Magnetyczne systemy zawieszenia pojazdów różnią się znacznie od swoich odpowiedników sterowanych elektronicznie. W tych drugich zwykle stosuje się amortyzatory z bezstopniową regulacją twardości, sterownik (ECU) oraz szereg czujników. Mimo iż obydwa systemy pracują podobnie, zasada ich działania jest zgoła inna.
Większość regulowanych amortyzatorów bazuje na konwencjonalnych amortyzatorach jedno- lub dwururowych. W tego typu amortyzatorach, olej hydrauliczny przepływa przez zawory konwencjonalne oraz elektrohydrauliczne zawory sterujące przepływem. Umożliwia to szeroki zakres regulacji charakterystyki siły tłumienia, od bardzo miękkiej do twardej. Z zewnątrz amortyzatory magnetyczne wyglądają tak, jak ich konwencjonalne jednorurowe odpowiedniki hydrauliczne, jednak ich wewnętrzne podzespoły są inne. W środku znajduje się moduł z elektromagnesem oraz specjalny płyn magnetoreologiczny zwany również płynem MR.
Termin “magnetoreologiczny” oznacza płyn, który zmienia swe właściwości pod wpływem przyłożonego pola magnetycznego. Płyn MR stosowany w amortyzatorach magnetycznych składa się z oleju bazowego, opiłków żelaza oraz dodatków, które utrzymują opiłki w zawiesinie. Po namagnesowaniu, konsystencja zmienia się z płynnej na znacznie bardziej gęstą, coś w rodzaju pasty.
W amortyzatorach magnetycznych wykorzystuje się właściwości płynu MR do zmiany siły tłumienia. Podczas pracy amortyzatora, płyn przepływa specjalnymi kanalikami wokół rdzenia magnesu. Jego przepływ jest praktycznie swobodny, gdy do elektromagnesu nie jest przyłożone napięcie elektryczne. Po podłączeniu napięcia, cząsteczki żelaza w płynie przyciągają się wzajemnie. W tym stanie płyn gęstnieje i wzrasta jego opór przepływu, a co za tym idzie również siła tłumienia amortyzatora. Siła tłumienia zmienia się również zależnie od natężenia prądu płynącego przez elektromagnes, dzięki czemu zakres płynnej regulacji jest duży, a jego osiągnięcie proste. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowych zaworów czy innych ruchomych części. Otwiera to nowe możliwości jeśli chodzi o regulację charakterystyki tłumienia: większa dokładność ustawień, prostsza budowa, brak zużycia podzespołów ruchomych oraz redukcja hałasu.
Jedną z podstawowych zalet amortyzatorów magnetycznych jest bardzo krótki czas reakcji w każdych warunkach. Ponieważ siła tłumienia jest regulowana przepływem prądu elektrycznego, nie ma tu mowy o opóźnieniach wynikających z pracy zaworów mechanicznych. Szybkość regulacji jest również niezależna od szybkości przepływu samego płynu co jest cechą charakterystyczną amortyzatorów magnetycznych. Amortyzatory zbudowane w oparciu o zawory konwencjonalne również reagują bardzo szybko, jednak czas reakcji jest zależny od konfiguracji zaworów oraz objętości płynu przez nie przepływającego. W rezultacie, układy zawieszenia oparte na amortyzatorach z płynem magnetoreologicznym są wyjątkowo skuteczne w kontroli ruchów nadwozia i kół spowodowanych nierównościami drogi.
Układy “magnetyczne” oferują sporo zalet w stosunku do ich konwencjonalnych odpowiedników, mają jednak również wady, z których większość wynika z właściwości samego płynu MR. Z racji swego składu, płyn jest drogi i ma właściwości ścierne. Pociąga to za sobą konieczność stosowania drogich wykończeń powierzchni wewnętrznych komponentów amortyzatora oraz uszczelnień. Właściwości ścierne płynu mają również wpływ na pracę amortyzatora, jako że wzrasta jego tarcie wewnętrzne. Może to powodować nieco inne wrażenia z jazdy po równiej nawierzchni. Problem tarcia wewnętrznego był szczególnie odczuwalny we wczesnych układach tego typu, głównie ze względu na magnetyzm szczątkowy płynu. Ten problem jednak oraz problem zwiększonego tarcia zostały w dużej mierze rozwiązane dzięki zmianom konstrukcyjnym.
Układy zawieszenia magnetycznego są w użyciu od ponad 20 lat. Ciągłe poprawki ich budowy i wykonania powodują, iż stanowią one dobrą alternatywę dla innych systemów kontroli tłumienia. Firma Arnott Suspension Products oferuje taką gamę zamiennych amortyzatorów magnetycznych.
Komentarze