Merkmale und Vorteile der magnetischen Autoaufhängung
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Heutzutage wird die elektromagnetische Aufhängung eines Autos weiterhin von Spezialisten auf der ganzen Welt verfeinert, um sie für den allgemeinen Verbraucher zugänglicher zu machen, und führende Automobilhersteller werden mit dem Masseneinsatz dieser Technologie bei beliebten Automarken beginnen.
Seit der Erfindung des Verbrennungsmotors hat sich an der Fahrzeugaufhängung nicht viel verändert – sie wurde den aktuellen Gegebenheiten angepasst. Die elektromagnetische Federung des Autos stellt einen strukturellen Durchbruch dar, der für den Masseneinsatz jedoch Verbesserungen erfordert.
Was ist eine elektromagnetische Autofederung?
Die Rolle der elektromagnetischen Federung eines Autos unterscheidet sich nicht von herkömmlichen Feder-, Torsions-, Feder- oder pneumatischen Federungen – sie verbindet das Auto mit der Straßenoberfläche. Im Gegensatz zu den üblichen Aufhängungen verfügen die magnetischen Aufhängungen nicht über herkömmliche Teile und Komponenten: Stoßdämpfer, Stabilisierungselemente, elastische Stäbe.
Bei der Ausführung mit elektromagnetischer Federung ist jedes Rad mit einer speziellen Zahnstange ausgestattet, die gemeinsam die Arbeit eines Stoßdämpfers und eines elastischen Elements übernimmt. Während der Fahrt werden die Informationen von den Rädern an das elektronische Steuergerät übertragen, das die Federung sofort steuert. Alles, was Bauteile und Teile in mechanischen Aufhängungen leisten, geschieht unter dem Einfluss eines Magnetfeldes.
So funktioniert die magnetische Aufhängung
Die Untersuchung elektromagnetischer Felder – der Wechselwirkung elektrischer und magnetischer Felder – hat Wissenschaftler auf die Idee gebracht, ein durch die Luft fliegendes Fahrzeug zu entwickeln. Der Einsatz dieser Methode würde das Transportmittel ohne unnötige Komponenten und Baugruppen verbessern. Heutzutage sind solche Technologien nur noch in fantastischen Geschichten möglich, obwohl das Prinzip des Elektromagnetismus seit den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts bei der Konstruktion von Automobilaufhängungen verwendet wird.
Bose Elektromagnetische Aufhängung
Das Funktionsprinzip der Magnetaufhängung basiert auf der Verwendung eines Elektromotors, der zwei Funktionen erfüllt:
- Vibrationen dämpfen oder verhindern. Der Teil der Aufhängung, an dem sich die Magnete gegenseitig beeinflussen, fungiert als Stoßdämpfer und Federbein.
- Überträgt das Drehmoment vom Motor auf die Räder. Dabei wird die Eigenschaft genutzt, gleiche Magnetpole abzustoßen, und der Computerprozessor nutzt diese Fähigkeit erfolgreich als elastische Elemente, und zwar nahezu blitzschnell.
Die Magnetfederung gilt nur für das gesamte Fahrzeug, im Gegensatz zur herkömmlichen Federung, bei der ein Prinzip vorne und ein anderes hinten angewendet werden kann.
Vor- und Nachteile von Magnetanhängern
Jedes Designmerkmal hat Vor- und Nachteile.
| Pros | Cons |
| Ohne elektrische Energie beginnt die magnetische Aufhängung wie mechanische Gegenstücke zu funktionieren. | Zu hohe Kosten |
| Sofortige Reaktion jedes Rades auf Veränderungen der Straßenoberfläche. | |
| Sorgt für eine gleichmäßige Glätte der Bewegung. | |
| Unebenheiten der Spur sind nicht spürbar, wie bei Pneumatik oder Federn, und das System hält das Auto, dämpft Vibrationen und stoppt das Wanken der Karosserie. | |
| Bequeme Fahrt für alle, die in der Kabine sitzen. | |
| Maximale Nutzung der Maschinenkapazitäten bei geringem Energieverbrauch. |
Heutzutage wird die elektromagnetische Aufhängung eines Autos weiterhin von Spezialisten auf der ganzen Welt verfeinert, um sie für den allgemeinen Verbraucher zugänglicher zu machen, und führende Automobilhersteller werden mit dem Masseneinsatz dieser Technologie bei beliebten Automarken beginnen.
