Resumen:
Desde la invención de los automóviles, la gente nunca ha dejado de perseguir el buen funcionamiento de los automóviles. La invención de las llantas neumáticas permitió que los vehículos funcionaran de manera más suave y cómoda, y la carrocería de carga y el chasis engrosado mejoraron aún más la comodidad del automóvil. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la mejora del nivel de vida, los requisitos de las personas en cuanto a comodidad, maniobrabilidad y seguridad de los automóviles aumentan gradualmente. El sistema de suspensión es uno de los sistemas importantes del vehículo, que afecta directamente la suavidad, la estabilidad de manejo, la comodidad y otras actuaciones del vehículo durante la conducción, y juega un papel vital en la suavidad y la estabilidad de manejo del vehículo. Las condiciones de conducción del vehículo son complejas y cambiantes, y los requisitos para el sistema de suspensión son cada vez más altos. La suspensión pasiva tradicional ha sido difícil de lograr un rendimiento satisfactorio del vehículo. Con el fin de mejorar la comodidad de conducción y la comodidad del vehículo, la gente continúa estudiando la estructura de suspensión.El nuevo tipo de suspensión se ha desarrollado rápidamente. De la primera suspensión no independiente a la posterior suspensión independiente, de la suspensión integral al surgimiento de la suspensión activa, la estabilidad de conducción del automóvil ha experimentado un salto cualitativo. En comparación con la suspensión pasiva/semiactiva incontrolable, que es difícil de adaptar a diversas condiciones de la carretera y cambios en el entorno de conducción, la suspensión activa genera una fuerza de control activa según el estado de movimiento del automóvil y los cambios en las condiciones de la carretera, lo que garantiza que el sistema de suspensión está siempre en su punto óptimo, el mejor estado de amortiguación. El desarrollo de la tecnología de suspensión activa está a la vanguardia de los tiempos, desde la suspensión de amortiguación variable de aire inicial hasta la tecnología de suspensión electromagnética activa MRC líder en el mundo.
I. Introducción
Desde la invención de los automóviles, la gente nunca ha dejado de perseguir el buen funcionamiento de los automóviles. La invención de las llantas neumáticas permitió que los vehículos funcionaran de manera más suave y cómoda, y la carrocería de carga y el chasis engrosado mejoraron aún más la comodidad del automóvil. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la mejora del nivel de vida, los requisitos de las personas en cuanto a comodidad, maniobrabilidad y seguridad de los automóviles aumentan gradualmente. El sistema de suspensión es uno de los sistemas importantes del vehículo, que afecta directamente la suavidad, la estabilidad de manejo, la comodidad y otras actuaciones del vehículo durante la conducción, y juega un papel vital en la suavidad y la estabilidad de manejo del vehículo. Las condiciones de conducción del vehículo son complejas y cambiantes, y los requisitos para el sistema de suspensión son cada vez más altos. La suspensión pasiva tradicional ha sido difícil de lograr un rendimiento satisfactorio del vehículo. Con el fin de mejorar la comodidad de conducción y la comodidad del vehículo, la gente continúa estudiando la estructura de suspensión.El nuevo tipo de suspensión se ha desarrollado rápidamente. De la primera suspensión no independiente a la posterior suspensión independiente, de la suspensión integral al surgimiento de la suspensión activa, la estabilidad de conducción del automóvil ha experimentado un salto cualitativo. En comparación con la suspensión pasiva/semiactiva incontrolable, que es difícil de adaptar a diversas condiciones de la carretera y cambios en el entorno de conducción, la suspensión activa genera una fuerza de control activa según el estado de movimiento del automóvil y los cambios en las condiciones de la carretera, lo que garantiza que el sistema de suspensión está siempre en su punto óptimo, el mejor estado de amortiguación. El desarrollo de la tecnología de suspensión activa está a la vanguardia de los tiempos, desde la suspensión de amortiguación variable de aire inicial hasta la tecnología de suspensión electromagnética activa MRC líder en el mundo.
En los últimos años, la aplicación de la suspensión electromagnética en la industria automotriz se ha generalizado cada vez más, especialmente para los autos deportivos que se enfocan en el manejo.Después de resolver el problema de costos, el rango de aplicación del mercado de la suspensión electromagnética se ampliará significativamente y pase gradualmente de ser utilizado solo en el mercado de marcas de gama alta al mercado de gama baja, y se verá en más modelos. Con la creciente intensidad de la competencia en el mercado, se cree que la suspensión electromagnética se puede usar ampliamente a un precio de mercado bajo en el futuro cercano, para que los propietarios de automóviles puedan disfrutar de automóviles más cómodos y seguros a un precio asequible.
