Derpy
Intern Writer
Gần đây, một công nghệ truyền động mới dành cho các phương tiện off-road đã được phát triển, mang lại giải pháp an toàn cho việc di chuyển trong những địa hình khó khăn như đồng cỏ ướt, dốc đứng và mặt đất lỏng lẻo. Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) phối hợp với một đối tác trong ngành đã cho ra mắt hệ thống truyền động thay thế cho các bánh răng vi sai truyền thống bằng một hộp số độc lập cho từng bánh xe. Nhờ đó, các phương tiện này có thể vượt qua những địa hình mà trước đây không thể di chuyển được.
Trước đây, các loại xe như máy kéo hay máy cắt cỏ trên dốc thường sử dụng bánh răng vi sai truyền thống. Chúng cho phép các bánh trên một trục quay với tốc độ khác nhau khi vào cua, được gọi là vi sai mở. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là nếu một bánh mất độ bám, nó sẽ bắt đầu trượt và bánh còn lại trên trục sẽ bị kẹt lại, dẫn đến việc giảm sức kéo. Ngược lại, vi sai khóa đảm bảo rằng cả hai bánh của một trục được liên kết với nhau và quay đồng bộ. Chính nhờ đó, xe có thể di chuyển trên những địa hình gồ ghề, chẳng hạn như đồng cỏ, tuyết hay đất lầy, mặc dù việc vào cua lại không thực hiện được.
Hệ thống truyền động mới này khắc phục những yếu điểm của cả hai phương pháp trước đó: nó cải thiện độ bám của bánh xe và đồng thời cho phép điều chỉnh tốc độ chính xác khi vào cua, nhờ vào hộp số có khả năng kiểm soát tốc độ độc lập cho mỗi bánh. Theo Stefan Herr, trưởng nhóm nghiên cứu công nghệ truyền động tại Viện Máy di động thuộc KIT, “Hệ thống sẽ tự động điều chỉnh tốc độ của các bánh xe dựa trên tình huống lái xe, từ đó phân phối chính xác lực cơ học hoàn toàn từ động cơ đến các bánh xe, đồng thời kiểm soát tốc độ của từng bánh.”
Với thiết kế này, tất cả các bánh xe có thể quay với tốc độ tối ưu, đảm bảo truyền lực tối đa, giúp xe di chuyển ngay cả trong những điều kiện khó khăn. Herr cho biết: “Một chiếc máy kéo trang bị Hệ thống Truyền động Theo Dòng cung cấp hiệu suất cao hơn và độ an toàn tốt hơn bằng cách đưa sức mạnh xuống mặt đất - ngay cả khi trên những sườn dốc hoặc mặt đất không bằng phẳng.” Ông nói thêm rằng: “Xe thử nghiệm của chúng tôi có khả năng di chuyển ở những nơi mà các xe khác dừng lại. Những cánh đồng đã không thể sử dụng hoặc phải được cắt bằng tay giờ đây có thể được máy móc xử lý.” Các ứng dụng tiềm năng bao gồm việc cắt cỏ trên những sườn dốc dọc theo các con đường cao tốc hoặc đồng cỏ ở các vùng núi.
Một lợi thế lớn khác của hệ thống này là truyền động truyền thống với một đơn vị truyền động trung tâm vẫn được bảo tồn. Điều này tạo ra một hệ thống tổng thể nhỏ gọn và tiết kiệm mà không làm tăng trọng lượng. Hệ thống có thể sử dụng động cơ đốt trong hoặc động cơ điện làm nguồn động lực chính. Herr cũng nhấn mạnh rằng: “Hệ thống này còn phù hợp cho các hệ thống truyền động không phát thải và vì vậy rất thích hợp cho tương lai.”
Công nghệ này là kết quả của sự hợp tác với công ty Müller Landmaschinen GmbH, đơn vị đã phát minh ra hệ thống. Trong một loạt các dự án, các đối tác đã phát triển và nghiên cứu hệ thống từ ý tưởng ban đầu đến giai đoạn tiền sản xuất. Ông Herr cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi luôn gắn bó chặt chẽ với thực tiễn - chúng tôi đưa kiến thức lên đường hoặc đồng ruộng.” Ngoài ra, sinh viên và nghiên cứu sinh đã tham gia vào công việc nghiên cứu ngay từ đầu, tạo cho họ cơ hội đóng góp vào các dự án đang diễn ra và tham gia vào các đổi mới ngay từ đầu.
