Xe có hệ động bốn bánh toàn thời gian AWD (All wheel drive) là xe có hệ thống truyền động có khả năng cung cấp động năng cho tất cả các bánh của nó.

Khái niệm hệ dẫn động AWD

Trong các hệ thống dẫn động hiện nay, người ta sẽ chia làm 2 loại dẫn động 1 cầu và 2 cầu. Và trong mỗi loại người ta tiếp tục chia nhỏ thành 2 loại khác. Hệ thống dẫn động 1 cầu gồm dẫn động cầu trước, cầu sau. Trong khi hệ dẫn động 2 cầu gồm hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD và hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD.

Như vậy, hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD là một hệ dẫn động 2 cầu với 4 bánh xe truyền động liên tục dựa trên tỷ lệ phân phối lực kéo giữa cầu trước và cầu sau. Tỷ lệ này sẽ thay đổi liên tục suốt thời gian vận hành, có thể 20:80, 40:60 hay 10:90 tùy theo thiết lập của nhà sản xuất và với từng chế độ vận hành.

Khác với hệ thống 4WD hoạt động chủ yếu dựa trên cách gài cầu của người lái với khóa vi sai, hệ dẫn động AWD sử dụng vi sai trung tâm giới hạn trượt, giúp phân bổ lực kéo đến các bánh xe khác thay vì tập trung lực kéo vào bánh mất độ bám. Chính vì vậy hầu hết xe dẫn động AWD không có hộp số phụ như những xe dẫn động 4WD.

Sự phát triển của hệ dẫn động AWD​

Chiếc xe dẫn động AWD đầu tiên có tên Dernburg-Wagen được sản xuất bởi Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG) vào năm 1907. Nó không chỉ dẫn động AWD mà còn thiết kế 4 bánh dẫn hướng. Mẫu xe này đã gây được tiếng vang rất lớn vào năm 1908 khi hoàn thành chặng đường hàng ngàn cây số từ phía nam nước Đức đến Tây Phi, ngày nay là Cộng hòa Namibia.  

Mẫu xe Dernburg-Wagen

Khi chiến tranh thế giới thứ nhất diễn ra từ năm 1917, DMG hợp tác cùng Krupp AG để chế tạo mẫu xe tải KDI 100 và đã sản xuất hơn 900 chiếc phục vụ cho quận đội. Sau chiến tranh, hãng xe này tiếp tục phát triển phiên bản xe tải Daimler-Zugwagen, gọi tắt là “DZ” để phục vụ khách hàng dân sự.

Cũng trong thời gian này, Benz & Cie cũng ra mắt một số mẫu xe dùng cho quân đội như VRL và VRZ. Và vào đầu những năm 1920, công ty này cũng sản xuất 24 chiếc bọc thép VP 21 dẫn động AWD dành cho cảnh sát.

Đến năm 1926, hai công ty DMG và Benz & Cie sát nhập vào tạo nên Tập đoàn Daimler-Benz AG với thương hiệu Mercedes-Benz. Thành quả là sự ra đời của những mẫu xe dẫn động AWD nổi tiếng như mẫu 170 VL (W 139) vào năm 1936, Mercedes-Benz G 5 (W 152) vào năm 1938.

Cũng trong thời gian này, tại Mỹ cũng xuất hiện những chiếc xe dẫn động AWD đầu tiên. Vào năm 1928, Associated Equipment Company (AEC) và công ty con Four Wheel Drive Auto Company tại Mỹ cùng hợp tác để sản xuất những chiếc xe dẫn động AWD đầu tiên tại Mỹ.

Đến năm 1939, với nhu cầu phương tiện cho thế chiến thứ 2 tăng cao, GMC đã nhận được số lượng đơn đặt hàng hơn 4.400 xe quân sự sử dụng hệ thống dẫn động AWD. Sau thế chiến thứ hai, Mercedes-Benz Unimog ra đời năm 1950.

Mặc dù tất cả những dòng xe này sử dụng hệ thống dẫn động AWD, tuy nhiên chúng vẫn chưa thông minh và có khả năng biến thiên tỷ số truyền giữa hai cầu như thời hiện tại. Phần lớn cấu tạo hệ dẫn động AWD thời kỳ này đều dựa trên cấu trúc 4WD với khóa vi sai và tỷ số truyền cố định. Có thể tóm gọn đây là thời kỳ sơ khai, tạo nền tảng cho các hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian đầy thông minh sau này.

Từ năm 1972, Subaru gây được tiếng vang khi ra mắt mẫu Leone trang bị hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian hiện đại đầu tiên trên thế giới. Tiếp theo đó là Jeep giới thiệu hệ thống dẫn động Quadra Trac vào năm 1973, được trang bị trên 3 mẫu xe Wagoneer, Cherokee và Gladiator.

Subaru Leone

Năm 1980, Audi cho ra mắt hệ thống dẫn động Quattro, trong khi Mercedes-Benz mới giới thiệu hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian 4MATIC vào năm 1985. Cùng trong năm này, BMW cũng giới thiệu thệ thống dẫn động AWD của mình trên mẫu E30 325iX và đến năm 2003, BMW mới chính thức dùng tên gọi xDrive cho hệ thống này.

Mercedes 4Matic

Sau Subaru, các hãng xe Nhật Bản cũng bắt đầu cho ra mắt các hệ dẫn động AWD của riêng mình với những tên gọi khá đặc biệt. Nissan ra mắt hệ thống ATTESA năm 1987, Toyota ra mắt All-Trac vào năm 1988.

