Côn điện tử - giải pháp lý tưởng cho xe giá rẻ?

Khoảng hơn 15 năm trước, hộp số tự động chủ yếu chỉ xuất hiện trên các mẫu xe hạng sang vì chi phí sản xuất lớn. Nhưng trong một thập niên gần đây, khi các nhà sản xuất cải tiến công nghệ và giảm dần chi phí thì hộp số sàn ngày càng mất dần chỗ đứng trên thị trường, kể cả với các dòng xe giá rẻ, thậm chí đến nay đã có không ít hãng xe không còn trang bị hộp số tay trên tất cả các dòng sản phẩm của mình.

 

Bộ đĩa ly hợp khá đơn giản trên các loại hộp số tay truyền thống.

 

Lý do lớn nhất khiến hộp số tay hay còn gọi là số sàn bị “thất sủng” là do các mẫu xe trang bị loại hộp số này buộc người lái phải thao tác rất nhiều với việc liên tục đạp nhả côn (ly hợp), gài số bằng tay, và chuyện điều khiển xe sẽ càng trở nên cực hình khi di chuyển trong điều kiện giao thông chật hẹp, kẹt xe, thậm chí tồi tệ hơn nữa là tình trạng liên tục phải dừng khi đang lên dốc cao. Rất mỏi chân và dễ chết máy (nhất là đối với xe công suất bé) trở thành nỗi ám ảnh của không ít tài xế, đặc biệt là nữ giới.

 

Chân côn điện tử trên hệ thống eClutch của Bosch.

 

Tuy nhiên, vì vấn đề chi phí sản xuất mà đến nay, hộp số tay vẫn còn được sử dụng. Bên cạnh đó, hộp số tay vẫn có một ưu điểm rất đáng chú ý, đó là một chiếc xe trang bị loại hộp số này thường có mức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn khá nhiều so với phiên bản sử dụng hộp số tự động. Chính vì vậy mà Bosch đã nghiên cứu và mới đây đưa ra giải pháp khá đơn giản nhưng hiệu quả: sử dụng ly hợp điện tử - eClutch - cho hộp số tay. Phát minh mới của Bosch loại bỏ được hai điều phiền toái lớn nhất của hộp số tay là việc dễ chết máy và tình trạng phải liên tục sử dụng chân côn trong điều kiện giao thông chật chội.

 

Với hộp số tay, nhờ eClucth người lái có thể không cần nắn nót chân côn ở cấp số 1…

…nhưng việc sang số vẫn phải thực hiện bằng tay.

 

Việc thử nghiệm công nghệ mới này đã được Bosch tiến hành trên một chiếc Audi A3 hatchback. Chiếc xe vẫn giữ nguyên cần sang số và bàn đạp côn tiêu chuẩn, nhìn không khác gì một chiếc xe sử dụng hộp số tay truyền thống, và được đưa ra thử ở nhiều điều kiện vận hành khác nhau.

 

Các tay lái thử nghiệm đã cố gắng làm chết máy chiếc xe. Khi động cơ nổ ở tốc độ cầm chừng, bàn đạp côn được ấn sát sàn, sang số 1 rồi thả chân côn nhanh hết cỡ mà không hề nhấn ga. Với những chiếc xe sử dụng hộp số tay truyền thống thì việc này chắc chắn sẽ làm xe chết máy. Tuy nhiên, Audi A3 sử dụng eClutch chỉ rung khẽ rồi từ từ di chuyển, kim đồng hồ báo tốc độ vòng tua máy cũng chỉ nhích rất nhẹ. Sau đó, không đụng gì đến chân côn mà đạp phanh, chiếc xe chậm dần rồi dừng lại, ly hợp được tự động ngắt và động cơ lại chạy ở chế độ không tải thông thường. Nghĩa là chiếc xe vận hành ở cấp số 1 không khác gì một chiếc xe trang bị hộp số tự động.