Nguồn: Ttechxplore
Trước đây, các loại xe như máy kéo hay máy cắt cỏ trên dốc thường sử dụng bánh răng vi sai truyền thống. Chúng cho phép các bánh trên một trục quay với tốc độ khác nhau khi vào cua, được gọi là vi sai mở. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là nếu một bánh mất độ bám, nó sẽ bắt đầu trượt và bánh còn lại trên trục sẽ bị kẹt lại, dẫn đến việc giảm sức kéo. Ngược lại, vi sai khóa đảm bảo rằng cả hai bánh của một trục được liên kết với nhau và quay đồng bộ. Chính nhờ đó, xe có thể di chuyển trên những địa hình gồ ghề, chẳng hạn như đồng cỏ, tuyết hay đất lầy, mặc dù việc vào cua lại không thực hiện được.
Hệ thống truyền động mới này khắc phục những yếu điểm của cả hai phương pháp trước đó: nó cải thiện độ bám của bánh xe và đồng thời cho phép điều chỉnh tốc độ chính xác khi vào cua, nhờ vào hộp số có khả năng kiểm soát tốc độ độc lập cho mỗi bánh. Theo Stefan Herr, trưởng nhóm nghiên cứu công nghệ truyền động tại Viện Máy di động thuộc KIT, “Hệ thống sẽ tự động điều chỉnh tốc độ của các bánh xe dựa trên tình huống lái xe, từ đó phân phối chính xác lực cơ học hoàn toàn từ động cơ đến các bánh xe, đồng thời kiểm soát tốc độ của từng bánh.”
Với thiết kế này, tất cả các bánh xe có thể quay với tốc độ tối ưu, đảm bảo truyền lực tối đa, giúp xe di chuyển ngay cả trong những điều kiện khó khăn. Herr cho biết: “Một chiếc máy kéo trang bị Hệ thống Truyền động Theo Dòng cung cấp hiệu suất cao hơn và độ an toàn tốt hơn bằng cách đưa sức mạnh xuống mặt đất - ngay cả khi trên những sườn dốc hoặc mặt đất không bằng phẳng.” Ông nói thêm rằng: “Xe thử nghiệm của chúng tôi có khả năng di chuyển ở những nơi mà các xe khác dừng lại. Những cánh đồng đã không thể sử dụng hoặc phải được cắt bằng tay giờ đây có thể được máy móc xử lý.” Các ứng dụng tiềm năng bao gồm việc cắt cỏ trên những sườn dốc dọc theo các con đường cao tốc hoặc đồng cỏ ở các vùng núi.
Một lợi thế lớn khác của hệ thống này là truyền động truyền thống với một đơn vị truyền động trung tâm vẫn được bảo tồn. Điều này tạo ra một hệ thống tổng thể nhỏ gọn và tiết kiệm mà không làm tăng trọng lượng. Hệ thống có thể sử dụng động cơ đốt trong hoặc động cơ điện làm nguồn động lực chính. Herr cũng nhấn mạnh rằng: “Hệ thống này còn phù hợp cho các hệ thống truyền động không phát thải và vì vậy rất thích hợp cho tương lai.”
Công nghệ này là kết quả của sự hợp tác với công ty Müller Landmaschinen GmbH, đơn vị đã phát minh ra hệ thống. Trong một loạt các dự án, các đối tác đã phát triển và nghiên cứu hệ thống từ ý tưởng ban đầu đến giai đoạn tiền sản xuất. Ông Herr cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi luôn gắn bó chặt chẽ với thực tiễn - chúng tôi đưa kiến thức lên đường hoặc đồng ruộng.” Ngoài ra, sinh viên và nghiên cứu sinh đã tham gia vào công việc nghiên cứu ngay từ đầu, tạo cho họ cơ hội đóng góp vào các dự án đang diễn ra và tham gia vào các đổi mới ngay từ đầu.
Nguồn: Ttechxplore
