Электрическая подвеска автомобиля
Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной
- Главная
- Статьи
- Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной
Автор: Алексей Кокорин
Предназначение автомобильной подвески – обеспечивать комфорт и постоянное сцепление с дорогой. Предназначение выдающейся автомобильной подвески – обеспечивать беспрецедентный комфорт, полностью изолируя кузов от того, что находится под колесами. Кто мог бы создать такую подвеску? Немцы? Японцы? Нет, ее создали американцы – причем не из Ford или GM, а из компании, которая вообще производит не автомобили, а аудиотехнику – Bose.
Bose – не бренд, но человек
Как и многое революционное в мире, технология принципиально новой автомобильной подвески обязана своим появлением человеку, который был достаточно решителен, чтобы отрицать невозможное. Его имя — Амар Боуз.
Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013 Если вы считаете что-то невозможным, не мешайте человеку, который над этим работает.
Американец индийского происхождения, он и сам нес в себе немало революционного: его отец в юности был на острие борьбы индийских революционеров с английскими колонизаторами. Амару повезло больше: он родился уже после переезда отца в США, но дух новаторства и стремление расширять границы возможного передались ему по наследству, воплотившись в его самореализации в технике.
Будучи страстным увлеченным меломаном, он посвятил себя акустике и аудиотехнике. Но как и любой разносторонне развитый человек, он не ограничил себя только ей: еще одним увлечением Амара были автомобили. Однако в отличие от большинства, которое привлекали мощность, скорость и дизайн, Боуз ценил в них другое: комфорт. Еще за шесть лет до основания собственной компании, которой суждено было стать в ряд лучших производителей топовой акустики, Амар приобрел Pontiac Bonneville с подвеской Ever-Level Air Ride, где вместо пружин были применены пневмобаллоны. Был ли он удовлетворен ей? Ответом может послужить то, что спустя 10 лет он сменил Pontiac на Citroen DS, чья гидропневматическая подвеска была настоящим произведением искусства. Но судя по тому, что произошло дальше, Боуз имел на этот счет свое мнение.
На фото: Pontiac Bonneville '1962 и Citroen DS '1968–76
В 1980 году, уже будучи владельцем собственной компании, профессор в одиночку начал разработку совершенно нового типа автомобильной подвески, используя свой опыт и знания в совершенно несопоставимой на первый взгляд сфере аудиотехники. Но если приглядеться, можно увидеть кое-что общее: колебания, волны, передача энергии… Проецировав и масштабировав их от динамического излучателя на подвеску, Боуз создал конструкцию, которая предвосхитила появление систем шупомодавления – только в автомобильном понимании.
Технологическая магия
Подвеска, спроектированная профессором, буквально «подавляла» колебания, поступающие извне. Убедившись, что идея жизнеспособна, через три года после начала своих изысканий Боуз привлек к работе над ней отдельную команду, но тщательно засекретил разработку. Подразделение, занятое ей, получило имя «Project Sound», чтобы не распространять информацию не только вовне, но и внутри самой компании. Что же представляет собой изобретение Bose, и что в нем революционного?
Основой конструкции является линейный электромотор, питаемый усилителями и управляемый системой на основе микропроцессора. Электромотор выполняет функции амортизационной стойки: он «сжимается» и «разжимается», но делает это в разы быстрее обычного амортизатора с пружиной, изменяя свою длину за миллисекунды. Именно этот «лаг» у традиционной подвески не позволяет ей обеспечить абсолютный покой кузова: ее ходы и скорость отклика ограничены физикой, и в определенный момент сжатие или разжатие подвески не позволяет компенсировать размеры преодолеваемой неровности, передавая остаточные колебания дальше, на кузов. Линейные электромоторы с молниеносным откликом полностью решали эту проблему, прецизионно повторяя неровности поверхности и не передавая дальше абсолютно ничего. Диапазон перемещения электромоторов составлял 20 сантиметров – это и был предел полного комфорта, в пределах которого кузов оставался неподвижным.
И это было не единственным преимуществом электромоторов. Разумеется, столь сложная и мощная электронная система, несущая большую нагрузку в виде автомобиля, требовала соответствующего питания. Однако эта особенность во многом компенсировалась схемой работы моторов: они имели рекуперативную функцию, возвращая обратно на усилители часть затраченной энергии в циклах сжатия. По данным Bose, такая схема позволяла обеспечить потребляемую мощность на уровне втрое меньшем, чем у штатной системы кондиционирования автомобиля.
