תכונות והתקן של השעיה אלקטרומגנטית
תוכן
מתלים אלקטרומגנטיים, שלעיתים נקראים בפשטות מגנטיים, תופסים מקום משלהם, נפרד לחלוטין במספר פתרונות טכניים שונים עבור רכיבי שלדת רכב. זה אפשרי הודות לשימוש בדרך המהירה ביותר לשלוט במאפייני הכוח של המתלה - ישירות באמצעות שדה מגנטי. זו לא הידראוליקה, שבה עדיין צריך להגביר את לחץ הנוזל על ידי משאבה ושסתומים אינרטיים, או פנאומטיקה, שבה הכל נקבע על ידי תנועת המוני האוויר. זוהי תגובה מיידית במהירות האור, שבה הכל נקבע אך ורק על ידי קצב מחשב הבקרה והחיישנים שלו. והאלמנטים האלסטיים והשיכוך יגיבו באופן מיידי. עיקרון זה מעניק לתליונים איכויות חדשות ביסודו.
מה זה מתלה מגנטי
אלה לא בדיוק צפים בחלל, אובייקטים לא קשורים, אבל משהו דומה קורה כאן. המכלול האקטיבי, הפועל על אינטראקציה של מגנטים, דומה לתמוך קונבנציונלי עם קפיץ ובולם זעזועים, אך שונה ממנו באופן מהותי בכל דבר. הדחייה של קטבי האלקטרומגנט באותו השם פועלת כאלמנט אלסטי, ושליטה מהירה על ידי שינוי הזרם החשמלי הזורם דרך הפיתולים מאפשרת לשנות את כוח הדחייה הזה במהירות גבוהה.
תליונים שעוצבו על ידי חברות שונות בנויים בדרכים שונות. חלקם מן המניין, אבל עובדים על עקרונות אחרים, שילובים של אלמנט אלסטי ומבולם, אחרים מסוגלים לשנות רק את המאפיינים של בולם הזעזועים, וזה ברוב המקרים מספיק. הכל עניין של מהירות.
אפשרויות ביצוע
ישנן שלוש מערכות אמיתיות מוכרות ומפותחות המבוססות על אינטראקציה של אלקטרומגנטים בתמוכות מתלים. הם מוצעים על ידי דלפי, SKF ובוס.
מערכות דלפי
היישום הפשוט ביותר, כאן המתלה מכיל קפיץ סליל קונבנציונלי ובולם זעזועים נשלט חשמלית. החברה ציינה אותו בצדק כחלק החשוב ביותר בהשעיה המבוקרת. קשיחות סטטית לא כל כך חשובה, היא הרבה יותר שימושית לשלוט במאפיינים בדינמיקה.
לשם כך, בולם זעזועים מסוג קלאסי מלא בנוזל פרומגנטי מיוחד שניתן לקוטב בשדה מגנטי. כך, ניתן היה לשנות את הצמיגות האופיינית לשמן בולם זעזועים במהירות גבוהה. בעת מעבר דרך סילונים ושסתומים מכוילים, הוא יספק התנגדות שונה לבוכנה ולמוט הבולם.
מחשב המתלים אוסף אותות מחיישני רכב רבים ומווסת את הזרם בפיתול האלקטרומגנט. בולם הזעזועים מגיב לכל שינוי במצב הפעלה, למשל, הוא יכול לתקן במהירות ובצורה חלקה מהמורות, למנוע מהמכונית להתגלגל בסיבוב, או למנוע צלילה בעת בלימה. ניתן לבחור את קשיחות המתלים לפי שיקול דעתך מתוך ההגדרות הקבועות הזמינות לדרגות שונות של ספורטיביות או נוחות.