Mitsubishi cũng bắt đầu trang bị hệ dẫn động AWD cho mẫu xe biểu tượng 3000GT vào năm 1990. Và đến năm 2007, hệ thống này mới chính thức có tên gọi S-AWC (viết tắt của Super All-Wheel Control). Tương tự, Honda cũng chậm chân hơn khi ra mắt Hệ thống phân phối mô-men xoắn chủ động ATTS vào năm 1997 và sau này cải tiến với tên gọi SH-AWD ra mắt năm 2004.

Ưu điểm của hệ thống dẫn động AWD​

Khả năng tăng tốc​

So với các hệ thống dẫn động còn lại, AWD cho khả năng tăng tốc tốt hơn do cả bốn bánh đều cùng. Nếu hệ dẫn động 1 cầu thường mất lực bám ở bánh dẫn động trước mỗi lần nhấn ga tăng tốc, thì hệ dẫn động AWD lại gần như tận dụng từng Nm một cách hoàn hảo tại mỗi cầu dẫn động. Subaru từng dựng 1 video minh họa rất dễ hiểu cho vấn đề này.  

An toàn​

Với thiết kế cả 4 bánh đều dẫn động, người lái sẽ dễ dàng điều khiển trên mặt đường trơn trượt, hoặc đường đèo dốc liên tục. Nếu di chuyển bằng xe dẫn động cầu trước trên các đường trơn trượt, xe có thể di chuyển tốt, không hề thua kém xe dẫn động AWD.

Tuy nhiên trong trường hợp lên/xuống dốc, điểm yếu về hệ thống dẫn động này sẽ bắt đầu bộc lộ. Trong khi với xe dẫn động cầu sau trên đường trơn, người điều khiển rất khó kiểm soát chiếc xe bởi chúng liên tục xoay tròn. Chính điều này mà các hãng xe tại các khu vực Bắc Mỹ và Bắc Âu luôn có thêm phiên bản dẫn động AWD để khách hàng lựa chọn.  

Dễ sử dụng​

Với các dòng xe dẫn động AWD, người lái không phải mất thời gian làm quen với các thao tác gài cầu phức tạp. Các hãng xe ngày nay thường thiết lập sẵn một số chế độ địa hình phù hợp như Cát, Đá và Tuyết… Người lái chỉ cần lựa chọn để có thể di chuyển ổn định, tối ưu hóa lực kéo của động cơ. Sự đơn giản của hệ dẫn động AWD cũng tương tự như chúng ta chuyển từ lái xe số sàn qua số tự động, tất cả đều được tự động hoàn toàn.  

Phù hợp với mọi cấu trúc xe​

So với hệ dẫn động 4WD, hệ dẫn động AWD có tính ứng dụng cao hơn, có thể thiết kế cho mọi phương tiện từ sedan, CUV cho tới SUV. Các dòng xe bán tải ngày nay trên thế giới cũng có xu hướng sử dụng hệ dẫn động AWD hoặc Full-time 4WD sử dụng vi sai trung tâm giới hạn trượt.

Sở dĩ hệ thống AWD có thể ứng dụng trên nhiều dòng xe vì thiết kế gọn gàng và trọng lượng nhẹ hơn so với hệ thống 4WD. Vì vậy các dòng xe dẫn động AWD không cần quá nhiều không gian bên dưới gầm như hệ thống 4WD.

Tùy theo nhu cầu của khách hàng mà một số hãng xe có xu hướng phân bổ mô-men xoắn tập trung về phía cầu trước, trong khi một số hãng khác lại ưu tiên mô-men xoắn về phía cầu sau.

Nhược điểm của hệ thống dẫn động AWD​

Giá cao​

Để hệ dẫn động AWD có thể hoạt động, nhà sản xuất thường phải trang bị thêm rất nhiều chương trình điều khiển. Chính vì vậy chi phí sản xuất của một hệ thống AWD thường cao hơn so với các hệ dẫn động khác. Ngoài ra, để tận dụng tối đa ưu thế của hệ thống này, các hãng xe thường trang bị thêm một số tính năng an toàn khác như kiểm soát lực kéo, hệ thống giám sát chống trượt trên từng bánh xe, hệ thống phanh chủ động…

Một phần chi tiết của hệ dẫn động AWD

Tốn nhiên liệu​

Mặc dù có kích thước gọn hơn nhiều so với hệ dẫn động 4WD, nhưng năng lượng để hệ dẫn động AWD hoạt động cũng tốn kém hơn. Chưa kể lượng mô-men xoắn tiêu hao khi tỷ số truyền chuyển đổi từ cầu trước ra sau và ngược lại cũng khiến mức tiêu hao nhiên liệu tăng hơn so với hệ dẫn động 1 cầu.

Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa​

Với cấu trúc phức tạp và hoạt động dựa trên rất nhiều các cảm biến, hệ dẫn động AWD một khi gặp vấn đề sẽ tốn kém chi phí sữa chữa rất nhiều so với các hệ thống dẫn động 1 cầu. Các lỗi không chỉ xảy ra ở các hãng xe phổ thông mà trên cả các hệ thống danh tiếng như 4MATIC, xDrive hay Quattro.  

Tuy nhiên sau nhiều năm, việc hư hỏng phần cứng của các hệ dẫn động AWD gần như rất hiếm gặp. Chủ yếu là các hư hỏng các vị trí cảm biến như cảm biến hệ thống phanh ABS, cảm biến góc đặt bánh, cảm biến chân ga…

Nhìn chung hệ dẫn động AWD ngoài giá thành và chi phí sử dụng cao, các lợi ích mà hệ dẫn động này mang lại vượt trội hơn hẳn.

Nguồn otosaigon.com