Фото: www.extremetech.comНо и это еще не все! Во-первых, конструкция подвески предусматривала гашение не только крупных, но и мельчайших неровностей, проявляющих себя на уровне вибраций. Для этого ступичные узлы имели собственные встроенные демпферы, подавляющие микроколебания. Ну а во-вторых, программный комплекс обеспечивал идеально стабильное положение кузова автомобиля не только на неровностях, но и при маневрировании, полностью исключая поперечную раскачку в поворотах и продольную при разгонах и торможениях. «Железную» же основу подвески составляли торсионы, которые, впрочем, выполняли фактически лишь несущую функцию для кузова, оставляя всю настоящую работу системе от Bose.
Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013 Впервые подвеска может быть одинаковой и для спортивного, и для люксового автомобиля.
Работа над революционной подвеской продолжалась долгие 24 года: Боуз рассекретил свое детище только в 2004-м, представив его широкой публике, но так, впрочем, и не разрешив даже журналистам опробовать его в деле. Но и без этого презентация произвела ошеломляющий эффект: это была настоящая технологическая магия, все отзывы и рассказы о которой сводились к главному – тому, что «кузов невероятным образом оставался абсолютно неподвижным, пока колеса отрабатывали все неровности». Тестовыми прототипами стали два седана Lexus LS 400, один из которых был оставлен в заводском исполнении, а другой оснащен комплексом от Bose. И этот комплекс, управляемый тогда, в 2004-м, 750-мегагерцовым Pentium-III, работающим на четверть своей производительности, был настоящей квинтэссенцией сути автомобильной подвески.
Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013 В современных автомобилях всегда существует компромисс между мягкостью на неровностях и раскачкой при маневрировании. Эта система обеспечивает управляемость лучшую, чем у любого спорткара, и самую высокую плавность хода, которую только можно представить.
К слову, будучи управляемой программно, подвеска от Bose позволяла вносить изменения в алгоритмы ее работы и создавать алгоритмы различных режимов движения. В Bose, к примеру, отказались от того, к чему в наши дни пришел Mercedes-Benz со своей подвеской Magic Body Control — наклона кузова автомобиля в поворотах, хотя подобные алгоритмы были разработаны и протестированы. Испытания, проведенные к тому моменту, показали, что подобное «мотоциклетное» поведение было слишком непривычным и неожиданным для пассажиров, а некоторые водители в скоростных поворотах, напротив, переоценивали возможности автомобиля, провоцируя опасные ситуации.
Один из журналистов, побывавших на презентации подвески Bose, так описал свои первые впечатления от этой технологии.
Джон ДиПьетро Edmunds.com Сначала нас привели ангар, где два автомобиля были установлены бок о бок на вибростендах с четырьмя отдельными опорами, по одной на колесо. Каждая из опор могла подниматься и опускаться в различных диапазонах перемещения и скорости, имитируя неровности дороги. Но, не удовлетворившись имеющейся программной технологией имитации дороги, в Bose разработали свою собственную. Проехав круг по настоящей дороге, изобилующей кочками, выбоинами и ямами, инженеры программно перенесли ее на стенды. Кроме того, они разработали для машины, оборудованной подвеской Bose, режим, имитирующий заводскую подвеску, с возможностью переключаться между ним и фирменным режимом Bose по нажатию кнопки.</strong></p> <p><strong>Двое из нас сели в машины, и инженеры запустили вибростенды. Сначала автомобиль с подвеской Bose был переведен в режим заводской подвески, и мы ощущали колебания, хоть и несильные, и раскачку машины можно было наблюдать в зеркала, расположенные снаружи автомобиля для наглядности.
Другой LS 400, без подвески Bose, колебался абсолютно так же – мы «двигались» по одной и той же дороге. Затем инженер нажатием кнопки перевел подвеску Bose в ее нормальный режим – разница была ошеломляющей. В зеркала снаружи было хорошо видно, что колеса продолжают перемещаться вверх и вниз в такт колесам стандартного автомобиля рядом с нами, но кузов оставался настолько неподвижным, что в салоне можно было пить кофе, не пролив ни капли.
