Hệ thống dẫn động bốn bánh Four-wheel drive có hai trục truyền động và hộp phân phối (transfer case) để truyền lực đến cả bốn bánh. Hệ thống 4WD ngày nay là toàn thời gian hoặc bán thời gian. Trong hệ thống toàn thời gian, xe tự động chuyển đổi giữa dẫn động hai bánh và bốn bánh. Đối với hệ thống bán thời gian yêu cầu người lái thực hiện thao tác bằng tay để chuyển đổi. 4WD phát huy lợi thế của nó trong tuyết dày, đường trơn trượt và off-road.
#1. Hệ dẫn động 4 bánh 4WD là gì?
Hệ dẫn động bốn bánh, còn được gọi là 4×4 (“bốn x bốn”) hoặc 4WD viết tắt của Four-wheel drive. Thuật ngữ này đề cập đến hệ thống truyền động hai trục của xe có khả năng cung cấp mô-men xoắn đồng thời cho tất cả các bánh xe của nó. Nó có thể là toàn thời gian hoặc bán thời gian theo yêu cầu, và được liên kết thông qua một hộp phân phối (transfer case) cung cấp một trục truyền động đầu ra bổ sung và trong nhiều trường hợp, các dải bánh răng bổ sung.
Một chiếc xe dẫn động bốn bánh với mô-men xoắn được cung cấp cho cả hai trục được mô tả là “dẫn động tất cả bánh xe” (all-wheel drive AWD). Tuy nhiên, “dẫn động bánh” thường đề cập đến một tập hợp các thành phần và chức năng cụ thể và ứng dụng dành cho địa hình, thường tuân theo cách sử dụng thuật ngữ hiện đại. Xem thêm sự giống và khác nhau giữa 4WD và 4WD
#2. Ưu điểm và nhược điểm của 4WD
2.1. Ưu điểm
- Khả năng kéo rơ moóc hoặc tải trọng lớn tuyệt vời.
- Lý tưởng cho hoạt động off-road khắc nghiệt, trườn qua đá và di chuyển qua bùn.
- Khả năng vượt qua tuyết sâu mạnh mẽ.
- Cung cấp lực kéo cần thiết cho việc leo đồi.
2.2. Nhược điểm
- Đắt hơn FWD và RWD do có thêm các bộ phận.
- Tiết kiệm xăng kém hơn do hệ thống truyền động nặng hơn.
- Người lái phải chủ động nhớ kích hoạt nếu xe họ có hệ thống bán thời gian.
- Chi phí sửa chữa, bảo dưỡng lớn hơn.
#3. Giải thích các thuật ngữ
3.1. 4×4
Thuật ngữ “4×4” được dùng để chỉ một chiếc xe có 4 bánh và dẫn động cả 4 bánh xe. Về mặt cú pháp, số đầu tiên cho biết tổng số bánh xe (hay chính xác hơn là tổng số đầu trục) của chiếc xe và số thứ hai cho biết số đầu trục (bánh) được cung cấp năng lượng (dẫn động, chủ động). 4×2 có nghĩa là xe bốn bánh truyền mô-men xoắn động cơ đến hai đầu trục. Xe 6×4 có ba trục, hai trong số đó cung cấp mô-men xoắn cho hai đầu trục của mỗi trục xe.
3.2. 4WD
Thuật ngữ Four-wheel drive (4WD) để chỉ loại xe có hai trục (4 bánh) cung cấp mô-men xoắn cho bốn đầu trục (4 bánh). Ở thị trường Bắc Mỹ, thuật ngữ này thường dùng để chỉ một hệ thống được tối ưu hóa cho các điều kiện lái xe địa hình. Thuật ngữ “4WD” thường được chỉ định cho các xe được trang bị hộp phân phối để chuyển đổi giữa chế độ vận hành 2WD và 4WD, bằng tay hoặc tự động.
3.3. AWD All-wheel drive
Thuật ngữ dẫn động tất cả bánh xe (AWD) trong lịch sử đồng nghĩa với “dẫn động bốn bánh” trên các phương tiện bốn bánh và hệ dẫn động sáu bánh trên 6 × 6, v.v. Và được sử dụng theo kiểu đó ít nhất là vào đầu những năm 1920. Ngày nay ở Bắc Mỹ, thuật ngữ này được áp dụng cho cả xe hạng nặng và xe chở khách hạng nhẹ.
Khi đề cập đến các loại xe hạng nặng, thuật ngữ này ngày càng được áp dụng nhiều hơn để chỉ “hệ dẫn động nhiều bánh vĩnh viễn” trên các hệ thống dẫn động 2 × 2, 4 × 4, 6 × 6 hoặc 8 × 8 bao gồm vi sai giữa trục truyền động phía trước và phía sau. Điều này thường kết hợp với một số loại công nghệ chống trượt, cho phép các bộ vi sai quay ở các tốc độ khác nhau, nhưng vẫn có khả năng truyền mô-men xoắn từ bánh xe có lực kéo kém sang bánh xe có lực kéo tốt hơn.
