Hộp số cần bao nhiêu cấp là đủ?
Hưng Phúc
| |
| Porsche 911 đời 2012 sử dụng hộp số tay 7 cấp – Ảnh: Caradvice |
[TBKTSG Online] – Rất nhiều hộp số hiện nay có 7, 8, thậm chí là 9 cấp và con số này đang không ngừng tăng lên. Nhưng câu hỏi được đặt ra là hộp số 9 cấp có thật sự cần cho chiếc xe của bạn, nó có cải thiện được hiệu suất cho chiếc xe hay không? Bài viết được đăng trên tạp chí Popular Mechanics sẽ cho chúng ta biết rõ hơn về vấn đề này.
Số cấp của những hộp số mới nhất
Những nhà sản xuất xe hơi hiện nay đang đua nhau sản xuất loại hộp số tự động 8 cấp. BMW, Audi, Lexus, Porsche hiện đang cung cấp những loại hộp số tự động 8 cấp với hệ thống chuyển đổi mô men xoắn truyền thống và các bánh răng hành tinh. Ford đã cam kết sẽ sản xuất loại hộp số tự động 8 cấp của riêng họ. Chrysler gần đây công bố sẽ sử dụng loại hộp số 8 cấp mới của ZF để kết hợp với động cơ Pentastar V6, đây sẽ là một tùy chọn với giá 1.000 đô la Mỹ.
Nhưng mà mọi chuyện chưa dừng lại ở đó, CEO của Fiat/Chrysler Sergio Marchionne phát biểu rằng hộp số tự động 9 cấp mới của ZF có thể được cung cấp vào khoảng đầu năm 2013. Mercedes-Benz được biết là đang phát triển một loại hộp số G-Tronic 9 cấp để đưa vào các phiên bản AMG của hãng xe này.
Không chỉ số cấp của các hộp số tự động đang leo thang mà ngay cả những những hộp số tay cũng đang đứng trong cuộc chạy đua này. Mới đây Porsche đã công bố phiên bản 911 hoàn toàn mới tại triển lãm ôtô Frankfurt với hộp số tay 7 cấp mới.
Tại sao phải tăng số cấp?
Theo kỹ sư trưởng phụ trách về hộp số của Ford Motor, Craig Renneker, hộp số nhiều số hơn sẽ tạo sự dàn trải cho hệ thống truyền động. Điều này có nghĩa là với các số thấp thì xe sẽ có khả năng tăng tốc tốt hơn, trong khi các số cao sẽ tiết kiệm được nhiên liệu nhiều hơn. Hộp số nhiều cấp sẽ cho phép các động cơ nhỏ có thể được sử dụng trong những chiếc xe tải trọng lớn nhưng vẫn tiết kiệm được nhiên liệu hay chúng có thể giúp cải thiện được hiệu suất của các động cơ hiện có.
Renneker cho rằng: “Nếu cách đây 5 năm bạn hỏi tôi răng hộp số 8 cấp có tạo được sự hiệu quả hơn hay không thì tôi sẽ nói không, bởi vì nếu như tăng lên 8 cấp thì sẽ phải lắp thêm ly hợp thứ 6, điều này tạo ra sự cản trở bên trong bộ ly hợp và làm tiêu hao năng lượng. Nhưng chúng tôi gần đây đã phát hiện ra cách làm thế nào để giảm sự mất mát năng lượng này và tăng hiệu suất cho loại hộp số 8 cấp. Bây giờ chúng ta có chuyển từ loại động cơ 6 cấp yêu cầu 5 ly hợp sang loại động cơ 8 cấp 6 ly hợp, và chúng sẽ tiết kiệm 2-6% nhiên liệu”.
Theo phát ngôn viên của Porsche, Dave Engelman, thì việc sử dụng hộp số tay 7 cấp – phiên bản nâng cấp cho loại hộp số PDK hiện nay – nhằm tăng sự tiết kiệm nhiên liệu cho những sản phẩm của hãng. Ông cho biết: “Giống như truyền thống, những chiếc Porsche với hộp số tay sẽ đạt tốc độ cực đại ở số cao nhất [số 6]. Với số 7, vòng quay của động cơ sẽ giảm xuống khi chiếc xe đạt tốc độ ổn định, do đó làm giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ và lượng khí CO2 thải ra mà không ảnh hưởng đến tốc độ tối đa và khả năng tăng tốc của chiếc xe”.
