Je leest:

Comfortabeler rijden met bijzondere vering

Comfortabeler rijden met bijzondere vering

Elektromagnetische autovering verhoogt rijcomfort en veiligheid

Auteur: | 6 april 2011

Goede vering is cruciaal voor een comfortabele autorit en actieve vering heeft de toekomst. Onderzoekers van de TU Eindhoven werkten aan een speciale variant: hun elektromagnetische vering verbetert het rijcomfort met 60%.

Een keurige, donkerblauwe BMW 530i, die op en neer wipt als een lowrider uit hiphop-videoclips. “Dat is natuurlijk niet de bedoeling”, vertelt ir. Bart Gysen (TU/e), die gaat promoveren op het nieuwe veringsysteem. “Maar het laat wel zien wat onze vinding allemaal kan.”

De auto kan de wielen onafhankelijk van elkaar hoger of lager zetten, en dat razendsnel. Vooral in dat laatste zit de kwaliteit van het systeem. Dergelijke actieve veringen bestaan namelijk al, maar die zijn hydraulisch en daardoor te traag om de snelle trillingen van de weg te kunnen dempen. Dat kan deze nieuwe vinding wel goed.

Ter plekke bepalen

Bij een auto zorgt de wielophanging ervoor dat de wagen minder last heeft van oneffenheden in de weg, maar toch grip houdt op het wegdek. Dat kan op een passieve of actieve manier. In het eerste geval zijn de veren en schokdempers vooraf ingesteld om goed te werken onder gemiddelde omstandigheden. In het tweede geval past het systeem zich ter plekke aan. Met sensoren bepaalt de wagen bijvoorbeeld het type wegdek en de snelheid. Op basis van deze informatie zullen de veren en schokdempers meer of minder trillingen opvangen. En dat verhoogt niet alleen het rijcomfort maar vooral ook de veiligheid.

Actieve wielophanging staat nog in de kinderschoenen, vooral omdat het erg duur is. Er bestaan al wel systemen die de veren aansturen via hydraulische mechanismen. Bij zogenaamde lowrider zie je dit wel eens.

Hydraulische actieve vering wordt vaak toegepast door autoliefhebbers om een wagen zo laag mogelijk bij de grond te laten rijden (lowriders).

Gysen heeft gewerkt aan een andere actieve methode. Die bestaat uit een passieve veer, een zeer krachtige elektromagnetische actuator, een aansturingsunit en batterijen. De actuator is de kern van het systeem: als de wagen heeft bepaald hoeveel demping er nodig is, zorgt de actuator voor het juist afstellen van de veren en schokdempers.

Zonder stroom

Het nieuwe systeem is zo ontworpen dat het altijd veilig is. Ook als de elektriciteit uitvalt, blijft de vering en de demping werken. Dan zorgt de normale veer in het systeem voor de vering, en de magneten zorgen voor een passieve demping.

Voor die elektromagneet is wel stroom nodig, maar het energieverbruik valt mee. Gysen: "Als je deze vering op vier wielen installeert, dan is er een piekverbruik van 500 Watt. Dat is de helft van het verbruik van een airco in een auto.

Hydraulische veringsystemen gebruiken vier keer zo veel. En waarschijnlijk kan het stroomverbruik van ons systeem nog omlaag, door optimalisatie. Dit is pas de eerste versie." Bovendien kan het systeem ook stroom opwekken: de trilling van de weg wordt dan gebruikt om elektriciteit te genereren, die terug naar de accu gaat.

In de praktijk

Het door Gysen ontwikkelde systeem is afgelopen jaar getest in een proefopstelling die wegvibraties nadoet op één wiel. Dat leverde een verhoging van het comfort op van zestig procent. “Die comfortverhoging kun je ook halen op een echte auto”, verwacht Gysen. “En misschien zelfs meer, wanneer alle vier de wielen hiervan zijn voorzien.” Dat moet uiteindelijk leiden tot comfortabelere auto’s, die ook nog eens veiliger zijn. Het systeem zorgt er namelijk ook voor dat de wegligging verbetert en de auto niet meer helt in bochten.

De wagen zal bijvoorbeeld niet snel omslaan bij abrupte stuurbewegingen, zoals bij de zogenaamde ‘eland manoeuvre’. Gysen denkt dan ook aan toepassing in ambulances. “Een ambulance met dit systeem kan trillingsvrij en snel slachtoffers vervoeren.”

‘Eland manoeuvre’

Het systeem is ontwikkeld in samenwerking met het Zweedse techniekbedrijf SKF, vandaar de ‘eland manouvre’. In het Engelse heet het ook wel de elk test en hierbij test je hoe goed de auto op de weg blijft bij plotseling uitwijken.

Uitproberen

Vorige maand is het veersysteem op twee wielen van een testauto gemonteerd, voor praktijktesten en verdere ontwikkeling. Een van de opgaven is de afstemming van acties van de actieve vering op verschillende wielen. Nu werken de veren nog onafhankelijk van elkaar. Het Zweedse techniekbedrijf SKF, dat het project van Gysen financierde en de technologie heeft gepatenteerd, onderzoekt nog of het dit nieuwe veringssysteem op de markt gaat brengen.

Mocht je niet kunnen wachten: de testauto voorzien van het nieuwe veersysteem is te zien op de AutoRAI (13 t/m 23 april, Amsterdam), bij de stand van HTAS Automotive Innovation. Het standnummer is E.01 (Elicium, Auto 2.0). Er zal iemand aanwezig zijn die de auto en de nieuwe vering kan demonstreren.

Ir. Bart Gysen ontwikkelde de elektromagnetische veerdemper in de vakgroep Electromechanics and Power Electronics (faculteit Electrical Engineering), geleid door prof. dr. Elena Lomonova. Gysen verwacht dit kalenderjaar te promoveren aan de TU Eindhoven. Eerder publiceerde hij onderstaande paper:

  • Gysen et al., ‘Active electromagnetic suspension system for improved vehicle dynamics’, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, pp.1-6, 3-5 Sept. 2008, doi: 10.1109/VPPC.2008.4677555

Zie ook:

Lees meer over autotechniek op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/techniek/auto/index.atom?m=en", “max”=>"7", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 06 april 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.