Остальную часть презентации, тщательно составленной специалистами Bose, можно и нужно видеть своими глазами. Автомобиль преодолевает неровности, входит в повороты, разгоняется и тормозит – и все это без малейшего колебания кузова. Финальным аккордом в этом шоу был трюк, в котором автомобиль с подвеской Bose легко и плавно перепрыгивает деревянную планку, имитирующую препятствие, а затем «кланяется» вместе с водителем, вышедшим из машины. Эта часть, конечно была просто демонстрацией возможностей: инженеры не планировали подобную опцию в серийной реализации. Но впечатление на зрителей этот прыжок производил исправно, начиная с 2004 года – ведь подобные презентации в Bose проводили не только для журналистов, но и для потенциальных партнеров, которые могли бы заинтересоваться их технологией.
Слишком смело для рынка
Но вот как раз с потенциальными партнерами ситуация складывалась не так ярко, как с разработкой и практической реализацией. Разумеется, главными целевыми потребителями своей технологии в Bose видели крупных производителей люксовых автомобилей – как спортивных, так и представительских. Ferrari, Jaguar, Mercedes, Honda и другие были заинтересованы в том, чтобы применять новую подвеску в своих автомобилях. Каждый, кто испытывал лично изобретение Bose, неизменно говорил, что это лучшая подвеска, которую он когда-либо видел. Но когда дело доходило до цифр, все с миной сожаления закрывали свои папки и отправлялись домой, чтобы «обдумать» предложение, которое не решился принять никто.
Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013 У меня нет сомнений в том, что эта технология может стать успешной на рынке. Но для этого требуется компания, которая интересуется чем-то большим, чем дизайн и лошадиные силы.
Помимо усложняющей автомобиль электрической обвязки на момент разработки стоимость некоторых компонентов была весьма высока, усложняя серийное производство и удорожая конечный продукт. К примеру, помимо микропроцессора «узким местом» были мощные неодимовые магниты, материал для производства которых был дорог. Но это было не главной проблемой: профессор Боуз был совершенно прав, предсказав, что в будущем стоимость этих компонентов снизится до приемлемой.
Но вот избавить систему от двух других недостатков оказалось не так легко, и первым из них стала масса конструкции. Целевой показатель увеличения веса автомобиля, по расчетам инженеров, составлял 90 килограммов – именно столько, почти центнер, должна была прибавить подвеска автомобиля с системой Bose по сравнению с обычной. Конечно, здесь рост неподрессоренной массы не оказывал никакого негативного влияния на плавность хода и устойчивость автомобиля – напротив, эти показатели вырастали до небывалых высот. Но вот ухудшение динамики и повышение расхода топлива исключить из уравнения не удавалось никак – а на фоне ужесточающихся уже тогда экологических норм и требований к снижению расхода топлива это было довольно важно. Ну а еще внедрение подвески от стороннего производителя без обширных испытаний, в том числе ресурсных, ни один автобренд, разумеется, позволить себе не мог. Интеграция системы Bose означала довольно серьезные инвестиции, которые в случае успеха оборачивались уникальным конкурентным преимуществом, но в случае неудачи не могли окупиться никоим образом.
Время шло, а уникальная технология так и оставалась в статусе «перспективной, но сложной в реализации». Эксперты сулили ей рыночный успех то в новом флагманском Cadillac, то в Audi A8, а некоторые даже полагали, что смелые французы увидят в ней будущее, сменив свой Hydractive на принципиально новую и более эффективную схему. Однако и по сей день ни одного соглашения с автопроизводителями заключено не было. Наработки Bose нашли свое серийное воплощение в другом продукте – сиденьях с системой амортизации Bose Ride, адресованных профессиональным водителям грузовых автомобилей. Но вот подвеска дальше «обкаточных» Lexus LS 400 не пошла…
От революции к эволюции
В 2013 году умер отец идеи электромагнитной подвески, профессор Амар Боуз, который больше всех верил в успех своего детища. Но успех к нему так и не пришел, и в конце 2017 года в Bose объявили о продаже своих наработок молодой компании ClearMotion. Но продажа не обозначила возрождения технологии под новым именем: текущий курс ClearMorion предполагает разработку подвески, сохраняющей классическую конструкцию с упругими элементами в виде пружин и амортизаторов. Упор в ней сделан на электрогидравлический модуль Activalve с электронным управлением, который является внешним элементом амортизатора и позволяет ускорить отклик гидравлической системы на дефекты дорожного полотна: амортизатор с ним сжимается и разжимается быстрее.
