Уникальная электромагнитная подвеска для автомобилей

   Любая автомобильная подвеска выполняет две задачи: обеспечивает комфорт пассажиров и контролирует автомобиль в движении. Комфорт обеспечивается благодаря изоляции пассажиров от колебаний вызванных дорожными неровностями.

Контроль управления достигается устранениемраскачки автомобиля в различных плоскостях и удержанием хорошего контакта между покрышками и дорогой. К сожалению эти задачи находятся в конфликте друг с другом.

   В роскошных лимузинах подвеска обычно проектируется для создания комфорта, а результатом является то, что автомобиль раскачивается и кренится, в то время когдаповорачивает или тормозит.
В спортивных автомобилях, где упор делается на управляемость, подвеска жесткая, чтобы исключить раскачивание, но это происходит за счет комфорта.

Инженеры Bose взялись за решение этой проблемы. Результатом стал абсолютно новый подход к конструкции подвески.

      В 1980 году  провел математические измерения и определил оптимальные параметры работы автомобильной подвески, игнорируя ограничения существующих автомобильных подвесок. Результат пяти летних исследований показал, что возможно получение хорошего результата. После оценки традиционных, демпферных и гидравлических подвесок стало понятно, что ни одна из этих комбинаций не может сочетать факторы скорости, прочности и эффективности не отвечает желаемому результату. Исследования привели к созданию электромагнитной подвеске, которая смогла бы решить поставленную задачу.

Подвеске Bose требовались значительные усовершенствования в четырех сферах: создание линейных электромагнитных моторов, силовых усилителей, алгоритма управления и механизма расчета скорости. Инженеры Bose взялись за решение первых трех вопросов, четвертую же задачу оставили промышленности.

 
   Прототип подвески Bose был установлен на серийных машинах. Данные испытательные машины тестировались на различных дорогах и испытательных треках.

Автомобильная подвеска Bose® имеет линейный электромагнитный мотор, усилитель мощности на каждое колесо и набор алгоритмов управления. Запатентованная комбинация самой подвески и электроники впервые совместила великолепный комфорт и отличное управление в одном автомобиле.

Линейный электромагнитный мотор устанавливается на каждом колесе. Мотор имеет магниты и электромагнитные катушки. Когда подается ток на катушки, мотор воспроизводит возвратно-поступательное движение, сокращая или увеличивая расстояние между колесом и корпусом автомобиля.

Линейный электромагнитный мотор

.

Линейный электромагнитный мотор крепится в двух местах, имея два подсоединенных кабеля: силовой и управляющий.
Линейный электромагнитный мотор имеет две точки крепления. К нему подсоединены силовой и управляющий кабели. 

   Одно из ключевых преимуществ электромагнитной системы является скорость. Линейный электромагнитный мотор быстро реагирует на не ровности дорожного покрытия, тем самым, обеспечивая комфортную езду. В дополнение к этому мотор имеет прочную конструкцию, для обеспечения комфортного путешествия при агрессивном стиле вождения.
 

Сравнение традиционных заводских подвесок и подвесок Bose 
Взяты два автомобиля одного и того же производителя и той же модели для тест драйва в ночное время. Автомобиль на верхнем изображении имеет заводскую подвеску, установленную на заводе изготовителе. Автомобиль снизу оснащен подвеской Bose. Оба автомобиля тестируются на одинаковой скорости.

Наклон корпуса во время поворота
На фото показаны одинаковые автомобили, которые выполняют агрессивные поворотные маневры.

Автомобиль слева имеет стандартную заводскую подвеску. На автомобиле справа установлена подвеска Bose.

   Силовой усилитель

   Силовой усилитель посылает сигнал на мотор после того, как поступил сигнал от контроля алгоритма. Усилители созданы на базе технологии созданной Доктором Bose в 1960 году, которая привела к созданию Корпорации Bose в 1964 году.
Сгенерированная сила усилителей поступает и возвращается на линейный электромагнитный мотор. На пример, 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.

Линейный электромагнитный мотор установлен на каждом колесе. Алгоритмы контроля управляются сенсорными измерениями, которые поступают на каждый из четырех моторов.

Линейные электромагнитные моторчики монтируются на модифицированной подвеске MacPherson. Нижняя тяга подвески и шестерня рулевого управления устанавливаются непосредственно на корпусе автомобиля. Каждое переднее колесо работают полностью автономно.

Передний угловой модуль подвески Bose
Передний угловой модуль подвески Bose представляет из себя соединительную распорку.
Линейный электромагнитный мотор работает как телескопическая подвеска совместно с двумя нижними рычагами управления. Торсионный вал подсоединен к одному из нижних рычагов, благодаря чему поддерживает вес автомобиля. Колесный амортизатор удерживает колесо от ударов, что приводит к потере контакта с дорогой.

Автомобильная подвеска Bose использует модульный подход при замене оригинальной заводской подвески..

    Алгоритмы контроля

    Система подвески Bose управляется системой математических алгоритмов, полученных благодаря 24 летней работе. Данные алгоритмы работают, отслеживая измерения сенсорных датчиков, посылая команды на силовые усилители, расположенные во всех углах автомобиля. Таким образом, выполняется задача плавной езды, исключая раскачивания и крены. 

    В большинстве производимых на сегодняшний день автомобилях подвеска состоит из передней и задней ее части, которые крепятся к автомобилю. Автомобильная подвеска Bose использует все преимущества стандартной подвески, заменив ее модули. Группа исследователей, используя такой подход, смогла инсталлировать подвеску Bose в существующие модели автомобили, Модуль передней подвески Bose использует модифицированную Bose стойку MacPherson совместно с задним модулем, используя двойную вилку для совмещения с электромагнитными моторамми, размещеными между кузовом автомобиля и каждым колесом. Торсионные пружины применяются для поддержки веса автомобиля. В дополнение наша подвеска имеет колесные демпферы для смягчения колебаний автомобиля из-за дорожного покрытия. В отличии от традиционных демпферов, которые передают вибрацию на корпус автомобиля и его пассажиров, демпфер системы Bose не воздействует на корпус автомобиля, поддерживая комфорт пассажиров.

    Поведение автомобиля

   Автомобиль, оснащенный подвеской Bose, прошел испытания на дорогах различного качества и в разных условиях, демонстрируя комфортное движение и устойчивое управление автомобилем. В дополнение к этому автомобили с нашей подвеской прошли все необходимые тесты на прочность независимыми организациями. Водители испытатели использовали приемы агрессивного вождения, такие как резкое перестроение автомобиля из одной полосы в другую, сразу отметили комфортность вождения. Одновременно с этим водители отметили отсутствие крена при резком торможении и ускорении автомобиля. Профессиональные водители отметили улучшенное управление автомобилем, что приводит к безопасному поведению автомобиля. Все это привело к решительному уменьшению колебания автомобиля, что привело к ощущению комфорта и управляемости. Впервые подвеска Bose продемонстрировала возможность сочетать комфортную езду на шикарном автомобиле бизнес класса и нежелательные колебания корпуса спортивного автомобиля. Это стало благодаря комбинации самой подвески и электроники.
"На Bose мы используем инновационное мышление во всем, что мы делаем: от наушников и домашних кинотеатров до автомобильной подвески. Мы верим в реальные инновации, которые происходят после того когда мы задаемся вопросом: а как сделать это лучше?"