Kiểu dẫn động nào ưu việt nhất?
Việc đánh giá giải pháp nào tốt hơn phụ thuộc vào điều kiện vận hành xe. Xét trên tính năng hoạt động và hàm lượng công nghệ, hệ thống AWD có nhiều ưu điểm hơn cả.
Dẫn động 3 bánh trước (FWD) và sau (RWD)
Trong nhiều năm qua, người ta vẫn thường so sánh sự ưu việt của hai hệ thống dẫn động bánh trước và bánh sau. Trước kia, xe hơi thường được thiết kế dẫn động bánh sau nhưng đến cuối những năm 1970 thì giải pháp dẫn động bánh trước bắt đầu nổi lên dần. Đến nay, khi tiến bộ công nghệ giúp khắc phục được các nhược điểm của thiết kế chủ động bánh sau, thì kiểu dẫn động này đã quay trở lại với nhiều ưu thế. Ví dụ, Infiniti đã áp dụng RWD trên mẫu G35 và Cadillac cũng dùng RWD với mẫu CTS mới. Trước hết, chúng ta hãy đánh giá hệ dẫn động bánh trước khá phổ biến trên các xe du lịch hiện nay. Hệ thống FWD tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất và lắp đặt so với RWD. Vì thiết kế này không cần phải có trục truyền động và cầu trục sau, cơ cấu truyền động và bộ vi sai được bố trí trong cùng một vỏ hộp gọn gàng và đơn giản. Cấu trúc này giúp nhà sản xuất dễ bố trí các hệ thống phanh, dẫn nhiên liệu và đường khí xả…
Cadillac CTS mới sử dụng hệ dẫn động bánh sau RWD
Giảm trọng lượng là một ưu điểm khác của FWD, cấu trúc gọn nhẹ giúp cải thiện đáng kể khả năng thay đổi tốc độ và tiết kiệm nhiên liệu. Lực kéo xe tác động hiệu quả hơn nhờ trọng lượng của động cơ dồn lên các bánh dẫn động. Một lợi thế khác là bánh dẫn động kiêm dẫn hướng sẽ giúp chiếc xe chạy tốt hơn trên những mặt đường trơn trượt.
Một lợi thế khác của FWD là không gian nội thất, vì không cần phải có những hốc lớn trên khung, sàn xe để bố trí các kết cấu cơ khí. Xem mẫu Honda Civic hiện thời, người ta sẽ thấy những ghế ngồi phía sau khá thoải mái nhờ sàn xe bằng phẳng, cho dù đó là một chiếc xe nhỏ. Thêm vào đó, hệ FWD không có bộ vi sai phía sau nên thể tích khoang hành lý tăng lên đáng kể.
Tuy nhiên, FWD cũng có một số nhược điểm nhất định. Đáng chú ý nhất là ảnh hưởng với đặc tính điều khiển ổn định chiếc xe. Trọng lượng dồn về phía trước nhiều hơn khiến phần đuôi xe trở nên nhẹ, khả năng bám đường của các lốp sau giảm xuống và chiếc xe dễ bị văng đuôi khi giảm tốc trên mặt đường trơn. Vấn đề này được các nhà thiết kế giải quyết bằng cách phân bố tối đa trọng lượng về phía sau. Tỷ lệ lý tưởng thường là trước/sau-50/50 nhưng loại xe FWD hiếm khi đạt được sự phân bố tối ưu này. Một nhược điểm nữa của FWD là các trục bánh trước chế tạo phức tạp và phải đảm trách quá nhiều vai trò như dẫn động và tăng tốc, dẫn lái, phanh, chịu tải trọng tĩnh và động khi giảm tốc. Trong khi lốp xe chỉ có năng lực giới hạn, các lực ma sát dẫn động, định hướng, giảm tốc và tải trọng đều dồn lên các bánh trước khiến chúng mòn nhanh, kéo theo sự suy giảm hiệu quả hoạt động và thiếu an toàn. Trong khi đó, các lốp phía sau chịu tải trọng nhẹ hơn, chúng hầu như chỉ làm mỗi nhiệm vụ đỡ và lăn theo chiếc xe.
