Dẫn động cầu trước FWD hay cầu sau RWD, cái nào tốt hơn?

Thường thì người tiêu dùng không quan tâm lắm đến loại hệ dẫn động (cầu xe ô tô), họ thường quan tâm đến các thông số cơ bản như loại động cơ, công suất, mô-men xoắn, trang bị tiện nghi, an toàn,... Tuy nhiên, hệ thống dẫn động của chiếc xe cũng đôi khi rất quan trọng trong việc xử lý một số tình huống lái xe như quay đầu trên địa hình lầy lội hoặc trên đê.

• Dung tích động cơ lớn có ý nghĩa mạnh mẽ hơn
• Loại giấy phép lái xe D được phép điều khiển loại xe nào? Quy định mới về giấy phép lái xe 2020
• Ưu nhược điểm khi chọn mua xe Trung Quốc

Nhìn chung, hiện nay có 4 hệ thống dẫn động phổ biến gồm

• FWD (Front-Wheel Drive) là hệ thống dẫn động cầu trước, nghĩa là hai bánh trước sẽ trực tiếp nhận được sức đẩy từ động cơ. Hai bánh trước sẽ động cơ và kéo hai bánh sau di chuyển.

• RWD (Rear-Wheel Drive) là hệ dẫn động cầu sau. Hoạt động của hệ thống này giống như FWD, nhưng lần này là hai bánh sau quay và đẩy hai bánh trước di chuyển.

• AWD (All-Wheel Drive) là hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian. Tất cả 4 bánh xe luôn nhận được lực đẩy từ động cơ và phân phối lực kéo tự động thông qua thuật toán trong ECU. Chi tiết về hệ thống dẫn động này sẽ được phân tích kỹ hơn phía dưới.

• 4WD (4-Wheels Drive) cũng là hệ dẫn động 4 bánh nhưng chỉ hoạt động tạm thời. Xe trang bị hệ thống này có thể chuyển từ 4 bánh hoạt động đồng thời hoặc chỉ 2 bánh tùy thuộc vào sự lựa chọn của người lái thông qua cơ chế 'gài cầu' trong xe.

Tùy thuộc vào nhu cầu và từng loại xe, các hãng sẽ áp dụng hệ thống phù hợp. Xe off-road thường có hệ thống 4 bánh, xe đua và xe thể thao thì thường sử dụng cầu sau, còn xe cỡ nhỏ thì thường dùng cầu trước.

Trong bối cảnh một số dòng xe sử dụng cầu trước (FWD - Front-wheel Drive), thảo luận về ưu-nhược điểm của hệ thống này lại trở nên nổi lên. Thực tế, hai hệ thống này có thể được tìm thấy trên các dòng xe từ phổ thông đến cao cấp - song song với hệ thống 4 bánh mạnh mẽ hơn. Tuy nhiên, trên các dòng xe phổ thông, hệ thống cầu trước luôn chiếm ưu thế về số lượng. Vậy, lợi ích của việc sử dụng cầu trước là gì?

Có gì lợi ích khi sử dụng cầu trước?

Gần như tất cả các xe hiện nay đều dùng cầu trước. Trước đây, FWD là một tính năng khá hiếm nhưng hiện nay, khoảng 70% xe mới ra mắt đều có. Điều này cho thấy sự thay đổi đáng kể trong ngành công nghiệp ô tô khi từ cầu sau, ngành này chuyển sang cầu trước.

Lý do chính là vì hầu hết các xe hiện đại đều có động cơ phía trước thay vì phía sau như trước đây. Vì thế, việc truyền lực trực tiếp đến bánh trước thay vì qua trục sau - một cơ chế phức tạp và tốn năng lượng - là phương án tốt nhất.

Khi sử dụng cầu trước, nhà sản xuất có thể giảm chi phí sản xuất bằng cách loại bỏ các chi tiết không cần thiết, làm giảm trọng lượng của xe và tăng hiệu suất nhiên liệu. Thiết kế này cũng giúp dễ dàng bố trí các hệ thống khác như treo, phanh, hệ thống nhiên liệu, và xả thải.

Một điểm mạnh quan trọng của hệ dẫn động FWD là vì động cơ đặt phía trước, trọng lượng được truyền xuống bánh trước làm tăng độ bám đường, giúp xe hoạt động ổn định trên đường trơn.

Một lợi thế khác của cầu trước là không gian nội thất rộng rãi hơn. Không cần hốc lớn cho các cấu trúc truyền động, nhà sản xuất có thể thiết kế nội thất thoải mái hơn. Ví dụ, các dòng sedan nhỏ có ghế sau thoải mái nhờ không gian phẳng và không có vi sai cầu sau, giúp tăng không gian hành lý.

