Nguyên tắc hoạt động của hệ thống treo từ lưu biến

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống treo từ lưu biến

Hệ thống treo từ lưu biến không sử dụng van điện cơ và những thành phần động mà hoạt
động dựa trên một loại chất lỏng thông minh mang tên từ lưu biến (MR) có khả năng phản
ứng với từ trường.
Xuất hiện lần đầu tiên vào năm 2002 trên Cadillac Seville STS của hãng GM, hệ thống treo
từ lưu biến dần dần trở nên phổ biến. Mặc dù được thiế
t kế dành riêng cho một vài loại xe
trong đó có Buick và Chevrolet nhưng hệ thống treo từ lưu biến chỉ thực sự gây được tiếng
vang khi đồng hành cùng hai sản phẩm TT và R8 của Audi.

Điểm khác biệt lớn nhất giữa hệ thống treo từ lưu biến và các “đồng nghiệp” khác chính là
sự vắng mặt của van điện cơ và những thành phần động. Thay vào đó, hệ thống treo này
hoạt động dự
a trên một loại chất lỏng thông minh mang tên từ lưu biến (MR) có khả năng
phản ứng với từ trường.

Trên thực tế, MR là dung dịch chứa đầy các hạt từ có kích thước siêu nhỏ tính bằng
micromet. Khi tiếp xúc với từ trường, các hạt từ bên trong sẽ tăng độ nhớt của chất lỏng và
biến nó thành chất rắn đàn hồi. Thông thường, hệ thống treo từ lưu biế
n được cấu tạo từ 4
thanh chống từ lưu biến hoặc bộ giảm xóc, một cụm cảm ứng và bộ điều khiển điện (ECU).

Là một gương mặt mới nhưng hệ thống treo từ lưu biến đã nhanh chóng chiếm được cảm
tình của các nhà sản xuất xe cũng như khách hàng.

Thành phần của chất lỏng MR gồm có 20-40% hạt sắt lơ lửng trong dung dịch dầu khoáng
chất, dầu tổng hợp, nước và glycol. Ngoài ra, dung dịch còn chứa một loại chất dùng để
ngăn chặn các hạt sắt liên kết với nhau.

Chất lỏng MR không được từ hóa khi cuộn dây kích từ bên trong hệ thống doãn xung đồng

thời là nơi chứa nó không mang điện hay trong trạng thái “tắt”. Lúc này, các hạt phân bố
ngẫu nhiên bên trong sẽ cho phép chất lỏng chuyển động tự do và thực hiện chức năng như
dung dịch doãn xung thông thường.

Tuy nhiên, khi hệ thống ở trong trạng thái “bật” đồng thời có nguồn điện đi qua để tạo ra từ
trườ
ng, các hạt bên trong sẽ mang điện và sắp xếp theo cấu trúc sợi vuông góc với hướng
của từ thông. Từ đó, chuyển động của chất lỏng sẽ bị hạn chế theo cường độ và mật độ từ
trường.

Nhờ ECU và kỹ năng lái của tài xế, hệ thống doãn xung sẽ điều chỉnh treo từ lưu biến trên
mỗi mili giây. Cụm cảm ứng có nhiệ
m vụ giám sát giao thông và tình trạng xe trong khi bộ
điều khiển thực hiện chức năng điều chỉnh tính năng doãn xung theo tỷ lệ 1000 lần/giây.

Từ lưu biến là một loại chất lỏng thông minh có khả năng phản ứng với từ trường.

Ví dụ, đối với loại xe TT của Audi, người lái có thể chọn giữa hai chế độ “Bình thường” và
“Thể thao” bằng cách chạm nhẹ vào công tắc. Hệ thống sẽ tự động đáp lại và đưa ra những
phản ứng doãn xung khác nhau. Hệ thống treo từ lưu biến không nhữ
ng đảm bảo độ ổn
định cho xe trong quá trình lái mà còn cho phép các bánh chạy êm và độc lập hơn. Ngoài ra,
hệ thống này có thể tích hợp với bộ điều chỉnh độ ổn định nhằm tăng sự ổn định của xe khi
chạy trên đường sỏi và những bề mặt trơn trượt. Nhờ phần mềm của ECU, hệ thống treo MR
cải thiện khả năng điều chỉnh lự
c doãn xung và phản ứng nhanh hơn.

Do hiện tượng phân cực từ không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nên các thiết bị hoạt động dựa
trên MR tương đối “trơ” với nền nhiệt độ thấp (từ -40°C đến -100°C).

Nhược điểm lớn nhất của hệ thống treo từ lưu biến là giá thành cao. Mặc dù ưu việt hơn hẳn
so với các “đồng nghiệp” khác nh
ờ sự vắng mặt của các phần động và khả năng phản ứng
nhanh nhạy với điều kiện giao thông nhưng hệ thống treo này vẫn có mặt hạn chế. Hiện
nay, mới chỉ có khoảng nửa triệu khách hàng đang sử dụng hệ thống treo từ lưu biến.

MR sẽ trở nên thông dụng hơn khi giá bán giảm xuống. Từ trước đến nay mới chỉ có mộ
t vài
loại xe sử dụng hệ thống treo này trong đó bao gồm Acura MDX, Audi TT, Audi R8, Cadillac
DTS, SRX, STS, Chevrolet Corvette, Ferrari 599 GTB và Holden HSV Commodore.

Trong tương lai, các nhà sản xuất xe hơi dự định ứng dụng chất lỏng từ lưu biến vào các hệ
thống côn hoạt động dựa trên dung dịch để trang bị cho dòng xe dẫn động 4 bánh nút bấm.
Không giống các hệ thống treo sử dụng điện để tạo ra từ trường, côn sẽ sử dụng nam châm
điệ
n để đông cứng dung dịch.
(st)