Trên các dòng xe sử dụng hộp số tay truyền thống, ly hợp (côn) được điều khiển bởi hai xi-lanh thủy lực, gồm xi-lanh ly hợp cái gắn với bàn đạp ly hợp và xi-lanh ly hợp con gắn với lò xo đĩa ly hợp để cắt nối với bánh đà. Khi người lái đạp côn, thủy lực từ xi-lanh cái sẽ truyền sang xi-lanh con để cắt kết nối giữa bánh đà và đĩa ly hợp. Cơ cấu này gần như không có nhiều thay đổi trong suốt nhiều thập niên và đến nay vẫn còn được sử dụng. Với hệ thống eClutch, Bosch đơn giản chỉ là thay thế xi-lanh cái thông thường bằng xi-lanh điện tử, kết nối với các hệ thống khác trên xe như ECU, hệ thống treo và hộp số thông qua các cảm biến. Khi cần số ở vị trí số 1 và người lái buông nhanh chân côn, ly hợp được điều khiển khớp từ từ bằng điện nên không dẫn đến tình trạng chết máy, hiệu quả tương tự cũng đạt được khi người lái nhấn phanh dừng mà không đạp chân côn. Nói một cách dễ hiểu là eClutch đã làm thay việc xử lý chân côn cho ngọt với động cơ, còn thao tác đạp côn của lái xe chỉ còn mang ý nghĩa như một nút bấm mà thôi.

 

Hộp số tay truyền thống

 

Với phát kiến rất đơn giản, Bosch đã biến hộp số tay thành hộp số tự động ở cấp số 1. Ý nghĩa của việc này là làm cho hộp số tay trở nên dễ sử dụng hơn. Bên cạnh đó, một ý nghĩa quan trọng của phát minh đơn giản này là giảm mức tiêu hao nhiên liệu của xe. Các kỹ sư của Bosch cho biết, áp dụng cải tiến này thì một chiếc xe sử dụng hộp số tay sẽ trở nên tiện ích hơn, đồng thời tiết kiệm được 5% đến 10% nhiên liệu so với hộp số tự động. Ngoài ra, đây còn là tiền đề để giúp các nhà sản xuất ô tô áp dụng hệ thống tự động ngắt và khởi động lại động cơ khi dừng (auto start-stop) trên xe sử dụng hộp số tay, điều mà từ trước đến nay không thể.

 

Hộp số ly hợp kép

 

“Chưa có hệ thống nào như vậy trên thị trường hiện nay. Nó là hộp số tay với ly hợp điều khiển điện, rẻ hơn rất nhiều so với hộp số tự động sử dụng ly hợp kép”, Kersten Wehmeir, kỹ sư của Bosch cho biết. Đây cũng chính là lý do mà Bosch kỳ vọng phát minh mới của mình có thể được áp dụng đại trà, đặc biệt là trên các dòng xe bình dân, và hiện nay hãng đang tìm kiếm đối tác đầu tiên để áp dụng hệ thống này.

 

Tuy nhiên một số ý kiến cho rằng, phát minh của Bosch chỉ khắc phục được một phần rất nhỏ nhược điểm của hộp số tay, vì người dùng hiện nay không chỉ ngại mỏi chân hay ngại chết máy khi chạy xe số tay, mà còn “lười” cả việc sang số. Trong khi eClutch chỉ giải quyết được vấn đề chân côn, còn thao tác chuyển số vẫn do người điều khiển thực hiện. Ngoài ra, nhiều khách hàng yêu thích xe hộp số tay hiện nay không phải chỉ vì khả năng tiết kiệm nhiên liệu mà còn vì tính chất thể thao của xe khi nhả bàn đạp côn, cảm nhận độ trượt của côn rồi rú ga tăng tốc. Trong khi đó, chân côn của eClutch là chân côn điện tử, nên cảm giác tạo ra cho người lái là không thật, nhẹ khi đạp và khó nhận thấy độ trượt của côn khi nhả. Hệ thống này có phổ biến hay không nay phụ thuộc vào các nhà sản xuất ôtô, phụ thuộc vào bài toán chi phí của họ khi sản xuất các dòng xe giá rẻ.