Các bác đọc bài này xem có hạt sạn nào kô thì nhặt giúp báo.
Ưu nhược điểm của các hệ dẫn động
Mỗi hệ dẫn động cầu trước, cầu sau, 4 bánh và toàn bộ các bánh có ưu và nhược điểm riêng. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và tùy vào từng loại xe mà các hãng có cách áp dụng thích hợp. Chẳng hạn xe địa hình thường là dẫn động 4 bánh còn sedan đa số sử dụng hệ dẫn động cầu trước.
Động cơ sinh ra công suất và mô-men xoắn. Để truyền năng lượng tới các bánh khiến chúng quay, chiếc xe của bạn cần phải có cơ cấu dẫn động. Tuy nhiên, không phải tất cả các bánh đều trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn từ động cơ. Tùy thuộc yêu cầu kỹ thuật giữa các loại xe và tại từng thời điềm mà người ta có những phương pháp truyền động khác nhau.
Sơ đồ hệ dẫn động 4 bánh của Hummer. Ảnh: Howstuffworks.
Một cách tổng quát nhất, hiện có 4 cơ cấu dẫn động gồm AWD (all-wheel drive) tức là hệ dẫn động tất cả các bánh; 4WD (four-wheel drive) để chỉ xe dẫn động 4 bánh; RWD (rear-wheel drive) là hệ dẫn động cầu sau và cuối cùng là FWD (front-wheel drive) - dẫn động cầu trước. Bánh nào trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn được gọi là bánh dẫn động.
Dẫn động cầu trước FWD
Gần như tất cả các xe ngày nay đều sử dụng hệ dẫn động cầu trước. Những năm đầu thế kỷ 20, kiểu FWD thuộc loại "hiếm có khó tìm" nhưng giờ đây, nó được trang bị trên khoảng 70% số xe mới xuất xưởng. Như vậy, rõ ràng đã có một cuộc dịch chuyển ngoạn mục trong ngành công nghiệp ôtô khi từ hệ dẫn động cầu sau chuyển hết sang dẫn động cầu trước.
Nguyên nhân chính nằm ở chỗ các xe hiện đại đều có động cơ đặt trước thay vì đặt sau như trước kia. Vì vậy, để loại bỏ cơ cấu truyền động từ trước ra sau vốn "lằng nhằng" và tiêu hao nhiều năng lượng, truyền công suất tới ngay bánh trước là giải pháp khả thi nhất. Ngoài ra, áp dụng FWD đồng nghĩa với việc các nhà sản xuất có thể giảm bớt các chi tiết, hạ thấp chi phí. Đồng thời, khối lượng xe giảm đi cũng khiến nó "ăn" ít xăng hơn.
Ưu điểm quan trọng nữa của hệ dẫn động FWD là do động cơ đặt phía trên trục trước nên trọng lượng của nó được truyền thẳng xuống bánh dẫn động khiến độ bám đường tăng lên, giúp xe hoạt động tốt ở các mặt đường trơn trượt.
Ngoài những ưu điểm trên, FWD còn có nhược điểm liên quan tới tính năng của xe. Đầu tiên, trong trường hợp phân bố trọng lượng tập trung xuống phía sau, hệ dẫn động cầu trước rất khó tăng tốc và luôn thất thế trên các đoạn đường thẳng. Điều khiển các xe sử dụng FWD rất dễ bị hiện tượng "oversteer", tức bánh sau bị trượt và không còn ma sát. Nhược điểm cuối cùng là dù FWD hết sức thực tế nhưng thiết kế của chúng lại mâu thuẫn với tính năng vận hành của xe. Tại sao xe của bạn đi bằng 4 bánh nhưng lại đặt tất cả nhiệm vụ định hướng, phanh và tăng tốc lên hai bánh trước?
