ biến.
Các nhà sản xuất hàng đầu
Phương tiện đầu tiên vào những năm 80 trên tàu đệm từ là tàu bay từ trường của thành phố Berlin, hay maglev, từ cách nói tiếng Anh là bay từ trường. Con tàu thực sự lượn trên đường ray đơn. Ngày nay, sự tắc nghẽn của các thành phố lớn với các cơ sở hạ tầng không cho phép sử dụng maglev ở dạng ban đầu, nhưng đã có kế hoạch điều chỉnh nó thành đường ray tiêu chuẩn cho các chuyến tàu tốc hành liên tỉnh và liên thành phố.
Trong ngành công nghiệp ô tô, ba loại hệ thống treo điện từ được sử dụng.
Hệ thống treo điện từ cho ô tô
Bose
Người đi tiên phong trong việc phát minh ra hệ thống treo từ tính là nhà khoa học và doanh nhân người Mỹ Amar Bowes. Vì ông đã tham gia vào các phát triển trong lĩnh vực âm thanh và các nút vô tuyến, nên hệ thống treo của ông có cấu trúc dựa trên một nguyên tắc giống hệt nhau - chuyển động của một phần tử dẫn điện trong từ trường. Mặt dây chuyền Bose được sử dụng rộng rãi nhất nhờ vào sự đơn giản của nó. Thiết bị giống với các chi tiết của máy phát điện được triển khai dưới dạng một đường thẳng:
- nam châm hình nhẫn - stato;
- nam châm thanh đa cực - rôto.
Hệ thống treo Bose có thể được thiết lập để khi bạn lái xe trên một đoạn đường bị lỗi, năng lượng điện được tạo ra trong đó và gửi đến pin.
Delphi
Tập đoàn của Mỹ chuyên cung cấp các bộ phận cho các nhà máy General Motors để sản xuất hệ thống treo điện từ sử dụng nguyên tắc chuyển động có khả năng điều khiển chất lượng cao. Trong phiên bản này, thiết bị bao gồm:
- ống giảm sóc;
- chất lỏng với các hạt sắt từ được phủ một chất đặc biệt chống dính;
- một piston với một đầu điều khiển toàn bộ hệ thống.
Ưu điểm của mô hình là công suất tiêu thụ 20 watt. Phản ứng của các hạt tích điện nhỏ, từ 5 đến 10 micron, tốt hơn nhiều so với nam châm rắn, vì vậy hệ thống treo Delphi hoàn thành công việc nhanh hơn so với các chất tương tự. Chất lỏng bên trong bộ giảm xóc bắt đầu hoạt động theo nguyên tắc thủy lực nếu bộ phận điều khiển được tắt.
Delphi Đình chỉ
SKF
Một loại hệ thống treo mang tính cách mạng khác được sản xuất bởi công ty kỹ thuật Thụy Điển SKF. Sản phẩm là một cấu trúc bao gồm một thùng chứa trong đó đặt hai nam châm điện và lò xo, để bảo hiểm trong trường hợp bộ phận điều khiển điện tử bị hỏng. Trọng tâm chính là thay đổi các đặc tính đàn hồi.
Việc phá vỡ bất kỳ bộ phận nào trong hệ thống treo truyền thống đều dẫn đến giảm khoảng sáng gầm xe. Hệ thống treo từ tính của SKF ngăn chặn hiện tượng này, vì ngay cả khi máy đứng trong thời gian dài, các bộ phận chính của thiết bị được cung cấp năng lượng bằng pin.
Tất cả các hệ thống treo điện từ đều yêu cầu phần mềm phức tạp để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Để sử dụng nối tiếp, cần phải có một số cải tiến và giảm chi phí.