Những nhược điểm của hệ dẫn động bánh trước chính là ưu thế của thiết kế bánh sau chủ động. Khi có nhiều kết cấu cơ khí được chuyển từ phía trước ra đằng sau, xe được cân bằng trọng lượng, dẫn đến khả năng điều khiển ổn định hơn. Ngoài cái lợi về phân bố đều khối lượng trên các trục, việc giải phóng các bánh trước khỏi hệ truyền động giúp nó tự do hơn trong nhiệm vụ dẫn hướng và có góc bẻ lái rộng hơn, việc điều khiển từ vôlăng cũng êm dịu và thật tay hơn. Cấu trúc trục trước đơn giản hơn với các tác vụ phân phối đều trên bám trước/sau cũng sẽ giúp các chi tiết cơ khí và hệ thống treo trên xe RWD có tuổi thọ cao hơn. Một đặc tính quan trọng nữa là thiết kế chủ động bánh sau cung cấp lực đẩy, khi xe tăng tốc thì quán tính nghỉ sẽ dồn trọng lượng của nó về phía sau làm tăng khả năng bám đường của các bánh dẫn động. Như vậy, đối với loại xe thường xuyên phải tăng, giảm tốc nhanh chóng thì thiết kế bánh sau chủ động rất hiệu quả. Đây cũng là lý do người ta sử dụng thiết kế RWD cho những chiếc xe thể thao, đua tốc độ. Chi phí sửa chữa là một lợi thế khác của RWD. Trong khi lỗi xuất hiện trên bộ truyền động RWD được xử lý độc lập thì đối với xe FWD có thể phải sửa chữa thêm các chi tiết liên quan.
Tất nhiên, những hạn chế của RWD cũng dễ nhận thấy như chi phí sản xuất và lắp ráp cao hơn, hệ truyền động khá phức tạp và không gian nội thất xe bị thu hẹp.
Tuy nhiên, xét về hiệu quả chung thì hầu hết những nhược điểm của thiết kế dẫn động bánh sau đang được khắc phục hiệu quả bởi những tiến bộ công nghệ. Hệ thống treo độc lập cho phép nhà sản xuất đặt trục dẫn động và hộp vi sai sát thân xe hơn, không chiếm nhiều chỗ của cabin như trước đây. Các hệ thống kiểm soát hành trình và điều khiển ổn định cho phép xe RWD đạt được khả năng hoạt động tốt trên các mặt được trơn trượt như FWD. Việc chế tạo những loại lốp xe thích hợp cũng là sự hỗ trợ hiệu quả. Thậm chí, cho dù phải thu hẹp lòng xe và tăng độ phức tạp của cơ cấu, thì nhiều người vẫn cảm thấy thích thú với một chiếc xe truyền động bánh sau đặc biệt khi vào những khúc ngoặt. Đó chính là lời giải thích cho sự quay trở lại của hệ thống dẫn động bánh sau.
Hệ thống dẫn động bốn bánh
Có nhiều điểm khác biệt giữa hai hệ thống AWD và 4WD.
Hệ thống dẫn động 4WD (4x4) hay thường gọi là hai cầu chủ động bán thời gian, gắn liền với những chiếc xe tải trong nhiều thập kỷ qua. Đôi khi, hãng này áp dụng cần số cơ khí để chuyển đổi giữa chủ động hai bánh và bốn bánh, nhà sản xuất kia lại cho phép thực hiện chức năng này bằng điện. Điều kiện thao tác cũng khác nhau, xe thì phải dừng lại mới gài cầu được, nhưng cũng có loại cho phép gài cầu ngay khi đang chạy. Hầu hết các hệ thống 4x4 khi đặt vào chế độ 2WD, đều truyền mômen xoắn tới bánh sau như xe RWD. Trường hợp sử dụng chế độ 4WD (khi sa lầy hoặc trơn trượt) cả cầu trước và cầu sau đều bị khóa bởi các bánh răng. Không nên sử dụng chế độ 4WD trên mặt đường tốt vì những khác biệt kích thước của các lốp (dù nhỏ) cũng sẽ làm các bánh xe quay với tốc độ khác nhau, dẫn đến giảm tuổi thọ hệ truyền động.
Mọi người thường nghĩ chế độ 4WD là lý tưởng cho các đường băng tuyết. Thực tế lại không hẳn như vậy, 4WD có thể làm chiếc xe chuyển động mạnh mẽ, nhưng sự khóa cứng ở hệ dẫn động lại khiến việc điều khiển trở nên khó khăn hơn. Trong một khúc cua, các bánh xe có hướng chuyển động không đồng nhất, nếu chúng đều được cung cấp mômen xoắn chủ động thì có thể dẫn đến tình trạng mất lái. Như vậy, việc vào cua ở chế độ 2WD an toàn hơn nhiều, đặc biệt là khi xe chạy nhanh. Vào cua và phanh an toàn hơn là những lợi thế của hệ thống 4WD có chế độ chuyển đổi tự động - thiết kế áp dụng trên nhiều mẫu xe tải và SUV.
