Động cơ trên ô tô được các nhà thiết kế nghiên cứu rất kỹ và được họ đặt ở phía trước xe nhằm hạn chế đặc tính bị “quăng đuôi” khi ô tô vào cua. Vậy tại sao các siêu xe lại đặt động cư ở phía sau xe? Đây là câu hỏi mà nhiều người vẫn thường hay thắc mát khi nhìn thấy các siêu xe có động cơ được đặt ở phía sau cụ thể như là dòng xe Porsche 911. Hôm nay, bạn và chúng tôi sẽ đi giải đáp thắc mắt đâu là lý do mà các nhà sản xuất lại đặt động cơ ở phía sau ô tô.
Có 3 vị trí đặt động cơ trên ô tô hiện nay mà nhiều người vẫn thường biết đó là: Đặt ở phía trước, ở giữa 2 cầu và ở phía sau ô tô.
Sau đây là những lý do động cơ được đặt phía sau của siêu xe:
* Cắt giảm chi phí: - Đưa động cư về phía sau xe sẽ cắt giảm được rất nhiều chi phí khi bơt được các chi tiết truyền động vì nếu động cơ đặt ở trước xe thì nhà sản xuất phải dùng các trục truyền động để dẫn động tới cầu sau.
- Nếu đặt động cơ ở phía sau sẽ rút ngắn được khoảng cách dẫn động điều đó vô tình làm giảm hao hụt công rất nhiều khi khoảng cách truyền động ngắn lại.
* Nguyên tắc vật lý: - Khi bạn tăng tốc thì toàn bộ trọng lượng xe được dồn về phía đuôi xe, nó giúp tối ưu hóa khi tăng tốc và bám đường tốt hơn. - Nếu đặt động cơ ở phía trước làm phần đầu xe bị nặng và xe sẽ bị thiếu lái vì lực quán tính khi vào cua với vận tốc cao.
- Chính vì vậy mà nhà sản xuất ra những chiếc siêu xe hay là dòng xe chuyên “đua”thường đặt động cơ ở phía sau.
Lưu ý: - Đặt động cơ ở giữa hay phía sau khi tăng tốc nhanh ở những đoạn cong có thể khiến xe bị “quăng đuôi” - Nếu như người tài xế chế ngự được hiện tượng “quăng đuôi” thì xe vào cua sẽ rất nhanh tạo lợi thế tốt khi bạn trên đường đua.
Động cơ được đặt phía sau giúp phân bổ đều khối lượng xe đồng thời cho khả năng tăng tốc tốt hơn.
Trên các mẫu xe như Porsche 911, Bugatti Veyron... có động cơ đặt ở phía sau, trong khi các mẫu xe phổ thông như Honda Civic, Mazda6... lại có động cơ được đặt ở phía đầu xe. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy?
Thanh Hưng, 51 tuổi, Huế
Tùng Trần, chuyên viên cơ khí ôtô
Chào bạn, khái niệm động cơ đặt sau nếu được hiểu đúng sẽ phân thành hai dạng: động cơ đặt giữa và động cơ đặt sau. Động cơ đặt sau thường được dùng trên các siêu xe vì những ưu điểm sau:
- Cho khả năng tăng tốc tốt hơn: khi tăng tốc toàn bộ khối lượng xe sẽ bị dồn ra phía sau theo lực quán tính. động cơ được đặt phía trước sẽ không tạo nhiều sức nén xuống mặt đường cho bánh sau, khiến bánh sau bị trượt từ đó làm giảm đi khả năng tăng tốc của xe.
- Giúp xe dễ dàng vào cua ở tốc độ cao: siêu xe thể thao không được sinh ra để chạy chậm. Nếu nhà sản xuất đặt động cơ của siêu xe ở phía trước, khi xe vào cua dễ dàng bị hiện tượng thiếu lái [understeer]. Understeer rất dễ gặp trên các xe có động cơ đặt ở phía trước, hiện tượng này hiểu đơn giản là khi tài xế bẻ lái xe sẽ không đi theo ý muốn mà có xu hướng đi thẳng chệch ra hướng ngược lại của cua.
- Giảm khối lượng xe: hầu hết siêu xe thể thao thường có dẫn động cầu sau, việc đặt động cơ phía sau giúp xe giảm các chi tiết trong hệ thống truyền động như trục các đăng. Giảm chi tiết đồng nghĩa với giảm khối lượng cho xe, đây là điều cực kỳ quan trọng đối với siêu xe thể thao.
Tuy có nhiều ưu điểm như vậy, nhưng động cơ đặt phía sau vẫn có nhược điểm riêng. Đa số xe có động cơ đặt phía sau đều được đánh giá là khó lái, phần đuôi xe nặng nề khiến xe dễ bị văng đuôi khi đạp ga mạnh trong cua hoặc ôm cua gắt. Tuy nhiên nếu kiểm soát được hiện tượng văng đuôi này, người lái dễ dàng thực hiện những màn drift qua cua cực kỳ ấn tượng cũng như có được cảm giác lái thích thú nhất.
