Suspension BOSE

 

UNIVERSIDAD CATOLICA SANTA MARIA  FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FÍSICAS Y FORMALES PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA, MECÁNICA  –  ELECTRICA Y MECATRÓNICA

CURSO:

Tecnología Automotriz II  A L UMN UMNO: O:   

  LÓPEZ CUNO, WILBER IVÁN   NUÑEZ TENORIO, BARDO ANDREW   PAREDES CARPIO, WLADIMIR DOCENTE:

FERNANDEZ BARRIGA, CAMILO  S E ME S TR E : IV

 S E C C IÓ N:

AREQUIPA  – PERÚ 2 16

A 

 

EL SISTEMA DE SUSPENSIÓN BOSE Todas las suspensiones de automóviles tienen dos objetivos: comodidad para el pasajero y control del vehículo. La comodidad para el pasajero resulta de aislarlo de las escabrosidades del camino, como baches y salientes. El control se logra evitando que el auto se balancee y se incline hacia adelante o hacia atrás en exceso y manteniendo un buen contacto entre el neumático y la carretera. Comparación del desempeño de un sistema de suspensión de fábrica y uno de Bose en un camino con baches en la l a noche Lamentablemente, estos objetivos están en conflicto. En un sedán de lujo la suspensión generalmente está diseñada con énfasis en la comodidad, pero el resultado es un vehículo que se balancea y se inclina hacia adelante o hacia atrás mientras el conductor conduce, gira y frena. En los autos deportivos, donde el énfasis radica en el control, la suspensión está diseñada para reducir el balanceo y los movimientos hacia adelante y hacia atrás, pero se sacrifica la comodidad. Los ingenieros de Bose tomaron un enfoque único para solucionar este problema, y el resultado es un enfoque completamente nuevo respecto al diseño de la suspensión.

 

En 1980, el fundador y CEO de Bose, el Dr. Amar Bose llevó a cabo un estudio matemático para determinar el óptimo desempeño posible de una suspensión automotriz, ignorando las limitaciones de cualquier suspensión existente. El resultado de este estudio de cinco años indicó que era posible lograr un desempeño que fuera un gran paso por encima de cualquier cosa disponible. Después de evaluar los sistemas de resortes/amortiguadores convencionales y variables así como enfoques hidráulicos, se determinó que ninguno tenía la combinación de velocidad, fuerza y eficiencia necesaria para proporcionar los resultados deseados. El estudio llevó al electromagnetismo como el enfoque que podía hacer realidad las características deseadas de suspensión. Comparación del desempeño de un sistema de suspensión de fábrica y uno de Bose en un camino con baches con movimiento de cuerpos La suspensión Bose exigía avances significativos en cuatro disciplinas principales: motores electromagnéticos lineales, amplificadores de potencia, algoritmos de control y velocidad de cómputo. Bose asumió el desafío de las primeras tres disciplinas y apostó a los desarrollos que la industria haría en la cuarta. Los prototipos de la suspensión de Bose han sido instalados en vehículos de producción estándares. Estos vehículos de investigación han sido probados en una amplia variedad de carreteras, en pistas y pistas de durabilidad.

 

El sistema también mejora el manejo, eliminando prácticamente el balanceo de la carrocería en curvas cerradas y reducir al mínimo el movimiento de cabeceo durante el frenado y la aceleración. “Esta es la primera vez que un sistema de suspensión es el mismo para un coche deportivo y un coche de lujo”, dice Amar Bose. La premisa er a simple, tal y como la prensa lo expresó: “Desarrollar un sistema de suspensión que ofrece el confort de la alfombra mágica en un automóvil de lujo y proporcionar el manejo vigoroso de un coche deportivo de alto rendimiento.” Es más fácil decirlo que hacerlo. hace rlo. Los fabricantes de automóviles de lujo, como Lotus, Infiniti y Mercedes-Benz han intentado y han fracasado. Para Bose, la búsqueda comenzó con una pregunta que él mismo pidió hace varias décadas. “Me pregunto”, dijo a la revista Popular Science “lo que qu e es capaz de hacer una suspensión de un vehículo sin las limitaciones del hardware, si usted podría tener la fuerza que quisiera, en cualquier momento, entre el chasis y la rueda.”  rueda.”  En 1980 se decidió a trabajar en él. Como es su costumbre, hizo caso omiso de los caminos explorados desde hacía 100 años, de los fabricantes de automóviles que habían perfeccionado el hardware basado en la suspensión. Tiró el modelo de hardware, y con ello las limitaciones. Un amortiguador sólo pueden absorber la energía. La inercia del fluido dentro del amortiguador hace que los sistemas hidráulicos actúen demasiado lento.