Hệ dẫn động cầu sau RWD
Rõ ràng hai kiểu FWD và RWD có những ưu nhược điểm trái ngược nhau. Với RWD, xe tăng tốc tốt hơn. Hai bánh trước được giải thoát khỏi nhiệm vụ dẫn động và chỉ tập trung vào việc dẫn hướng (bánh lái). Tuy nhiên, ưu điểm này không làm RWD trội hơn so với FWD. Thời kỳ đầu, sử dụng RWD xe phải có trục truyền động và một bộ vi sai để truyền công suất từ động cơ xuống trục sau. Thiết bị này làm tăng giá thành sản xuất và cùng với đó, trọng lượng xe tăng lên. Vì vậy, RWD thực tế là không hiệu quả hơn FWD. Ngoài ra, khi đi xe dẫn động cầu sau mà không có hệ thống kiểm soát độ bám đường, tài xế rất dễ mất lái ở các đoạn đường trơn trượt hay mắc kẹt xuống rãnh, mương, ổ gà.
Dẫn động 4 bánh (4WD) và toàn bộ các bánh (AWD)
Hai hệ dẫn động giới thiệu ở trên chỉ sử dụng một nửa số bánh để dẫn động. Và tất nhiên, sẽ có người đặt ra câu hỏi tại sao không sử dụng cả 4 bánh. Đáp lại, ngành công nghiệp ôtô có câu trả lời rất sớm khi mà hãng xe nước Đức Spyker trình làng hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian (full-time) từ năm 1903 tại triển lãm xe hơi Paris.
Trước hết, cần phải nói rõ rằng tại sao lại có sự khác biệt giữa dẫn động bánh 4WD và dẫn động tất cả các bánh AWD. Thuật ngữ 4WD hình thành trên cơ sở dùng để chỉ kiểu dẫn động 4 bánh thời kỳ đầu của hãng xe địa hình Jeep và xe tải. Nó ám chỉ các xe có chế độ chọn dẫn động 2 bánh hoặc 4 bánh bằng công tắc gắn trong xe.
Trên các mẫu xe sử dụng 4WD thường có chế độ "low - thấp" và "high - cao". Khi chọn "low", hệ truyền động cấp nhiều mô-men xoắn hơn để đi trên các đoạn đường gồ ghề hay trèo đèo. Còn chế độ "high" sử dụng trên các đoạn đường trơn trượt. 4WD còn sử dụng bộ khoá vi sai trung tâm nhằm tránh những chênh lệch không cần thiết giữa bánh bên trái và bên phải khi đi trên địa hình không bằng phẳng.
AWD dùng để chỉ các xe dẫn động 4 bánh tại mọi thời điểm và không có chế độ "low" hay "high". Trong khi khái niệm 4WD chủ yếu dùng cho xe thể thao đa dụng SUV, liên quan tới khả năng vượt địa hình thì AWD lại quen thuộc với các xe sedan, wagon, đa dụng minivan. AWD có ý nghĩa giúp cải thiện độ bám đường trong điều kiện thời tiết xấu. Một vài mẫu xe như Lexus RX330 là ví dụ điển hình, mặc dù chúng là xe SUV nhưng lại sử dụng AWD thay vì 4WD. Vì thế, người ta gọi kiểu xe là "crossover".
Chữ "all - tất cả" trong từ All Wheel Drive có một chút mâu thuẫn và dễ gây hiểu lầm khi mà hiện nay hầu hết các xe AWD có khả năng phân bổ toàn bộ công suất xuống bánh sau khi phát hiện bánh trước bị trượt. Những chiếc Subaru hay Chrysler có thể đi trên đường trơn trượt một cách thoải mái vì chúng có thể chuyển công suất từ bánh trượt (mất độ bám đường) sang bánh không bị trượt.
Với những khả năng như vậy 4WD hay AWD dường như là hệ dẫn động tốt nhất. Nhưng thực tế lại không hoàn toàn chính xác. Cả hai đều có trọng lượng tăng lên đáng kể, thiết kế phức tạp và giá thành cao. Chúng còn làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu bởi tăng sức cản gió do cồng kềnh. Đến một lúc nào đó, khi bộ kiểm soát độ bám đường trở nên phổ biến hơn trên các xe RWD hay FWD, 4WD và AWD sẽ trở thành dĩ vãng.
Với tất cả các ưu nhược điểm trên, không thể có hệ dẫn động tốt nhất trong tất cả các hệ quy chiếu. Vì vậy, bạn hãy chọn cho mình một chiếc xe có chế độ hợp lý, tuỳ thuộc vào điều kiện, công việc và sở thích của mình.