Bao nhiêu cấp là đủ?
Mỗi một nhà sản xuất lại trả lời câu hỏi này theo các cách khác nhau. Ngoài việc tạo sự mượt mà khi chuyển số, tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu và cải thiện gia tốc, hộp số nhiều cấp cũng giúp cho hoạt động tiếp thị, chỉ đơn giản bằng cách tạo cho khách hàng ấn tượng rằng chiếc xe được sử dụng những công nghệ tiên tiến. Tuy nhiên, một số công ty lại tránh những chỉ số cao hơn nhằm giữ độ tin cậy cho sản phẩm của họ.
Renneker của Ford cho biết: “Mặc dù một trong các đối thủ cạnh tranh của chúng tôi đã lên tới 9 cấp nhưng chúng tôi cảm thấy sự gia tăng này là không có lợi. Chúng tôi không thấy sự cần thiết phải sử dụng hộp số 9 cấp bây giờ. Chúng tôi có thể làm mọi thứ chúng tôi muốn, cung cấp mọi thứ chúng tôi nghĩ là khách hàng cần, và hộp số 8 cấp là đủ”.
Đối với những loại hơn 9 cấp, Renneker cho rằng: “Trong tương lai, chúng tôi có thể tìm được một phương án tốt, ví dụ như hộp số 11 cấp. Điều này là hoàn toàn có thể nếu chúng ta giảm được lượng năng lượng tiêu hao xuống đủ thấp, nhưng trước tiên chúng ta phải tìm được lợi ích của việc sử dụng hộp số 11 cấp”.
Tương lai
Nhiều cấp hơn cũng chỉ mang tính chất tượng trưng. Các loại hộp số mới đang thay đổi cách những lái xe nghĩ về chuyển số.
Hộp số vô cấp [CTV] có thể tạo ra vô số cấp nên về mặt lí thuyết thì những hộp số cố định đã trở nên lỗi thời. Tuy nhiên, thực tế thì việc mở rộng sử dụng loại hộp số CTV chung với các loại động cơ lớn sẽ làm giảm lợi thế của chúng so với những loại hộp số truyền thống. CTV cũng tạo cho người lái một sự khác biệt về cách lái xe, động cơ và hộp số không hoạt động như những chiếc xe mà họ đã sử dụng trước đây.
Vì vậy, việc dự đoán sự biến mất của hộp số tay có thể là quá sớm. Hộp số tay vẫn sẽ tiếp tục là một loại hộp số hiệu quả nhất, mặc dù nó không tiết kiệm nhiên liệu như những loại khác. Số lượng xe số sàn sẽ tiếp tục giảm, nhưng sẽ có một bộ phận khác hàng vẫn muốn giữ lại loại hộp số này.
Hộp số điện chắc chắn sẽ phổ biến hơn, bằng chứng là chúng đã được sử dụng trên BMW ActiveHybrid, Mercedes-Benz S400 Hybrid và Honda CRZ. Khi được hỏi liệu hộp số 8 cấp mới của Ford có bao gồm cho phiên bản Hybrid, Renneker nói: “Khi phát triển một loại hộp số mới nào thì chúng tôi đều quan tâm đến vấn đề này. Và chắc chắn rằng chúng tôi sẽ xem xét việc điện khí hóa chúng”.
Tất cả các loại hộp số đều có vị trí của mình, Renneker cho biết: “Điều thú vị trong ngành công nghiệp này là trong khi hộp số ly hợp kép đang được đẩy mạnh phát triển thì loại bánh răng hành tinh cũng không đứng yên. Kết quả là không có loại nào nổi bật lên là sản phẩm của tương lai. Hộp số ly hợp kép [DCT], hộp số bánh răng hình hinh và CTV vẫn sẽ tồn tại, phát triển và hướng đến một phân khúc thị trường riêng. Khi các quy định về nhiên liệu được thắt chặt hơn thì sẽ có những sự tùy biến để xác định được loại sản phẩm tối ưu cho từng ứng dụng”.