Ahora que la ciencia y la tecnología están en la vía rápida del desarrollo, la suspensión también puede proporcionar suficiente protección para la seguridad del conductor y los pasajeros. El ritmo de la búsqueda humana de estabilidad, seguridad y comodidad no se ha detenido aquí. Hoy, cómo hacer el automóvil se convierte en Para ser más inteligente, cómo mejorar activamente el rendimiento de la comodidad de los automóviles se ha convertido en una nueva dirección para el desarrollo futuro.
Dos resumen
1. Revisó el estado de investigación y aplicación de la tecnología de suspensión electromagnética automotriz, basado en la investigación sobre la suspensión activa electromagnética en el país y en el extranjero en los últimos años, analizó y resumió la estructura de la suspensión activa electromagnética para varios vehículos y analizó el estado actual de la suspensión electromagnética. suspensión activa Se resumen los temas clave y se analizan sus perspectivas de aplicación y posibles tendencias de desarrollo futuro. Este documento resume y analiza el estado de investigación actual de la retroalimentación de energía del sistema de suspensión y la investigación sobre el consumo de energía y la recuperación de energía de la suspensión activa electromagnética, y analiza el estado de desarrollo y la tendencia de la retroalimentación de energía de suspensión.
2. Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica automotriz y el desarrollo de vehículos de nueva energía, sistemas de control electrónico y tecnología de reducción de vibraciones de suspensión, los actuadores de suspensión activa (actuadores electromagnéticos) basados en principios electromagnéticos se utilizan en sistemas de suspensión automotriz La aplicación de suspensión electromagnética activa Los actuadores comenzaron a llamar la atención, por lo que se analizó y revisó el estado de investigación de los actuadores de suspensión activa electromagnéticos para varios vehículos.
tres definiciones
Suspensión activa electromagnética Suspensión activa electromagnética/Sistema de suspensión de amortiguador de amortiguación variable de aceite electromagnético Amortiguador magnetorreológico/Amortiguador magnetorreológico, MRD/Suspensión de inducción electromagnética activa MRC (Magnetic Ride Control)/Suspensión ajustable electromagnética/Fluido magnetorreológico (Fluido MR), denominado electromagnético suspensión, pertenece a la suspensión de amortiguador de amortiguación variable. La suspensión electromagnética tiene un apodo muy tecnológico, que es suspensión magnetorreológica, que se deriva de la tecnología central utilizada en la suspensión electromagnética, fluido magnetorreológico (fluido magnetorreológico), por lo que también se llama MR suspensión.
La suspensión electromagnética activa MRC/MR se ha convertido en uno de los representantes de la tecnología de suspensión de amortiguación variable para vehículos producidos en masa. Es un método de suspensión que utiliza la respuesta electromagnética para cambiar la amortiguación. Es un nuevo tipo de sistema de suspensión independiente. El control solo necesita para cambiar la corriente para lograr el propósito de controlar el coeficiente de amortiguamiento, y la fuerza del campo electromagnético solo se puede controlar cambiando la corriente. Puede responder a las condiciones de la carretera en muy poco tiempo (1 milisegundo) para suprimir la vibración y mantener la carrocería estable, especialmente en algunos entornos relativamente extremos, como baches repentinos en la conducción a alta velocidad, suspensión electromagnética La ventaja será muy obvia, su velocidad de respuesta puede ser 5 veces más rápida que la suspensión tradicional, superando con creces a la suspensión tradicional. Puede maximizar sus propias ventajas cuando la velocidad del vehículo es alta y de repente encuentra obstáculos, y también puede mantener el cuerpo funcionando sin problemas en caminos con baches.
El amortiguador de generación de energía desarrollado con éxito es un amortiguador electromagnético completamente compuesto por un sistema electromagnético de motor lineal. No solo simplifica aún más la estructura del sistema, sino que también tiene la función de generar electricidad en condiciones normales de conducción.Cada amortiguador puede generar al menos 25W de potencia para cargar la batería de litio del vehículo eléctrico, que es muy importante para la electricidad. vehículos impulsados completamente por electricidad Es muy ventajoso y puede aumentar considerablemente la potencia de la batería de litio y prolongar el rango de conducción del vehículo eléctrico. Su característica única es que no solo puede proporcionar corriente al motor, sino también generar corriente desde el motor, lo que forma un conjunto de mecanismos de compensación de potencia.
