Hệ thống truyền chuyển động 4 bánh (4WD) là một công nghệ xuất hiện trên rất nhiều mẫu xe hiện đai và được coi là công nghệ không thể thiếu trên các mẫu xe cao cấp. Vậy 4WD là gì? Ưu điểm của công nghệ này là gì? Có những loại 4WD nào?
Nội dung chính
Hệ dẫn động bốn bánh không hoàn toàn đơn giản như mọi người vẫn nghĩ, bạn có thể bắt gặp nhiều chiếc xe với các loại hệ thống truyền động bốn bánh khác nhau. Một số cấu hình 4WD rất phổ biến, nhưng một số loại 4WD lại dành cho những cung đường đặc thù.
Hệ dẫn động bốn bánh có thể khác nhau hoàn toàn từ cấu tạo cơ khí đến các cơ chế điều khiển điện tử. Thậm chí còn có một số hệ thống kiểm soát lực kéo theo thực nghiệm trong sử dụng, giống như hệ thống GripControl PSA của Peugeot Citroen bắt chước tác dụng của 4x4 nhưng không thực sự truyền lực cho tất cả bốn bánh xe.
4WD không chỉ giới hạn ở những chiếc SUV lớn; hệ thống quattro của Audi được sử dụng trong tất cả các mẫu xe của thương hiệu này, ngoài ra những chiếc xe hiệu suất cao như RS Ford Focus hay Mercedes-AMG E 63 đã chứng minh rằng 4WD không chỉ dành cho những khung đường trơn trượt hoặc lái xe trong vùng có địa hình phức tạp. Việc phân bố chuyển động cho cả 4 bánh xe giúp tối đa hiệu suất chiếc xe của bạn.
Bài viết của chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn về các hệ thống 4WD (4x4) để từ đó giúp bạn lựa chọn được những chiếc xe phù hợp với nhu cầu của mình.
Hệ dẫn động bốn bánh tùy chọn (Selectable 4WD)
Hiểu đơn giản, đây là hệ thống mà các bạn có thể tùy chọn các chế độ dẫn động 4 bánh khác nhau.
Về cơ bản các hệ thống tương tự đã từng xuất hiện lần đầu trên những chiếc Jeep và Land Rovers đầu tiên, nó có một hộp số kép với những bánh răng có đường kính lớn và chuyển động cực chậm để giúp những chiếc xe "bò" trên những đoạn dốc. Ngày nay, một phiên bản cập nhật của hệ thống này được ưa chuộng trên tất cả các mẫu xe off-roaders sang trọng như Range Rover và một số dòng khác.
Selectable 4WD là hệ thống cao cấp nhất hiện nay
Với kích thước lớn cũng như trọng lượng lớn, hệ thống này tập trung tăng sưc mạnh của lực kéo và độ dẻo dai hơn là hiệu quả di chuyển. Hầu hết các mẫu xe sử dụng hệ thống này cong có một tùy chọn chỉ sử dụng truyền động ở hai bánh sau nhằm mục đích tiết kiệm nhiên liệu.
Một số mẫu xe như Mitsubishi Shogun vẫn dựa vào một cần gạt để chuyển đổi qua lại hệ thống 4WD tỷ lệ thấp và cao, nhưng hầu hết các đối thủ bây giờ đều sử dụng một bộ điều khiển cho phép chuyển đổi điện tử giữa các chế độ lái chỉ bằng một nút bấm.
Với những hệ thống Selectable 4WD cỡ nhỏ, hầu hết sử dụng các biện pháp cơ học để chuyển đổi các chế độ lái. Có thể hiểu đó như là thao tác bạn giảm số, nhưng cơ chế này còn sử dụng các khóa chuyển động vi sai, những khóa này sẽ giúp phân chia mô-men xoắn giữa bánh xe phía trước và trục xoay sau với tỉ lệ 50:50. Một số hãng còn sử dụng phương pháp này cho các bánh sau, ví dụ như Mercedes G-Class cũng cho phép bạn khóa chuyển động vi sai hai bánh sau để tối đa hóa lực kéo.