אלמנט קפיץ מגנטי SKF
כאן הגישה שונה לחלוטין, הבקרה מבוססת על עקרון הגמישות המשתנה. הקפיץ הקלאסי הראשי חסר; במקום זאת, הקפסולה של SKF מכילה שני אלקטרומגנטים הדוחים זה את זה בהתאם לעוצמת הזרם המופעל על הפיתולים שלהם. מכיוון שהתהליך מהיר מאוד, מערכת כזו יכולה לעבוד כאלמנט אלסטי או כבולם זעזועים, להפעיל את הכוח הדרוש בכיוון הנכון כדי לשכך רעידות.
ישנו קפיץ נוסף במדף, אך הוא משמש רק כביטוח למקרה של תקלות אלקטרוניקה. החיסרון הוא ההספק הגבוה מאוד שצורכים האלקטרומגנטים, הדרוש ליצירת כוח בסדר גודל שמתבטא בדרך כלל במתלים לרכב. אבל הם התמודדו עם זה, והעלייה בעומס על רשת החשמל המשולבת הפכה מזמן למגמה כללית בתעשיית הרכב.
מתלה מגנטי מבית Bose
פרופסור Bose עבד על רמקולים כל חייו, אז הוא השתמש באותו עיקרון באלמנט המתלה האקטיבי כמו שם - הזזת מוליך נושא זרם בשדה מגנטי. מכשיר כזה, שבו מגנט רב קוטבי של מוט המתלה נע בתוך קבוצה של אלקטרומגנטים טבעתיים, נקרא בדרך כלל מנוע חשמלי ליניארי, מכיוון שהוא בערך זהה, רק מערכת הרוטור והסטטור פרוסים בקו.
המנוע הרב-קוטבי יעיל יותר ממערכת ה-SKF הדו-קוטבית, כך שצריכת החשמל נמוכה באופן ניכר. גם יתרונות רבים אחרים. המהירות היא כזו שהמערכת יכולה להסיר את האות מהחיישן, להפוך את הפאזה שלו, להגביר ובכך לפצות באופן מלא על אי סדרים בכביש עם המתלה. משהו דומה קורה במערכות אקטיביות לביטול רעשים המשתמשות בהגדרות שמע לרכב.
המערכת פועלת בצורה כה יעילה, עד שהבדיקות הראשונות שלה הראו עליונות איכותית אפילו על מתלי מכוניות פרימיום סטנדרטיות. יחד עם זאת, אורך האלקטרומגנטים הליניאריים סיפק מהלך מתלים משמעותי וצריכת אנרגיה טובה. ובונוס נוסף התברר כיכולת לא לפזר את האנרגיה הנספגת בתהליך השיכוך, אלא להמיר אותה באמצעות הפוך של אלקטרומגנטים ולשלוח אותה לכונן לשימוש מאוחר יותר.
ניהול השעיה ומימוש ההטבות הניתנות
האפשרויות של מנגנונים מגנטיים במתלה נחשפות במלואן עם ארגון של מערכת חיישנים, מחשב מהיר ועקרונות תוכנה מפותחים. התוצאות פשוט מדהימות:
- ריצה חלקה מעל כל הציפיות;
- תגובות מתלים מורכבות בפינות, הדגשת גלגלים עמוסים ומתחילים לעלות;
- פירוק ניקרים וטנדרים של הגוף;
- שיכוך מלא של לחמניות;
- שחרור תליונים בשטח קשה;
- פתרון בעיית המסות הבלתי קפיצות;
- שיתוף פעולה עם מצלמות ומכ"מים הסורקים את הכביש לפני המכונית לאיתור פעולות מנע;
- האפשרות לעבוד על תרשימי ניווט, שבהם ההקלה על פני השטח מתועדת מראש.
עדיין לא הומצא דבר טוב יותר מתליונים מגנטיים. תהליכי הפיתוח והיצירת אלגוריתמים נמשכים, הפיתוח מתרחש אפילו במכוניות מהמדרגות הגבוהות ביותר, שבהן המחיר של מכשירים כאלה מוצדק. היא עדיין לא הגיעה למצב של שימוש על שלדות בייצור המוני, אבל כבר די ברור שהעתיד שייך למערכות כאלה.
