GenShock — система подвески, выполняющая функцию регенерации энергии (фото, видео)

ВИДЕО ДЛЯ «ЗАТРАВКИ»

Принцип действия системы заключается в рекуперации энергии от работы подвески, а затем возвращения этой энергии в электрическую систему автомобиля. Студенты Массачусетского технологического института разработали аналогичную систему в 2009 году. Утверждалось, что она способна генерировать достаточно энергии, чтобы заменить генератор автомобиля.

ПРЕДЫСТОРИЯ
НОЯБРЬ, 2008
ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МАГНИТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В АМОРТИЗАТОРАХ

Компания Electric Truck, LLC обладает исключительными коммерческими правами на технологию, которая может перезарядить батареи любого гибридного электрического и электрически приведенного в действие транспортного средства, во время движения.
Процент восстанавливаемой энергии для 1-но тонного транспортного средства, которое использует четыре оптимизированных регенеративные магнитных амортизатора и чья средняя скорость составляет 70 км/ч на типичном шоссе, вероятно, будет между 20% и 70%.
Амортизатор использует электромагнитный линейный генератор, чтобы преобразовать переменную частоту, повторное неустойчивое линейное движение смещения к полезной электроэнергии. Устройство Goldner использует суперположение радиальных компонентов плотности магнитного потока от множества смежных магнитов, чтобы произвести максимальную среднюю радиальную плотность магнитного потока в пределах множества проветривания катушки.
В их доступной регистрации изобретатели утверждают, что регенеративная электромагнитная система амортизатора способна к пиковой генерирующей мощности власти приблизительно между 2…7 кВт, средней генерирующей мощности власти в пределах от приблизительно 1…6 кВт и полезным действиям вклада власти в пределах от 8-44% для пассажирских транспортных средств, едущих на относительно умеренных скоростях на типичных дорогах, с которыми сталкиваются при нормальных городских условиях движения.
Так как технология активно использует вес транспортного средства для энергетического восстановления, это могло помочь ускорить расширение гибрида и рынка электромобиля батареи от автомобилей до транспортных средств большего размера, веса и полезных грузов, таких как внедорожники, пикап и автофургоны, почтовые грузовики, школа и городские автобусы и другой легкий режим и грузовики нормального режима работы. Источник

ПРЕДЫСТОРИЯ
АПРЕЛЬ, 2009
РЕКУПЕРАЦИОННЫЕ АМОРТИЗАТОРЫ ПОЗВОЛЯТ СЭКОНОМИТЬ ДО 10% ТОПЛИВА

Каждый автомобиль имеет амортизаторы. Принцип работы их прост — они превращают кинетическую энергию колебаний автомобиля при езде по неровной поверхности или ударе о выбоину в тепло, которое затем рассеивается.

Группа студентов (Zack Anderson и Shakeel Avadhany) из Массачуссетского Технологического Института разработала конструкцию амортизатора, который, используя энергию, передаваемую подвеске при движении автомобиля от неровностей дорожного покрытия, вырабатывает электроэнергию и более эффективно сглаживает удары в отличие от традиционных амортизаторов. В устройстве нового типа амортизаторов используется гидросистема, жидкость под воздействием ударов подвески об неровности дорожного покрытия проходит сквозь демпферные отверстия, приводя в действие турбину, соединенную с генератором электричества.

Для управления работой этого амортизатора используется специализированный микропроцессорный блок управления, который позволяет оптимизировать режимы демпфирования, обеспечивая более плавную амортизацию движения автомобиля и вырабатывая электроэнергию, которая может использоваться для подзарядки батарей или для снабжения энергией электрооборудования.

Был проведен ряд испытаний конструкции этого амортизатора на различных марках автомобилей, в ходе которых эти автомобили были полностью оснащены подобными амортизаторами, которые, в свою очередь, были оборудованы различными датчиками для получения полной характеристики работы устройства. Во время испытаний автомобили производили движение по различным типам дорог и с различного рода покрытиями, все данные в процессе испытаний собирались в компьютер для дальнейшей обработки.

При тестировании студенты обнаружили, что в 6-и осных тяжелых грузовиках, каждый из их регенеративных амортизаторов может генерировать в среднем до 1 кВт на стандартных дорожных покрытиях. И этого достаточно, чтобы полностью заменить генератор, а в некоторых случаях даже запускать дополнительные устройства, такие как гибридные холодильные установки прицепа.

AM General, компания, которая производит джипы для армии, и в настоящее время работает над развитием нового поколения версии универсального транспортного средства, предоставила команде транспортное средство для тестирования.

Они подали заявку на патент в прошлом году и создали компанию под названием Levant Power Corp., для разработки и коммерциализации продукта, который они называют GenShock.

Команда в настоящее время проводит серию тестов для оптимизации эффективности системы. Если электроника по какой-либо причине откажет, то система будет работать просто как обычный амортизатор. Источник

СЕНТЯБРЬ, 2013
АВТОМОБИЛЬНАЯ ПОДВЕСКА-ГЕНЕРАТОР

Компания ZF, которая занимается выпуском автомобильных запчастей, совместно с новой компанией Levant Power Corp., которая разработала технологию GenShock, собирается наладить производство системы активной автомобильной подвески, которая будет обладать комбинацией высоких динамических показателей, обеспечивать высокий уровень безопасности движения и максимальный уровень комфорта, возвращая, при этом, автомобилю максимально возможное количество рекуперированной энергии. Эта система будет иметь достаточно простую конструкцию, которая сделает возможным массовое производство таких систем и упростит их установку на любые новые и серийно выпускаемые автомобили.