Chức năng này thể hiện bởi vị trí “auto” trên cần chuyển số. Hệ thống cũng có các chế độ 2WD và 4 WD nhưng nên sử dụng chế độ “auto” khi lái xe trên mặt đường có độ ma sát thay đổi. Khi đó, xe sẽ vận hành ở trạng thái 2WD cho tới khi các lốp xe bị trượt và hệ thống sẽ tự động chuyển sang chế độ 4WD, ngay khi các lốp xe hết trơn trượt, chế độ 2WD sẽ được xác lập lại. Chính vì hệ thống chỉ kích hoạt chế độ 4WD khi xuất hiện sự trượt bánh, nên trong các góc cua xe không bị khóa trục truyền động, đồng thời hệ thống chống bó cứng ABS sẽ giúp tối ưu hóa tác động phanh trong khi bánh bị trượt.
Ở chế độ “auto”, sau lệch kích thước giữa các bánh xe có thể là nguyên nhân dẫn tới việc kích hoạt chế độ 4WD, bởi vì các cảm biến vận tốc góc và bộ vi xử lý trung tâm sẽ nhầm tình trạng bất đồng tốc giữa các bánh xe với sự trượt. Nếu sai lệch kích thước giữa các bánh xe đủ lớn và (hoặc chiếc xe chạy với vận tốc cao, hệ thống có thể kích hoạt chuyển chế độ dẫn động, lúc đó sự bó trục sẽ làm mòn khớp ly hợp. Vì vậy, các lái xe thường chọn chế độ 2WD khi đi trên xa lộ.
AWD được trang bị trên một vài mẫu xe hiện đại. Jeep – hãng xe địa hình danh tiếng thường gọi thiết kế này là dẫn động 4 bánh toàn thời gian (full time). Hệ thống này hoạt động thường trực ở chế độ 4WD nhưng cho phép phân phối linh hoạt mômen xoắn đến các bánh. Kết quả là trục trước và sau có thể quay bất đồng tốc mà không bánh nào bị mất độ bám đường hoặc chi phối khả năng điều hướng từ vôlăng. Hiện tại, có khá nhiều thiết kế AWD khác nhau. Một vài mẫu xe của Porsche, Jaguar, Volvo và Subaru phân chia mômen xoắn từ trước về sau và chủ yếu tập trung cho các bánh sau. Các hệ thống này nâng cao khả năng bám đường và điều khiển trong nhiều tình huống khác nhau. Thậm chí, Subaru trang bị cho những chiếc WRX Sti hệ thống AWD cho phép người lái chủ động thay đổi tỷ lệ phân phối mômen xoắn trên các trục phù hợp với tính chất của các địa hình và mặt đường khác nhau. Một số hệ thống AWD sử dụng chất lỏng silicon để lấp đầy các khớp ly hợp trong trạng thái chuyển đổi nhằm tạo ra sự khác biệt về tốc độ giữa các trục nhưng lại bắt đầu khóa khi tỉ lệ bất đồng tốc giữa chúng quá lớn. Một số thiết kế AWD khác lại ưu tiên trạng thái FWD và xác định mômen xoắn trên cầu sau chỉ là phụ trợ. Với thiết kế AWD trên mẫu Honda CRV, các bánh trước phải bị trượt thì đôi bánh phía sau mới ăn khớp dẫn động. Những mẫu xe khác như Nissan Pathfinder cũng chuyển toàn bộ mômen xoắn ra cầu sau và sau đó lại phân phối nó về trục trước nếu không còn bánh nào bị trượt.
Honda CRV sử dụng hệ dẫn động AWD
Không phải ngẫu nhiên mà Porsche sử dụng AWD để tạo nên sức mạnh và khả năng vận hành hoàn hảo của mẫu Carrera nổi tiếng, còn Subaru đã chiến thắng nhiều giải đua Rally cũng với thiết kế AWD ưu việt của mình.
) cho e xin vài cảm nhận với ạ, em xin cảm ơn 
