thumbnail - Xe hơi đệm từ chạy như thế nào khi lơ lửng trên mặt đường?
Kim Đạo
Hà Nội

Xe hơi đệm từ chạy như thế nào khi lơ lửng trên mặt đường?

Công nghệ đệm từ chỉ giúp xe lơ lửng trên không – nên có thể không cần đến bánh xe – nhưng để nó chuyển động với tốc độ cao, cần phải có lực đẩy.

Hôm trước, mình vừa đăng tin Trung Quốc thử nghiệm công nghệ xe hơi đệm từ (maglev) trên đường cao tốc nhằm mục tiêu giúp giảm tiêu thụ năng lượng và tăng phạm vi lái của ô tô trong tương lai.

Xe đệm từ, được gọi là Maglev, là phương pháp mà một chiếc xe được treo lơ lửng trên mặt đường/ đường ray bằng cách sử dụng lực từ trường để chống lại lực hấp dẫn kéo chiếc xe về phía mặt đất.

Xe hơi đệm từ chạy như thế nào khi lơ lửng trên mặt đường? 

Trường hợp xe ô tô đệm từ Trung Quốc thử nghiệm lơ lửng cách mặt đường 35mm. Chiếc xe thử nghiệm lần được lắp một dàn nam châm vĩnh cửu và con đường được lát bằng ray dẫn điện tốt cho phép chiếc xe bay lên, lực từ hoặc lực điện từ sẽ khiến ô tô di chuyển.

Trong bài thử nghiệm đường dành cho ô tô maglev được thực hiện mới đây nhất, những chiếc xe được điều chỉnh đặc biệt đã đạt tốc độ 230 km/h - cao hơn gấp đôi tốc độ giới hạn trên đường Quốc lộ Trung Quốc. Một cuộc thử nghiệm đường khác được thực hiện cùng ngày với tốc độ 200 km/h. 8 chiếc xe đã được thử nghiệm trên đoạn đường dài 7,9 km, trong đó 5 chiếc sử dụng điện, với tốc độ tối đa gần 230 km/h.

Jesse Powell, con trai nhà phát minh Maglev, hiện đang làm việc với cha mình, cho biết xe ô tô Maglev phức tạp hơn thế một chút, dù khái niệm thì đơn giản. Các nam châm được sử dụng là siêu dẫn, có nghĩa là khi chúng được làm lạnh ở nhiệt độ âm 267 độ C, chúng có thể tạo ra từ trường mạnh gấp 10 lần so với nam châm điện thông thường, đủ để dừng và đẩy một phương tiện.

Các từ trường này tương tác với các vòng kim loại đơn giản được đặt vào bề mặt bê tông của đường dẫn Maglev. Các vòng dây được làm bằng vật liệu dẫn điện, như nhôm, và khi một từ trường di chuyển qua, nó sẽ tạo ra một dòng điện tạo ra một từ trường khác.

Xe hơi đệm từ chạy như thế nào khi lơ lửng trên mặt đường? 

Ba loại vòng lặp (loop) được thiết lập vào đường dẫn tại các khoảng thời gian cụ thể để thực hiện ba nhiệm vụ quan trọng: một loại tạo ra một trường làm cho xe bay lơ lửng trên đường dẫn; một giữ cho đoàn tàu ổn định theo phương ngang. Cả hai vòng đều sử dụng lực đẩy từ trường để giữ cho toa tàu ở vị trí tối ưu; Nó càng đi xa tâm của đường dẫn hoặc càng gần đáy, thì lực cản từ trường càng đẩy nó trở lại đúng hướng.

Vòng thứ ba là một hệ thống đẩy chạy bằng nguồn điện xoay chiều. Ở đây, cả lực hút và lực đẩy đều được sử dụng để chuyển động xe dọc theo đường dẫn. Hãy tưởng tượng chiếc hộp có bốn nam châm – mỗi góc có một nam châm. Các góc phía trước có nam châm với các cực bắc hướng ra ngoài, và các góc sau có nam châm với các cực nam hướng ra ngoài. Việc nhiễm điện các vòng đẩy tạo ra từ trường vừa kéo xe vừa đẩy xe về phía trước từ phía sau. Do không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa xe và đường, lực ma sát duy nhất chỉ là giữa con tàu và không khí nên xe đệm từ có tốc độ rất cao, tiêu tốn ít năng lượng và ít tiếng ồn.

Xét về tiềm năng to lớn của ô tô Maglev, không nghi ngờ gì nữa, đây chắc chắn là tương lai của ngành ô tô. Tuy nhiên, để nó trở thành thực tế thì nó tương đương với nhiệm vụ của người khổng lồ và không khả thi về mặt kinh tế với công nghệ sẵn có.

Xe hơi đệm từ chạy như thế nào khi lơ lửng trên mặt đường? 

Vì ô tô bay lơ lửng trên đệm từ, nên các con đường cần phải được từ hóa để giữ ô tô treo lơ lửng lên. Nếu đường được từ hóa, chúng có thể không phù hợp với ô tô chạy trên đó và không di chuyển được. Chưa kể, chi phí liên quan đến những việc này là rất lớn.

Trung Quốc đã trở thành quốc gia đi đầu trong lĩnh vực vận tải maglev trong những năm gần đây, khi cho ra mắt chuyến tàu maglev đầu tiên ở Thượng Hải vào năm 2004.

Shanghai Transrapid là hệ thống tàu điện thương mại lâu đời nhất vẫn còn hoạt động và hiện là tàu điện nhanh nhất thế giới với tốc độ hành trình là 431km/h. Kỷ lục này có thể sớm bị phá vỡ sau khi Trung Quốc cho ra mắt tàu cao tốc vào năm ngoái với tốc độ lên tới 600 km/ h.

Nhà sản xuất Trung Quốc CCRC Qingdao cho biết chuyến tàu này sẽ tạo ra một “vòng quay giao thông kéo dài 3 giờ” giữa các trung tâm đô thị lớn, với hành trình 1.068 km giữa Bắc Kinh và Thượng Hải chỉ mất 2,5 giờ. Tàu hỏa cũng có thể thu hẹp "khoảng cách tốc độ" giữa đường sắt cao tốc và hàng không, đồng thời giảm thời gian đi từ trung tâm thành phố này đến trung tâm thành phố khác so với hành trình bằng máy bay.

>> Video xe hơi đệm từ Trung Quốc lơ lửng trên mặt đường, tốc độ 200km/giờ

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác