“Tất tần tật” về Hệ dẫn động bốn bánh

Hiện tại, phần lớn người mua xe để sử dụng tại Việt Nam không quan tâm đến loại xe dẫn động 4 bánh. Mọi người thường chọn xe theo nhu cầu sử dụng không rõ ràng, bề ngoài đẹp đẽ, tiện nghi bên trong đầy đủ… hoặc đơn giản là vì giá thành.

Lấy ví dụ, Lexus RX350, 1 model rất phổ biến ở Việt Nam, chiếm đến 95% là xe 1 cầu trước. Tại sao người tiêu dùng lại không quan tâm đến phiên bản đắt hơn chút ít là dẫn động toàn thời gian - AWD?

Vậy đối tượng người dùng nào sẽ cần xe dẫn động 2 cầu? Chúng ta hãy cùng xem xét cấu tạo các hệ thống dẫn động 2 cầu, và để dễ hình dung, hãy liên tưởng đến 1 loài vật nổi tiếng chạy nhanh là con ngựa. Sự uyển chuyển trong chuyển động chạy nhanh của loài vật này có thể minh họa cho tốc độ và khả năng của các xe dẫn động 2 cầu. Hãy giữ hình ảnh con ngựa trong trí tưởng tượng, và chúng ta sẽ đi tiếp.

4WD (Four Wheel Drive)

4WD là hệ dẫn động nặng nề và độ bền cao, hay được trang bị trên các xe đi trên nhiều địa hình. Thường thì các xe kiểu này có 1 cần gạt hoặc nút bấm để chuyển từ chế độ 1 cầu sang 2 cầu và ngược lại (2H sang 4H).

Ngoài ra, có thêm 1 hộp số phụ để thay đổi tốc độ bánh xe chậm hơn, đổi lấy sức kéo lớn hơn, dùng trong các trường hợp cần lực kéo lớn như leo dốc cao hay lội nước, bùn… (chế độ Low Range - 4L).

4WD thường được trang bị trên các xe SUV, pickup ở tầm tiền vừa phải. Hệ thống này còn có tên gọi khác là Part Time All Wheel Drive hay dẫn động 4 bánh bán thời gian, minh họa việc có thể chạy 1 cầu hoặc 2 cầu tùy theo ý muốn của người lái, đáp ứng các loại đường khác nhau.

Thường các mẫu xe SUV hay pickup tại Việt Nam với tầm tiền dưới 2 tỷ đồng được trang bị 4WD. Thích hợp với người có nhu cầu sử dụng xe trên các loại đường khác nhau, từ đường nhựa đến đường đất, đá sỏi…

Ngoài việc hệ thống vốn dĩ nặng nề, giảm đi khả năng linh hoạt của xe, được cấu tạo thiên về cơ khí, hướng đến độ bền cao, người lái cần lưu ý: Giới hạn khả năng của loại dẫn động này nằm ở việc di chuyển trên đường nhựa. Tại sao ta có cần gạt (hoặc nút bấm) 2H-4H? Câu trả lời là 2H dùng trên đường nhựa và tốc độ cao. 4H và 4L dùng trên đường có độ bám kém hơn (có thể là cát, đất , bùn…).

Đến đây ắt hẳn các bạn sẽ có câu hỏi “Tại sao lại thế?”. Vậy hãy đứng dậy đi thẳng về phía trước, sau đó quay về bên phải. Ta sẽ nhận ra ta quay phải bằng cách giữ chân phải đứng im và bước chân trái.

Trở lại với con ngựa, nó cũng sẽ cần làm sao để 2 chân phải chạy chậm hơn 2 chân trái - để rẽ phải như chúng ta. Nếu các chân cứ chạy cùng tốc độ thì chúng ta và con ngựa kia sẽ mãi mãi chạy thẳng. Xe 4WD cũng thế, nó cần sự chênh lệch tốc độ giữa các bánh xe để vào cua mà không bị chạy thẳng trên đường có độ bám cao.Vì vậy, đừng dại sử dụng 2 cầu trên đường nhựa, chúng ta sẽ gặp tai nạn hoặc phá tan vài bộ phận trên chiếc xe, thậm chí cả 2.

Các xe tại Việt Nam sử dụng 4WD: Triton, Pajero Sport (Mitsubishi); Fortuner, Hilux (Toyota);  Navara (Nissan); Ranger, Everest (Ford); Corolado (Chevrolet).

4WD on demand – 4WD theo nhu cầu

Việc biến hệ thống 4WD kích hoạt bằng người lái sang tự động tạo ra 1 hệ thống mới có tên AWD ON DEMAND – ta có thể hiểu là 2 cầu tự động kích hoạt.

Giảm khối lượng, kích thước, chi phí chế tạo, hệ thống 4WD tự động phần lớn được trang bị trên các xe Crossover hay Sedan có trọng lượng nhỏ hoặc không quá nặng, để đảm bảo độ bền của hệ thống .

Nếu xem lại ví dụ về xe Lexus RX350 phía đầu bài viết, phiên bản 1 cầu nhanh chóng sa lầy khi cầu trước rơi vào vùng mất ma sát (ví dụ 1 vũng bùn). Nếu lúc này xe có trang bị hệ thống AWD on Demand sẽ nhận biết và kích hoạt cầu sau, đưa xe thoát khỏi vũng bùn.

Các biến thể của hệ thống này bao gồm loại cơ khí toàn phần, đến loại có điều khiển điện tử để can thiệp sớm hơn khi 1 cầu mất độ bám, thậm chí đoán trước và can thiệp trước khi xảy ra tình trạng mất độ bám.