 

El sistema El sistema de suspensión Bose incluye un motor electromagnético lineal y un amplificador de potencia en cada rueda y un conjunto de algoritmos de control. Esta combinación patentada de suspensión y software de control hace posible, por primera vez, combinar comodidad y control superiores en el mismo vehículo.

Motor electromagnético lineal Un motor electromagnético lineal se encuentra instalado en cada rueda de un vehículo con equipos Bose. Dentro del motor electromagnético lineal se encuentran imanes y bobinas de alambre. Cuando la energía eléctrica se aplica a las bobinas, el motor se retrae y se extiende, creando movimiento entre la rueda y la carrocería.

Motor electromagnético lineal Una de las ventajas principales de un enfoque electromagnético es la velocidad. El motor electromagnético lineal responde lo suficientemente rápido para equilibrar los efectos de los baches y salientes, manteniendo un cómodo andar. Además, el motor ha sido diseñado para una fuerza máxima en un pequeño paquete, lo que permite colocar la suficiente fuerza para evitar que el auto se balancee y se incline durante maniobras de manejo agresivas.

Amplificador de potencia El amplificador de potencia entrega energía eléctrica al motor en respuesta a las señales de los algoritmos de control. Los amplificadores se basan en la conmutación de tecnologías de amplificación en las que el Dr. Bose fue pionero en MIT a principios de la década de 1960. Estas tecnologías llevaron a la creación de Bose Corporation en 1964. Los de potencialineal regenerativos en elamplificadores motor electromagnético y también permiten permitenque quelalaenergía energíafluya sea

 

devuelta desde el motor. Por ejemplo, cuando la suspensión Bose encuentra un bache, la energía es usada para extender el motor y aislar a los ocupantes del vehículo de las perturbaciones. Del lado opuesto al bache, el motor opera como generador y devuelve la energía a través del amplificador.  Al hacer eso, la suspensión Bose requiere menos de un tercio de la energía de un sistema de aire acondicionado de un vehículo típico.

Algoritmos de control El sistema de suspensión Bose está controlado por un conjunto de algoritmos matemáticos desarrollados durante los 24 años de investigación. Estos algoritmos de control funcionan observando las mediciones de sensores obtenidas alrededor del auto y enviando los comandos a los amplificadores de potencia instalados en cada esquina del vehículo. El objetivo de los algoritmos de control es permitir que el auto se deslice suavemente por la carretera y eliminar el balanceo y la inclinación mientras se conduce.

Aprendizaje aplicado  Actualmente, en la mayoría de los vehículos de producción, el sistema de suspensión consta de módulos de suspensión trasera y delantera que se fijan a la parte inferior del vehículo. La suspensión Bose aprovecha esta configuración creando módulos de reemplazo de suspensiones trasera y delantera. Mediante esta técnica, el equipo de investigación ha podido readaptar el sistema de suspensión Bose a los vehículos de producción actuales, con mínimas modificaciones.

 

 

Sistema de suspensión Bose Los módulos de suspensión delantera Bose utilizan una configuración con puntal MacPherson modificada y los módulos de suspensión trasera usan varillaje de doble horquilla para conectar un motor electromagnético lineal entre la carrocería del vehículo y cada rueda. Se utilizan resortes de torsión para soportar el peso del vehículo. Además, la suspensión Bose incluye un amortiguador en cada rueda que evita rebotes provocados por los neumáticos mientras se conduce. A diferencia de los amortiguadores convencionales, que transmiten la vibraciones a los pasajeros del vehículo y sacrifican la comodidad, el amortiguador en el sistema Bose funciona sin ejercer presión contra la carrocería, conservando así el confort del pasajero.

Desempeño del vehículo Los vehículos equipados con la suspensión Bose han sido probados en una gran variedad de carreteras y en diferentes condiciones y han demostrado los beneficios en comodidad y control que los conductores disfrutarán a diario mientras conducen. Además, los vehículos han sido sometidos a pruebas de maniobrabilidad y durabilidad en centros de pruebas independientes. Cuando los conductores que prueban autos hacen maniobras de giro bruscas, como cambiar de carril, pueden notar inmediatamente la eliminación del balanceo. De la misma manera, pueden notar rápidamente la eliminación del cabeceo cuando aceleran o frenan de golpe. Los conductores profesionales de pruebas han informado un aumento en la sensación de control y confianza gracias a estas ventajas. Cuando prueban la suspensión Bose en carreteras con baches, informan que la reducción en el movimiento de la carrocería del vehículo en general resulta en mayor comodidad y control. Por primera vez, el sistema de suspensión Bose demuestra la capacidad de combinar en un automóvil una conducción mucho más suave que en un sedán de lujo y menos balanceo y cabeceo que en cualquier auto deportivo. Este desempeño resulta de una patentada combinación de equipos de suspensión y algoritmos de control.