Nguyễn Nghĩa
Ưu nhược điểm của các hệ dẫn động
Mỗi hệ dẫn động cầu trước, cầu sau, 4 bánh và toàn bộ các bánh có ưu và nhược điểm riêng. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và tùy vào từng loại xe mà các hãng có cách áp dụng thích hợp. Chẳng hạn xe địa hình thường là dẫn động 4 bánh còn sedan đa số sử dụng hệ dẫn động cầu trước.
Động cơ sinh ra công suất và mô-men xoắn. Để truyền năng lượng tới các bánh khiến chúng quay, chiếc xe của bạn cần phải có cơ cấu dẫn động. Tuy nhiên, không phải tất cả các bánh đều trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn từ động cơ. Tùy thuộc yêu cầu kỹ thuật giữa các loại xe và tại từng thời điềm mà người ta có những phương pháp truyền động khác nhau.
Sơ đồ hệ dẫn động 4 bánh của Hummer. Ảnh: Howstuffworks.
Một cách tổng quát nhất, hiện có 4 cơ cấu dẫn động gồm AWD (all-wheel drive) tức là hệ dẫn động tất cả các bánh; 4WD (four-wheel drive) để chỉ xe dẫn động 4 bánh; RWD (rear-wheel drive) là hệ dẫn động cầu sau và cuối cùng là FWD (front-wheel drive) - dẫn động cầu trước. Bánh nào trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn được gọi là bánh dẫn động.
Dẫn động cầu trước FWD
Gần như tất cả các xe ngày nay đều sử dụng hệ dẫn động cầu trước. Những năm đầu thế kỷ 20, kiểu FWD thuộc loại "hiếm có khó tìm" nhưng giờ đây, nó được trang bị trên khoảng 70% số xe mới xuất xưởng. Như vậy, rõ ràng đã có một cuộc dịch chuyển ngoạn mục trong ngành công nghiệp ôtô khi từ hệ dẫn động cầu sau chuyển hết sang dẫn động cầu trước.
Nguyên nhân chính nằm ở chỗ các xe hiện đại đều có động cơ đặt trước thay vì đặt sau như trước kia. Vì vậy, để loại bỏ cơ cấu truyền động từ trước ra sau vốn "lằng nhằng" và tiêu hao nhiều năng lượng, truyền công suất tới ngay bánh trước là giải pháp khả thi nhất. Ngoài ra, áp dụng FWD đồng nghĩa với việc các nhà sản xuất có thể giảm bớt các chi tiết, hạ thấp chi phí. Đồng thời, khối lượng xe giảm đi cũng khiến nó "ăn" ít xăng hơn.
Ưu điểm quan trọng nữa của hệ dẫn động FWD là do động cơ đặt phía trên trục trước nên trọng lượng của nó được truyền thẳng xuống bánh dẫn động khiến độ bám đường tăng lên, giúp xe hoạt động tốt ở các mặt đường trơn trượt.
Ngoài những ưu điểm trên, FWD còn có nhược điểm liên quan tới tính năng của xe. Đầu tiên, trong trường hợp phân bố trọng lượng tập trung xuống phía sau, hệ dẫn động cầu trước rất khó tăng tốc và luôn thất thế trên các đoạn đường thẳng. Điều khiển các xe sử dụng FWD rất dễ bị hiện tượng "oversteer", tức bánh sau bị trượt và không còn ma sát. Nhược điểm cuối cùng là dù FWD hết sức thực tế nhưng thiết kế của chúng lại mâu thuẫn với tính năng vận hành của xe. Tại sao xe của bạn đi bằng 4 bánh nhưng lại đặt tất cả nhiệm vụ định hướng, phanh và tăng tốc lên hai bánh trước?
