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Rotary regenerative shock absorbers for automotive suspensions
Mechatronics ( IF 3.3 ) Pub Date : 2021-06-03 , DOI: 10.1016/j.mechatronics.2021.102580
Renato Galluzzi , Salvatore Circosta , Nicola Amati , Andrea Tonoli

The increasingly strict limits on pollutant emissions are pushing the car industry towards the electrification of the powertrain and chassis. This scenario has driven the automotive field to the use of energy harvesters. Among these, regenerative shock absorbers are mechatronic devices that enable the energy recovery from road irregularities, thus yielding benefits in terms of fuel saving and ride quality. The state of the art proposes different technologies for regenerative dampers. In this context, rotary dampers represent an unexplored field from the scientific point of view. These devices feature a linkage and a gearbox to convert the suspension linear motion into rotation of an electric machine. This work proposes a novel system-level design methodology for rotary regenerative shock absorbers and explores their performance from an experimental perspective. The design is focused in yielding a compact solution able to fulfill a given damping specification. Hence, the integrated definition of electric machine, gearbox and linkage is addressed by the proposed method. To support the methodology, a case study is presented. A fully functional prototype is produced and successfully validated in terms of damping capability, total conversion efficiency and acoustic behavior. The obtained results demonstrate the validity of the proposed methodology and the advantageous features of rotary dampers with respect to other regenerative suspension solutions.



中文翻译:

用于汽车悬架的旋转再生减震器

对污染物排放的日益严格的限制正在推动汽车行业向动力总成和底盘的电气化方向发展。这种情况促使汽车领域使用能量收集器。其中,再生减震器是一种机电一体化装置,可以从道路不规则中回收能量,从而在节省燃料和乘坐质量方面产生好处。现有技术提出了用于再生阻尼器的不同技术。在这种情况下,从科学的角度来看,旋转阻尼器代表了一个未开发的领域。这些设备具有连杆和齿轮箱,可将悬架线性运动转换为电机的旋转。这项工作为旋转再生减震器提出了一种新颖的系统级设计方法,并从实验的角度探索了它们的性能。该设计的重点是产生能够满足给定阻尼规格的紧凑型解决方案。因此,所提出的方法解决了电机、齿轮箱和连杆的综合定义。为支持该方法,提供了一个案例研究。生产了一个功能齐全的原型,并在阻尼能力、总转换效率和声学行为方面成功进行了验证。获得的结果证明了所提出的方法的有效性和旋转阻尼器相对于其他再生悬架解决方案的优势特征。该设计的重点是产生能够满足给定阻尼规格的紧凑型解决方案。因此,所提出的方法解决了电机、齿轮箱和连杆的综合定义。为支持该方法,提供了一个案例研究。生产了一个功能齐全的原型,并在阻尼能力、总转换效率和声学行为方面成功进行了验证。获得的结果证明了所提出的方法的有效性和旋转阻尼器相对于其他再生悬架解决方案的优势特征。该设计的重点是产生能够满足给定阻尼规格的紧凑型解决方案。因此,所提出的方法解决了电机、齿轮箱和连杆的综合定义。为支持该方法,提供了一个案例研究。生产了一个功能齐全的原型,并在阻尼能力、总转换效率和声学行为方面成功进行了验证。获得的结果证明了所提出的方法的有效性和旋转阻尼器相对于其他再生悬架解决方案的优势特征。生产了一个功能齐全的原型,并在阻尼能力、总转换效率和声学行为方面成功进行了验证。获得的结果证明了所提出的方法的有效性和旋转阻尼器相对于其他再生悬架解决方案的优势特征。生产了一个功能齐全的原型,并在阻尼能力、总转换效率和声学行为方面成功进行了验证。获得的结果证明了所提出的方法的有效性和旋转阻尼器相对于其他再生悬架解决方案的优势特征。

更新日期:2021-06-03
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