Điều gì khiến những chiếc siêu xe như Lamborghini Aventador, Pagani Huayra, Bugatti Veyron, Audi R8, Porsche 911 đều có thiết kế động cơ đặt sau trong khi phần lớn ô tô cá nhân lại có động cơ đặt trước.
>> Xem thêm: Một chiếc siêu xe Pagani với động cơ đặt trước sẽ trông như thế nào?
Gần như chắc chắn là một chiếc xe có động cơ đặt sau, dẫn động cầu sau hoặc 4 bánh là biết ngay nó thuộc dòng xe thể thao tăng tốc cực kỳ nhanh, mạnh mẽ nhưng cũng khó lái hơn, 2 cửa, 2 chỗ hoặc có thể là 2+2 chỗ và việc dỡ nắp ca-pô trước chỉ thấy những túi hành lý thay vì nhìn thấy động cơ.
Ferrari 488, Porsche 911, Audi R8, Bugatti Veyron, Bugatti Chiron, Lamborghini Aventador, Lamborghini Huracan, Pagani Zonda, Pagani Huayra, Alfa Romeo 4C… đều là những chiếc xe có động cơ đặt sau.
Vậy định nghĩa đúng của việc ”động cơ đặt sau” là gì?
Khái niệm động cơ đặt sau này đơn giản chỉ là nói đến những chiếc xe có động cơ đặt phía sau ghế lái, để dễ phân biệt với xe thông thường có động cơ đặt trước đầu xe. Tuy nhiên, nếu làm rõ vị trí của động cơ trên xe thì những mẫu xe này có thể được phân thành hai dạng là động cơ đặt giữa [vẫn ở phía sau ghế lái nhưng vẫn nằm ở phía trước cầu sau] và loại động cơ đặt sau [động cơ nằm phía sau cầu sau].
Động cơ đặt giữa trên siêu xe Audi R8
Động cơ đặt sau trên Porsche 911
Nhưng tại sao các dòng siêu xe lại ưa chuộng thiết kế này, trong khi khoang hành khách bị ảnh hưởng, số chỗ ngồi giảm, bố trí cửa hút gió cho động cơ phức tạp và cũng khó lái hơn…?
Tại sao các dòng siêu xe lại ưa chuộng thiết kế này?
Hệ thống dẫn động cầu sau thường được áp dụng trên những chiếc xe có yêu cầu cao về tính năng thể thao. Theo đó, khi tăng tốc nhanh, quán tính khiến trọng lượng của xe dồn lên cầu sau. Trọng lượng này khiến xe bám đường tốt hơn và tăng tốc nhanh hơn. Tuy nhiên, dẫn động cầu sau nhưng động cơ đặt trước thì khối lượng của động cơ cũng không được tận dụng triệt để trong việc tạo độ bám cho bánh dẫn động. Ngoài ra, động cơ đặt trước khiến lực quán tính của khối động cơ khi vào cua với tốc độ cao có thể khiến xe bị thiếu lái, không thể vào cua nhanh. Vì vậy, để tăng khối lượng bám và khử quán tính văng khi vào cua của phần đầu xe, các nhà sản xuất xe thể thao đã tìm cách đưa động cơ ra phía sau.
Việc đưa động cơ ra sau cũng giúp nhà sản xuất có thể giảm bớt số chi tiết trong hệ thống truyền động, vì không cần tới các trục truyền lực dẫn động từ trước ra sau giống như trên các mẫu xe có động cơ đặt trước, dẫn động cầu sau, từ đó có thể giảm khối lượng xe, một yêu cầu rất quan trọng với xe thể thao.
Siêu xe Bugatti Veyron hơn 1000 mã lực là một mẫu xe có động cơ đặt dọc ở giữa [phía sau ghế lái và trước cầu sau], tuy nhiên hộp số nằm ở trước động cơ, và là một chiếc xe dẫn động bốn bánh toàn thời gian
Đối với dạng cấu hình động cơ đặt sau khoang lái nhưng vẫn ở giữa xe, thì thường hộp số nằm phía sau động cơ và ngay trên cầu chủ động. Porsche Cayman, Ferrari 488 GTB, Audi R8, Ford GT, hay Pagani Huayra là những chiếc xe có động cơ đặt giữa như vậy. Tuy nhiên các phiên bản 911 của Porsche lại có động cơ nằm hoàn toàn phía sau cầu sau, còn hộp số ở phía trước động cơ và nằm ngay trên cầu dẫn động.