¡Y se puede decir que su efecto de absorción de impactos más importante es incluso mejor que el sistema de absorción de impactos de suspensión de alfombra mágica!
Suspensión "Alfombra Mágica"
Con el rápido desarrollo de los materiales electromagnéticos de motores de imanes permanentes y la tecnología de control electrónico, y bajo la influencia de la tendencia de desarrollo de los automóviles inteligentes, la tecnología de suspensión activa electromagnética de vehículos ha atraído la atención de la academia y la industria, y se ha convertido en un centro de investigación en el hogar y en el extranjero. La investigación teórica sobre la tecnología de suspensión activa electromagnética automotriz se ha profundizado gradualmente, y se han obtenido algunas aplicaciones comerciales, y han surgido productos de mercado equipados con automóviles de pasajeros de alta gama. Sin embargo, la mayor desventaja de la alta tecnología es que es costosa. Una suspensión de amortiguadores de este tipo es demasiado pesada y costosa, por lo que muchos fabricantes de automóviles no considerarán su uso por el momento.
cuatro componentes
La suspensión electromagnética es una suspensión activa, que es relativamente complicada.El sistema de suspensión electromagnética se compone de un sistema de unidad de control a bordo, un sensor de desplazamiento de rueda y un amortiguador MRC (varilla hidráulica electromagnética y amortiguador recto).
Hay un sensor de desplazamiento de rueda en la conexión entre cada rueda y el cuerpo, y el sensor está conectado a la unidad de control a bordo, que está conectada a la varilla hidráulica electromagnética y al amortiguador recto. Se compone de amortiguadores magnetorreológicos, husillos de bolas, presión electrohidrostática EHA y cámaras de aire, mientras que la amortiguación de la suspensión electromagnética la proporcionan actuadores electromagnéticos. Los secretos de la suspensión electromagnética se concentran principalmente en el amortiguador. Aunque el amortiguador del eje delantero es ligeramente diferente del amortiguador del eje trasero en detalles, hay dispositivos de control electrónico y los cables correspondientes en el medio del pistón.
Los cuatro amortiguadores funcionan por separado y de forma independiente. Aunque a veces parezcan estar en el mismo estado, cada uno de ellos se ajustará de acuerdo con la información de la superficie de la carretera en tiempo real, para que el vehículo pueda mantener un buen rendimiento al circular por cualquier carretera. superficie Confort de conducción. Junto con sensores de aceleración, controladores y accesorios, etc., constituye un conjunto completo de sistema patentado MRC (Magnetic Ride Control), un sistema de suspensión activa semi/total.
La suspensión electromagnética incluye conectores de rueda, mecanismos de transmisión, motores, conectores de carrocería y dispositivos de control. El conector del cuerpo está conectado al motor; el dispositivo de control está conectado eléctricamente al motor para obtener el parámetro de rotación actual del motor, y el parámetro de rotación objetivo se obtiene de acuerdo con el parámetro de rotación actual, y el motor se controla para funcionar a el parámetro de rotación objetivo; el conector de la rueda está conectado al motor a través de un mecanismo de transmisión, para convertir la fuerza en el conector de la rueda en la fuerza impulsora rotacional para el motor, y convertir la fuerza cuando el motor opera en los parámetros de rotación objetivo en un fuerza de amortiguación para el conector de la rueda.
1. Un método de construcción para un controlador inteligente de un actuador electromagnético de suspensión activa, que incluye un módulo de control de desacoplamiento de corriente del eje dq, un módulo de control de limitación de corriente, un módulo de control orientado al campo, un módulo de conversión de voltaje 2/3, un ajuste PWM módulo y una fuente de voltaje El inversor y el motor lineal de CA están conectados en serie en secuencia, junto con el módulo de conversión estándar actual 3/2 y el módulo de detección de perturbaciones en su conjunto para formar un actuador electromagnético de suspensión activa, el módulo de optimización de parámetros del controlador de máquina de vector de soporte, el controlador de máquina de vector de soporte, el controlador de optimización, el controlador robusto y el módulo de optimización de parámetros del controlador robusto están conectados en paralelo junto con el módulo dado de velocidad y el modelo de error de seguimiento de filtro para formar un controlador inteligente anti-interferencia, que integra la perturbación externa y las características variables en el tiempo de los parámetros del actuador electromagnético es equivalente a la variable de perturbación del actuador electromagnético, y el modelo no lineal del controlador es retrocedido por la máquina de vector de soporte, lo que mejora efectivamente la robustez y real -tiempo de rendimiento del controlador inteligente.
