Số hay Tự động? Ảnh hưởng của hộp số đến mức tiêu thụ nhiên liệu

Chia sẻ trang này
Hộp số sàn tiêu thụ ít nhiên liệu hơn trước; nhưng thông tin này phần lớn mất hiệu lực từ mẫu năm 2016 trở đi. Từ thời điểm đó, các hộp số tự động trở nên tiết kiệm nhiên liệu hơn hầu hết các bản số sàn nhờ số lượng số tăng lên và thiết kế ngày càng hiệu quả hơn. Ngày nay, sự khác biệt giữa hai loại hộp số ở hầu hết các xe nằm dưới mức 1-2 mpg, và yếu tố quyết định cuối cùng không còn là hộp số mà là phong cách lái xe.
Những điểm nổi bật
- Từ mẫu năm 2016 trở đi, hộp số tự động trung bình tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số sàn.
- Trước đây, số tự động có thể tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn số sàn tới 10%.
- Một chiếc số tự động hiện đại 8 cấp có thể tự mang lại mức cải thiện tiêu thụ nhiên liệu 21-24%.
- Trong điều kiện dừng-xuất phát nội đô, CVT nổi bật; trên cao tốc, hộp số ly hợp kép và số tự động được tỷ lệ tốt nổi bật hơn.
- Các lần chuyển số mượt mà có thể cải thiện mức tiêu thụ 5-10%.
Tại sao hộp số tự động trước đây tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn?
Câu trả lời nằm ở biến mô mô-men xoắn. Trong các hộp số tự động thủy lực cổ điển, biến mô mô-men xoắn tạo kết nối giữa động cơ và hộp số, hoạt động kém hiệu quả hơn nhiều về mặt cơ khí so với ly hợp trong hộp số sàn. Một phần công suất bị thất thoát khi chuyển thành chuyển động của chất lỏng; động cơ vì thế phải đốt nhiều nhiên liệu hơn để thực hiện cùng một công việc. Ngay cả khi biến mô khóa lại và chuyển sang kết nối cơ khí sau khi ra khỏi số một, số lượng số thấp khiến động cơ thường xuyên hoạt động ở dải vòng tua kém hiệu quả.
Vì vậy trong nhiều năm quy luật rất rõ ràng: hộp số tự động tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn bản số sàn tới 10%. Vì tỷ lệ này đủ lớn, người lái quan tâm đến tiết kiệm nhiên liệu gần như luôn chọn số sàn. Quan niệm phổ biến vẫn còn tồn tại ngày nay chính là bắt nguồn từ giai đoạn này.
Các hộp số tự động hiện đại đã vượt qua số sàn như thế nào?
Hai bước phát triển đã đảo ngược bức tranh này. Thứ nhất là số lượng số: hầu hết các hộp số tự động hiện đại có nhiều số hơn các hộp số sàn cùng thời. Các hộp số tự động từ 6 số trở lên giờ đã trở thành tiêu chuẩn; các hộp 8, 9 thậm chí 10 số ngày càng phổ biến. Nhiều số hơn nghĩa là động cơ có thể duy trì dải vòng tua hiệu quả hơn ở mọi tốc độ. Đó là câu trả lời ngắn gọn cho việc tại sao số tự động hiệu quả hơn: khi chọn đúng tỷ số truyền, cần ít công suất hơn để tăng tốc xe.
Thứ hai là bóng đổ của biến mô đã thu hẹp lại. Việc cơ chế khóa trở nên phổ biến và các cải tiến trong thiết kế chung đã làm giảm đáng kể tổn thất hiệu suất của các hộp số tự động dùng biến mô mô-men xoắn. Từ mẫu năm 2016 trở đi, hộp số tự động đã trở nên tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số sàn trên cơ sở dữ liệu chính thức. Mệnh đề "số sàn luôn tiết kiệm hơn" ngày nay chỉ còn là một quan niệm, không phải một sự thật đã được đo lường.
Một ví dụ cụ thể cho thấy rõ sức mạnh của số lượng số: một hộp số tự động hiện đại 8 cấp có thể tự mang lại mức cải thiện tiêu thụ nhiên liệu 21-24%. Đây là bằng chứng đo lường được cho thấy hộp số có thể tạo ra sự khác biệt lớn như thế nào trong tiêu thụ nhiên liệu hằng ngày khi được xem như một bộ phận riêng lẻ.