Các hệ thống AWD điển hình hoạt động tốt trên mọi bề mặt đường, nhưng không nhằm mục đích sử dụng trên những cung đường địa hình khắc nghiệt hơn. Khi được sử dụng để mô tả hệ thống AWD trong xe chở khách hạng nhẹ, nó đề cập đến một hệ thống áp dụng mô-men xoắn cho tất cả bốn bánh (vĩnh viễn hoặc theo yêu cầu) và/hoặc nhằm mục đích cải thiện lực kéo và hiệu suất trên đường (đặc biệt trong điều kiện khắc nghiệt), hơn là cho các ứng dụng địa hình.
#4. Hệ dẫn động bốn bánh bán thời gian (Part-time 4WD)
Hệ thống 4WD bán thời gian, còn được gọi là 4WD theo yêu cầu (on-demand) là loại cơ bản nhất. Chúng cũng vẫn là loại phổ biến nhất để sử dụng đường địa hình. Có thể chuyển (bằng cơ hoặc bằng điện) từ dẫn động hai bánh sang bốn bánh. Điều này mang lại cho chúng sự linh hoạt để vận hành cả trên đường trường và địa hình. Khi hệ dẫn động bốn bánh được tham gia, hai trục quay cùng tốc độ.
Hệ thống thường không có vi sai trung tâm. Vì lý do đó, không nên sử dụng xe 4WD bán thời gian trên mặt đường khô ráo. Nếu vận hành 4WD trên đường khô, có thể xảy ra hư hỏng lốp và hệ thống truyền lực.
Bởi vì nó hoạt động trên đường địa hình, chiếc xe thường có chiều cao hành trình cao hơn. Điều này là để vượt qua chướng ngại vật trên đường không bằng phẳng mà không bị hư hại. Khóa trung tâm (moay ơ) có sẵn trên một số kiểu xe. Chúng giúp tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn bằng cách ngắt vi sai cầu trước.
#5. Dẫn động 4 bánh toàn thời gian (Full-time 4WD)
Đây là hệ dẫn động bốn bánh nguyên bản. Nó đã và vẫn được thiết kế để chạy địa hình cực mạnh. Phổ biến trên hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian là khóa vi sai. Khóa vi sai này giúp ngăn một bánh xe trượt trên cùng một trục nếu bánh kia có lực kéo. Các hệ thống này không tiết kiệm xăng tốt do trọng lượng điển hình của chúng.
4WD toàn thời gian cung cấp năng lượng cho cả bốn bánh, toàn thời gian. Để giải quyết vấn đề ràng buộc truyền động (transmission wind-up), hệ thống sử dụng vi sai trung tâm, cho phép tốc độ khác nhau cho mỗi trục.
Hộp phân phối cung cấp năng lượng cho bánh trước và bánh sau liên tục, nhưng vi sai trung tâm cho phép các tốc độ quay khác nhau. Điều này giúp tránh khả năng bị cuốn vào đường truyền ràng buộc.
Trong hệ thống toàn thời gian, vi sai trung tâm có thể được khóa, buộc các bánh xe quay với cùng tốc độ và do đó cung cấp khả năng off-road sỏi đá, trơn trượt giống như các hệ thống bán thời gian của nó.
Khóa vi sai được sử dụng cho trường hợp đường địa hình cực kỳ khó khăn và bạn cần lực kéo tối ưu từ các bánh xe và mô-men xoắn cực đại từ hệ thống truyền động của bạn.
#6. Các dải số dẫn động 4WD
4WD bán thời gian và toàn thời gian thường có hộp phân phối phạm vi kép (dual-range), 2 cấp số. Giúp cho bạn sự tự do hơn nữa khi di chuyển trên những con đường địa hình.
- Dẫn động 2 bánh dải cao 2H (2WD high range), hai bánh xe sau sẽ đẫn động xe của bạn. Bạn sử dụng 2H để lái xe đường bình thường.
- Dẫn động 4 bánh dải cao 4H (high range): Tất cả bốn bánh đều đang dẫn động xe của bạn. Sử dụng 4H cho các bề mặt cần lực kéo lớn hơn như đường trơn trượt nhẹ, cát sỏi chắc,…
- Dẫn động 4 bánh dải thấp 4L (low range): Tất cả bốn bánh đều đang dẫn động xe của bạn và tỷ số truyền thấp đang được sử dụng. Bánh xe của bạn sẽ quay chậm hơn nhiều so với ở dải cao, vì vậy tốc độ chậm hơn và mô-men xoắn lớn hơn nhiều. Sử dụng cho cát mềm, cồn cát, đồi dốc, bùn hoặc tuyết sâu và trên trườn đá.
Trước đây, việc chuyển đổi dải số được thực hiện thông qua cần chuyển cạnh cần chuyển số chính. Một số xe thì người lái phải ra ngoài và thực hiện thao tác khóa để xe có thể làm việc trên đường địa hình; và sau đó mở khóa khi chuyển về 2H. Nhưng bây giờ bạn có thể thực hiện chuyển đổi thông qua một nút hoặc núm xoay trong cabin.
Những xe 4WD hiện đại, bạn có thể chuyển từ 2H sang 4H mà không cần dừng lại. Nhưng bạn vẫn phải dừng hoàn toàn để chuyển từ 4H sang 4L.
Xem thêm: Hệ dẫn động AWD và 4WD – Giống và Khác nhau như thế nào?