2. A diferencia del sistema de amortiguación tradicional, no hay una estructura de válvula pequeña en el amortiguador magnetorreológico y el efecto de amortiguación no se logra a través de la resistencia al flujo del líquido. De hecho, se usa fluido magnetorreológico en lugar del fluido amortiguador ordinario, y el aceite hidráulico ordinario de los amortiguadores tradicionales se reemplaza con aceite amortiguador con fuerza magnética débil. La suspensión electromagnética conserva la estructura del dispositivo de resorte tradicional, todavía usa el resorte para brindar soporte y llena el amortiguador con fluido magnetorreológico.
En comparación con otros sistemas electrónicos de absorción de impactos, el sistema de suspensión electromagnética del automóvil es más exclusivo. El componente central de la suspensión electromagnética es el cilindro amortiguador de suspensión electromagnética lleno de fluido magnetorreológico. El amortiguador de suspensión electromagnética es similar al amortiguador hidráulico tradicional de un solo tubo en apariencia, y su estructura general es similar al amortiguador de suspensión tradicional. -cilindro absorbente. , pero el interior es bastante diferente.El amortiguador electromagnético consta de un conjunto de electroimán simple y un fluido especial, también conocido como fluido magnetorreológico, en lugar del aceite hidráulico tradicional. Se instala un grupo de electroimán (bobina magnética) en el núcleo del amortiguador, y se utiliza una bobina electromagnética diseñada con precisión como pistón, es decir, se proporciona una bobina en el pistón dentro del amortiguador. Cuando el vástago del pistón se mueve hacia abajo, el fluido magnetorreológico en la cavidad fluye desde la cavidad de compresión a la cavidad de estiramiento a través del canal de amortiguación anular, el orificio pasante normal y el espacio anular del pistón después de ser apretado, y viceversa.
La suspensión electromagnética es también el amortiguador ajustable con amortiguación más utilizado en automóviles de alto rendimiento por muchas compañías automotrices.
El dispositivo tiene las ventajas de una estructura simple, un consumo de energía extremadamente bajo, un amplio rango de tensión de control y un control instantáneo y preciso de la fuerza de amortiguación. Y no es sensible a las impurezas, tiene un amplio rango de temperatura de trabajo y puede funcionar entre -50 °C y 140 °C. Las ventajas son fuerzas de amortiguación más suaves y uniformes, menos complejidad interna, menos desgaste de las piezas móviles internas con el tiempo y menos ruido. La suspensión electromagnética puede ser alimentada directamente por una fuente de alimentación ordinaria de bajo voltaje (batería de almacenamiento general), evitando el peligro y las molestias causadas por el voltaje de alto voltaje. La mayor ventaja es que puede monitorear a una velocidad de miles de veces por segundo y adaptarse a las condiciones del camino en cualquier momento, especialmente cuando se camina sobre caminos de grava, las vibraciones finas básicamente se pueden aislar. La fuerza de amortiguación se puede ajustar en tiempo real, teniendo en cuenta el manejo y la comodidad del automóvil.
En comparación con el sistema de amortiguación de carrete tradicional, la suspensión electromagnética
Las ventajas y desventajas de los bastidores coexisten:
En comparación con los amortiguadores de automóviles tradicionales, sus partes móviles se reducen considerablemente y casi no hay colisión, por lo que el ruido es bajo. Una de las principales características de los amortiguadores de suspensión electromagnética es la capacidad de ajustarse rápidamente en todas las situaciones. Dado que el ajuste de la fuerza de amortiguación está controlado por fluido magnetizado, se puede ajustar instantáneamente sin ninguna perturbación debido a la apertura y cierre de la válvula. .Retraso. Además, cabe señalar que la velocidad de ajuste de la fuerza de amortiguación no tiene nada que ver con el caudal de fluido, que es exclusivo de los amortiguadores magnetorreológicos.