Дальнейшее развитие системы предполагает сбор и анализ данных о рельефе дорожного полотна, их глобальное аккумулирование в облачных хранилищах и дальнейшее использование для «предугадывания» поведения подвески. Звучит революционно – но революционно по-современному, с привкусом стартапов, краудфандинга и Кремниевой долины. Да и конструкция получается куда сложнее, чем то, что предложил почти 30 лет назад профессор Амар Боуз.
история
Новые статьи
Статьи / Интересно Быстрее, чем кажутся: 15 лучших слиперов 2023 года Мы подробно рассказывали о том, что такое слиперы – это неприметные внешне автомобили, которые на самом деле могут дать фору многим в светофорных гонках. А представленное недавно пятое поко... 902 0 1 03. 01.2023
Статьи / Практика Вечная молодость: как не дать постареть кузову автомобиля Те, кто хотя бы раз в жизни покупал новый автомобиль, испытал чувство, которое можно описать расхожей фразой «лишь бы с ласточкой ничего не случилось». Но жизнь так погано устроена, что с ла... 2932 1 4 27.12.2022
Статьи / Популярные вопросы Зона действия дорожных знаков: как ее определить Дорожные знаки хорошо знают практически все водители. Но многие спустя годы после автошколы иногда задаются вопросом: «докуда действует вот тот знак, который я только что проехал?». В голову... 1909 0 1 27. 12.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов... 20899 7 205 13.09.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0 Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть.. . 16634 10 41 13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы! Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з... 14144 26 30 10.08.2022
Электромагнитная подвеска автомобиля: Bose suspension system и Magnetic Ride Control
Автомобильная подвеска обеспечивает комфортное вождение и постоянное сцепление колес с дорогой. В современных транспортных средствах используются различные варианты зависимых, независимых, пневматических и активных подвесных систем. В 1980 году профессор А. Боуз, числящийся соучредителем компании Bose, начал разрабатывать электромагнитную подвеску автомобиля.
Все исследования велись в рамках засекреченного проекта. Многие детали изобретатель сделал своими руками. В дальнейшем к работе профессора присоединилась команда сотрудников фирмы Bose. Исследования проводились на протяжении 24 лет. В 2004 году Амар Боуз представил общественности оригинальную подвесную систему (Bose suspension system). Инновационная подвеска стала настоящим прорывом в автомобилестроении.
Технические особенности
Базовым компонентом электромагнитной подвески Bose является электрический мотор, который управляется с помощью компьютерного процессора и специализированного программного обеспечения. Электродвигатель фактически заменяет собой амортизационную стойку и исполняет роль демпфирующего элемента.
Конструкцией подвесной системы предусмотрено наличие штока, на котором крепятся мощные магниты. Эти элементы могут совершать возвратно-поступательные колебания по обмотке статора. Торсионы магнитной подвески служат опорой для кузова транспортного средства. Передний угловой модуль сделан в виде соединительной распорки. Вес автомобиля поддерживается благодаря особому расположению торсионного вала, который присоединяется к одному из нижних рычагов.
Линейные электрические моторы устанавливаются на каждом колесе. Электромагнитные амортизаторы снабжаются силовыми и управляющими кабелями. Передние колеса могут работать в автономном режиме. Нижняя тяга подвески и шестерня рулевого управления монтируются непосредственно на корпусе транспортного средства.
Преимущества подвесной системы нового типа
Установка электромагнитной подвески на авто позволяет полностью погасить колебания, возникающие во время езды по неровной дороге. Кроме того, во время резких поворотов и торможения не происходит поперечных и продольных отклонений кузова транспортного средства (соответствующие кадры можно увидеть в рекламном видео компании Bose).
Диапазон перемещения линейных электромоторов составляет десятки сантиметров. Пассажиры, сидящие в салоне автомобиля с электромагнитной подвеской, совершенно не ощущают толчков во время езды по пересеченной местности. Электрический мотор, используемый в качестве амортизирующего элемента, обладает способностью к рекуперации. Это значит, что часть потраченной энергии возвращается на усилители. Для эксплуатации электромагнитной подвески требуется мощность, которой хватит для питания трех автомобильных кондиционеров.
Наличие специального программного обеспечения открывает широкие возможности для профессиональных водителей. Автовладелец может запрограммировать работу колес машины с целью безопасного исполнения сложных маневров. Созданные алгоритмы можно сохранить в памяти бортового компьютера.
