Ứng dụng hệ thống treo với tỷ lệ lò xo có thể điều chỉnh được thiết kế nhằm đạt được sự cân bằng tốt giữa hiệu suất hệ thống treo và sự thoải mái, cho phép người sử dụng điều chỉnh tỷ lệ biến dạng lò xo theo điều kiện cụ thể. Theo báo chí nước ngoài đưa tin, Văn phòng Sáng chế và Nhãn hiệu Hoa Kỳ (USPTO) gần đây đã công bố đơn xin cấp bằng sáng chế cho thấy General Motors (GM) đang phát triển một hệ thống treo tự điều chỉnh có thể thay đổi tỷ lệ lò xo bất cứ lúc nào, bao gồm thiết kế lò xo có tính chất độ nhớt từ.
Đơn xin cấp bằng sáng chế này có tên là “Sử dụng chất lỏng độ nhớt từ để có tỷ lệ lò xo treo có thể thay đổi (Variable Suspension Spring Rates Using Magnetorheological Fluid)”, được phân bổ số hiệu US 2024/0367473 A1. Đơn này ban đầu được nộp vào ngày 5 tháng 5 năm 2023 và được công bố vào ngày 7 tháng 11 năm 2024.
General Motors đang thử nghiệm việc áp dụng công nghệ giảm chấn tự động vào các lò xo của hệ thống treo trong tương lai. Công ty này là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực thiết bị giảm chấn sử dụng chất lỏng độ nhớt từ, thiết bị này sử dụng chất lỏng từ để nhanh chóng thay đổi độ cứng của giảm chấn. Nguyên lý hoạt động của độ nhớt từ là sử dụng nam châm để điều chỉnh độ nhớt, xảy ra khi các hạt kim loại trong chất lỏng phản ứng với trường từ.
Đơn xin cấp bằng sáng chế mô tả một hệ thống treo bao gồm 2 lò xo độc lập, có một van trung tâm ở giữa. Tâm lò xo bên trong được bao quanh bởi một ghế lò xo kín chứa chất lỏng độ nhớt từ. Van trung tâm chứa một ống ngoài có chất lỏng độ nhớt từ, cùng với một cuộn điện từ. Khi nam châm được cấp điện, chất lỏng sẽ trở nên đặc hơn và kiềm chế chuyển động của lò xo. Nam châm không được cấp điện hỗ trợ nhiều hơn trong chuyển động của lò xo, từ đó gia tăng hành trình của hệ thống treo.
Nếu hệ thống hoạt động như dự kiến, nó sẽ gửi tín hiệu đến mô-đun điều khiển hệ thống treo để thay đổi độ cản hoặc tỷ lệ của lò xo trong quá trình hoạt động của phương tiện. Điều này sẽ kích hoạt cuộn điện từ và thay đổi độ nhớt của chất lỏng độ nhớt từ, ngay lập tức thay đổi tỷ lệ của lò xo hệ thống treo mà không cần điều chỉnh cơ học.
Những lò xo tự điều chỉnh này sử dụng công nghệ đã được áp dụng trong bộ giảm chấn, tức là sử dụng dầu silicone để lơ lửng các hạt kim loại trong chất lỏng. Thêm vào đó, còn có một tính năng mới là điều chỉnh hành trình của lò xo qua các thiết bị điều khiển trong xe, thay đổi sự cân bằng giữa hiệu suất và sự thoải mái theo thời gian thực khi điều kiện lái xe thay đổi. Cấp điện cho chất lỏng có thể làm cho hệ thống treo kiên cố hơn, trong khi giảm hoặc tắt nguồn điện từ có thể làm cho lò xo trở nên mềm hơn.
Đơn xin cấp bằng sáng chế tưởng tượng việc sử dụng hệ thống tự động để thay đổi tỷ lệ lò xo của từng bánh xe dựa trên các điều kiện lái xe đã phát hiện. Sau khi đi qua các đoạn đường gập ghềnh, có thể làm cho lò xo của bánh xe bị ảnh hưởng tạm thời cứng lại, và khi trở lại mặt đường bằng phẳng thì lại phục hồi mức đi thoải mái bình thường. Các cảm biến cũng có thể phát hiện các yếu tố rủi ro trên đường (như ổ gà phía trước) và thay đổi tỷ lệ lò xo để giảm thiểu tác động rung động lên phương tiện và hành khách.
Hệ thống treo tự điều chỉnh này dựa trên công nghệ hiện có của General Motors và sẽ được áp dụng rộng rãi trên các dòng xe của công ty, như Chevrolet Corvette và Cadillac Escalade là những ứng viên tiềm năng rõ ràng. Về lý thuyết, công nghệ này sẽ áp dụng cho toàn bộ dòng sản phẩm nhằm cung cấp trải nghiệm lái xe mượt mà và nhất quán hơn.
