October 29, 2025
Sự chuyển đổi xanh của giá đỡ động cơ ô tô
Tiếng gầm của động cơ ô tô được coi là biểu tượng của nền văn minh công nghiệp, tuy nhiên những rung động và tiếng ồn đi kèm vẫn là những thách thức dai dẳng. Các giá đỡ bằng cao su động cơ—những bộ phận tưởng chừng như không đáng kể này—âm thầm thực hiện vai trò quan trọng là cách ly rung động và giảm tiếng ồn. Tuy nhiên, giá treo cao su truyền thống thường dựa vào cao su tổng hợp gốc dầu mỏ không thể tái tạo, mâu thuẫn với các quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt và các nguyên tắc bền vững. Ngành công nghiệp ô tô hiện phải đối mặt với thách thức quan trọng trong việc phát triển các vật liệu hiệu suất cao, thân thiện với môi trường để gắn động cơ.
Giá đỡ động cơ ô tô, còn được gọi là ống lót động cơ, đóng vai trò là bộ phận quan trọng kết nối động cơ với khung xe. Chức năng chính của chúng bao gồm hấp thụ và làm giảm rung động của động cơ, giảm tiếng ồn, nâng cao sự thoải mái khi lái xe và bảo vệ các bộ phận động cơ khỏi hư hỏng do rung động. Giá đỡ thông thường thường sử dụng quy trình ép phun với vật liệu tổng hợp cao su hoặc đàn hồi làm vật liệu cốt lõi.
Cao su tự nhiên đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ngàm do tính đàn hồi, chống mài mòn và giảm xóc tuyệt vời của nó. Tuy nhiên, khi nhận thức về môi trường ngày càng tăng và tính bền vững trở nên tối quan trọng, các khung cao su truyền thống bộc lộ những hạn chế đáng kể. Nguồn cung cao su tự nhiên phải đối mặt với những hạn chế về địa lý và khí hậu với giá cả biến động, trong khi một số loại cao su tổng hợp (như polyurethane) liên quan đến các quy trình sản xuất có hại và đặt ra những thách thức tái chế.
Để đạt được sự chuyển đổi bền vững, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại vật liệu composite mới kết hợp cao su tự nhiên (NR), polyurethane nhiệt dẻo (TPU) và sợi sisal. Sự kết hợp này mang lại những lợi thế khác biệt:
Nghiên cứu đã sử dụng phương pháp thiết kế tích hợp kết hợp TRIZ (Lý thuyết giải quyết vấn đề sáng tạo), phân tích hình thái và Quy trình mạng phân tích (ANP) để phát triển các thiết kế giá đỡ tối ưu.
Phương pháp này kết hợp ba nguyên tắc TRIZ chính:
Cách tiếp cận có hệ thống này đã tạo ra nhiều thiết kế mang tính khái niệm bằng cách phân tích cấu hình cấu trúc, sự kết hợp vật liệu và phương pháp kết nối.
Quy trình Mạng Phân tích đã đánh giá bốn thiết kế lọt vào vòng chung kết dựa trên nhiều tiêu chí bao gồm giảm rung, hiệu suất cơ học, tác động môi trường, chi phí và khả năng sản xuất.
Nghiên cứu đã tạo ra bốn khái niệm thiết kế riêng biệt:
Thiết kế 3 được chọn đã thể hiện khả năng giảm rung đặc biệt, tính chất cơ học, lợi ích môi trường và tính kinh tế sản xuất thuận lợi.
Nghiên cứu này thiết lập nền tảng cho sự phát triển gắn động cơ bền vững. Công việc trong tương lai nên tập trung vào:
Khi ngành công nghiệp ô tô tiến tới sự bền vững, những đổi mới trong công nghệ kiểm soát độ rung sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc tạo ra các giải pháp giao thông có trách nhiệm với môi trường.
