Audi giới thiệu ‘lò xo’ vật liệu tổng hợp trọng lượng nhẹ

Sắp tới, Audi sẽ cho ra mắt các mẫu xe đời mới sử dụng vật liệu tổng hợp trọng lượng nhẹ để chế tạo các lò xo trong hệ thống chống và giảm sóc tốt hơn các loại hiện nay.

Bằng việc sử dụng vật liệu sợi thủy tinh gia cố polyme (Glass fiber-reinforced polymer – GFRP), các lò xo mới có thể giảm được 40% trọng lượng so với lò xo làm từ thép trước đây. Cụ thể là trên những chiếc sedan cỡ trung, mỗi lò xo sợi thủy tinh gia cố polyme sẽ nhẹ hơn 1,13kg hay giảm được 4,4kg trên tổng trọng lượng chiếc xe.

Việc giảm trọng lượng lò xo có ý nghĩa rất lớn đối với trọng lượng của hệ thống treo (unsprung mass/unsprung weight). Trọng lượng của hệ thống treo bao gồm trọng lượng của các bộ phận: mâm, lốp, trục láp, cầu xe, bạc đạn, hệ thống giảm xóc, phanh. Đây là những bộ phận sẽ dao động theo mặt đường xe chạy. Việc giảm trọng lượng hệ thống treo sẽ giúp hệ thống này cần ít năng lượng để phân tán lực, do đó chiếc xe sẽ cho độ phản hồi nhanh, chính xác và bám đường, cũng như là ít rung động hơn.

Thêm vào đó, việc giảm trọng lượng lò xo cũng đồng nghĩa với trọng lượng quay của các bộ phận quay được như mâm, lốp giảm theo. Điều này sẽ giúp chiếc xe phần nào tăng tốc nhanh hơn và cảm giác phanh tốt hơn.

*Unsprung mass/Unsprung weight: là trọng lượng của hệ thống treo, bao gồm trọng lượng của các bộ phận: mâm, lốp, trục láp, cầu xe, bạc đạn, hệ thống giảm xóc, phanh.

*Sprung weight/Sprung mass: là tổng trọng lượng còn lại của xe, sau khi trừ đi trọng lượng của hệ thống treo. Nó còn được hiểu như là tổng trọng lượng chịu tải của hệ thống treo.

Câu hỏi đặt ra là độ bền của lò xo sợi thủy tinh gia cố polyme sẽ như thế nào? Liệu nó có thể sánh bằng vật liệu thép trước đây? Audi cũng cho biết là điều này hoàn toàn có thể. Bên cạnh việc sử dụng loại ống có đường kính lớn hơn nhưng giảm số vòng xoắn thì lò xo mới được tổng hợp từ các sợi thủy tinh uốn xoắn và bọc trong một lớp keo epoxy. Sau đócấu trúc sợi thủy tinh-keo epoxy này sẽ được gia cố thêm nhiều lớp sợi thủy tinh khác theo 2 chiều tạo góc +45 độ và -45 độ so với trục đã có. Cuối cùng, lò xo sẽ được lưu hóa ở nhiệt độ hơn 100 độ C.

Audi cho biết, một ưu điểm khác của lò xo sợi thủy tinh gia cố polyme là nó được làm từ keo và sợi thủy tinh nên hoàn toàn không bị ăn mòn theo thời gian, cũng như chống chịu được một lượng lớn các hóa chất mạnh, trong đó có chất tẩy rửa mâm xe. Thêm vào đó, quá trình sản xuất lò xo sợi thủy tinh gia cố polyme cũng tiêu thụ ít năng lượng hơn so với việc sản xuất lò xo bằng thép. Audi đã lên kế hoạch sản xuất loại lò xo mới này vào cuối năm nay.