MagneRide – Magnetic Ride Control – Kiểm soát treo từ tính (MRC) là công nghệ khung gầm và hệ thống treo giúp thích ứng và điều chỉnh bộ giảm xóc của xe trong thời gian thực để đáp ứng với những thay đổi của địa hình nhằm mang lại khả năng giảm chấn tối ưu để mang lại trải nghiệm lái xe tốt nhất có thể.
Cụ thể, MagneRide là hệ thống treo thích ứng trên ô tô với hệ thống giảm chấn từ lưu biến do tập đoàn Delphi Automotive phát triển, sử dụng bộ giảm chấn hoặc bộ giảm xóc được điều khiển từ tính để mang lại cảm giác lái có khả năng thích ứng cao. Trái ngược với hệ thống treo truyền thống, MagneRide không có van cơ học hoặc thậm chí các bộ phận chuyển động nhỏ có thể bị mòn. Hệ thống này bao gồm các bộ giảm chấn đơn ống, một bộ ở mỗi góc của xe, một bộ cảm biến và một ECU (bộ điều khiển điện tử) để bảo trì hệ thống.
Nguyên lý cấu trúc
Các bộ giảm chấn chứa đầy chất lưu lưu biến từ, một hỗn hợp các hạt sắt dễ bị từ hóa trong dầu hydrocarbon tổng hợp. Trong mỗi bộ giảm chấn ống đơn có một pít-tông chứa hai cuộn dây điện từ và hai đường dẫn chất lỏng nhỏ đi qua pít-tông. Nam châm điện có thể tạo ra một từ trường thay đổi xuyên qua các đoạn chất lỏng. Khi tắt nam châm, chất lỏng sẽ di chuyển tự do qua các lối đi. Khi nam châm được bật, các hạt sắt trong chất lỏng tạo ra cấu trúc dạng sợi xuyên qua các đoạn cùng hướng với từ trường. Độ bền của liên kết giữa các hạt sắt bị từ hóa làm cho độ nhớt hiệu dụng của chất lỏng tăng lên dẫn đến hệ thống treo cứng hơn. Việc thay đổi cường độ dòng điện sẽ dẫn đến sự thay đổi tức thời về lực của piston. Nếu các cảm biến cảm nhận được bất kỳ chuyển động lắc lư (body roll) nào của thân xe, chúng sẽ truyền thông tin đến ECU. ECU sẽ bù đắp điều này bằng cách thay đổi cường độ dòng điện thành bộ giảm chấn thích hợp.
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống Kiểm soát Lái xe Từ tính độc đáo ở chỗ nó không sử dụng van cơ học hoặc các bộ phận chuyển động nhỏ dễ bị mài mòn. Thay vào đó, bộ giảm xóc Magnet Ride Control sử dụng các bộ phận sau:
- Một bộ giảm chấn đơn ống chứa đầy chất lưu biến từ đặt ở mỗi bánh xe
- Một bộ cảm biến
- Một bộ điều khiển điện tử (ECU) chịu trách nhiệm điều phối toàn bộ hệ thống
Bộ giảm chấn MRC chứa đầy chất lỏng từ lưu biến là hỗn hợp các hạt sắt dễ bị nhiễm từ trong dầu hydrocarbon tổng hợp. Đối với thế hệ công nghệ thứ ba, mỗi van điều tiết ống đơn chứa một pít-tông với hai cuộn dây điện từ và hai đường dẫn chất lỏng nhỏ qua pít-tông. Nam châm điện có khả năng tạo ra một từ trường thay đổi xuyên qua các đoạn chất lỏng.
Khi tắt nam châm, chất lỏng sẽ di chuyển tự do qua các đường dẫn; khi nam châm được kích hoạt, các hạt sắt trong chất lỏng tạo ra cấu trúc dạng sợi xuyên qua các đoạn cùng hướng với từ trường. Độ bền của liên kết giữa các hạt sắt từ hóa làm cho độ nhớt của chất lỏng tăng lên, dẫn đến hệ thống treo cứng hơn. Việc thay đổi cường độ dòng điện dẫn đến sự thay đổi tức thời lực của piston.
Nếu các cảm biến cảm nhận được bất kỳ sự lắc lư (body roll) nào của thân xe, chúng sẽ truyền thông tin đến ECU, từ đó ECU sẽ bù đắp bằng cách thay đổi cường độ dòng điện sang bộ giảm chấn thích hợp.