Hệ thống Selectable 4WD trên Mitsubishi Shogun
Phiên bản tiên tiến nhất của hệ thống này có lẽ được tìm thấy trên những chiếc Range Rover, trong đó hãng xe Anh Quốc đã kết hợp các thành phần truyền tải cũ với một hệ thống điều khiển đáp ứng địa hình. Phương pháp này sử dụng phần cứng tương tự như mô hình của các đối thủ, nhưng sử dụng một bộ điều khiển lực kéo thông minh giúp loại bỏ hiện tượng trượt bánh. Hệ thống này có thể tự động đánh giá tình trạng của mặt đường, hoặc trình điều khiển có thể tự chọn các chế độ di truyển trên cát, tuyết, bùn, đá gềnh và các thiết lập trên đường sỏi thô. Ngoài ra còn có chế độ lái và kiểm soát hành trình phù hợp theo tất cả các địa hình, trong đó chủ yếu là tốc độ thấp, off-road, thể thao.
Hệ dẫn động bốn bánh theo yêu cầu (On-Demand 4WD)
Hiểu đơn giản, đây là hệ thống bạn có thể lựa chọn giữa chuyển động 2 bánh hoặc 4 bánh, nhưng chỉ 4WD trên hệ thống này chỉ có 1 chế độ chứ không có nhiều chế độ như trên Selectable 4WD.
Hệ dẫn động bốn bánh thực sự bắt đầu có sức hút với người mua trong những năm tám mươi - và kết quả là các nhà sản xuất bắt đầu đầu tư nhiều hơn vào công nghệ này. Kết quả của việc này là sự ra đời của hệ thống 4WD 'theo yêu cầu', hứa hẹn mang lại những lợi ích về độ an toàn và độ bám của tất cả các bánh xe, nhưng vẫn giữ được tính hiệu quả và khả năng sử dụng của hệ dẫn động hai bánh thông thường.
Hệ thống này chứng minh rằng nó đặc biệt thích hợp với các loại xe cầu trước có động cơ nằm ngang. Những chiếc xe như Vauxhall Cavalier Mk3 có tính năng truyền hơn 90% mô-men xoắn của động cơ đến các bánh xe phía trước trong quá trình lái xe bình thường và có khả năng tự động buông trục sau khi phanh để tạo sự ổn định lớn hơn.
Với On-Demand 4WD bạn có thể lựa chọn giữa 2WD hoặc 4WD
Sự ra đời của hệ thống điều khiển vi sai điện tử HALDEX vào năm 1998 đã cho phép các thương hiệu tương đối dễ dàng thêm cả chế độ 4WD và 2WD vào các sản phẩm của mình. Điều này cho phép chiếc xe chạy với chế độ 2WD trong điều kiện bình thường, giúp tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, các hệ thống này trước tiên truyền chuyển động đến hai bánh trước rồi sau đó mới truyền mô-men xoắn cho các trục sau. Trong điều kiện đường qua trơn trượt hoặc bùn lầy hệ thống này cho thấy nó còn nhiều hạn chế ngay cả khỉ đang sử dụng hệ thống 4WD.
Nhưng sự đâu tư phát triển liên tục, các hệ thông điện tử mạnh hơn giờ đây hệ thống này đã chứng tỏ rằng nó hoàn toàn có thể thay thế những hệ thống 4WD truyền thống trên những mẫu xe cỡ nhỏ. Trong thực tế, thậm chí Land Rover đã sử dụng hệ thống 4WD 'theo yêu cầu' cho các mẫu xe như Sport Discovery và Evoque. Kết hợp cùng với hệ thống kiểm soát độ bám đường và địa hình cho phép những chiếc xe sử dụng hệ thống này có khả năng off-road như những mẫu Range Rover cỡ lớn.
Renault và Nissan cũng sử dụng hệ thống tương tự, thậm chí còn cho phép người điều khiển chủ động lựa chọn giữa hai chế độ 2WD và 4WD một cách đơn giản.