Sus desventajas se relacionan principalmente con el fluido magnetorreológico: el fluido magnetorreológico es muy costoso debido a su complejidad; además, el fluido magnetorreológico es muy abrasivo debido a las partículas de hierro que contiene, lo que requiere las partes internas del amortiguador Recubrimientos superficiales costosos y de alta calidad se aplican; además, los fluidos magnetorreológicos requieren sistemas de sellado bastante complejos, lo que resulta en costos adicionales. La naturaleza abrasiva de los fluidos magnetorreológicos también puede afectar negativamente al sistema de suspensión, por lo que los amortiguadores de suspensión electromagnética tienen una fricción interna ligeramente mayor que los amortiguadores ajustables convencionales, y una fricción ligeramente superior puede hacer que el vehículo se deteriore ligeramente. . Los primeros diseños de amortiguadores magnetorreológicos tenían un mayor potencial de mala conducción debido al posible magnetismo residual en el fluido. Sin embargo, con el tiempo, ambos problemas se resolvieron en gran medida mediante mejoras en el diseño. Finalmente, los amortiguadores de suspensión electromagnética son más propensos a las fugas de aceite base debido a la naturaleza abrasiva del fluido. La ausencia de aceite base hace que el fluido MR restante sea más viscoso, lo que da como resultado amortiguadores más rígidos y una conducción más deficiente.
(1) El fluido magnetorreológico (Fluido MR para abreviar) es un nuevo tipo de material inteligente. Se puede utilizar en amortiguadores inteligentes (es decir, amortiguadores de fluidos magnetorreológicos) para crear una nueva generación de amortiguadores inteligentes de alto rendimiento con una fuerza de amortiguación continuamente ajustable. Los amortiguadores de fluido magnetorreológico pueden ser alimentados directamente por fuentes de energía ordinarias de bajo voltaje (baterías de almacenamiento ordinarias), evitando el peligro y las molestias causadas por el voltaje de alto voltaje.
1) El fluido magnetorreológico se compone principalmente de suspensión de partículas magnéticas (partículas magnéticas diminutas con alta permeabilidad magnética y baja fuerza coercitiva), líquido madre (portador para suspensión de partículas magnéticas, baja viscosidad, alto punto de ebullición, bajo punto de congelación y alta densidad), Los tensioactivos constan de tres partes. El fluido magnetorreológico se compone de tres partes, la primera es un líquido portador, como aceite mineral, aceite de silicona, etc., la segunda son partículas suspendidas dispersas magnetizables, que generalmente están compuestas por polvos de Fe elemental y Fe3O4 con una partícula definida. distribución de tamaño Después del tratamiento químico para mejorar la durabilidad del trabajo, el tercero es el dispersante, que puede estructurar las partículas suspendidas y el líquido portador para resolver el problema de la estabilidad de dispersión de las partículas suspendidas en el líquido portador. El fluido magnetorreológico tiene una característica notable, es decir, bajo un campo magnético externo, puede cambiar de un fluido newtoniano de baja viscosidad a un semisólido de Bingham de alta viscosidad en un corto período de tiempo (10 ms), lo que se denomina fluido magnetorreológico. efecto.
El fluido magnetorreológico utilizado en los amortiguadores de suspensión electromagnética está compuesto de aceite base, partículas de hierro y varios otros componentes que pueden suspender partículas de hierro. El fluido magnetorreológico es un líquido que contiene partículas magnéticas muy pequeñas (3-10 micrones).Es un líquido especial llamado fluido electromagnético.Está compuesto de hidrocarburos sintéticos y hierro magnético fino con un tamaño de 3-10 micrones.Composición de grano. Este aceite hidráulico no es simple. No es un aceite ordinario. Es un material líquido especial llamado fluido electromagnético. Es una mezcla hidráulica de fluido amortiguador especial y partes magnéticas. Está compuesto de hidrocarburos sintéticos y partículas finas de hierro. Cuando Cuando esto el líquido se magnetiza, cambia de líquido a una sustancia pegajosa como la marga.
