Trong các hệ thống treo sử dụng giảm chấn FM, các van áp suất chất lỏng đƣợc điều khiển bằng điện tử đƣợc sử dụng để thay đổi tốc độ dòng chảy. Nhƣợc điểm của bộ giảm chấn này là phải điều khiển van áp suất nên tốc độ thay đổi lực giảm chấn chậm (10 -12 ms). Để khắc phục đƣợc nhƣợc điểm đó ngƣời ta đã tạo ra một loại giảm chấn có thể loại bỏ các van áp suất, đó là giảm chấn MR.
Giảm chấn MR là giảm chấn mà bên trong buồng làm việc là một loại chất lỏng có thể thay đổi độ nhớt một cách nhanh chóng khi có từ trƣờng tác dụng. Ngƣời ta đã phát hiện ra rằng, chất lỏng lƣu biến từ tính (MRF), chất lỏng từ hóa nano (NMRF) hoặc chất đàn hồi lƣu biến từ tính (MRE) có thể đƣợc thiết kế để trở thành bộ truyền động kiểm soát rung rất hiệu quả. Các hệ thống treo sử dụng giảm chấn MR đang trở nên phổ biến hơn vì chúng cung cấp cả độ tin cậy và tính linh hoạt của điều khiển mà không áp đặt nhu cầu năng lƣợng lớn.
MRF đƣợc đặt tên theo lƣu biến học, khoa học xử lý sự biến dạng và dòng chảy của vật chất. MRF bao gồm các hạt sắt siêu nhỏ hình cầu lơ lửng trong chất lỏng gốc hydrocarbon tổng hợp. Nó có thể thay đổi tính nhất quán của dầu thành tính nhất quán giống nhƣ nhựa dẻo trong vòng 1 ms khi từ trƣờng đƣợc áp dụng.
Không có từ trƣờng, chất lỏng không bị từ hóa và các hạt sắt đƣợc phân tán ngẫu nhiên. Nhƣng khi có tác dụng từ trƣờng, các hạt kim loại sắp xếp thành các cấu trúc sợi, thay đổi lƣu biến chất lỏng. Điều này về cơ bản làm loãng hoặc làm đặc chất lỏng tức thời điều chỉnh các đặc tính giảm xóc của thanh chống. Về bản chất chúng cứng hơn khi
47 chuyển từ lỏng sang rắn. Việc loại bỏ từ trƣờng cho phép MRF trở về trạng thái lỏng tự do ban đầu. Mức độ thay đổi trong MRF phụ thuộc vào độ lớn của từ trƣờng áp dụng.
Hình 4.11. Ảnh hƣởng của từ trƣờng lên hỗn hợp MRF
Ở trạng thái đơn giản nhất, chất lỏng MRF chỉ đơn giản là các phiến sắt trong một hỗn hợp dầu với kích thƣớc hạt theo thứ tự 1 - 10 µm. Thay đổi hình thái của các hạt cũng làm thay đổi cƣờng độ năng suất cuối cùng của chất lỏng, với các hạt hình tiểu cầu hoặc các hạt hình vuông cho phép xếp các hạt dễ dàng hơn và do đó sinh ra lực lớn hơn.
Hình 4.12. Cấu trúc hỗn hợp MRF khi không có từ trƣờng và khi chịu tác dụng của từ trƣờng
Ở trạng thái „TẮT”, chất lỏng từ tính (MRF) không bị từ hóa và các hạt sắt đƣợc phân tán ngẫu nhiên. Tuy nhiên, ở trạng thái “BẬT”, từ trƣờng tác dụng sắp xếp các hạt thành các cấu trúc sợi dẫn đến dặc tính dòng chảy thay đổi và do đó điều chỉnh các tính chất giảm xóc của các thanh chống ống đơn.
48 cuộn dây kích thích đƣợc cung cấp điện bởi ECU. Cuộn dây đƣợc quấn quanh piston, khi có dòng điện đi qua cuộc dây piston trở thành một nam châm điện tạo ra từ trƣờng. Từ trƣờng xung quanh cuộn dây này sẽ sắp xếp các hạt sắt trong dung dich MRF thành các cấu trúc sợ. Điều này làm cho dòng chảy của chất lỏng qua van tiết lƣu khó hơn dẫn đến lực giảm chấn tăng lên.
Hình 4.13. Cấu trúc các hạt sát khi chịu tác động của từ trƣờng
Dựa trên các đầu vào của hệ thống treo bán tích cực sử dụng giảm chấn MR là các cảm biến vị trí bánh xe và cảm biến vị trí tay lái, ECU cung cấp dòng điện với tốc độ lên tới 1 ms cho cuộn dây trong bộ giảm chấn MR.
49 Phạm vi hoạt động của giảm xóc MR là 0,75 kN ở 0,0 A và vận tốc 8 cm / s đến 3,2 kN ở 2,0 A và vận tốc 12,5 cm / s.
Hệ thống treo điều khiển cơ điện tử MR bán tích cực là hệ thống treo mang lại nhiều lợi ích:
- Giảm đáng kể (tới 70% trên địa hình nhất định) lực dao động tác dụng lên ngƣời lái.
- Tốc độ di chuyển cao hơn trên một địa hình nhất định.
- Cải thiện lực kéo của bánh xe.
- Cải thiện tuổi thọ bánh xe.
- Giảm tải mỏi của kết cấu và tải trọng xe.
- Cải thiện độ ổn định và xử lý xe.
- Cải thiện độ chính xác trong quá trình giám sát, xử lý.
Nhƣ vậy, có thể nói hệ thống treo điều khiển cơ điện tử bán tích cực MR là hệ thống treo cung cấp khả năng kiểm soát chặt chẽ hơn các chuyển động của thân xe giúp cải thiện độ êm dịu, lực động, kiểm soát lái và độ an toàn khi ngồi trên xe.