Xem thêm video về Porsche 911 đời 2012 sử dụng hộp số tay 7 cấp
Nguồn: Popular Mechanics
Hộp số ly hợp kép DCT được xem là giải pháp chuyển số mượt mà và tiết kiệm nhiên liệu cho ô tô. Hiện kiểu hộp số này vẫn được sử dụng tại nhiều thương hiệu ô tô lớn, tiêu biểu là Ford. Vậy hộp số ly hợp kép là gì? Ưu nhược điểm của loại xe hộp số này ra sao? Mời các bạn cùng tìm hiểu.
Hộp số ly hợp kép là gì
Còn được gọi là DCT – Dual Clutch Transmission. Hộp số ly hợp kép có cấu tạo hai ly hợp riêng biệt. Một ly hợp làm việc với các cấp số lẻ [1, 3, 5,…] và một làm việc với các cấp số chẵn [2, 4, 6,…]. Với sự có mặt của hai ly hợp, quá trình chuyển số diễn ra nhanh hơn, không bị tình trạng trễ như hộp số tự động và giật như khi lên số ở hộp số tay. Quá trình sang số có thể thực hiện thủ công thông qua lấy chuyển số vô lăng hay cần số. Cũng có thể bật chế độ hoàn toàn tự động để xe thực hiện sang số dựa theo điều kiện vận hành.
Trên thị trường hiện xuất hiện hai loại hộp số ly hợp kép khô và ướt. Chúng còn được gọi là dry DCT [ly hợp khô] và Wet DCT [ly hợp ướt]. Wet DCT [dạng ướt] là hộp số nhúng dầu. Chúng có thêm bơm để bơm dầu riêng để làm mát. Điều này khắc phục 1 hạn chế lớn nhất của kiểu hộp số DCT là quá nhiệt.
Nguyên lý hoạt động hộp số ly hợp kép
DCT vận hành trên nguyên lý truyền động giống như ở hộp số tay. Bộ đôi ly hợp của nó được sắp xếp đồng tâm, nằm lồng lên nhau. Nhờ vậy mà cả hai ly hợp có thể hoạt động trên cùng một trục đầu vào. Quy trình sang số được điều khiển bởi hệ thống chấp hành thủy lực – điện từ.
Nếu xe đang đi ở số 2 thì ly hợp 2 đóng [màu xám], ly hợp 1 mở [màu xanh]. Công suất hoạt động chuyển từ động cơ tới ly hợp số 2, đi qua trục và bộ đồng tốc, đến trục sơ cấp và cuối cùng là bộ vi sai.
Khi xe sang số 3 thì ly hợp 1 đóng lại [màu xanh]. Ly hợp 2 lúc này mở ra [màu xám].Công suất truyền theo con đường từ trục sơ cấp đến bộ vi sai.
Nếu thực hiện lùi số thì quá trình trên diễn ra ngược lại.
Ưu điểm của hộp số ly hợp kép
- Giúp tối ưu hiệu suất truyền động, tiết kiệm tiêu hao nhiên liệu của ô tô.
- Thời gian chuyển số nhanh, chính xác. Cho cảm giác lái xe mạnh mẽ, thể thao hơn.
- Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ nên bớt khó khăn trong quá trình sửa chữa hơn một số loại phức tạp.
- Giảm bớt âm tiếng ồn.
- Quá trình sang số nhanh chóng nhưng không bị giật mà khá êm ái, thoải mái.
- Để đạt cùng 1 vận tốc, xe hộp số DCT tốn ít thời gian hơn hộp số sàn.
Nhược điểm loại hộp số DCT
- Thiết kế thuật toán khác phức tạp, chi phí sản xuất đắt đỏ nên phù hợp với các dòng xe hạng sang, dòng thể thao năng động.
