Amortyzatory o zmiennej charakterystyce tłumienia - ciecze magnetoreologiczne

Poznaliście już stosunkowo proste, ale też bardziej skomplikowane metody na zmianę siły tłumienia amortyzatorów w zależności od zachowania samochodu i ukształtowania drogi. Pionierem technologii z zaworami elektromagnetycznymi regulującymi siłę tłumienia była firma Sachs. Tym razem poznacie rozwiązanie, które zostało dopracowane i rozpowszechnione przez firmę Delphi – amortyzatory wypełnione cieczą magnetoreologiczną.

Czym są ciecze magnetoreologiczne (MR)? Jest to koloidalna zawiesina magnetycznie spolaryzowanych cząsteczek ferromagnetycznych o średnicy 0,5-8 mikrometra, powleczonych środkiem powierzchniowo czynnym. Ciecz najczęściej stanowi olej mineralny lub silikonowy. W zależności od potrzeb konstruktora cząstki ferromagnetyczne stanowią od 20 do 80 % objętości cieczy. Cząstki poruszają się po cieczy bezwładnie, ale gdy działa na nie pole magnetyczne układają się w łańcuchy. Cząstki te należą do tzw. materiałów inteligentnych, czyli takich, których właściwości zmieniają się pod wpływem działania czynników zewnętrznych, a w tym przypadku właściwości cieczy można kontrolować zmianami parametrów pola magnetycznego, a konkretnie zmianą wartości prądu, który bezpośrednio zmienia pole magnetyczne.

Tak naprawdę amortyzatory MR są mniej skomplikowane od amortyzatorów sterowanych zaworami. Ciecz MR zastępuje stosowany powszechnie olej, nie ma tu żadnych zaworów dodatkowych, a jedynie specjalnie zaprojektowane kanały w tłoku, którymi przepływa ciecz MR. W samym tłoku znajduje się dodatkowo cewka, której zadaniem jest emisja pola magnetycznego. Jego zmienny strumień przebiega poprzecznie do kanałów przepływowych płynu. Gdy pole magnetyczne zostanie wzbudzone, cząstki ferromagnetyczne ustawiają się wzdłuż linii pola (poprzecznie do kanałów), a płyn traci właściwości hydrauliczne, co powoduje ograniczenie jego przepływu przez kanaliki. Jednocześnie płyn staje się kolokwialnie mówiąc twardszy, bowiem ogólnie właściwości cieczy MR pozwalają zmienić ją niemal w ciało stałe.

Ogromną zaletą amortyzatorów MR jest płynna regulacja tłumienia dzięki równie płynnie zmieniającemu się natężeniu prądu w cewce. Dzięki prostej budowie amortyzatora i czasowi reakcji cieczy wynoszącemu ok. 8 mikrosekund tego typu rozwiązanie jest szybsze i skuteczniejsze od amortyzatorów z zaworami. Ponadto zakres regulacji siły tłumienia jest znacznie szerszy bowiem nie jest ograniczony wydajnością zaworów. Pozbycie się zaworów sprawiło, że oba zakresy pracy (kompresja i odbicie) są tak samo płynnie regulowane.

Brak elektrozaworów podnosi niezawodność. Testy wykazały, że amortyzatory magnetoreologiczne mogą sprawnie pracować nawet przez 200 tys. km. Amortyzatory MR odznaczają się kompaktową konstrukcją, ale też nieco większą masą od konwencjonalnych. Kolejną zaletą jest minimalny pobór prądu, co w dzisiejszych „ekoczasach” ma ogromne znaczenie dla producentów. Elektronika pokładowa samochodu ma lepszą kontrolę nad pracą amortyzatorów dzięki płynniejszym i szybszym zmianom tłumienia. System reaguje na warunki drogowe w oparciu o dane z czujników monitorujących ruchy karoserii i kół.

Ogólnie amortyzatory magnetoreologiczne mają wiele zalet w stosunku nie tylko do konwencjonalnych, ale też sterowanych zaworami, jednak dla kierowcy nie oznacza to większej zmiany w obsłudze pojazdu. Samochody wyposażone w tego typu rozwiązanie mają możliwość dostosowania siły tłumienia amortyzatorów wedle życzeń użytkownika. Często mamy do czynienia z trybem sportowym, komfortowym i automatycznym, ale wprowadzenie amortyzatorów magnetoreologicznych pozwoliło na uzyskanie większej ilości charakterystyk. Amortyzatory MR powszechnie stosują producenci w samochodach sportowych, takich jak Audi R8, Chevrolet Corvette czy Ferrari Italia.

To drugie z najpopularniejszych rozwiązań technicznych w kwestii amortyzatorów o zmiennej charakterystyce tłumienia. W związku z tym czas na rozstrzygnięcie konkursu z części 1. Vouchery na zakupy w skepie iParts.pl wygrali: Bartosz Solecki, Michał Łoś oraz Karol Tomczyk. Gratulujemy i życzymy udanych zakupów części!