Top-Hersteller
Das erste Fahrzeug auf einem Magnetkissen war in den 80er Jahren die Berliner S-Bahn. Der Zug schwebte tatsächlich über der Einschienenbahn. Die Überlastung der Großstädte mit Infrastruktureinrichtungen lässt heute den Einsatz der Magnetschwebebahn in ihrer ursprünglichen Form nicht zu, es gibt jedoch Pläne, sie an Standard-Eisenbahnschienen für Intercity- und Intercity-Schnellzüge anzupassen.
In der Automobilindustrie werden drei Arten elektromagnetischer Aufhängungen verwendet.
Elektromagnetische Federung für Autos
Bose
Der Pionier bei der Erfindung magnetischer Aufhängungen war der amerikanische Wissenschaftler und Geschäftsmann Amar Bowes. Da er sich mit Entwicklungen im Bereich der Schall- und Funkknoten beschäftigte, basiert seine Aufhängung strukturell auf einem identischen Prinzip – der Bewegung eines leitenden Elements in einem Magnetfeld. Die Bose-Hängeleuchte ist aufgrund ihrer Einfachheit am weitesten verbreitet. Das Gerät ähnelt den Details eines elektrischen Generators, der in Form einer geraden Linie angeordnet ist:
- ringförmige Magnete - Stator;
- mehrpoliger Stabmagnet - Rotor.
Das Bose-Fahrwerk kann so eingestellt werden, dass beim Befahren einer defekten Strecke elektrische Energie darin erzeugt und an die Batterie gesendet wird.
Delphi
Das amerikanische Unternehmen für die Lieferung von Komponenten an Werke von General Motors bei der Herstellung elektromagnetischer Aufhängungen nutzt das Prinzip der hochwertigen Steuerbarkeit in der Bewegung. In dieser Version umfasst das Gerät:
- Stoßdämpferrohr;
- Flüssigkeit mit ferromagnetischen Partikeln, beschichtet mit einer speziellen Substanz, die ein Anhaften verhindert;
- ein Kolben mit einer Spitze, der das gesamte System steuert.
Der Vorteil des Modells liegt in der Leistungsaufnahme von 20 Watt. Die Reaktion kleiner geladener Teilchen von 5 bis 10 Mikrometern ist viel besser als bei Vollmagneten, sodass die Delphi-Aufhängung ihre Arbeit schneller erledigt als Analoga. Die Flüssigkeit im Inneren des Stoßdämpfers beginnt nach dem hydraulischen Prinzip zu funktionieren, wenn das Steuergerät ausgeschaltet wird.
Delphi Suspension
SKF
Eine weitere Art revolutionärer Aufhängung wird vom schwedischen Maschinenbauunternehmen SKF hergestellt. Das Produkt besteht aus einer Struktur, die aus einem Behälter besteht, in dem zwei Elektromagnete untergebracht sind, und Federn, die als Versicherung für den Fall eines Ausfalls der elektronischen Steuereinheit dienen. Der Schwerpunkt liegt auf der Veränderung der elastischen Eigenschaften.
Der Bruch eines Elements der herkömmlichen Aufhängung führt zu einer Verringerung der Bodenfreiheit des Fahrzeugs. Die magnetische Aufhängung von SKF verhindert dieses Phänomen, da die Hauptelemente des Geräts auch bei längerem Stillstand der Maschine von einer Batterie gespeist werden.
Alle elektromagnetischen Aufhängungen erfordern eine komplexe Software, um einen stabilen Betrieb des Systems zu gewährleisten. Für den Serieneinsatz sind eine Reihe von Verbesserungen und Kostensenkungen erforderlich.