- Tình trạng nóng máy diễn ra khá thường xuyên. Một số trường hợp phải dừng xe giữa đường do yêu cầu báo động của xe.
Đánh giá hộp số ly hợp kép 7 cấp
Như chúng ta đã biết, hộp số ly hợp kép cũng bao gồm các cấp số. Cấp số càng lớn thì khả năng vận hàng máy càng êm nhờ khả năng chuyển số mượt mà và nhanh chóng hơn. Hộp số ly hợp kép 7 cấp DCT hiện nay là kiểu phổ biến nhất. Chúng thường được đem so sánh về tính ưu việt với các kiểu hộp số tự động AT phổ biến hiện nay. Tổng hợp lại, ta có thể thấy:
- Ly hợp kép 7 cấp chuyển số êm hơn cả AT 5 cấp. Có thể so sánh đương với hộp số CVT. Mặc dù vẫn còn chút giật nhẹ nhưng không quá rõ.
- Đồ ồn thấp hơn các dòng hộp số CVT tự động.
- Xe vẫn gặp tình trạng quá nhiệt cố hữu của hầu hết các hộp số DCT.
- Lúc thả ga xe có thể chạy trớn hơi chậm một chút.
Có nên mua xe hộp số tự động ly hợp kép không?
Hãng Ford là một trong các đơn vị tiên phong sản xuất ô tô tầm trung sử dụng hộp số ly hợp kép. Tuy nhiên, bởi giá thành thấp nên thuật toán xe cũng không thể tối ưu. Xe dùng DCT của Ford được gọi với cái tên Powershift.
Hầu hết các xe này của Ford mang nhược điểm rõ rệt của loại động cơ này. Đó là tình trạng tăng nhiệt nhanh chóng. Tại sao vấn đề này lại xảy ra?
Tình trạng nóng lên ở hộp số DCT xảy ra khi xe dừng và đi liên tục, quãng ngắn. Tiêu biểu là khi tắc đường, bạn phải nhích đi chút một. Hoặc do ly hợp bám hờ trong thời gian dài, gây ra tình trạng ma sát. Hậu quả là khi tăng nhiệt, ly hợp bị mất bám dẫn đến trơn trượt, không vào số. Để tình trạng này không xảy ra thì hệ thống ô tô đều cài đặt chương trình cảnh báo nhiệt. Khi vượt giới hạn nhiệt độ định mức, xe sẽ bắt buộc dừng để chờ làm mát. Trong nhiều trường hợp bất đắc dĩ, bạn bắt buộc vẫn phải dừng xe để chờ giảm nhiệt. Việc này hết sức bất tiện.
Tại Việt Nam, địa hình đường đi khá nhiều dốc, cầu, không bằng phẳng. Thêm vào đó, tình trạng tắc đường thường xuyên xảy ra. Nên việc dùng hộp số DCT cần cân nhắc kỹ lưỡng. Nếu chọn loại hộp số này, bạn cần biết cách sử dụng để hạn chế tối đa tình trạng quá nhiệt.
Các lưu ý khi sử dụng xe hơi có hộp số DCT
Không nên để xe dừng trên dốc bằng cách giữ nhẹ chân ga. Ly hợp càng ma sát nhiệt càng cao.
Hạn chế tối đa việc dùng – đi quá nhiều trong một quãng ngắn. Tốt nhất bạn nên tránh các đoạn tắc đường, nhất là ở các khu vực đô thị.
Không lái xe bằng hai chân, cụ thể là vừa phanh vừa ga. Quá trình này sẽ khiến ly hợp bị bào mòn nhanh chóng.
Nói chung, hộp số ly hợp kép là giải pháp tiết kiệm nhiên liệu, đồng thời mang đến khả năng vận hành êm mượt hơn. Tuy nhiên, vấn đề quá nhiệt của xe còn mang đến nhiều bất cập. Đối với đặc điểm địa hình đường phố và giao thông Việt Nam, có lẽ DCT cần phải khắc phục vấn đề này. Còn bạn, bạn thấy sao về hộp số ly hợp kép DCT?