Hệ dẫn động cầu sau RWD
Rõ ràng hai kiểu FWD và RWD có những ưu nhược điểm trái ngược nhau. Với RWD, xe tăng tốc tốt hơn. Hai bánh trước được giải thoát khỏi nhiệm vụ dẫn động và chỉ tập trung vào việc dẫn hướng (bánh lái). Tuy nhiên, ưu điểm này không làm RWD trội hơn so với FWD. Thời kỳ đầu, sử dụng RWD xe phải có trục truyền động và một bộ vi sai để truyền công suất từ động cơ xuống trục sau. Thiết bị này làm tăng giá thành sản xuất và cùng với đó, trọng lượng xe tăng lên. Vì vậy, RWD thực tế là không hiệu quả hơn FWD. Ngoài ra, khi đi xe dẫn động cầu sau mà không có hệ thống kiểm soát độ bám đường, tài xế rất dễ mất lái ở các đoạn đường trơn trượt hay mắc kẹt xuống rãnh, mương, ổ gà.
Dẫn động 4 bánh (4WD) và toàn bộ các bánh (AWD)
Hai hệ dẫn động giới thiệu ở trên chỉ sử dụng một nửa số bánh để dẫn động. Và tất nhiên, sẽ có người đặt ra câu hỏi tại sao không sử dụng cả 4 bánh. Đáp lại, ngành công nghiệp ôtô có câu trả lời rất sớm khi mà hãng xe nước Đức Spyker trình làng hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian (full-time) từ năm 1903 tại triển lãm xe hơi Paris.
Trước hết, cần phải nói rõ rằng tại sao lại có sự khác biệt giữa dẫn động bánh 4WD và dẫn động tất cả các bánh AWD. Thuật ngữ 4WD hình thành trên cơ sở dùng để chỉ kiểu dẫn động 4 bánh thời kỳ đầu của hãng xe địa hình Jeep và xe tải. Nó ám chỉ các xe có chế độ chọn dẫn động 2 bánh hoặc 4 bánh bằng công tắc gắn trong xe.
Trên các mẫu xe sử dụng 4WD thường có chế độ "low - thấp" và "high - cao". Khi chọn "low", hệ truyền động cấp nhiều mô-men xoắn hơn để đi trên các đoạn đường gồ ghề hay trèo đèo. Còn chế độ "high" sử dụng trên các đoạn đường trơn trượt. 4WD còn sử dụng bộ khoá vi sai trung tâm nhằm tránh những chênh lệch không cần thiết giữa bánh bên trái và bên phải khi đi trên địa hình không bằng phẳng.
AWD dùng để chỉ các xe dẫn động 4 bánh tại mọi thời điểm và không có chế độ "low" hay "high". Trong khi khái niệm 4WD chủ yếu dùng cho xe thể thao đa dụng SUV, liên quan tới khả năng vượt địa hình thì AWD lại quen thuộc với các xe sedan, wagon, đa dụng minivan. AWD có ý nghĩa giúp cải thiện độ bám đường trong điều kiện thời tiết xấu. Một vài mẫu xe như Lexus RX330 là ví dụ điển hình, mặc dù chúng là xe SUV nhưng lại sử dụng AWD thay vì 4WD. Vì thế, người ta gọi kiểu xe là "crossover".
Chữ "all - tất cả" trong từ All Wheel Drive có một chút mâu thuẫn và dễ gây hiểu lầm khi mà hiện nay hầu hết các xe AWD có khả năng phân bổ toàn bộ công suất xuống bánh sau khi phát hiện bánh trước bị trượt. Những chiếc Subaru hay Chrysler có thể đi trên đường trơn trượt một cách thoải mái vì chúng có thể chuyển công suất từ bánh trượt (mất độ bám đường) sang bánh không bị trượt.
Với những khả năng như vậy 4WD hay AWD dường như là hệ dẫn động tốt nhất. Nhưng thực tế lại không hoàn toàn chính xác. Cả hai đều có trọng lượng tăng lên đáng kể, thiết kế phức tạp và giá thành cao. Chúng còn làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu bởi tăng sức cản gió do cồng kềnh. Đến một lúc nào đó, khi bộ kiểm soát độ bám đường trở nên phổ biến hơn trên các xe RWD hay FWD, 4WD và AWD sẽ trở thành dĩ vãng.
Với tất cả các ưu nhược điểm trên, không thể có hệ dẫn động tốt nhất trong tất cả các hệ quy chiếu. Vì vậy, bạn hãy chọn cho mình một chiếc xe có chế độ hợp lý, tuỳ thuộc vào điều kiện, công việc và sở thích của mình.
Nguyễn Nghĩa