Lịch sử và phát triển
Magnetic Ride Control ban đầu được phát triển với tên MagneRide bởi Delphi Automotive Corporation, một nhà cung cấp ô tô được General Motors thành lập vào năm 1994 với tên gọi Automotive Components Group (ACG).
Năm 1995, ACG được đổi tên thành Delphi Automotive Systems và sau đó tách ra thành một công ty đại chúng hoàn toàn độc lập vào năm 1999. Sau khi nộp đơn xin bảo hộ phá sản theo Chương 11 vào năm 2005, Delphi sau đó được Beijing West Industries, công ty hiện đang sở hữu công ty, mua lại.
MagneRide hiện đang ở thế hệ thứ ba, phiên bản đầu tiên của công nghệ này đã ra mắt trên chiếc Cadillac STS Seville 2002.
MagneRide thế hệ II tiếp tục sử dụng một cuộn dây điện từ duy nhất bên trong piston giảm chấn. Những thay đổi so với thế hệ trước bao gồm vòng đệm và vòng bi được nâng cấp để mở rộng ứng dụng của nó cho những chiếc xe hơi và SUV nặng hơn. Những cải tiến đáng chú ý nhất trong hệ thống mới là ECU và cuộn dây. ECU nhỏ hơn, nhẹ hơn, mạnh mẽ hơn ra mắt với GenII
So với hai thế hệ đầu tiên, hệ thống MagneRide thế hệ thứ ba bao gồm các vòng đệm và vòng bi nâng cao để mở rộng ứng dụng của hệ thống cho các phương tiện nặng hơn như xe bán tải và SUV, với những cải tiến đáng chú ý nhất là ECU và cuộn dây.
Yêu cầu pháp lý đối với ECU không chì đã thúc đẩy bộ điều khiển của hệ thống MagneRide thế hệ thứ ba phải được thiết kế lại từ đầu. ECU hoàn toàn mới có khả năng tính toán gấp ba lần hệ thống thế hệ thứ hai, dung lượng bộ nhớ gấp mười lần và khả năng điều chỉnh chính xác hơn.
Thế hệ thứ ba giới thiệu cuộn dây điện từ thứ hai trong piston của mỗi giảm chấn, cải thiện phản ứng tắt. Với cuộn dây điện từ duy nhất, có một độ trễ nhỏ từ khi ECU tắt dòng điện cho đến khi bộ giảm chấn mất từ trường. Điều này xảy ra do dòng điện tạm thời hoặc dòng điện xoáy trong nam châm điện. BWI giảm đáng kể độ trễ này bằng hệ thống cuộn dây kép. Hai cuộn dây được quấn ngược chiều nhau, triệt tiêu dòng điện xoáy. Hệ thống cuộn dây kép đã loại bỏ độ trễ một cách hiệu quả, giúp hệ thống treo phản ứng nhanh hơn.
Đặc tính vượt trội
- Độ chính xác cao
- Phản hồi cực nhanh
- Kiểm soát giảm chấn tốc độ thấp
- Khả năng “vẽ” đường cong vận tốc lực
Kết quả cuối cùng là khả năng phản hồi, cân bằng và khả năng kiểm soát của khung gầm tuyệt vời mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng hoặc sự thoải mái khi lái xe hàng ngày.
Bộ giảm xóc điều khiển điện tử sử dụng chất lỏng chứa các hạt từ hóa phản ứng với các điều kiện và tốc độ lái xe khác nhau. Kết hợp với các cảm biến của hệ thống, MagneRide chính xác đến mức cứ 5 mili giây một lần sẽ đọc tình trạng đường, từ đó phản ứng và phản ứng với từng góc cua hay va chạm trên đường và tự động điều chỉnh giảm xóc nhanh hơn mười lần chớp mắt.
Các thiết lập điều chỉnh
Thông thường, các xe có Hệ thống kiểm soát hành trình từ tính có cài đặt cho phép người lái thay đổi độ cứng của hệ thống treo từ Tour (cài đặt hệ thống treo mềm) sang Sport (cài đặt hệ thống treo cứng) và Track/Race (cài đặt hệ thống treo cứng hơn).
Ứng dụng
MagneRide lần đầu tiên được General Motors sử dụng trên chiếc Cadillac Seville STS năm 2002. Hiện tại, nó được sử dụng trong toàn bộ danh mục mẫu xe của GM dưới dạng tùy chọn hoặc trang bị tiêu chuẩn trên nhiều loại xe Cadillac, Buick, Chevrolet và GMC. Các nhà sản xuất ô tô khác bao gồm Ferrari, Audi, Land Rover và Ford cũng đang sử dụng công nghệ này.