Специальный алгоритм мог заставить автомобиль даже перепрыгнуть через препятствие
Недостатки системы и сложности серийного производства
Электромагнитная подвеска имеет ряд серьезных недостатков, которые ограничивают ее применение в массовом автомобилестроении. Установка подвесной системы Bose увеличивает массу машины примерно на 100 кг. Усложнение конструкции приводит к повышенному расходу бензина и росту стоимости автомобиля с электромагнитной подвеской. Для управления электродвигателями необходимо нестандартное ПО, разработка и поддержка которого требует значительных капиталовложений.
В конце 2017 года корпорация Bose продала технологии производства электромагнитной подвески фирме ClearMotion. Новый владелец технических патентов значительно модифицировал конструкцию подвески и снабдил ее привычными упругими пружинами и амортизаторами. Единственным отличием от классической подвесной системы стал электрогидравлический элемент Activalve, который ускоряет отклик амортизатора на неровности дороги.
Подвеска ClearMotion
В настоящий момент технические разработки компании Амара Боуза применяются при серийном производстве кресел для грузовых автомобилей. Сиденья, оснащенные амортизационной системой Bose Ride, пользуются большой популярностью у профессиональных водителей. Некоторые идеи корпорации Боуза применяются американской компанией Cadillac, разработавшей подвесную систему Magnetic Ride Control. Устройства адаптивной подвески снабжаются двойными электромагнитными катушками, которые способны быстро изменять вязкость магнитореологического состава.
Немного о создателе магнитной подвески
Амар Гопал Боуз
Амар Гопал Боуз — американский ученый и предприниматель, основавший корпорацию Bose. Компания производит и реализует профессиональную аудиотехнику (наушники, громкоговорители, колонки и пр.). Продукция американской корпорации используется во всем мире для проведения концертов, театральных представлений, богослужений и иных мероприятий. В 1956 году ученый получил звание профессора Массачусетского технологического института. В этом учебном заведении Боуз проработал более 45 лет. В 2007 году талантливый предприниматель попал в список Forbes с состоянием в 2 млрд долларов. Амар Боуз умер в 2013 году.
Содержание
- Технические особенности
- Преимущества
- Недостатки системы
- О создателе подвески Bose
Удивительные отличия подвески электромобиля от подвески бензинового автомобиля: спросите инженера
Здравствуйте, автолюбители, и добро пожаловать в первый выпуск журнала «Спросите инженера». На прошлой неделе я представил себя вместе с идеей этой рубрики «Спросите инженера» и попросил вас присылать вопросы о вашем автомобиле. И вау! Вы не разочаровали! Я все еще пытаюсь собрать воедино части своего почтового ящика после того, как вы все его взорвали. Сегодня я начну отвечать на некоторые из ваших вопросов, так что продолжайте задавать их!
Распространенной темой, которая прозвучала во многих электронных письмах, было: «Есть ли разница между подвеской электромобиля и автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС)?» Как и следовало ожидать, ответ будет «да» и «нет». Из-за различий в производительности и размерах между электродвигателем и ДВС, электромобили представляют собой уникальные проблемы, но также предоставляют уникальные возможности для инженера по шасси.
Рулевое управление Последствия отказа от двигателя внутреннего сгорания
Изображение: VWПоскольку электродвигатели намного меньше, чем ДВС, в автомобиле гораздо больше места, чем ДВС раньше. Это пространство теперь можно использовать для упаковки переднего багажника или электронных модулей, которые нужны электромобилям, но его также можно использовать для упаковки компонентов подвески способами, которые раньше были невозможны. В частности, рулевой механизм теперь можно разместить там, где это наиболее выгодно, в большинстве случаев перед центром колеса. Раньше масляный поддон двигателя диктовал, куда мог двигаться рулевой механизм, а для переднеприводных автомобилей с двигателем, расположенным сбоку (или с востока на запад), это означало, что рулевой механизм почти всегда находился за центром колеса.
Размещение рулевого механизма перед центром колеса имеет преимущества для ощущения рулевого управления и управляемости (я расскажу об этом подробнее в следующем блоге — стоит упомянуть, что спортивные автомобили с ДВС с задним/средним расположением двигателя, такие как Ford GT и Porsche 911 имеют стойки, установленные впереди осевых линий колес), так что это явное преимущество электромобилей. Хорошим примером этого является новая платформа Volkswagen MEB, которая лежит в основе ID.3, ID.4, ID.6 и предстоящей замены культового автобуса VW (см. выше). В то время как на предыдущей платформе VW MQB рулевой механизм располагался за осевой линией оси (см. Ниже), на новой платформе MEB он размещается впереди. VW ясно увидел преимущества переднего расположения рулевого механизма и в полной мере воспользовался пакетными возможностями, предоставляемыми электродвигателем.
