Nhiều mẫu xe Mazda mới tại Việt Nam như CX-60, CX-90 và Mazda MX-5 gây chú ý khi sử dụng động cơ đặt dọc cùng hệ dẫn động cầu sau, khác biệt so với các mẫu xe trước đây của hãng vốn ưa chuộng động cơ đặt ngang và dẫn động cầu trước. Sự khác biệt này ảnh hưởng như thế nào đến trải nghiệm lái?
Cảm giác lái của một chiếc xe không chỉ phụ thuộc vào hệ thống treo hay vô-lăng, mà còn chịu ảnh hưởng sâu sắc từ cách bố trí các thành phần cơ khí. Trong đó, vị trí lắp đặt động cơ là yếu tố ít được chú ý nhưng lại có tác động đáng kể đến khả năng cân bằng và phản ứng của xe khi vận hành.
Động cơ đặt ngang là lựa chọn phổ biến trên đa số ôtô con hiện nay nhờ khả năng tối ưu không gian và chi phí sản xuất. Ngược lại, động cơ đặt dọc thường xuất hiện trên các mẫu xe sang, xe thể thao hoặc bán tải nhờ những lợi thế về khả năng truyền động và phân bổ trọng lượng.
Hình mô tả động cơ đặt ngang (trái) và đặt dọc (phải). Ảnh: Cultureauto
Động cơ đặt ngang
Động cơ đặt ngang (transverse engine) là kiểu bố trí mà trục khuỷu nằm vuông góc với chiều dài thân xe. Cấu hình này phổ biến trên các xe dẫn động cầu trước (FWD) như Toyota Vios, Honda City, Mazda CX-5 hay Hyundai Tucson.
Ưu điểm lớn nhất là tiết kiệm diện tích. Do động cơ và hộp số đặt chung khoang trước, không cần trục truyền động dọc thân xe, không gian nội thất được mở rộng, đặc biệt ở hàng ghế sau và khoang hành lý. Cấu hình này cũng giảm chi tiết cơ khí, đơn giản hóa sản xuất và giảm trọng lượng xe.
Khoang máy của một mẫu xe phổ thông sử dụng cấu hình động cơ đặt ngang, dẫn động cầu trước. Ảnh: Hồ Tân
Tuy nhiên, động cơ đặt ngang có giới hạn khi áp dụng trên xe công suất lớn. Phần lớn xe dùng cấu hình này kết hợp dẫn động cầu trước, khiến hai bánh trước vừa truyền lực vừa đánh lái. Khi mô-men xoắn lớn, lực kéo không đồng đều có thể gây hiện tượng "torque steer" (vô-lăng bị kéo lệch). Xe hiệu suất cao dùng động cơ đặt ngang thường cần giải pháp kỹ thuật bổ sung để hạn chế hiện tượng này.
Động cơ đặt dọc
Động cơ đặt dọc (longitudinal engine) là kiểu bố trí trục khuỷu song song với chiều dài xe, lắp theo hướng từ trước ra sau. Hộp số thường nối tiếp phía sau động cơ, tạo cụm truyền động dọc thân xe. Cấu hình này phổ biến trên xe dẫn động cầu sau hoặc bốn bánh, như trên các mẫu xe của BMW, Mercedes, Audi, Ferrari, hay Mazda CX-60, CX-90.
Khối động cơ V12 đặt dọc trên mẫu Mercedes Maybach S-Class S680. Ảnh: Motor1
Do hộp số nằm sau động cơ và lực truyền dọc, hệ truyền động chịu mô-men xoắn lớn, phù hợp động cơ công suất cao hoặc xe chở tải nặng. Một ưu điểm khác là khả năng phân bổ trọng lượng. Động cơ được đẩy lùi gần khoang lái giúp tỷ lệ khối lượng giữa cầu trước và sau cân bằng hơn, tăng ổn định khi vào cua và cho cảm giác lái chính xác.
Đổi lại, động cơ đặt dọc thường chiếm nhiều diện tích, khoang động cơ dài hơn làm thu hẹp không gian hành khách, đồng thời chi phí sản xuất cao hơn.
Vì sao xe cao cấp, hiệu năng cao thường dùng động cơ đặt dọc?
Cấu hình động cơ đặt dọc tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều yếu tố vận hành của các dòng xe cao cấp, hướng tới cảm giác lái. Thứ nhất, cấu hình này phù hợp với hệ dẫn động cầu sau. Khi bánh sau truyền lực còn bánh trước tập trung đánh lái, cảm giác điều khiển chính xác và tự nhiên hơn. Thứ hai, động cơ đặt dọc giúp kỹ sư dễ dàng cân bằng trọng lượng giữa hai trục xe, yếu tố quan trọng với xe thể thao hoặc hiệu suất cao.
Cuối cùng, động cơ đặt dọc thuận lợi khi lắp các động cơ cỡ lớn như máy 6 xi-lanh thẳng hàng (I6), V6, V8, V10, V12. Đây là lý do nhiều hãng xe sang vẫn duy trì cấu hình này trên các sản phẩm chủ lực.
Trong khi đó, động cơ đặt ngang tối ưu không gian, giảm chi phí sản xuất, phù hợp xe gia đình và nhu cầu sử dụng hàng ngày. Với người dùng phổ thông, sự khác biệt về cảm giác vận hành có thể không dễ nhận ra trong điều kiện sử dụng thông thường. Tuy nhiên, đối với các kỹ sư ôtô, hướng đặt động cơ là một trong những yếu tố then chốt quyết định đặc tính vận hành của mỗi mẫu xe.