2) La suspensión electromagnética MRC es realmente bien conocida. El secreto de los amortiguadores electromagnéticos es que se agrega aceite electromagnético (fluido magnetorreológico) al aceite del amortiguador, que actúa como un medio de amortiguación, y su núcleo técnico es un nuevo material que reemplaza a los aceites tradicionales - "Fluidos magnetorreológicos" El término "Fluidos magnetorreológicos" se refiere a un fluido cuyas propiedades cambian cuando se exponen a un campo magnético. El aceite dentro del amortiguador magnetorreológico está magnetizado, y cada amortiguador está lleno de un líquido de polímero de polímero magnético, que ha logrado un gran avance en el nivel de material y ya no usa aceite tradicional, es decir, en el medio de amortiguación utilizado. en el amortiguador hay aceite electromagnético, este fluido controlable puede sufrir una reología instantánea y reversible bajo la acción de un campo magnético, es una "partícula" especial que cambia la disposición de las "Partículas" para controlar el estado líquido interno. El fluido magnetorreológico también puede entenderse como una especie de "hierro líquido", que se magnetizará bajo la acción de un campo magnético externo, y se reorganizará y combinará en varias estructuras, cambiando de "líquido" a "sólido". . Por supuesto, una vez que se pierde el efecto del campo magnético, estos "hierro líquido" volverán al "estado líquido" y volverán al estado fluido.
El núcleo de MRC es un fluido controlable llamado "fluido magnetorreológico" en el amortiguador. La reología de este material bajo la acción de un campo magnético es instantánea y reversible, y aparecerá líquido en el campo magnético cero. , y aparecerá sólido en un campo magnético fuerte, por lo que siempre que se cambie el campo magnético, se puede cambiar el estado del fluido magnetorreológico y luego se puede cambiar la resistencia del pistón en el amortiguador.
Prueba de fluido magnetorreológico simulado: cuanto más cerca está el imán, mayor es la resistencia a empujar el tubo de la aguja
↑El principio de funcionamiento del efecto magnetorreológico
La varilla del amortiguador del automóvil está soportada por aceite (excepto la suspensión neumática), por lo que la viscosidad (fluidez) del aceite afecta directamente la suavidad y dureza del amortiguador. La densidad del líquido polimérico en el amortiguador puede cambiar instantáneamente y, en su forma más dura, es como plástico o caucho. Por supuesto, cuando se reduce la densidad, se siente como pisar una manta. El conjunto de electroimán descrito anteriormente permite que el fluido magnetorreológico fluya a través del núcleo cuando el amortiguador se comprime y se estira. El amortiguador tiene un solenoide en el vástago del pistón que crea una corriente magnética variable a través del imán. Cuando no está alimentado, el fluido fluye fácilmente a través del conjunto del imán. Si el dispositivo de control eléctrico se energiza para aplicar un campo magnético, cuando el fluido magnetorreológico fluye a través del dispositivo de control eléctrico en el pistón, las partículas magnéticas en el fluido magnetorreológico se magnetizarán y organizarán regularmente, y la viscosidad aumentará en este momento.
Simulación reológica de material MR
↑ Principio de funcionamiento magnetorreológico de la suspensión electromagnética
3) En el estado normal, cuando la corriente de la bobina está apagada o no hay campo magnético en el ambiente sin campo electromagnético, estas partículas de metal se distribuirán en el líquido al azar, el líquido magnetorreológico no está magnetizado y las partículas de hierro dulce se dispersan aleatoriamente en el líquido, su estado original no magnetizado es un estado disociado libre, las partículas de la fase suspendida se suspenden en el líquido madre y se distribuyen aleatoriamente, y las partículas magnéticas en el aceite se distribuyen aleatoriamente, que es un fluido newtoniano viscoso lineal con una baja viscosidad En este momento, la amortiguación del amortiguador La fuerza es constante, el rendimiento de la suspensión es el mismo que el del líquido amortiguador ordinario, y no hay diferencia de la suspensión hidráulica ordinaria con amortiguadores ordinarios.
Una vez que la unidad de control envía una señal de pulso, la corriente se conecta a la bobina para generar un voltaje.Con la electrificación, se forma un campo magnético y un cambio en el flujo magnético para formar un campo magnético, que genera una fuerza magnética entre las partículas de hierro en el fluido y cambia la disposición de las partículas de metal. Las partículas de hierro forman una disposición de estructura de fibra a lo largo de la dirección del fluido, y las partículas dispersas dentro del fluido magnetorreológico se reorganizarán en una matriz ordenada, se organizarán y combinarán a lo largo de una dirección específica , e inmediatamente se organizan en una formación perpendicular a la dirección de la presión para formar una cierta estructura. Las partículas magnéticas dispuestas en orden harán que la viscosidad del fluido magnetorreológico sea más espesa, espesará el fluido en marga y aumentará su resistencia al flujo. El coeficiente de viscosidad también cambiará en consecuencia, y la fluidez de la suspensión cambiará en consecuencia.Al aumentar el coeficiente de amortiguación, lo que resulta en una mayor amortiguación, estas partículas magnéticas formarán resistencia para reducir la capacidad de flujo del aceite, obstaculizar el flujo de aceite en el canal del pistón, aumente la resistencia al flujo, aumente la fuerza de amortiguación del amortiguador y deje que la suspensión aumente la resistencia de la suspensión y la fuerza de amortiguación del amortiguador se ajuste instantáneamente para ajustar el efecto de absorción de impacto de la suspensión.
