Công nghệ nổi bật trên Audi Q3 (phần 1)

Công nghệ tiên tiến luôn là niềm tự hào của các mẫu xe Audi danh tiếng, chiếc Q3 mới nhất được giới thiệu tại thị trường Việt Nam cũng không phải là ngoại lệ. Hãy xem Audi Q3 có gì nổi bật về mặt công nghệ trong bài viết dưới đây.

1. Công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp dành cho động cơ xăng GDI (Gasoline Direct Injection).

Ý tưởng phun nhiên liệu trực tiếp trên động cơ xăng được kỹ sư người Thụy điển Jonas Hesselman áp dụng đầu tiên trên động cơ lai “Hesselman engine” – kết hợp động cơ xăng và động cơ diesel vào năm 1925, sau đó động cơ này được trang bị trên máy bay để sử dụng trong suốt thời kỳ chiến tranh thế giới thứ 2. Tiếp theo, Bosch phát triển động cơ này cho 2 nhà sản xuất ôtô là Goliath và Gutbrod và ra mắt vào năm 1953. Công nghệ này vẫn được các nhà sản xuất ôtô theo đuổi nhưng không có sự đột phá lớn trong việc phổ biến rộng rãi ra các xe thị trường.

Vào năm 1996, Mitshubishi bất ngờ đưa công nghệ này trở lại với người tiêu dùng trên mẫu xe Galant và  các nhà sản xuất ôtô cũng giới thiệu công nghệ này trên một hoặc vài model của mình như Nissan với xe Leopard (năm 1997),  Toyota D4 với dòng động cơ SZ và NZ (năm 1998) hay Renault với mẫu Megane (năm 1999)…

Điểm khác biệt lớn nhất của công nghệ phun xăng trực tiếp so với các động cơ phun xăng điện tử là thay vì đặt vòi phun ở phía trước xupap và hình thành hỗn hợp xăng và không khí bên ngoài buồng đốt thì hệ thống phun xăng trực tiếp đặt vòi phun trực tiếp bên trong xilanh vì vậy hỗn hợp xăng và không khí sẽ được hình thành trực tiếp ngay trong buồng đốt.

Quá trình phun nhiên liệu được chia thành hai giai đoạn. Trong kỳ nạp, một lượng nhỏ nhiên liệu được phun trước vào trong buồng đốt để làm mát khí nạp từ đó tăng được lượng khí nạp vào bên trong xilanh. Quá trình phun chính diễn ra khi piston chạm đến điểm chết trên trong kỳ nén ngay trước khi bugi đánh lửa.

Với đặc điểm làm việc giống động cơ diesel nên kết cấu đỉnh piston của động cơ GDI cũng được thiết kế giống như trên động cơ diesel để đảm bảo khi nhiên liệu và không khí khi đưa vào bên trong xilanh thì được hòa trộn một cách tối ưu và đồng đều trên khắp không gian của buồng cháy. Bên cạnh đó, vòi phun nhiên liệu trên động cơ GDI cũng phải có áp suất phun lớn hơn giúp các hạt nhiên liệu được phun ra tơi hơn. Điều này giải thích tại sao động cơ GDI có thể hoạt động với hỗn hợp rất loãng trong điều kiện tải trọng nhẹ và động cơ làm việc ở tốc độ cao đồng thời có thể nâng được tỷ số nén của động cơ lên mức 12,5:1 mà vẫn không xảy ra hiện tượng kích nổ trong khi các động cơ xăng thông thường tỷ số nén chỉ dừng ở mức 9-10,5:1.

Ngoài việc sử dụng công nghệ phun xăng trực tiếp GDI, động cơ của Q3 còn kết hợp với tăng áp Turbochager giúp tăng được công suất động cơ, giảm được 15% mức tiết tiêu thụ nhiên liệu và cho gia khí thải sạch hơn so với các động cơ phun xăng điện tử. Vì vật liệu sử dụng làm piston và xilanh phải có độ bền cao (do nhiệt sinh ra trong quá trình cháy cao hơn rất nhiều) và chế tạo vòi phun cũng phức tạp hơn làm tăng chi phi nên đây là một lý do quan trọng khiến hệ thống phun xăng điện trực tiếp GDI không phổ biến như phun xăng điện tử EFI.

2. Hộp số ly hợp kép 7 cấp S-tronic

Về mặt lý thuyết thì hộp số càng nhiều cấp số càng thuận lợi cho người sử dụng bởi lẽ nó có thể đáp ứng được nhiều điều kiện làm việc khác nhau của tải trọng và mặt đường. Tuy nhiên chúng có nhược điểm là mất thời gian khi chuyển số. Hãy thử tường tượng khi đi trên đường cao tốc muốn đi số 7 tức là lái xe phải gạt cần số 7 lần – quá bất tiện khi sử dụng. Và hộp số ly hợp kép là giải pháp có thể giải quyết được cả 2 vấn đề trên.

S-tronic còn được gọi là “hộp số lai” bởi đây là sự kết hợp những ưu điểm của hộp số sàn và hộp số tự động. Trên hộp số này thay vì sử dụng ly hợp ma sát khô như trên các hộp số cơ khí thông thường mà sử dụng các tấm ma sát kết hợp với biến mô thủy lực như trên hộp số tự động giúp quá trình sang số trở nên êm dịu hơn. Tuy nhiên, đây lại không phải là hộp số tự động bởi lẽ S-tronic sử dụng các cặp bánh răng ăn khớp ngoài chứ không sử dụng bộ truyền bánh răng hành tinh, các cặp bánh răng này kết hợp với hai trục độc lập dẫn động từ các đĩa ma sát có thể tạo nên 7 cấp số truyền khác nhau – điều mà các hộp số cơ khí thông thường hay hộp số tự động không đáp ứng được do tính bất tiện khi muốn chuyển số. 

Về mặt cấu tạo, S-Tronic sử dụng 2 bộ đĩa ma sát hoạt động độc lập để dẫn động cho 2 trục lồng vào nhau và trên các trục này lắp các bánh răng dẫn động tới các tay số. Trên trục thứ 2 bên ngoài lắp đặt các bánh răng dẫn động các số 2,4,6, trong khi đó trục 1(lồng bên trong trục 2) bố trí các bánh răng dẫn động các số lẻ 1,3, 7, 5. Nhờ vậy, khi xe đang vận hành ở số 1 có thể sẵn sàng chuyển qua số 3 mà không cần phải qua số 2, chính vì vậy lái xe có thể chuyển từ số 1 lên số 7 chỉ cần qua 3 lần chuyển số – điều này giúp lái xe thuận tiện và tiết kiệm thời gian sang số.

Bên cạnh đó, Hộp số S-Tronic trang bị trên Q3 có một cải tiến mới, khi xe đang di chuyển nhưng các cảm biến xác định không có tác động lên bàn đạp ga hay bàn đạp phanh thì ngay lập tức các tấm ma sát sẽ tách ra, lúc này xe sẽ di chuyển hoàn toàn dựa vào quán tính mà không nhận lực kéo từ động cơ – đóng vai trò là lực cản do động cơ làm việc ở tốc độ vòng quay thấp. Nhờ vậy động cơ sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn.

S.Thu