Ưu điểm của hộp số tự động?

Hộp số tự động càng nhiều cấp càng tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, tương lai của công nghiệp ôtô có thể phụ thuộc vào kiểu số tay nhưng điều khiển bằng máy tính mang tên DSG.

Khi muốn nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu, hầu hết mọi người đều quan tâm tới cải tiến động cơ, sử dụng công nghệ lai hybrid hay nhiên liệu hỗn hợp, mà không nghĩ tới những điều khác.

Trên thực tế có một bộ phận đóng vai trò quan trọng đối với khả năng tiêu thụ nhiên liệu. Đó là hộp số tự động, vốn thường bị coi là tốn xăng và giảm tính năng của xe.

Những năm gần đây, hộp số tự động 3 và 4 cấp dần được chuyển thành loại 5 và 6 cấp. Ngoài ra còn có loại hộp số vô cấp CVT, mới được thương mại hóa rộng rãi. Một trong công nghệ mới nhất là hộp số bán tự động DSG của Volkswagen.

Mặt cắt hộp số DSG. Ảnh: Wikipedia.

Mỗi hãng có quan điểm khác nhau về kiểu hộp số tự động. Mercedes sử dụng loại 7 cấp trên hầu hết các sản phẩm của mình. Lexus thì dùng loại 8 cấp, hộp số nhiều cấp nhất hiện nay trên thế giới cho mẫu hạng sang LS-series. General Motors và Ford từng "nhúng tay" vào hệ dẫn động CVT nhưng giờ đây lại tập trung vào kiểu 6 cấp.

Tại sao lại cần nhiều cấp đến vậy? Với hộp số càng nhiều cấp, khoảng tỷ số truyền càng có thể nới rộng. Ở số thấp, tỷ số truyền thấp khiến xe tận dụng được mô-men xoắn từ động cơ. Nhờ đó, tăng tốc tốt hơn mà không cần nhấn quá nhiều chân ga.

Do việc tăng tốc dễ nên động cơ không cần làm việc quá nhiều, giúp cải thiện mức tiêu hao nhiên liệu. Những động cơ có dung tích nhỏ thậm chí có tính năng không thua kém xe cỡ lớn nếu sử dụng hộp số nhiều cấp hơn.

Ford tuyên bố hộp số của mình có khả năng tiết kiệm từ 4% đến 6% so với kiểu 4 hoặc 5 cấp thông thường.

Ngoài ra, với hộp số nhiều cấp, tỷ số truyền ở số cao cao hơn nên đặc biệt hữu ích khi đi trên đường trường. Ở những nơi có thể sử dụng chức năng điều khiển hành trình thì hộp số nhiều cấp đặc biệt tiết kiệm nhiên liệu.

Ngoài ra, việc phân chia thành nhiều cấp giúp việc sang số nhẹ nhàng, êm ái hơn. Động cơ không bị chuyển trạng thái đột ngột, giúp tối ưu hóa quá trình hoạt động và gián tiếp giảm mức ăn xăng.

Bên cạnh hộp số tự động còn có loại vô cấp CVT. Hộp số vô cấp, đúng như tên gọi, là kiểu hộp số sử dụng những pu-li (tương tự ròng rọc với hai nửa hình chóp) và dây cua-roa để truyền động, Độ rộng của pu-li có thể thay đổi, cho phép dây cua-roa ở vị trí cao hay thấp. Việc thay đổi này có tác dụng thay đổi tỷ số truyền.

Kiểu hộp số CVT về cấu tạo có vẻ đơn giản nhưng thực tế công nghệ chế tạo lại hết sức phức tạp. Các chi tiết kim loại phải được tính toán và chế tác chính xác trong khi hệ thống điều khiển phải đảm bảo hộp số tương thích với tính năng của động cơ.

Hãng xe Mỹ Chrysler sử dụng CVT trên các hãng hạng nhỏ của mình từ khá lâu. Audi thì cung cấp dưới dạng thiết bị tùy chọn. Trong con mắt của các chuyên gia, Nissan mới là hãng đi đầu trong công nghệ CVT khi đưa thiết bị này lên hầu hết các mẫu sedan và thể thao đa dụng SUV. Chương trình trên chiếc SUV vừa trình làng Rogue tốt tới mức những tay lái thử khó có thể phân biện được giữa CVT và hộp số thường.

Điều đặc biệt là CVT vẫn có chế độ sang số bằng tay. Máy tính có thể ra lệnh cho dây cua-roa chuyển lên vị trí khác một cách đột ngột, không theo kiểu tuần tự. Tuy nhiên, các hãng vẫn khuyến cáo khả năng tiết kiệm xăng chỉ tốt ở kiểu tự động.

Với nhiều kiểu đang có mặt, vậy đâu là tương lai của hộp số? Nhiều chuyên gia cho rằng kiểu hộp số tay điều khiển bằng máy tính sẽ thống trị ngành công nghiệp xe hơi. Công nghệ này đang được Volkswagen thương mại hóa dưới ên gọi DSG. Hộp số này có 2 ly hợp nên còn gọi là kiểu ly hợp kép.

Khi nhấn chân ga, máy tính sẽ gài ly hợp thứ nhất, xe chuyển động. Khi sang số 2, ly hợp thứ nhất nhả và ly hợp thứ hai được kích hoạt. Để chuyển sang số 3, máy tính lại nhả ly hợp thứ hai và gài ly hợp thứ nhất và đưa từ số 1 lên số 3. Việc chuyển sang số 4 lại được ly hợp thứ hai đảm nhiệm.

Ở kiểu hợp kép, một ly hợp điểm nhiệm việc sang số lẻ (1, 3 và 5). Ly hợp còn lại đảm nhiệm sang số chẵn (2, 4 và 6). Ưu điểm của phương pháp này là động cơ luôn luôn nối với hộp số, không bị ngắt quãng khi tài xế đạp côn như kiểu số sàn thông thường.

Hộp số ly hợp kép (hay còn gọi là bán tự động) đang ngày càng phổ biến. Porsche đã sử dụng trên các mẫu xe đua. Audi và Volkswagen thì đối phó với việc Ford đang tận dụng công nghệ này. Hãng xe Mỹ đã tung ra hộp số Powershift, được cho là tiết kiệm 10% so với kiểu thông thường.