Audi quyết định tiến thêm một bước nữa, về mặt đổi mới ô tô, với một khái niệm không có gì mới trong ngành ô tô nhưng lại mang lại nhiều lợi ích to lớn. Khám phá lò xo sợi thủy tinh mới của Audi.
Song song với việc đầu tư phát triển các động cơ ngày càng hiệu quả và vật liệu composite cho phép giảm trọng lượng, đồng thời tăng độ cứng kết cấu của khung gầm và thân xe, Audi lại đang chuyển sang sử dụng vật liệu composite để ứng dụng trong các thành phần khác.
XEM CŨNG: Toyota trình bày ý tưởng sáng tạo cho xe hybrid
Audi cam kết phát triển và đại chúng hóa công nghệ này, tất cả chỉ với một mục đích duy nhất: tiết kiệm trọng lượng, từ đó cải thiện sự nhanh nhẹn và khả năng vận hành cho các mẫu xe tương lai của hãng.
Đây là mốt mới của bộ phận nghiên cứu và phát triển của Audi: lò xo nén bằng sợi thủy tinh và polyme xoắn ốc . Một ý tưởng đã được Chevrolet áp dụng trên chiếc Corvette C4 vào năm 1984.
Mối quan tâm ngày càng tăng với trọng lượng hệ thống treo, và với ảnh hưởng của trọng lượng quá lớn của các bộ phận của hệ thống treo lên hiệu suất và mức tiêu thụ, khiến Audi tập trung vào việc phát triển các phương án hệ thống treo nhẹ hơn. Những điều này sẽ mang lại sự tăng trưởng rõ ràng về trọng lượng, cải thiện mức tiêu thụ và phản ứng năng động tốt hơn từ các mô hình của nó.
KHÔNG ĐƯỢC BỎ LỠ: Động cơ Wankel, vòng quay trạng thái thuần túy
Nỗ lực kỹ thuật này của Audi, với Joachim Schmitt, người đứng đầu dự án, đã tìm thấy mối quan hệ hợp tác lý tưởng trong công ty Ý SOGEFI, công ty có bằng sáng chế chung về công nghệ với thương hiệu Ingolstadt.
Sự khác biệt với lò xo thép thông thường là gì?
Joachim Schmitt đưa ra sự khác biệt trong quan điểm: trong một chiếc Audi A4, trong đó hệ thống treo lò xo ở trục trước nặng tới 2,66kg mỗi chiếc, lò xo polyme gia cố bằng sợi thủy tinh (GFRP) mới chỉ nặng 1,53kg mỗi chiếc cho cùng một bộ. Chênh lệch trọng lượng hơn 40%, với cùng mức hiệu suất và các lợi ích bổ sung mà chúng tôi sẽ giải thích cho bạn trong giây lát.
Những lò xo GFRP mới này được sản xuất như thế nào?
Quay trở lại một chút về lò xo nén cuộn dây là gì, chúng được thiết kế để tích lũy lực trong quá trình nén và tác dụng chúng theo hướng giãn nở. Chúng thường được sản xuất từ dây thép, có dạng hình trụ. Khi cần tác dụng lực xoắn cao hơn trong không gian nhỏ hơn, các dây được đúc với các hình dạng khác, kể cả hình xoắn song song, do đó tạo thành hình xoắn ốc ở mỗi đầu.
Cấu trúc của lò xo
Cấu trúc của những lò xo mới này có một lõi phát triển thông qua một cuộn sợi thủy tinh dài, được đan xen và ngâm tẩm với nhựa epoxy, nơi sau này một chiếc máy có nhiệm vụ quấn các vòng xoắn ốc bằng các sợi tổng hợp bổ sung, ở các góc thay thế ± 45 °, liên quan đến trục dọc.
LƯU Ý: Đây là cách động cơ Nissan GT-R được sản xuất
Việc xử lý này có tầm quan trọng đặc biệt, vì thông qua sự tương tác giữa các lớp hỗ trợ lẫn nhau này, nó sẽ cung cấp cho lò xo các đặc tính nén và xoắn bổ sung. Bằng cách này, tải trọng xoắn qua lò xo được các sợi chuyển đổi thành lực đàn hồi và lực nén.
Giai đoạn sản xuất cuối cùng
Trong giai đoạn sản xuất cuối cùng, lò xo vẫn còn ướt và mềm. Tại thời điểm này, một hợp kim kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp được đưa vào, và sau đó lò xo trong GFRP được nung trong lò nướng ở nhiệt độ hơn 100 °, để hợp kim kim loại có thể hòa quyện hài hòa với sự cứng của sợi thủy tinh. .
Những ưu điểm của những lò xo GFRP này so với những lò xo thép truyền thống là gì?
Ngoài lợi thế về trọng lượng rõ ràng là khoảng 40% mỗi lò xo, lò xo GFRP không bị ảnh hưởng bởi sự ăn mòn, thậm chí sau nhiều km với vết xước và vết nứt rõ ràng trong cấu trúc của chúng. Hơn nữa, chúng hoàn toàn không thấm nước, có nghĩa là, có khả năng chống lại sự tương tác với các vật liệu hóa học mài mòn khác, chẳng hạn như các sản phẩm làm sạch cho bánh xe.
Một trong những ưu điểm khác của các lò xo GFRP này là liên quan đến độ tin cậy và độ bền của chúng, nơi chúng đã được chứng minh trong các thử nghiệm để có thể chạy 300.000 km mà không bị mất đặc tính đàn hồi, phần lớn vượt quá tuổi thọ hữu ích của các đối tác bộ hệ thống treo của chúng, bộ giảm xóc. .
ĐỘNG LỰC NÓI: Tất cả các chi tiết của động cơ 1.5 Skyactiv D mới của Mazda
Đây là quy trình ban đầu mà Audi đã sản xuất các nguyên mẫu thử nghiệm của mình, trước khi bắt đầu sản xuất hàng nghìn bộ phận này hàng năm.
Theo thương hiệu của vòng, sản xuất những lò xo này bằng vật liệu composite cần ít năng lượng hơn so với lò xo thép truyền thống, tuy nhiên, chi phí cuối cùng của chúng cao hơn một chút, đây là một yếu tố có thể cản trở việc đại chúng hóa chúng trong vài năm nữa. Vào cuối năm nay, Audi dự kiến sẽ công bố loại lò xo này cho một mẫu xe cao cấp hơn.