Giảm chấn FM là giảm chấn ống thủy lực với van áp suất chất lỏng có thể điều khiển đƣợc để thay đổi lực giảm chấn. Thƣờng thì van áp suất chất lỏng đƣợc điều khiển bằng điện hoặc bằng khí nén. Lƣợng dầu trong các buồng làm việc thay đổi liên tục để kiểm soát hoạt động của bộ giảm chấn nhƣ một thiết bị thay đổi lực giảm chấn. Hệ thống treo bán tích cực sử dụng giảm chấn FM có thể thay đổi lực giảm chấn trong 10 - 12 ms, trong khi các hệ thống khác đòi hỏi một khoảng thời gian dài hơn nhiều (khoảng 200 ms) để thay đổi lực giảm chấn. Do đó, kiểm soát đƣợc tần số dao động của bánh xe cũng nhƣ kiểm soát đƣợc mức độ dao động thân xe.
41 Trong trƣờng hợp mất điện hay bị rò rỉ khí nén, van áp suất chất lỏng đƣợc đóng hoàn toàn, do đó bộ giảm chấn FM hoạt động nhƣ một thiết bị thụ động.
Theo nguyên lí điều khiển van áp suất chất lỏng thì hiện nay có khá nhiều loại giảm chấn FM và đƣợc chế tạo tùy thuộc vào từng hãng xe, loại xe,…
Hình 4.4. Giảm chấn FM có van áp suất chất lỏng điều khiển bằng điện
Hình 4.5. Thanh chống treo với giảm chấn FM có van áp suất chất lỏng điều khiển bằng khí nén trên xe audi A6
Trong Chƣơng 5 “ hệ thống treo khí thích ứng trên xe audi A8” đề tài sẽ phân tích rõ cấu tạo, nguyên lí làm việc, khả năng đáp ứng,… của bộ giảm chấn FM có van áp suất chất lỏng điều khiển bằng điện. Ở phần này chúng ta sẽ đi tìm hiểu nguyên lí hoạt động
42 của giảm chấn FM có van áp suất chất lỏng đƣợc điều khiển bằng khí nén. Ở đây chúng ta sẽ tách rời giảm chấn FM và lò xo khí nén thành 2 phần và chúng ta chỉ nói về nguyên lí hoạt động của giảm chấn FM với đầu vào là một ống dẫn khí nén đƣợc dẫn trực tiếp từ lò xo khí đến bộ van áp suất chất lỏng. Tùy thuộc vào áp suất của khí nén để đóng hoặc mở van áp suất chất lỏng làm tăng hoặc giảm lực giảm chấn.
Nguyên lí hoạt động của giảm chấn FM có van áp suất chất lỏng đƣợc điều khiển bằng khí nén:
Trƣờng hợp 1: Khi piston đi lên và áp suất khí nén nhỏ, trên Hình 4.6.
Lúc này van áp suất chất lỏng mở, piston đi lên nên dầu trong buồng làm việc 1 sẽ đi qua lỗ tiết lƣu đi qua van và vào buồng phụ, một phần dầu đi qua các lỗ ở piston để xuống buồng làm việc 2. Khi piston đi lên, do chênh lệch áp suất nên một lƣợng dầu nhỏ sẽ đƣợc hút từ buồng phụ qua van tiết lƣu để đi vào buồng làm việc 2. Ở trƣờng hợp này, dầu ở các khoang thông nhau nên lƣợng dầu đi qua các ống ở piston để xuống buồng làm việc 2 nhỏ dẫn đến lực giảm chấn nhỏ.
Hình 4.6. Khi piston đi lên và áp suất khí nén nhỏ
Trƣờng hợp 2: Piston đi lên và áp suất khí nén lớn, trên Hình 4.7.
Cũng tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp 1 nhƣng lúc này do áp suất nén lớn nên van điều khiển áp suất chất lỏng đóng lại do đó dầu ở buồng làm việc 1 không thể đi qua van điều khiển áp suất để ra buồng phụ, nên piston nén lƣợng dầu ở buồng làm việc 1 với áp lực lớn, làm
43 cho lƣợng dầu đi qua các ống ở piston xuống buồng làm việc 2 lớn, dẫn đến lực giảm chấn lớn.
Hình 4.7. Khi piston đi lên và áp suất khí nén lớn
Trƣờng hợp 3: khi piston đi xuống và áp suất khí nén nhỏ, trên Hình 4.8.
Lúc này do áp suất nén thấp nên van điều khiển áp suất chất lỏng mở nên tất cả các buồng đều thông nhau. Khi piston đi xuống thì một lƣợng dầu ở buồng làm việc 2 sẽ đi lên buồng làm việc 1, một lƣợng khác sẽ đi qua van tiết lƣu để ra buồng phụ. Do tất cả các buồng thông nhau nên lực nén dầu trong buồng làm việc 2 nhỏ dẫn đến lực giảm chấn nhỏ.
44
Trƣờng hợp 4: Khi piston đi xuống và áp suất nén lớn, trên Hình 4.9.
Tƣơng tự trƣờng hợp 3 nhƣng lúc này van điều khiển áp suất chất lỏng đóng nên các buồng không thông nhau, dẫn đến dầu ở buồng làm việc 2 bị nén với áp suất cao làm cho một lƣợng dầu qua van điều tiết để vào buồng phụ và lƣợng dầu đi qua các lỗ ở piston để lên buồng làm việc 1 lớn, kết quả là lực giảm chấn cao.
Hình 4.9. Khi piston đi lên và áp suất khí nén lớn
Nhận xét:
Bốn trƣờng hợp nêu trên là bốn trƣờng hợp cơ bản nhất khi van điều khiển áp suất chất lỏng mở hoặc đóng. Trên thực tế thì van có thể mở nhỏ hay lớn tùy thuộc vào áp suất khí nén. Van sẽ đóng hoàn toàn nếu áp suất khí nén là cực đại.
Bộ giảm chấn FM có các ƣu điểm sau sau:
- Đặc tính lực giảm xóc có tác động hai chiều
- Hệ số giảm chấn thay đổi liên tục
45