Mặc dù nguyên lý làm việc thụ động, giảm khả năng địa hình so với 4WD, nhưng với công nghệ điều khiển điện tử ngày càng tinh vi, các tính năng được cải thiện so với các thế hệ đầu tiên, AWD On Demand ngày càng được ưa chuộng trong chế tạo xe.

Thực chất, mục tiêu chế tạo của hệ thống này không phải phục vụ mục đích địa hình mà là tăng khả năng bám đường trong tình trạng đường mất ma sát (mưa, trơn trượt …) , nhưng nếu được trang bị điều khiển điện tử, hệ thống này có thể mang đến khả năng vượt địa hình không thua kém dạng 4WD cơ bản.

Với ưu thế là khối lượng, chi phí chế tạo, AWD on demand được trang bị khá nhiều trên các xe 2 cầu hạng trung và nhỏ, và trên các xe thể thao hiệu năng cao. Vậy tại sao xe thể thao lại cần 2 cầu? Khả năng bám đường và tăng tốc phụ thuộc khá nhiều vào sự hiệu quả của việc truyền công suất từ động cơ tới bánh xe. Con ngựa với 4 chân sẽ vào cua nhanh hơn chúng ta với 2 chân. Chiếc xe cũng vậy, các động cơ nhiều công suất trên xe 1 cầu sẽ dễ dàng đốt lốp khi đứng im, thay vì đưa xe chạy tới khi ta đạp ga.

Trong khúc cua cũng vậy, 4 bánh xe đảm nhiệm đưa xe với tốc độ cao qua cua sẽ yên tâm và nhanh hơn khi mặt đường không được tốt lắm. Điều đó giải thích xe 2 cầu luôn nhanh hơn 1 cầu trong các giải đua rally.

Các xe tại Việt Nam sử dụng 4WD on demand: Mitsubishi Outlander, Nisssan X-trail, Ford Escape, Porsche Macan, BMW X1, X3, X5, Mercedes GLA, A45, Audi Q3, Q5.

AWD: Dẫn động bốn bánh toàn thời gian

Là hệ thống được chế tạo đắt tiền nhất, vì vậy, hệ thống này thường trang bị trên các xe SUV cỡ lớn hoặc xe sedan công suất lớn với giá thành cao.

Tùy theo mục tiêu của nhà sản xuất, sự phân bổ lực kéo từ động cơ đến bánh xe trước và sau được phân bổ theo các tỷ lệ khác nhau. Cũng như con ngựa của chúng ta có các cơ to khỏe hơn ở chân sau để tăng tốc tốt. Sự phân bổ lực kéo này ảnh hưởng lớn đến cảm giác lái và khả năng tăng tốc của xe.

Với một hệ thống chế tạo dựa trên tiêu chí làm cho xe chạy nhanh hơn và bám đường hơn, những chiếc xe có hệ thống AWD thường có giá cao.

Ở trên một số xe SUV đắt tiền, để nâng cao khả năng vượt địa hình, hệ thống AWD có thể biến thành 4WD với 1 thao tác bấm nút. Trang bị này có tên Centre differential locking - Khóa vi sai trung tâm, sẽ biến xe đắt tiền thành xe offroad thật sự. Ví dụ về các xe SUV cỡ lớn đắt tiền có trang bị này như: Porsche Cayenne, Mercedes G-Class, Lexus LX570.

Ở trên một số xe công suất lớn khác, hệ thống này có thể kết hợp với AWD on demand để gia tăng khả năng bám đường. Đại diện có thể kể đến là Mercedes E63 4matic, GLS, GLE ,GLC, đại diện nổi tiếng về dẫn động đến từ Nhật Bản là Subaru.

Bỏ qua nhược điểm là cầu kỳ và đắt tiền, không phục vụ mục đích tiết kiệm nhiên liệu, AWD thật sự là hệ thống dẫn động đáng giá nhất. Ưu điểm của hệ thống này bao gồm từ khả năng tăng tốc, cảm giác lái, khả năng bám đường – đặc biệt trên các khúc cua, thậm chí cho ta cảm giác chắc chắn hơn hẳn khi chạy với tốc độ cao. Khi kết hợp với khóa vi sai trung tâm, ta sẽ có 1 chiếc xe 4WD đơn giản và tin cậy để phục vụ các cung đường khó.

Kết luận

Hệ thống dẫn động bốn bánh tùy theo từng hãng có các tên gọi khác nhau. Ví dụ với Audi là Quattro, Mercedes là 4matic, BMW là X-drive, Volskwagen là 4Motion, Subaru là Symectrical Awd…. nhưng về nguyên lý cấu tạo thì có thể chia làm 3 loại nêu trên (4WD, 4WD on demand và AWD).

Với góc nhìn khái quát vào các hệ thống dẫn động bốn bánh, ta thấy, ngoài việc có thể đi đường khó hơn với xe 2 cầu, ta còn có thể chạy nhanh hơn, an toàn hơn, và cảm giác lái tốt hơn. Chúng ta cũng sẽ không ngạc nhiên khi các mẫu xe SUV đắt tiền chạy êm và chắc, và bất kỳ xe 2 cầu nào cũng đưa bạn đến sát mép biển thay vì đi bộ hoặc vất vả tìm cách gỡ rối cho chiếc xe một cầu. Và chúng ta cũng sẽ hiểu tại sao khi Ferrari muốn chế tạo ra chiếc siêu xe để chạy hàng ngày, mọi mùa trong năm - kể cả mùa đông có tuyết thì họ chọn hệ dẫn động AWD cho Model Ferrari FF.

Gaz69 (forum.autodaily.vn)