Các loại xe thường có hệ FWD là sedan nhỏ, trung, mini, điện... thậm chí cả sedan lớn, Crossover và SUV. Với yêu cầu tiết kiệm nhiên liệu và giảm giá thành, hầu hết các dòng xe hiện nay đều có phiên bản FWD để đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Tuy nhiên, ngoài những lợi ích trên, hệ FWD cũng có nhược điểm về vận hành.

• Do trọng lượng tập trung ở phía trước, xe FWD khó tăng tốc nhanh và thường thua kém xe RWD trên đoạn đường thẳng. 

• Vì trọng lượng phía trước nhiều hơn, xe FWD dễ mất lái khi vào cua do bánh trước trượt trên mặt đường trơn. 

• Thiết kế của FWD không phản ánh tính thực tế của một chiếc xe ô tô. Trục bánh trước phức tạp và phải đảm nhận nhiều chức năng, nhưng lại được giao cho hai bánh trước.

• Ngoài ra, lốp xe có tuổi thọ giới hạn, các lực ma sát từ dẫn động, định hướng, giảm tốc và tải trọng đều tác động lên bánh trước, làm chúng hao mòn nhanh, ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn. Trong khi đó, bánh sau thường chỉ chịu tải nhẹ và lăn theo xe.

Tuy nhiên, những nhược điểm trên đã được khắc phục, mặc dù chưa hoàn hảo, để đáp ứng nhu cầu tiết kiệm nhiên liệu và giảm chi phí sản xuất - đó cũng là hai ưu điểm lớn nhất của hệ thống FWD: tiết kiệm nhiên liệu và giảm chi phí sản xuất.

Ưu nhược điểm của hệ dẫn động cầu sau RWD

Những nhược điểm của FWD lại là ưu điểm của RWD.

• Cấu trúc truyền động từ trước ra sau giúp xe có sự cân bằng trọng lượng tốt hơn, tạo ra khả năng vận hành ổn định hơn. 

• Ngoài việc cân bằng trọng lượng, việc giải phóng bánh trước khỏi truyền động giúp xe có góc quay lớn hơn và cảm giác lái êm ái hơn. 

• Cấu trúc đơn giản hơn ở trục trước giúp các chi tiết cơ khí, hệ thống phanh và treo xe có độ bền cao hơn.

• Một ưu điểm khác của xe cầu sau là sự cân bằng, lực đẩy ở bánh sau khiến bánh trước xử lý khúc cua hay rẽ hướng chính xác và nhẹ nhàng. Đối với hầu hết xe, phần nặng nhất là động cơ và hộp số nằm ở phía trước, nên xe dẫn động cầu sau sẽ truyền tải trọng lượng và động năng đồng đều hơn từ sau ra trước, đẩy giới hạn vào cua và khả năng tăng tốc lên mức cao hơn so với xe cầu trước. Cũng vì lý do này mà các loại xe thể thao, xe sang hoặc xe đua hầu hết đều là dẫn động cầu sau.

• Chi phí sửa chữa cũng là một lợi thế khác của hệ thống dẫn động RWD. Mỗi khi có lỗi xuất hiện trên hệ truyền động RWD, chúng sẽ được xử lý một cách độc lập. Nhưng đối với các loại xe FWD thì ngược lại, bạn có thể sẽ phải sửa chữa thêm một chùm các chi tiết liên quan.

Giả sử bạn đang di chuyển với tốc độ cao và vô tình vấp phải ổ gà hoặc vật cản, thì điều chắc chắn là bánh trước của bạn sẽ ít hư hỏng hơn. Trong khi đó, với xe dẫn động cầu trước, bánh trước trở nên “nhạy cảm” hơn so với dẫn động cầu sau (ví dụ, chỉ cần va đập vào lề đường, hoặc đơn giản là mố đường cao, thì tỷ lệ hư hỏng những chi tiết đắt tiền bên trong sẽ cao hơn). Đây là lý do vì sao những chiếc crossover/SUV 7 chỗ, các dòng MPV, minivan, pickup, vốn có tải trọng lớn, khối lượng lớn vẫn sử dụng (RWD).

Các dòng xe điển hình trong số đó là Toyota Innova hay các phiên bản 1 cầu của dòng SUV cỡ trung như Mitsubishi Pajero, Toyota Fortuner, Ford Everest hay với bán tải Mitsubishi Triton, Toyota Hilux và Ford Ranger (nếu phiên bản 1 cầu) cũng là các mẫu xe kích thước lớn trọng lượng lớn và hầu hết dồn về bánh sau nhưng vẫn sử dụng hệ dẫn động cầu sau.