En el estado de trabajo energizado, después de aplicar el campo magnético externo a través de la corriente, el fenómeno de polarización aparece en la superficie de las partículas, formando dipolos magnéticos, y los cuerpos magnéticos en el estado disperso se reorganizan por la influencia de la inducción electromagnética, y los dipolos magnéticos están a lo largo de la superficie exterior.La dirección del campo magnético forma una cadena y una estructura de racimo, que tiene un cierto límite elástico. La tensión de fluencia cortante entre partículas adyacentes en la misma cadena de polarización aumentará con el aumento de la intensidad del campo magnético aplicado. Cuando el campo magnético aumenta a un cierto nivel, la interacción entre los dipolos magnéticos aumenta y el fluido magnetorreológico presenta una característica similar a la de un sólido, lo que a su vez afecta el cambio de la forma líquida dentro del amortiguador, lo que aumenta la amortiguación de el amortiguador, y también Es decir, la amortiguación aumenta considerablemente, de modo que la elasticidad general de la suspensión se vuelve "más dura" y, en consecuencia, cuando la corriente se vuelve más débil, el amortiguador se vuelve "más suave".
4) Al energizar la bobina se puede generar un campo magnético para cambiar las propiedades del fluido magnetorreológico ubicado en el orificio, es decir controlar la viscosidad del líquido en el amortiguador con la corriente, la viscosidad del aceite es proporcional a la fuerza del campo magnético La corriente en el electroimán Cuanto más grandes sean las partículas magnéticas, más ajustada será la disposición de las partículas magnéticas, más viscoso el fluido, mayor será la resistencia al flujo y mayor será la fuerza de amortiguación, por lo que cambiar la corriente cambiará el rendimiento de amortiguación, cuando el fluido magnetorreológico fluye en el canal de amortiguación en el pistón, al permitir que el caudal del aceite del amortiguador se controle al encender o apagar el grupo de imanes. La fuerza del campo electromagnético puede ser controlado solo cambiando la corriente.Al cambiar el campo magnético de la bobina electromagnética del pistón, sus características de flujo pueden controlarse para lograr el control del cambio de la fuerza de amortiguación.Efecto, es decir, al controlar la magnitud de la corriente, La amortiguación de este sistema se puede cambiar de forma continua con la fuerza del campo magnético, y el rango de variación es muy amplio. Solo cambiando la corriente se puede lograr el propósito de controlar el coeficiente de amortiguación y se puede ajustar la resistencia. Preciso ajuste y control.
Cambiando la carga del líquido en el amortiguador y cambiando el campo magnético, se puede cambiar la posición y la densidad del polímero magnético.Al cambiar la densidad del líquido en el amortiguador, se puede cambiar la dureza del amortiguador. , para que pueda ajustarse de acuerdo con las diferentes condiciones de manejo. Varíe la velocidad y la cantidad de rebote del impacto. La viscosidad del fluido magnetorreológico se ajusta a través de la corriente, y la viscosidad del fluido magnetorreológico se ajusta de manera flexible a través del campo magnético controlado electrónicamente, para lograr cambios en tiempo real para controlar la amortiguación del amortiguador, es decir, para cambiar la dureza de la suspensión. Cuanta más corriente pase a través de la bobina, más "rígida" será la suspensión. Las características de la suspensión electromagnética son exactamente: debe ser suave cuando debe ser suave y debe ser dura cuando debe ser dura.
