Ammortizzatori magnetici: uno sguardo più profondo
I sistemi di ammortizzazione magnetica per autoveicoli sono piuttosto unici rispetto a qualsiasi altro sistema di ammortizzatori regolabili a controllo elettronico. I sistemi di smorzamento controllato sono tipicamente costituiti da uno smorzatore a variazione continua, una ECU e un set di sensori. Sebbene questi sistemi funzionino tutti in modo simile, il principio di funzionamento di un ammortizzatore di marcia magnetico è molto diverso.
La maggior parte degli ammortizzatori regolabili si basano su ammortizzatori idraulici convenzionali monotubo o doppio tubo. Questi ammortizzatori regolabili sono riempiti con olio idraulico e utilizzano valvole d’urto convenzionali insieme a valvole di controllo del flusso proporzionali elettroidrauliche. Ciò consente un’ampia gamma di regolazione della forza di smorzamento da molto morbida a estremamente rigida. Gli ammortizzatori magnetici sembrano un ammortizzatore monotubo a base idraulica convenzionale dall’esterno, ma sono completamente diversi internamente. Gli ammortizzatori magnetici contengono un semplice gruppo elettromagnetico e un liquido speciale noto come fluido magnetoreologico o MR.
Il termine “magnetoreologico” si riferisce a un fluido che subisce un cambiamento nelle sue proprietà quando esposto a un campo magnetico. Il fluido MR utilizzato negli ammortizzatori magnetici è costituito da un olio base, particelle di ferro microscopiche e molti altri ingredienti che tengono il ferro in sospensione. Quando questo fluido viene magnetizzato, passa da liquido a sostanza simile a mastice.
Gli ammortizzatori magnetici utilizzano questa proprietà unica del fluido MR per regolare le forze di smorzamento. Il gruppo elettromagnete sopra menzionato ha passaggi per consentire il flusso del fluido oltre il nucleo del magnete quando l’urto viene compresso ed esteso. Il fluido scorre facilmente attraverso il gruppo del magnete quando non è eccitato. Quando viene applicata corrente elettrica, il magnete si eccita e crea un’attrazione magnetica tra le particelle di ferro nel fluido. Questo addensa il fluido in uno stato simile al mastice e aumenta la sua resistenza al flusso. La maggiore resistenza al flusso si traduce in una maggiore forza di smorzamento. Inoltre, l’intensità dell’effetto di ispessimento aumenta man mano che viene applicata corrente aggiuntiva al magnete. Di conseguenza, la forza di smorzamento può essere regolata a qualsiasi livello desiderato semplicemente modificando la quantità di corrente applicata al magnete. A differenza di un tradizionale ammortizzatore basato su valvola, non sono necessarie valvole o parti mobili aggiuntive per effettuare le regolazioni della forza di smorzamento. Ciò offre numerosi vantaggi, tra cui una migliore uniformità della forza di smorzamento, una ridotta complessità interna, nessuna usura delle parti mobili interne nel tempo e una rumorosità ridotta.
Una delle principali caratteristiche degli ammortizzatori magnetici è la capacità di adattarsi molto rapidamente in tutte le condizioni. Poiché le regolazioni della forza di smorzamento sono controllate magnetizzando il fluido, le regolazioni della forza possono essere effettuate immediatamente senza alcun ritardo dovuto all’apertura e alla chiusura delle valvole. Inoltre, è importante notare che la velocità di regolazione della forza è indipendente dalla velocità del flusso del liquido. Questa caratteristica è unica per gli ammortizzatori MR. Anche gli ammortizzatori regolabili basati su valvola possono essere regolati molto rapidamente, ma la velocità di regolazione dipende sia dalla configurazione delle valvole dell’ammortizzatore sia dalla quantità di liquido che scorre attraverso le valvole. Di conseguenza, i sistemi di guida magnetici sono particolarmente efficaci nel controllare i movimenti del corpo e delle ruote causati da maggiori disturbi della strada.
L’ammortizzazione magnetica offre numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali sistemi basati su valvole, ma presenta anche alcuni svantaggi. La maggior parte degli svantaggi sono legati al liquido MR stesso. Il liquido è molto costoso a causa della sua complessità. Inoltre, il liquido MR è piuttosto abrasivo a causa della presenza di particelle di ferro nel liquido. Ciò richiede l’uso di costosi rivestimenti superficiali premium sui componenti interni dell’ammortizzatore. Inoltre, il liquido MR richiede sistemi di tenuta elaborati che comportano costi aggiuntivi.
Anche la natura abrasiva del liquido MR può avere un effetto negativo sull’ammortizzazione. Di conseguenza, gli ammortizzatori magnetici tendono ad avere livelli di attrito interno leggermente più elevati rispetto agli ammortizzatori regolabili convenzionali. I livelli di attrito più elevati possono comportare un leggero aumento della durezza di guida su superfici lisce. Il potenziale per la durezza dell’ammortizzazione è stato amplificato nei primi progetti di ammortizzatori MR dalla possibilità di magnetismo residuo nel fluido. Tuttavia, entrambi i problemi sono stati in gran parte risolti dai miglioramenti del design nel tempo. Infine, gli ammortizzatori magnetici possono essere più soggetti a perdite di olio dalla base a causa della natura abrasiva del fluido. La perdita di olio di base rende il liquido rimanente molto più denso, facendo risultare la guida più rigida e dura.
L’ammortizzazione magnetica è ormai in produzione da oltre 20 anni. I continui miglioramenti del design l’hanno mantenuta competitiva nel mercato in crescita dei sistemi di sospensione regolabili elettronicamente. Essendo uno dei pochi specialisti nell’aftermarket, Arnott Suspension Products ha già a disposizione un’ampia gamma di ammortizzatori Magnetic Ride.
Queste informazioni sono fornite da Arnott – Air Suspension Products. Con oltre 30 anni di esperienza nell’ingegneria, progettazione e produzione di componenti di sospensioni d’aria di alta qualità per l’aftermarket, Arnott è l’esperto tecnico quando si tratta di sistemi di sospensione dell’aria. I prodotti Arnott sono prodotti con componenti OE di alta qualità che offrono forma, vestibilità e funzione esatte. Ogni prodotto è ampiamente testato nelle nostre strutture americane ed europee e ottimizzato su misura per adattarsi alla specifica produzione e modello del veicolo prima di essere prodotto.