Инженеры компаний ZF Friedrichshafen AG и Levant Power Corp. оснастили системой рекуперации подвеску автомобиля, которая обычно также бесполезно рассеивает кинетическую энергию удара колес о выбоины. А ведь этой «дармовой» энергии автомобиль поглощает много, особенно в некоторых странах. Новая подвеска, названная GenShock, не только превращает ранее бесполезную и даже вредную тряску на ухабах в электричество, но и резко повышает плавность хода автомобиля.

Сегодня автопроизводители борются за каждый процент топливной эффективности, и в результате многие автомобили имеют гибридную трансмиссию с электроприводом. Такие трансмиссии оснащены системой рекуперации энергии: при торможении энергия движения превращается в электричество. Таким образом часть энергии, потраченной на разгон, заряжает аккумулятор гибрида, а не превращается в бесполезное тепло, как в обычных машинах.

Подвеска GenShock обеспечивает высокую плавность хода и при этом вырабатывает электричество.

Первая в мире активная подвеска GenShock имеет активные амортизаторы с изменяемым давлением. Специальные клапаны изменяют давление внутри амортизатора в зависимости от типа и качества дорожного покрытия. Амортизатор оснащен электронным блоком управления, шестеренчатым насосом и электродвигателем, который управляет движением жидкости внутри амортизатора. Когда создается избыток энергии, например при резком торможении или езде по пересеченной местности, постоянные удары выталкивают жидкость из амортизатора. Жидкость вращает шестеренчатый насос, который в свою очередь крутит электродвигатель. Таким образом, происходит преобразование кинетической энергии в электрическую. При этом, чем хуже дорога, тем больше электроэнергии вырабатывается. Также, благодаря тому, что каждый амортизатор управляется индивидуально, обеспечивается высокая плавность хода автомобиля, уменьшение кренов при поворотах, раскачки и клевков при разгоне или торможении.
Небольшой блок управления помещается на цилиндр амортизатора и немного увеличивает его массу

Разумеется, устройство амортизатора GenShock сложнее, чем у обычного авто, но не более, чем у современных регулируемых подвесок люксовых автомобилей. Разработчики пока не называют конкретных цифр насчет того сколько электроэнергии вырабатывает их система. Но даже если подвеска-генератор обеспечит энергией лишь фары, то это будет хорошим результатом, учитывая возросшую плавность хода.
«Устройство рекуперирования энергии будет устанавливаться на амортизатор или демпфер, которые выпускаются серийно компанией ZF, делая его частью активной интеллектуальной системы. Специально для этого случая нами были разработаны новые системы гидравлических и пневматических клапанов, которые, совместно с электронным блоком управления, электродвигателем и электрогидравлическим насосом обеспечивают высокоэффективное преобразование механической энергии в электрическую» — рассказывает Рольф Хайнц Рюджер (Rolf Heinz Ruger) из компании ZF, — «Помимо возврата энергии, использование таких активных систем позволяет увеличить безопасность при высокой динамике движения, сохраняя высокий уровень комфорта для водителя и пассажиров автомобиля. Изменение коэффициента демпфирования системы, устанавливаемое в отдельности для каждого колеса, позволяет всей подвеске в автоматическом режиме быстро адаптироваться в самых сложных ситуациях, даже во время резкого торможения и совершения быстрых маневров».

Разработчики уверены, что новый тип подвески GenShock начнут устанавливать на серийные автомобили в течение ближайших нескольких лет.
Когда речь заходит о дополнительных источниках энергии для гибридных и полностью электрических автомобилей, первое, что приходит в голову — это регенерационные тормозные системы и солнечные батареи, которые могут поставить дополнительную энергию в бортовую сеть автомобиля. Эта энергия может расходоваться различными потребителями, к примеру, кондиционером или аудио-системой, и служить для подзарядки аккумуляторных батарей. Но во время движения автомобиля существует еще одно место в его конструкции, которое может стать источником энергии — его подвеска, которая принимает на себя и поглощает энергию от ударов о неровности дорожного покрытия и других воздействий.

Следует отметить, что компания ZF уделяет достаточно большое внимание разработкам новых технологий, в особенности адаптивных амортизаторов и подвески. Об этом красноречиво говорит тот факт, что в 2011 году компания произвела 2.2 миллиона таких амортизаторов для своих заказчиков, среди которых такие именитые компании, как Alpina, Audi, Bentley, BMW, Ferrari, Maserati, Opel, Rolls-Royce, Mercedes-Benz, Porsche и Volkswagen. Вполне возможно, что новые системы GenShock также появятся первыми в новых автомобилях этих же компаний, а для гибридных автомобилей и электромобилей других производителей, таких, как Ford и Toyota, наличие таких систем будет одной из многочисленных опций, позволяющих существенно увеличить дальность их поездки на одном заряде аккумуляторных батарей.

В нормальном режиме работы, когда подвеска автомобиля не испытывает экстремальных воздействий, инновационная клапанная система использует колебательные движения поршня амортизатора для перекачки жидкости через электрический двигатель гидравлического насоса, который в данном случае выступает в качестве электрического генератора. Эффективность работы системы достигает максимума при движении автомобиля по дорогам низкого качества, к примеру, по проселочным дорогам. Меньшее количество энергии система GenShock возвращает при движении по дорогам с ровным покрытием, но это не является проблемой, так как для движения по таким дорогам и так требуется меньшее количество энергии в общей сложности.Источник