Hệ dẫn động bốn bánh cố định (Permanent 4WD)
Hiểu đơn giản, đây là hệ thống chỉ sử dụng một phương pháp truyển chuyển động 4 bánh
Khi hệ thống 4WD vừa chính thức được đưa vào áp dụng trên các sản phẩm thương mại, bạn không có tùy chọn nào khác ngoài sử dụng một cơ chế truyền động 4 bánh. Một số mẫu xe của những năm 60 như Jensen FF hay những năm 80 như Audi Quattro đã làm hệ thống này trở nên nổi tiếng, chẳng bao lâu trước khi các thương hiệu lớn như Ford đã sử dụng hệ thống 4x4 trên các sản phẩm của họ với giá cả phải chăng.
Audi Quattro, mẫu xe đầu tiên của Audi sử dụng 4WD
Những tiến bộ trong công nghệ truyền dẫn điện tử đã khiến hệ thống này ngày càng trở nên hiếm gặp, nhưng những thương hiệu như Audi và Subaru vẫn giữ niềm tin của họ với hệ thống này. Giống như tên gọi của nó cho thấy, hệ thống này chỉ sử dụng cơ chế chuyển động bốn bánh. Đương nhiên hệ thống này không tiết kiệm nhiên liệu như những mẫu 4WD tùy chọn, nhưng hệ thống này lại tạo ra lực kéo lớn hơn trong điều kiện trơn trượt. Điều này là do việc truyền động không bị ảnh hưởng khi bề mặt đường thay đổi, vì vậy sẽ không mất năng lượng hay thời gian để chuyển đổi sang các chế độ khi cảm biến ghi nhận thực tế cũng như hạn chế được hiện tượng trượt bánh.
Audi là một trong những hãng tiên phong sử dụng hệ thống này, và hầu hết các xe từ A4 trở lên đang sử dụng một phiên bản tái phát triển của hệ dẫn động bốn bánh cố định. Hệ thống ban đầu sử dụng một bộ điều khiển của Torsen và sau này sử dụng các bộ điều khiển do chính Audi thiết lập, hệ thống này chia mô-men xoắn giữa hai cầu thành hai tỉ lệ 50:50 hoặc 40:60. Nhưng hệ thống này cũng có khả năng truyền 100% vào một bánh xe cá hoặc một trục trong những hoàn cảnh khắc nghiệt.
Subaru đã tạo được những đột phá khi phát triển thế hệ mới của hệ dẫn động bốn bánh cố định mang tên Symmetrical 4WD (hệ dẫn động bốn bánh đối xứng). Bằng cách gắn động cơ theo chiều dọc cùng với các trục truyền động trên cùng một đường thẳng, các kỹ sư có thể kết hợp các cầu chuyển động phía trước và phía sau với chiều dài bằng nhau. Công nghệ này của Subaru giúp động cơ luôn cân bằng trong việc phân phối sức mạnh hay lực kéo. Giống như bộ điều khiển của Audi, một cơ chế điều khiển cơ học hoặc một bộ điều khiển điện tử có thể thay đổi việc phân phối chuyển động tùy thuộc vào điều kiện.
Hệ thống điều khiển lực kéo thông minh
Trong khi 4WD mang lại nhiều lợi ích, nhưng một số khách hàng lại quan tâm đến trọng lượng của chiếc xe cũng như giá tiền. Peugeot và Fiat đã tạo ra một sự thay thế 4WD bằng hệ thống điều khiển lực kéo thông minh của họ. Đương nhiên hệ thống này không thể có hiệu suất cao như 4WD, nhưng nếu bạn chỉ lái xe lòng vòng trong phố hay sử dụng một chiếc xe nhỏ thì đây là giải pháp rất hợp lí.
Hệ thống điều khiển lực kéo thông minh được áp dụng trên các mẫu xe giá rẻ
Hệ thống điều chỉnh độ bám đường của hãng xe Pháp thiết lập 5 chế độ lái có thể chuyển đổi dễ dàng với bộ điều khiển quay. Hệ thống của Fiat thậm chí còn đơn giản hơn khi bạn có thể làm điều đó chỉ với 1 nút bấm khi thấy độ bám đường kém.
Nhưng hãy nhớ một điều rằng việc hiệu quả của việc gia tăng lực kéo phụ thuộc khoảng 80% vào loại lốp mà bạn sử dụng.
Anh Mỹ
