Suspensão ativa da Bose

https://youtu.be/z3gX2HwFf5I

Resolvendo o conflito entre conforto e controle

O desafio

Toda suspensão automotiva tem dois objetivos: conforto dos passageiros e controle do veículo. O conforto é fornecido isolando os passageiros do veículo de distúrbios rodoviários, como solavancos ou buracos. O controle é conseguido mantendo o corpo do carro rolando e lançando excessivamente e mantendo um bom contato entre o pneu e a estrada.

Infelizmente, esses objetivos estão em conflito. Em um sedan de luxo, a suspensão geralmente é projetada com ênfase no conforto, mas o resultado é um veículo que rola e arrasa durante a condução e durante a rotação e travagem. Nos carros esportivos, onde a ênfase é no controle, a suspensão é projetada para reduzir o arremesso e pitch, mas o conforto é sacrificado.

Os engenheiros da Bose tomaram uma abordagem única para resolver esse problema, e o resultado é uma abordagem totalmente nova para o design da suspensão.

A solução

Em 1980, o fundador e CEO da Bose, Dr. Amar Bose, realizou um estudo matemático para determinar o melhor desempenho possível de uma suspensão automotiva. O resultado deste estudo de 5 anos indicou que foi possível alcançar um desempenho que foi um grande passo avante de qualquer coisa disponível. Depois de avaliar os sistemas de mola / amortecedor convencionais e variáveis, bem como abordagens hidráulicas, foi determinado que nenhum tinha a combinação de velocidade, força e eficiência necessária para fornecer os resultados desejados. O estudo levou a eletromagnetismo como a única abordagem que poderia perceber as características de suspensão desejadas.

A suspensão Bose exigiu avanços significativos em quatro disciplinas principais: motores eletromagnéticos lineares, amplificadores de potência, algoritmos de controle e velocidade de computação. Bose assumiu o desafio das três primeiras disciplinas e apostou nos desenvolvimentos que a indústria faria no quarto item.

O sistema

O sistema de suspensão Bose ™ inclui um motor eletromagnético linear e amplificador de potência em cada roda, e um conjunto de algoritmos de controle. Esta combinação proprietária de software de suspensão e controle de hardware possibilita, pela primeira vez, combinar conforto superior e controle superior no mesmo veículo.

Motor eletromagnético linear

Um motor eletromagnético linear é instalado em cada roda de um veículo equipado com Bose. Dentro do motor eletromagnético linear estão ímãs e bobinas de arame. Quando a energia elétrica é aplicada às bobinas, o motor se retrai e se estende, criando movimento entre a roda e o corpo do carro.

Uma das principais vantagens de uma abordagem eletromagnética é a velocidade. O motor eletromagnético linear responde rapidamente o suficiente para combater os efeitos de solavancos e buracos, mantendo um passeio confortável. Além disso, o motor foi projetado para obter a força máxima em uma pequena embalagem, permitindo que ele aumente força suficiente para evitar que o carro role e arremesso durante manobras agressivas de condução.

Amplificador de potência

O amplificador de potência fornece energia elétrica ao motor em resposta a sinais dos algoritmos de controle. Os amplificadores baseiam-se em tecnologias de amplificação de comutação iniciadas pelo Dr. Bose no MIT no início da década de 1960 - tecnologias que levaram à fundação da Bose Corporation em 1964.

Os amplificadores de potência regenerativos permitem que a energia flua no motor eletromagnético linear e também permita que a energia seja devolvida do motor. Por exemplo, quando a suspensão de Bose encontra um pothole, a energia é usada para estender o motor e isolar os ocupantes do veículo da perturbação. No lado oposto do pothole, o motor funciona como um gerador e retorna o poder de volta através do amplificador. Ao fazê-lo, a suspensão Bose requer menos de um terço da potência do sistema de ar condicionado de um veículo típico.

Algoritmos de Controle

O sistema de suspensão Bose é controlado por um conjunto de algoritmos matemáticos desenvolvidos ao longo de 24 anos de pesquisa. Esses algoritmos de controle operam observando medições de sensores tiradas de todo o carro e enviando comandos aos amplificadores de potência instalados em cada canto do veículo. O objetivo dos algoritmos de controle é permitir que o carro se deslize suavemente sobre as estradas e para eliminar o rolo e o passo durante a condução.

Aprendizagem Aplicada

Em muitos dos veículos de produção de hoje, o sistema de suspensão é composto de módulos de suspensão dianteira e traseira que aparafusam na parte inferior do veículo. A suspensão Bose aproveita esta configuração criando módulos de suspensão dianteira e traseira de substituição. Assim, a suspensão de Bose foi adaptada aos veículos de produção existentes com modificações mínimas.

Os módulos de suspensão dianteira da Bose usam um layout MacPherson modificado e os módulos de suspensão traseira usam uma ligação de triangulo para conectar um motor eletromagnético linear entre a carroceria do veículo e cada roda. As molas de torção são usadas para suportar o peso do veículo. Além disso, a suspensão Bose inclui um amortecedor de roda em cada roda para evitar que o pneu reboque enquanto rola pela estrada. Ao contrário dos amortecedores convencionais, que transmitem vibrações aos ocupantes do veículo e sacrificam o conforto, o amortecedor da roda no sistema Bose funciona sem empurrar contra a carroceria, mantendo o conforto dos passageiros.

Desempenho do veículo

Os veículos equipados com a suspensão Bose foram testados em várias estradas e sob muitas condições diferentes, demonstrando o conforto e controle que os motoristas encontrarão durante a condução do dia-a-dia. Além disso, os veículos foram submetidos a testes de manuseio e durabilidade em provas independentes.

Pela primeira vez, a suspensão Bose demonstra a capacidade de combinar em um automóvel um passeio muito mais suave do que qualquer sedan de luxo e menos rolo e inclinação do que qualquer carro esporte. Esta performance resulta de uma combinação proprietária de hardware de suspensão e algoritmos de controle.




http://www.theautomotiveindia.com/forums/accessories-modifications/6003-bose-suspension-system.html