Электродвигатели также открывают пространство выше в моторном отсеке и могут позволить использовать переднюю подвеску на двойных поперечных рычагах — что и использует Tesla — поскольку на пути нет клапанных крышек или головок цилиндров. С другой стороны, электродвигатели больше, чем дифференциал, поэтому в задней части электромобилей обычно меньше места. Это может затруднить установку всех необходимых деталей задней подвески в электромобиле с задним двигателем.
Электромобили представляют собой неожиданные инженерные решения, похожие на откручивающиеся гайки
Изображение: Tesla Конечно, у электродвигателей тоже есть свои проблемы. Одна проблема, с которой мы столкнулись во время разработки одного из мощных электромобилей, в котором я участвовал, стала для всех нас полной неожиданностью. Во время наших испытаний мы заметили, что гайки, крепящие ШРУСы к задней подвеске, продолжали ослабевать. Как бы мы их не затягивали, они все равно разболтались. После большой работы мы обнаружили, что гайки оси ослабевают из-за реверсирования высокого крутящего момента при переходе от «дросселя» к «дросселю». Поскольку электромобили используют регенерацию для перезарядки аккумулятора во время торможения и замедления, крутящий момент привода при «дросселе» сильно меняется по сравнению с «дросселем». Ни один ДВС никогда не производил бы такие высокие изменения крутящего момента так часто. Наше решение заключалось в использовании специальной стопорной шайбы производства Nord-Lock под гайкой ШРУСа. Эти шайбы имеют уникальную конструкцию, благодаря которой крутящий момент при снятии гайки значительно превышает крутящий момент при установке.
Проблема решена!
Однако по большей части подвеска электромобиля может быть очень похожа на подвеску ДВС. Важны одни и те же вещи: плавность хода, управляемость, комфорт, причем не зависящие от типа используемого мотора. Вы заметите, что системы подвески электромобилей очень похожи на системы подвески автомобилей с ДВС, за одним исключением.
Смерть ведущего моста?
Возможно, вы заметили, что на данный момент электромобилей с ведущими мостами нет. Это может измениться в будущем, но есть очень веские причины, по которым ведущие мосты не идеальны для электромобилей.
Во-первых, ведущим мостам нужен приводной вал, который перемещается вверх и вниз вместе с подвеской. К сожалению, этот карданный вал проходит по середине автомобиля в том же месте, где было бы идеально упаковать аккумуляторы.
Изображение: Ford Аккумуляторы занимают много места и имеют большой вес, поэтому их следует устанавливать низко и как можно ближе к центру автомобиля. К сожалению, именно там находится карданный вал. Наличие движущегося карданного вала отняло бы слишком много места для батарей, что слишком сильно уменьшило бы запас хода. Прекрасным примером является новый Ford F-150 Lightning. Ford отказался от ведущего моста (показанного выше) и поставил новую независимую заднюю подвеску только для Lightning (см. Ниже). Я думаю, что Ford знал, что он никогда не сможет заставить Lightning работать достаточно хорошо в качестве электромобиля, не приложив дополнительных усилий к разработке совершенно новой подвески. Поверьте мне, Форд никогда бы не потратил такие деньги на F-150, если бы не считал это абсолютно необходимым. Я думаю, вы увидите, что это происходит чаще, поскольку существующие автомобили переоборудуются в электромобили.
Другая причина заключается в том, что традиционный дифференциал с типичным зубчатым венцом и шестерней — пара, которая поворачивает мощность на 90 градусов — не очень эффективный зверь. Кольцо и шестерня зависят от скользящего действия между шестернями, чтобы минимизировать шум, и это увеличивает трение. Трение — это потеря энергии, а электромобили — это минимизация потерь энергии, чтобы вы могли максимально увеличить запас хода от заряда батареи.
Я скажу, что есть некоторые компании, разрабатывающие электродвигатели, которые устанавливаются на ведущую ось (см. ниже), но как инженер по подвеске я был бы очень обеспокоен увеличением массы этих двигателей. Неподрессоренная масса - враг хорошей езды и управляемости, и именно поэтому ведущие мосты больше не используются. На мой взгляд, увеличение неподрессоренной массы за счет добавления электродвигателя на ось было бы неверным путем.
