Adaptieve dempingssystemen met magnetische schokdempers hebben een vrij uniek design vergeleken met andere elektronisch geregelde dempingssystemen die in de Automotive worden toegepast. Over het algemeen bestaat zulke systemen uit schokdempers met continue variabele demping, een regeleenheid (ECU) en een set sensoren en functioneren ze daarbij allemaal op ongeveer dezelfde wijze. Echter het werkingsprincipe van een magnetisch schokdemper systeem is totaal anders.
De meeste continue variabele schokdempers bestaan in de basis uit conventionele hydraulische mono-tube of twin-tube dempers. Dit type adaptieve schokdemper is gevuld met hydraulische olie en is opgebouwd met conventionele demperkleppen. Echter, daar bovenop kan de oliestroom met extra elektro-hydraulische kleppen worden aangepast of deels worden omgeleid. Dit zorgt voor een aanpassing in de dempingskracht, met een groot bereik van redelijk zacht tot extreem hard. Magnetische schokdempers lijken vanaf de buitenkant eveneens op normale mono-tube schokdempers, maar intern wijken ze compleet af. Deze magnetische dempers bestaan namelijk uit een eenvoudige elektromagneet en een speciale vloeistof die bekend staat als “magnetorheological”, of kort gezegd MR-vloeistof.
De benaming “magnetorheological” verwijst naar een vloeistof die van hoedanigheid verandert wanneer deze wordt blootgesteld aan een magnetisch veld. De MR-vloeistof die wordt gebruikt in een magnetische schokdemper bestaat uit een basisolie, microscopisch kleine ijzerdeeltjes, en diverse andere bestandsdelen die ervoor zorgen dat de ijzerdeeltjes niet neerslaan in de vloeistof. Als deze vloeistof wordt gemagnetiseerd, verandert het van een normale vloeistof in een gel-achtige substantie.
Magnetische schokdempers maken gebruik van deze unieke eigenschap om de dempingskracht aan te passen aan de rijomstandigheden. De bovengenoemde elektromagneet heeft kanalen waar de vloeistof doorheen stroomt wanneer de schokdemper op en neer beweegt. De vloeistof stroomt gemakkelijk door de magneet wanneer deze niet is geactiveerd. Echter zodra de magneet door een elektrische stroom wordt geactiveerd, zorgt dit voor magnetische aantrekking tussen de ijzerdeeltjes in de vloeistof. Dit verdikt de vloeistof tot een gel-achtige substantie waardoor deze moeilijker vloeit. Deze stromingsweerstand zorgt voor een toename in de dempingskracht. Daarbovenop wordt de vloeistof steeds dikker naarmate er meer stroom door de magneet wordt gestuurd. Dit heeft als resultaat dat de dempingskracht eenvoudig kan worden aangepast tot elk gewenst niveau door de magnetische stroom te variëren. In tegenstelling tot andere adaptieve dempers wordt er geen gebruik gemaakt van kleppen of andere bewegende delen om de dempingskracht aan te passen. Dit biedt diverse voordelen, waaronder consistente en accurate dempingskracht, geen noodzaak voor complexe interne delen, geen slijtage van bewegende delen en een zeer gering dempergeluid.
Het voornaamste kenmerk van magnetische dempers is de mogelijkheid tot extreem snelle dempingaanpassing onder alle omstandigheden. Doordat de aanpassing wordt verwezenlijkt door het magnetiseren van de vloeistof, vindt het plaats zonder enige vertraging – zoals dit bij een kleppensysteem wel het geval zou zijn. De tijd die benodigd is om een dempingsaanpassing te realiseren, is daarmee dus onafhankelijk van de vloeistofsnelheid. Dit unieke kenmerk is alleen voorbehouden aan schokdempers met magnetische demping. Dit wil niet zeggen dat adaptieve dempers die gebruikmaken van kleppen niet snel kunnen schakelen, maar de aanpassing blijft wel afhankelijk van de kleppenconfiguratie en de hoeveelheid vloeistof die door de kleppen stroomt. Met dit gegeven in het achterhoofd kan worden gesteld dat magnetische dempers extreem goed zijn in het controleren van de koets- en wielbewegingen die worden veroorzaakt door grote oneffenheden in de weg.
Hoewel magnetische dempers veel voordelen bieden, bestaan er ook een paar nadelen. Deze nadelen hebben hun oorsprong in de MR-vloeistof zelf. Zo is de vloeistof erg duur vanwege de complexe bestanddelen. Bovendien hebben de aanwezige ijzerdeeltjes in de vloeistof een schurende werking. Hierdoor is een kostbare oppervlaktecoating van de interne delen noodzakelijk. In vergelijking met een traditionele demper zijn ook complexere afdichtingsringen vereist. De schurende werking van de vloeistof kan in sommige gevallen ook een negatief effect hebben op de rijbeleving. Magnetische dempers hebben een iets hogere interne wrijving vergeleken met andere adaptieve dempers. Dit heeft tot gevolg dat de demper zich iets stugger gedraagt tijdens het rijden op een relatief gladde ondergrond. Deze stugheid deed zich met name voor bij de eerste generatie van MR dempers en werd versterkt door de aanwezigheid van (ongewenste) restmagnetisme in de vloeistof. Als laatste vergroot de schurende werking op termijn de kans op lekkage. Zodra er basisolie ontsnapt, zorgt dit ervoor dat de achtergebleven basisolie steeds dikker wordt, hetgeen zorgt voor een verder toenemende mate van stugheid. Alle bovengenoemde nadelen zijn door productverbeteringen inmiddels tot een minimum teruggedrongen.
Magnetische demping technologie bestaat al meer dan 20 jaar. Continue designverbeteringen hebben ervoor gezorgd dat het unieke MR productdesign nog steeds overtuigend standhoudt in de groeiende markt van elektronisch verstelbare schokdemper systemen. Als een van de weinigen in de markt biedt Arnott Suspension Products een grote range van MR schokdempers aan.