Debido a la existencia de estas partículas magnéticas, cambiar la fuerza de amortiguación del amortiguador solo necesita controlar la fuerza actual (fuerza del campo magnético). Esta característica permite que la frecuencia de control de amortiguación de la suspensión electromagnética se calcule en milisegundos. En el momento del salto de la llanta, la suspensión electromagnética puede juzgar rápidamente el grado de vibración y controlar la fuerza de golpeo y rebote de la rueda con la amortiguación más adecuada. fortaleza. El amortiguador de suspensión electromagnética utiliza esta característica del fluido magnetorreológico para ajustar la fuerza de amortiguación. Es precisamente por el control de corriente que la mayor característica de la suspensión electromagnética es su rápida respuesta, algunas suspensiones electromagnéticas pueden responder miles de veces por segundo. La característica del fluido magnetorreológico controlado por el campo magnético es la característica más importante de la suspensión electromagnética: respuesta rápida, de modo que los modelos equipados con la suspensión electromagnética pueden cambiar de manera flexible entre los modos de conducción de viaje, deportivo y de pista. Los sistemas de suspensión electromagnética son mejores para controlar los movimientos de la carrocería y las ruedas causados por grandes perturbaciones en la carretera. La suspensión electromagnética ajusta la amortiguación del amortiguador en función del efecto magnetorreológico, para lograr el propósito de controlar la respuesta de la suspensión activa. Por lo tanto, la fuerza de amortiguación se puede ajustar a cualquier nivel deseado solo cambiando la cantidad de corriente. pasando a través del imán.
↑La suspensión electromagnética ajusta la amortiguación en función del efecto magnetorreológico
4) La electrorreología ha alcanzado una cierta etapa de madurez, pero la magnetorreología aún se está desarrollando y la profundidad de su investigación aumentará. El fluido magnetorreológico es un líquido de suspensión no coloidal específico formado por la dispersión y disolución de partículas excitadas magnéticamente de tamaño micrométrico en un líquido portador aislante, por lo que sus propiedades reológicas cambian con un campo magnético externo, y el flujo magnético se convierte en un fluido newtoniano cuando no hay campo magnético , cuando se someten a un campo magnético fuerte, las partículas suspendidas se polarizan inductivamente, interactúan entre sí para formar cadenas de partículas e interactúan en muy poco tiempo, cambiando de un cuerpo fluido a un cuerpo viscoplástico con un cierto límite elástico. El fortalecimiento de la tensión de fluencia cortante también aumentará en consecuencia, que es el efecto magnetorreológico. Un gran número de estudios experimentales han demostrado que el esfuerzo cortante del fluido magnetorreológico bajo la acción de un campo magnético tiene una cierta relación con la velocidad de corte.
Existen principalmente tres modos de trabajo de la magnetorreología:
Modo de flujo, modo de corte y modo de compresión: el modo de flujo se llena con fluido magnetorreológico entre dos placas estacionarias, y el modo de corte se llena con fluido magnetorreológico entre dos placas en movimiento relativo.Ambos son líquidos magnetorreológicos sobre los que se actúa verticalmente entre las dos placas polares por un campo magnético externo a través de las placas polares, de modo que las propiedades de flujo del fluido magnetorreológico cambien y se logre el propósito de controlar la fuerza de amortiguación por el campo magnético externo. El cuerpo magnetorreológico se llena entre las placas polares superior e inferior, la placa polar superior es una placa móvil y la placa polar inferior es una placa fija. El campo magnético externo actúa sobre el cuerpo magnetorreológico entre las dos placas polares perpendicularmente a través del polo. placa Cuando la placa del polo superior se mueve a lo largo del campo magnético Cuando la dirección se mueve hacia abajo, el cuerpo magnetorreológico fluye alrededor, y la fuerza de amortiguación en la placa polar se puede controlar controlando el campo magnético externo. Los amortiguadores de modo de compresión tienen las características de pequeño desplazamiento y gran amortiguación, y se utilizan principalmente para la reducción de vibraciones de instrumentos de precisión. Los amortiguadores magnetorreológicos automotrices generalmente se diseñan según el modo de flujo o el modo mixto según el modo de flujo y el modo de corte.
En la descripción del modelo matemático de la fuerza de amortiguamiento del amortiguador magnetoreológico, aunque la descripción de las propiedades mecánicas del amortiguador magnetoreológico es relativamente madura, el rango de aplicación tiene sus propias limitaciones, entre ellas Bouc. El modelo de Wen es ampliamente utilizado en la práctica de la ingeniería. Para aplicaciones prácticas de ingeniería, se establece un modelo matemático de la fuerza de amortiguamiento del amortiguador magnetorreológico basado en datos de pruebas de banco.