Audi R8 sử dụng động cơ V10 đặt dọc ở giữa [phía sau ghế lái và trước cầu sau], hộp số được bố trí ngay trên cầu sau, đồng thời dẫn động bằng cả 4 bánh với hệ thống Quattro
Đối với xe có động cơ đặt giữa [sau ghế lái], phân bố trọng lượng sẽ đều hơn trên hai cầu và nghiêng một ít về cầu sau, vừa tân dụng tốt độ bám của bánh dẫn động phía sau khi cần tăng tốc nhanh, nhưng vẫn đảm bảo độ bám của bánh trước khi phanh gấp. Trọng tâm của xe gần với tâm hình học khiến đặc tính động học của dạng thiết kế này là rất ổn định. Tính năng vận hành của xe vì thế được cải thiện, và có thể nói đây là dạng bố trí hoàn hảo nhất xét về vận hành. Tuy nhiên, việc chiếm chỗ gần một nửa phần thân sau của xe khiến cách bố trí này chỉ có thể áp dụng trên xe thể thao 2 chỗ 2 cửa.
Vị trí này của động cơ khiến khoang hành lý thường phải được dời lên phía trước. Tuy nhiên, phần đầu xe nhờ đó cũng có thể được thiết kế thấp, tạo kiểu dáng khí động học rất bắt mắt, đồng thời cải thiện tầm quan sát của người điều khiển, vốn có vị trí ngồi thấp do sàn thấp.
Pagani Huayra là mẫu siêu xe có động cơ đặt giữa [sau ghế lái và trước cầu sau]. Ngăn hành lý của Huayra rất khiêm tốn với các hộc nhỏ ở hai bên, ngay trước bánh sau
Động cơ đặt giữa và phân bố khối lượng nghiêng về phía sau, cộng với công suất lớn khi áp dụng trên các mẫu xe thể thao, nên các mẫu xe này thường khó điều khiển hơn các dòng xe có động cơ đặt trước, nhất là khi tăng tốc nhanh ở đoạn cong hoặc vào cua với tốc độ lớn, bởi khối lượng của động cơ phía sau có thể khiến xe bị “quăng đuôi”. Tuy nhiên, hiệu ứng này của kiểu bố trí động cơ đặt giữa vẫn còn ít hơn so với động cơ đặt sau.
Porsche 911 có động cơ đặt hoàn toàn phía sau cầu sau, hộp số bố trí phía trước động cơ và ngay trên cầu sau
Porsche 911 là dòng xe có động cơ đặt phía sau cầu sau. Nguyên cụm động cơ của Porsche 911 nằm hoàn toàn phía sau cầu sau, hộp số ở phía trước động cơ và nằm ngay trên cầu sau. Nhờ cách bố trí này, nên mặc dù là một chiếc xe thể thao 2 cửa, Porsche 911 vẫn có thể bố trí 4 chỗ ngồi, dù hai ghế sau khá chật và đôi khi được gọi là kiểu xe 2 + 2 chỗ [2 ghế sau chỉ là phụ].
Nhờ cách bố trí động cơ ở cuối xe, nên mặc dù là một chiếc xe thể thao 2 cửa Porsche vẫn có thể thiết kế cho 911 khoang nội thất 2 + 2 chỗ
Tuy nhiên động cơ đặt sau cũng mang lại những hạn chế như:
Do động cơ được đặt hoàn toàn ở phía sau, khối lượng nặng nề của cỗ máy này rất dễ khiến xe bị quăng đuôi khi vào cua với tốc độ lớn hoặc đạp mạnh ga khi đang đánh lái. Chính vì đặc tính này nên Porsche 911 và các dòng xe có cách bố trí tương tự nổi tiếng là những mẫu xe khó lái, đặc biệt là khi được trang bị với dòng động cơ dung tích lớn, công suất cao. Tuy nhiên, khi đã chế ngự được đặc tính này thì việc dễ “quăng đuôi” lại góp phần giúp chiếc xe có thể vào cua cực nhanh. Với các tay lái lụa giàu kinh nghiệm điều khiển xe thể thao, hiểu và kiểm soát được chiếc xe, thì tính chất khó chịu này lại trở thành một lợi thế trên đường đua.
Porsche 911 nổi tiếng là một chiếc xe khó lái và dễ “quăng đuôi” do phần đuôi nặng do động cơ đặt cuối,. Tuy nhiên, khi đã chế ngự được thì 911 là một chiếc xe có thể vào cua cực kỳ nhanh nhạy.
Đã có rất nhiều vụ tai nạn gây ra bởi những người lần đầu tiên cầm lái một chiếc thể thao có động cơ đặt sau, dù trước đó đã cầm vô lăng những chiếc xe phổ thông hàng chục năm trời. Chính vì lý do này nên nhiều chuyên gia đưa ra lời khuyên rằng, chiếc xe đầu tiên của bạn nên là một chiếc xe có động cơ đặt trước, dẫn động cầu trước, không nên là một chiếc xe dẫn động cầu sau [kể cả động cơ đặt trước] và tuyệt nhiên không nên là chiếc xe thể thao có động cơ đặt sau.
>> Xem thêm: Hypercar 3,2 triệu USD – Aston Martin Valkyrie sở hữu động cơ hút khí tự nhiên mạnh nhất dành cho xe hơi
Tạp chí siêu xe Tổng hợp