MagneRide – näin toimii magneettinen iskunvaimennin

Älykkästä tietokoneohjattua iskunvaimennusta voi demonstroida yksinkertaisella lelulla.

Auton iskunvaimentimen tehtävä on lopulta yksinkertainen: sen täytyy yksinkertaisesti pitää pyörän ja korin liikkeet kurissa. Pyörän tulisi seurata orjallisesti tienpintaa ja korin kulkea ilman minkäänlaista pystyliikettä. Jos iskunvaimennusta ei olisi, saisi töyssyissä ja kuopissa virittyneet jouset korin vellomaan villisti ylös ja alas.

Tällaista käytöstä estetään muuttamalla pyörien kautta jousiin siirtynyt ylimääräinen liike-energia lämmöksi. Tavallisesti se tehdään hallitsemalla öljyvirtaa venttiileillä. Samaa periaatetta on vuosikymmenten aikana hiottu valtavasti eteenpäin.

Vaikka iskunvaimentimen tehtävä on sinänsä varsin yksinkertainen, on ne opittu näkemään yhtenä henkilöauton hohdokkaimmista komponenteista. Ne ovat jarrusatuloiden ja istuinten ohella harvoja osia, joiden valmistajia autotehtaat mielellään korostavat.

Magneteo.. Magneto…äh, magnetoreologinen

Ja juuri siihen liittyy tämänkin jutun ydin: uudistuneen Ford Mustangin ensikoeajolla Moottori pääsi tapaamaan BWI Groupin MagneRiden edustajia. MagneRide-iskunvaimentimien toteutustapa on sen verran nerokkkaan yksinkertainen, että yhtiö oli rakentanut aiheesta jopa näppärän demon. Palataan siihen kohta.

MagneRide on nimensä mukaisesti magnetismiin perustuva iskunvaimennin. Mistään magneettilevitaatiosta ei ole kyse, vaan magnetoreologisesta nesteestä, mikä suomeksi tarkoittaa nestettä, jonka kyky vastustaa virtaamista riippuu magneettikentästä. Käytännössä iskunvaimentimessa on tietokoneohjatut sähkömagneetit, joiden voimakkuutta säätämällä vaikutetaan nesteen virtausherkkyyteen ja siten iskunvaimentimen vaimennustehoon.

Magnetoreologinen neste koostuu synteettisestä öljystä ja mikrometrien kokoisista rautapartikkeleista.

https://youtu.be/msbWYuk0Zdg

Audin esittelyvideo Magnetic Ridesta on vanha ja saksalaisen kuiva, mutta se kertoo paljon MagneRide-iskunvaimentimien toiminnasta.

Yksinkertainen demo kertoo kaiken

Tätä MagneRide esittelee hyvin yksinkertaisella koejärjestelyllä: kaksi ruiskua yhdistetään toisiinsa kumiputkella ja paketti täytetään magnetoreologisella nesteellä. Näin ruiskut toimivat mäntinä, jotka työntävät nestettä toistensa välillä. Ne liikkuvat hyvin herkästi, kunnes keskelle ohuimpaan kohtaan asetetaan magneetti. Se jäykistää nesteen välittömästi, ja ruiskusta tulee lähes mahdoton painaa pohjaan.

Autossa tämän magneetin tilalla on tietokoneohjattu sähkömagneetti (uusimmissa MagneRide-iskunvaimentimissa peräti kaksi). Käytännössä alustaa ohjaakin sähköinen ohjausyksikkö, joka monitoroi auton liikkeitä ja ohjaa jokaisen pyörän iskunvaimentimia halutun käyttäytymisen takaamiseksi. Nesteen mukautuvan ominaisuuden ansiosta iskunvaimentimen vaimennuskykyä voidaan reilusti ja hyvin nopeasti – valmistajan mukaan jopa 1 000 kertaa sekunnissa.

Ensimmäisen MagneRide-alustan esitteli General Motors vuoden 2002 Cadillac Seville STS:ään. Sittemmin iskunvaimentimia on alettu käyttää laajalti GM-konsernissa, mutta niitä hyödynnetään myös muun muassa Ferrareissa, Lamborghini Aventadorissa, Honda NSX:ssä ja esimerkiksi Audin malleissa Magnetic Ride -nimellä.

Kuten niin monesti muutoinkin automaailmassa, tarjoaa erinomainen teknologia vasta avaimet hyvään suoritukseen – tärkeintä on se, miten hienosti autonvalmistajan kehitysosasto osaa virittää sen toimimaan.

Teksti: Lauri Ahtiainen, kuva: Audi video: Moottorin työryhmä ja Audi