Sự khác biệt giữa động cơ đặt dọc và đặt ngang trên ô tô

Khi tìm hiểu về ô tô, người dùng thường quan tâm đến công suất, mô-men xoắn, hộp số hay các công nghệ an toàn. Tuy nhiên, có một yếu tố kỹ thuật ít được chú ý hơn nhưng lại ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính vận hành của chiếc xe: cách bố trí động cơ.

Động cơ đặt ngang thiên về tính thực dụng

Động cơ đặt ngang (transverse engine) là kiểu bố trí mà trục khuỷu nằm vuông góc với chiều dài thân xe. Nói đơn giản, khi mở nắp ca-pô, động cơ được đặt theo chiều ngang khoang máy.

Đây là cấu hình phổ biến nhất hiện nay, thường kết hợp với hệ dẫn động cầu trước (FWD). Nhiều mẫu xe quen thuộc tại Việt Nam như Toyota Vios, Honda City, Hyundai Accent, Mazda3, Mazda CX-5, Hyundai Tucson hay Kia Sportage đều sử dụng cấu hình này. Lý do chính nằm ở khả năng tối ưu không gian.

Khi động cơ và hộp số được đặt gọn trong khoang trước còn xe không cần trục các-đăng chạy dọc thân xe để truyền lực tới cầu sau, khoang hành khách rộng rãi hơn, sàn xe phẳng hơn và thể tích khoang hành lý cũng được cải thiện. Đây là lý do kiểu động cơ này rất phù hợp với các loại xe thực dụng, thiên về phục vụ đi lại thuần tuý.

Bên cạnh đó, cấu hình động cơ đặt ngang còn giúp giảm số lượng chi tiết cơ khí, đơn giản hóa quy trình sản xuất và giảm chi phí chế tạo. Đây là yếu tố rất quan trọng đối với các dòng xe hướng đến khách hàng gia đình hoặc xe đô thị.

Trong điều kiện sử dụng hằng ngày, động cơ đặt ngang hoàn toàn đáp ứng tốt nhu cầu vận hành. Xe dễ điều khiển, tiết kiệm nhiên liệu và có chi phí bảo dưỡng hợp lý.

Tuy nhiên, khi công suất động cơ tăng cao, cấu hình này bắt đầu bộc lộ những giới hạn nhất định. Do hai bánh trước vừa phải đảm nhận nhiệm vụ đánh lái vừa truyền lực xuống mặt đường, xe có thể xuất hiện hiện tượng vô-lăng bị kéo lệch khi tăng tốc mạnh. Đây là lý do các mẫu xe hiệu suất cao sử dụng động cơ đặt ngang thường phải trang bị vi sai điện tử hoặc các giải pháp kiểm soát lực kéo phức tạp để duy trì sự ổn định.

Động cơ đặt dọc thiên về cảm giác vận hành

Khác với động cơ đặt ngang, động cơ đặt dọc (longitudinal engine) được lắp theo chiều dài thân xe, với trục khuỷu nằm song song với hướng di chuyển. Trong cấu hình này, hộp số thường được bố trí phía sau động cơ và lực được truyền dọc thân xe đến cầu sau hoặc cả bốn bánh.

Trước đây, động cơ đặt dọc là kiểu bố trí quen thuộc trên các dòng xe sang, xe thể thao hoặc SUV cỡ lớn. Những cái tên nổi bật gồm BMW Series 3, BMW Series 5, Mercedes-Benz C-Class, Mercedes-Benz E-Class... Ưu điểm lớn nhất của động cơ đặt dọc là khả năng cân bằng trọng lượng.

Do động cơ có thể được đẩy lùi sâu hơn về phía khoang lái, các kỹ sư dễ dàng đạt tỷ lệ phân bổ trọng lượng gần mức lý tưởng 50:50 giữa cầu trước và cầu sau. Điều này giúp chiếc xe ổn định hơn khi vào cua, phản ứng lái chính xác hơn và tạo cảm giác điều khiển tự nhiên hơn. Đó cũng là lý do BMW từ lâu theo đuổi triết lý động cơ đặt dọc kết hợp dẫn động cầu sau trên các dòng sedan thể thao của mình.

Một ưu điểm khác là khả năng xử lý công suất lớn. Kiểu đặt dọc cho phép sử dụng các động cơ nhiều xy lanh với dung tích lớn như I6, V6, V8, V10 hoặc V12 dễ dàng hơn so với bố trí ngang. Chính vì vậy, các mẫu xe hiệu năng cao hoặc xe sang cỡ lớn thường lựa chọn cấu hình dọc.

Dĩ nhiên, trong quá trình sử dụng hàng ngày, không phải người dùng nào cũng nhận ra sự khác biệt giữa hai cấu hình. Tuy nhiên, khi vận hành ở tốc độ cao hoặc trên những cung đường nhiều khúc cua, sự khác biệt trở nên rõ ràng hơn. Xe động cơ đặt ngang, dẫn động cầu trước thường có xu hướng an toàn và dễ kiểm soát. Khi vào cua quá nhanh, xe thường bị thiếu lái (understeer), tức phần đầu xe có xu hướng lao rộng ra ngoài.

Ngược lại, xe động cơ đặt dọc kết hợp dẫn động cầu sau thường mang đến cảm giác lái linh hoạt hơn. Người lái có thể cảm nhận rõ sự phân bổ lực giữa các bánh xe, đồng thời điều chỉnh quỹ đạo xe chính xác hơn thông qua chân ga và vô-lăng.

Đó là lý do nhiều người yêu thích cảm giác lái thường đánh giá cao các mẫu xe có động cơ đặt dọc, dù đó là các mẫu xe sang như Mercedes-Benz C/E/S, BMW Series 3/5/7, cho tới xe thể thao như Mazda MX-5 hay Toyota GR86.

Sự xuất hiện của những mẫu xe như Mazda CX-60, CX-90 mới đây tại Việt Nam đánh dấu việc các hãng xe phổ thông tìm cách nâng tầm trải nghiệm thông qua việc mang những giá trị vận hành vốn chỉ xuất hiện trên xe sang đến gần hơn với người dùng.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không có kiểu bố trí động cơ nào tốt hơn hoàn toàn. Thay vào đó, điều quan trọng là người mua xe cần biết chính xác kiểu nào phù hợp với nhu cầu sử dụng xe của mình.