Jak funguje magnetické odpružení?

22. května 2023, 13:30

Magnetické systémy odpružení vozidel se od svých elektronicky řízených protějšků výrazně liší. Ty obvykle používají tlumiče s plynulou regulací tvrdosti, řídicí jednotku (ECU) a řadu senzorů. Ačkoli výsledný efekt obou systémů je podobný, princip fungování je zcela odlišný.

Většina nastavitelných tlumičů vychází z konvenčních jedno- nebo dvoutrubkových tlumičů. V těchto typech tlumičů proudí hydraulický olej přes klasické a elektrohydraulické ventily pro regulaci průtoku. To umožňuje široký rozsah nastavení charakteristiky tlumicí síly, od velmi měkké až po tvrdou. Zvenčí vypadají magnetické tlumiče jako jejich běžné jednotrubkové hydraulické protějšky, ale jejich vnitřní součásti jsou odlišné. Uvnitř se nachází modul s elektromagnetem a speciální magnetoreologickou kapalinou, známou také jako MR kapalina.

Termín „magnetoreologický“ označuje kapalinu, která mění své vlastnosti pod vlivem působícího magnetického pole. MR kapalina používaná v magnetických tlumičích se skládá ze základového oleje, železných pilin a přísad, které udržují piliny v suspenzi. Po zmagnetizování se konzistence změní z kapalné na mnohem hustší, takže se dá přirovnat k pastě.

Magnetický tlumič

Magnetické tlumiče využívají ke změně tlumicí síly vlastnosti MR kapaliny. Když je tlumič v provozu, proudí kapalina speciálními kanálky kolem magnetického jádra. Její proudění je prakticky neomezené, dokud není na elektromagnet přivedeno elektrické napětí. Pod napětím se pak částice železa v kapalině začnou vzájemně přitahovat. V tomto stavu se kapalina zahušťuje a zvyšuje se její odpor při proudění, a tím i tlumicí síla tlumiče. Tlumicí síla se mění také s proudem protékajícím elektromagnetem, takže rozsah plynulého nastavení je velký a snadno dosažitelný. Nejsou potřeba žádné další ventily ani jiné pohyblivé části. To otevírá nové možnosti, pokud jde o nastavení tlumicích charakteristik: větší přesnost nastavení, jednodušší konstrukce, žádné opotřebení pohyblivých součástí a nižší hlučnost.

Jednou z hlavních výhod magnetických tlumičů je jejich velmi krátká doba odezvy za všech podmínek. Jelikož je tlumicí síla řízena průtokem elektrického proudu, nedochází k žádnému zpoždění způsobenému mechanickými ventily. Rychlost regulace je rovněž nezávislá na průtoku samotné kapaliny, což je charakteristická vlastnost magnetických tlumičů. Tlumiče založené na klasických ventilech také reagují velmi rychle, ale doba odezvy závisí na konfiguraci ventilů a objemu jimi protékající kapaliny. Díky tomu jsou systémy odpružení založené na tlumičích s magnetoreologickou kapalinou mimořádně účinné.

Magnetický tlumič Arnott

Magnetické systémy mají oproti svým konvenčním protějškům řadu výhod, ale také nevýhod, z nichž většina vyplývá z vlastností samotné MR kapaliny. Vzhledem ke svému složení je kapalina drahá a abrazivní. To s sebou nese nutnost nákladných povrchových úprav vnitřních povrchů součástí tlumičů a těsnění. Abrazivní vlastnosti kapaliny také ovlivňují výkon tlumiče, protože se zvyšuje vnitřní tření. To může mít za následek poněkud odlišné jízdní vlastnosti na rovném povrchu vozovky. Problém vnitřního tření byl patrný zejména u prvních systémů tohoto typu, a to především kvůli zbytkovému magnetismu kapaliny. Tento problém a problém zvýšeného tření se však podařilo do značné míry vyřešit konstrukčními změnami.

Systémy magnetického odpružení se používají již více než 20 let. Díky neustálému zdokonalování jejich konstrukce a výroby jsou tak dobrou alternativou k jiným systémům kontroly tlumení.

Komentáře

Komentář musí být delší než 5 znaků!

Potvrďte prosím předpisy!

Ještě nikdo tento článek nekomentoval. Buďte první!