Изображение: ДанаЯ не думаю, что мы увидим много компаний, производящих электромобили с ведущими мостами, если только они не отчаянно хотят выйти на рынок электромобилей с существующим продуктом и просто не хотят тратить деньги на новую подвеску. Я очень сомневаюсь, что получившийся продукт будет настолько конкурентоспособным, насколько это возможно.
Вот и все на этой неделе. Продолжайте присылать свои вопросы по адресу [email protected], и мы снова увидимся на следующей неделе. То же время летучих мышей, тот же канал летучих мышей! (о боже, теперь я действительно показываю свой возраст).
Технология: новые технологии подвески электромобилей
Мартин Бэнкс | | Электромобили, Технологии
Современные электромобили — это чудо технологии. Хотя люди сосредотачиваются на своем движении, это не единственное самая передовая часть этих автомобилей. Даже системы подвески в электромобилях имеют технологии следующего поколения.
Передовые технологии электромобилей повсюду в автомобилеЧто делает подвеску электромобиля Разные?
На первый взгляд может показаться, что электромобилям не нужна уникальная подвеска. Однако эти системы делают больше, чем улучшают плавность хода и управляемость. И электромобилям нужны все преимущества, которые они могут получить из-за их уникального смещения веса от тяжелых аккумуляторов.
Вероятно, самой большой проблемой, с которой сталкиваются электромобили, является удобство. Электромобили должны двигаться дальше при меньшей мощности, чтобы быть жизнеспособным для большинства людей. Поскольку правильная подвеска не дает колесам отскакивать от дороги. дороге, это увеличивает пробег, увеличивая запас хода электромобилей.
Подвеска электромобиля не ограничивается использованием преимуществ из этих преимуществ пробега. Некоторые технологии доходят до создания дополнительных сила.
Регенеративная подвеска Технологии
Одна из самых революционных технологий для электромобилей рекуперативная подвеска, которая восстанавливает энергию за счет удара автомобиля поглотители. Студенты Массачусетского технологического института разработали первую систему регенеративной подвески в 2009 году. С тех пор несколько инженеров и автопроизводителей сделали свои собственные версии.
В 2014 году немецкая техническая фирма Intertronic Gresser запатентовала систему подвески, которая, как утверждалось, увеличивает дальность полета на 50 процентов за счет регенерации. Два года спустя Audi представила систему, которая могла генерировать от 100 до 150 Вт на средней дороге. Хотя этой технологии еще предстоит пройти мимо прототипов, вскоре она может появиться на дорогах.
Совсем недавно ученые разработали регенеративный амортизатор, который мог генерировать до 526 Вт и 224 Вт в среднем. Эти системы все время становятся все более эффективными, прокладывая дорогу путь к светлому будущему электромобилей.
Другая подвеска электромобиля Технологии
Не все системы подвески электромобиля регенеративный. Многие последние достижения в области электромобилей включают в себя интегрированную подвеску, двигатели, торможение и даже рулевое управление в единую систему. Размещение всех этих технологии внутри самого колеса возможны только при меньшем электрическом двигатели и улучшенный контроль и производительность.
В 2020 году израильский стартап представил платформу, похожую на скейтборд в котором находятся все эти системы. Эта универсальная платформа может служить основу для широкого спектра различных электромобилей. Объединение всего дает автопроизводителям больше свободы дизайна, а также преимущество в создании транспортное средство.
Передовые технологии привода электромобилей
Электромобили произвели революцию в нашем представлении о транспортных средств, и не только в их топливе. Их отход от традиционных представлений о то, как работают автомобили, прокладывает путь к безудержным инновациям. От подвески до дизайн кузова, электромобили меняют транспорт гораздо глубже, чем люди можно было ожидать.
Мартин Бэнкс.
Истории по теме, которые могут вам понравиться — больше EV Tech
Технология: Сравнительный анализ Tesla Model Y
Технология: Четыре Характеристики шин влияют на топливную экономичность
Технология: Vonnen Shadow Drive — инновационная гибридная мощность для вашего Porsche
Мартин Бэнкс
Мартин Бэнкс — основатель и главный редактор Modded, где он пишет об электромобилях, автомобильных новостях и подобных темах.
