什么是电磁悬挂系统,它是如何工作的?

简介

还记得以前,开发一辆汽车只需要把一堆机械部件和一点电子设备组装起来,这些部件的机械运动就可以让汽车运行起来。唉!那是机械工程师的黄金岁月。随着当今技术的进步,汽车是50%的机械和50%的电气部件的功能,它们共同工作,使车辆运行成为可能,也使车辆高效和快速响应。换句话说,我们可以说“Now modern automobile vehicles have some brain”。因此,今天在这篇文章中,我们将深入探讨智能汽车系统的重大进步之一,即。电磁悬挂系统。

如今的高端掀背车和轿车中的电磁悬挂系统只是普通汽车中使用的麦弗逊支柱(参考悬挂系统的文章),但在设计上进行了巧妙的改变,即在悬挂系统的阻尼器内使用由车辆的电子控制单元控制的电磁铁,这使得悬挂系统的响应速度和效率提高了100%,从而使乘坐更加平稳和稳定。

电磁悬架对比

为什么要花额外的钱?

毫无妥协的舒适性,令人惊叹的智能功能和更好的性能是当今客户的3个现代要求,而当谈到动态稳定性和舒适性时,没有比电磁悬挂更好的选择了

  • 高速急转弯总是有风险的,因为离心力提供的底盘滚动,但在装有电磁悬挂的汽车底盘由于其高电控阻尼器的刚度,滚几乎可以忽略不计。
  • 当谈到豪华和舒适时,城市道路上的颠簸是流量的破坏因素,但当我们谈论具有电磁悬挂的汽车时,这些道路颠簸不会影响乘客的舒适性,因为它们具有高电磁控制阻尼,可以抵抗道路冲击对车辆底盘的影响。
  • 当我们谈论一些越野骑行,比如用普通的麦克弗森支柱穿过几个印度村庄时,骑行的感觉不亚于乘坐过山车,有太多的胃扭曲,这是不能接受的,但如果我们把悬挂换成Bose的电磁悬挂,因为他们的独立控制悬挂与所有车轮智能稳定传感器,我们可以舒适地享受我们的酒,即使在曲折崎岖的地形。
  • ECU控制的电磁铁在悬架中的应用,使其响应速度比简单的麦弗逊支柱快100倍,由于车辆的电子控制单元控制的智能稳定传感器,这些悬架可以在一秒钟内响应惊人的次数。
  • 当我们谈论机械部件时,磨损是最大的疾病,这在电磁悬架系统中根本不是一个令人不安的问题,因为它们是具有最小机械干扰的智能系统,这反过来又减少了整体维护并增加了系统寿命。

还读:

小缺点

应用这些智能电磁悬架的唯一缺点是它们的高成本和设计复杂性。

让我们彻底改革体制。(建筑细节)

电磁悬挂系统部件

正如我们已经讨论过的,电磁悬架系统是对简单的麦弗逊支柱悬架的阻尼器稍加改进的结果,因此这两者的结构几乎相同。

和麦克弗森一样,电磁悬架由-组成

  1. 下臂-与麦克弗森支柱相同,下臂是一个' A '形2-DOF连杆机构,用于通过车轮关节的较低安装点连接车轮到底盘。
  2. 指节或直立-是汽车悬架、转向和制动系统的多个部件的安装部件,在麦弗逊支柱和电磁悬架系统中,节是作为连接底盘和车轮的下臂和上阻尼器的安装部件,按设计角度连接。
  3. 弹簧和阻尼器总成(有关详细结构,请参阅我们关于阻尼器的文章)-在电磁悬挂中,这是在结构中进行修改的组件,使其与麦弗逊支柱不同。

在电磁悬架的阻尼器内部,大量的电磁铁(带铜绕组)安装在圆形活塞内,在其身体上有流体通道,这些电磁铁连接到车辆的电子控制单元作为输入。

电磁悬架阻尼器内的流体与负责阻尼控制和阻尼器刚度的金属颗粒混合。

  1. 传感器-电磁悬架的不同部件使用了大量的传感器,这使得这个系统智能和快速响应,这些传感器感知行驶的要求,并将信号发送到车辆的ECU,以便相应地控制悬架,并负责这个电磁悬架系统的稳定性。
  2. 电控单元-这也被称为现代汽车的大脑,因为它控制了现代汽车的几乎所有系统,就像一个智能机器人,ECU是一个编程芯片组,工作在不同的算法不同的车辆系统,以智能控制车辆的不同系统。

当然,车辆的电池被用作ECU以及智能汽车系统的所有电子部件的电源,例如电磁悬挂系统中的电磁铁。

电磁悬挂系统工作情况

我们都知道,任何的目的悬架系统无论是机械的还是电磁的,都是为车辆提供动态稳定性和舒适性。因此,要了解电磁悬架的工作,我们必须深入研究这个悬架系统的阻尼器内部。我们进入-

  • 当驾驶员开启汽车时,车辆的ECU被激活,并开始分别接收和发送输入和输出。
  • 在电磁悬架的情况下,当系统的传感器数量感应到任何颠簸或转弯时,输入被发送到ECU, ECU反过来处理信息并控制电流输出到电磁悬架阻尼器活塞内的电磁铁。
  • 随着ECU发送的电流输入,阻尼器活塞内的电磁铁被激活并开始产生相应的磁场。
  • 由于磁场的作用,金属颗粒在通过活塞表面的流体通道时,与阻尼流体混合在一起,在流体通道内形成若干层。
  • 由于在活塞上方的流体通道内形成了这种金属层,阻尼器变得僵硬。(这些阻尼器的刚度与磁场强度成正比,磁场强度取决于ECU信号)
  • 由于这些金属颗粒的刚度,可以防止滚压和道路冲击转移到底盘,使乘坐稳定和舒适。
  • 由于该系统由ECU控制,我们可以在车辆的所有车轮中获得不同刚度的独立悬架稳定性,从而使该系统成为智能、舒适和高度稳定的悬架系统。

更多解释请观看视频

应用程序

  • 奥迪、宝马、奔驰、特斯拉等汽车都采用了电磁悬挂系统,因为其成本较高。
  • 它应用在磁浮(磁悬浮)列车上,主动磁轴承工作原理就是电磁悬浮。

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