Ngoài ra, các dòng xe sedan thể thao, sedan hạng sang của Đức như Mercedes-Benz C-Class, E-Class, BMW 3 Series, 5 Series, 6 Series… nếu là phiên bản dẫn động 1 cầu, thì hầu hết đều được sử dụng hệ dẫn động cầu sau.

Thế nhưng, dẫn động cầu sau cũng không phải là thần thánh, những hạn chế của hệ thống RWD cũng rất dễ nhận thấy

• Khi tăng tốc, đặc biệt lúc đạp ga ở những xe có công suất lớn hoặc mô-men xoắn cao ở vòng tua thấp, hai bánh sau sẽ có hiện tượng trượt hoặc thân xe xoay ngang. Ở những xe hiệu năng cao, hệ thống chống trượt bắt buộc phải được trang bị.

• Trong những điều kiện đường trơn trượt, lầy lội hoặc tuyết, hai bánh sau sẽ mất ưu thế về lực kéo, do phải chịu thêm một lượng lớn từ khoang hành khách.

• Một phần dung tích khoang nội thất bị giảm bớt, do phải dành cho trục dẫn động. Một số mẫu xe có động cơ đặt sau không gặp tình trạng này như Porsche 911 hay Volkswagen Beetle.

• Trọng lượng của xe lớn hơn so với dẫn động cầu trước. Khối lượng tăng thêm từ trục dẫn động, từ những chi tiết gia cố thân xe do phải dành không gian cho trục dẫn động. Trục sau hay bán trục sau cũng thường dài hơn so với trục trước, vì thế nếu so sánh một mẫu xe cùng loại và cùng kích thước thì xe dẫn động cầu sau luôn nặng hơn so với xe dẫn động cầu trước.

• Cũng chính vì nhiều chi tiết hơn, do đó chi phí dành cho một mẫu xe dẫn động cầu sau luôn cao hơn, và ảnh hưởng rất nhiều tới giá bán của một chiếc xe dẫn động cầu sau.

• Công suất bị hao hụt nhiều hơn so với dẫn động cầu trước do phải truyền qua trục dẫn động. Tuy nhiên, điều này không ảnh hưởng với cấu hình động cơ đặt giữa hoặc phía sau xe.

Tuy nhiên, xét về hiệu quả chung thì hầu hết những nhược điểm của thiết kế dẫn động cầu sau đang được khắc phục hiệu quả. Các hệ thống treo độc lập đang được áp dụng để nhà sản xuất có thể đặt trục dẫn động và hộp số gần hơn vào phần thân xe, không chiếm nhiều không gian trong cabin như trước. Các hệ thống kiểm soát hành trình và điều khiển ổn định cho phép xe RWD đạt được khả năng hoạt động tốt trên các mặt đường trơn trượt.

Việc chế tạo những loại lốp xe phù hợp và sử dụng vật liệu trọng lượng nhẹ cũng là những cải tiến hiệu quả. Thậm chí, cho dù phải chấp nhận tất cả những nhược điểm nêu trên đi nữa thì nhiều người vẫn cảm thấy thích thú hơn khi điều khiển một chiếc xe truyền động cầu sau, đặc biệt khi vào những khúc cua tay áo. Đó chính cũng chính là lý do cho sự quay lại của những chiếc xe dẫn động cầu sau trong thời gian sắp tới.

Tóm lại

Với tất cả các ưu nhược điểm đã nêu trên, không có hệ dẫn động cầu trước FWD hay cầu sau RWD nào hoàn hảo nhất, chỉ có chiếc xe phù hợp nhất với điều kiện và nhu cầu sử dụng.

Nhà sản xuất sẽ quyết định sử dụng dẫn động cầu trước hoặc cầu sau cho từng mẫu xe khác nhau. Xe nhỏ di chuyển trong thành phố thường có dẫn động cầu trước, trong khi những chiếc xe chuyên chở nặng hoặc cần tốc độ ban đầu lớn thì sẽ sử dụng dẫn động cầu sau.

Vì vậy, quyết định chọn mua một chiếc xe dẫn động cầu trước FWD hay cầu sau RWD phù hợp tùy thuộc vào điều kiện, nhu cầu sử dụng, và mục đích sử dụng, có thể là kinh doanh dịch vụ hoặc đi lại hàng ngày trong thành phố.