Số bánh răng và tỉ số truyền thay đổi mức tiêu thụ như thế nào?
Nhiệm vụ của hộp số là điều chỉnh vòng tua động cơ và mô-men xoắn truyền đến bánh xe; mức tiêu thụ nhiên liệu là kết quả trực tiếp của sự điều chỉnh đó. Động cơ quay ở vòng tua thấp hơn tại cùng một tốc độ sẽ tốn ít nhiên liệu hơn, vì vậy trên đường cao tốc, tỉ số trục sau dài (số học thấp) mang lại lợi thế. Con số tỉ số trục sau càng nhỏ, hiệu suất nhiên liệu càng được cải thiện; con số càng lớn, lực kéo càng tăng nhưng mức tiêu thụ lại xấu đi. Các bánh răng ngắn như 3.73 hay 4.10 thậm chí có thể tác động tích cực đến hiệu suất đô thị trong một số trường hợp sử dụng.
Sự cân bằng ở đây không giống nhau với mỗi chiếc xe: một tỉ số truyền được chọn sai sẽ làm chậm khả năng tăng tốc, giảm hiệu suất và tạo thêm áp lực không cần thiết lên hệ thống truyền động. Vì vậy, khi so sánh mức tiêu thụ trên cao tốc của hai chiếc hộp số, không chỉ cần nhìn vào câu hỏi "số tay hay số tự động", mà còn phải xem chiếc nào được trang bị tỉ số truyền cuối (final drive) dài hơn. Lý do một số xe số tay lại tiết kiệm bất ngờ trên đường cao tốc chính là tỉ số này nhiều hơn là hộp số.
CVT hay DCT ít tốn xăng hơn?

Trong thế giới số tự động hiện đại, còn có hai nhân vật quan trọng khác và cả hai hoạt động theo logic khác nhau. CVT (hộp số biến thiên liên tục) hoàn toàn không có các số cố định; nó giữ động cơ ở vòng tua hiệu quả nhất có thể cho từng tốc độ. Nhờ khả năng này, CVT thường cho kết quả tốt hơn một chút về hiệu suất nhiên liệu và vì không có số cố định nên nó vận hành êm ái trong giao thông dừng-đi.
Hộp số ly hợp kép (DCT) lại chuyển số trong vài phần nghìn giây bằng cách chuẩn bị trước hai nhóm số riêng biệt. Đó là một giải pháp hiệu quả, nhưng những tuyên bố tuyệt đối như "DCT luôn hiệu quả hơn CVT" hay ngược lại là không đúng. Xu hướng chung như sau: trong sử dụng đô thị và dừng-đi, CVT mang lại hiệu suất nhiên liệu tốt hơn; trên cao tốc, DCT với những lần chuyển số êm và nhanh có thể bắt kịp thậm chí vượt qua CVT.
Trong số bộ ba chính (số tay, số tự động cổ điển, CVT), các so sánh chỉ ra CVT là lựa chọn cho giá trị tiêu thụ tốt nhất; nhưng điều đó có cái giá của nó: CVT là loại hộp số có chi phí bảo dưỡng đắt nhất. Ngoài ra, eCVT được sử dụng trên xe hybrid thường là một phần của tổ hợp mang lại hiệu suất kinh tế tốt nhất trong sử dụng hỗn hợp và đô thị.
| Hộp số | Điểm mạnh của nó | Bảng thành tích tiêu thụ |
|---|---|---|
| Số tay | Tài xế khéo léo, đường ổn định tốc độ | Trước đây dẫn đầu; nay sự chênh lệch tối thiểu |
| Số tự động cổ điển | Số tự động cổ điển | Từ năm 2016 thường vượt qua số tay |
| Thường vượt qua số tay kể từ 2016 | CVT | Đô thị, giao thông dừng-đi |
| Kinh tế nhất, bảo dưỡng đắt nhất | Ly hợp kép (DCT) | Cao tốc, lái xe năng động |
Trên cao tốc ngang bằng hoặc tốt hơn CVT
Trong phố: CVT và eCVT nổi bật trong tình huống dừng-đi
trong dừng-đi, CVT và eCVT nổi bật Giao thông đô thị là bài kiểm tra khó nhất của hộp số. trong quá trình này, hiệu suất tất yếu sẽ giảm. CVT là hộp số thoải mái nhất trong hành trình này vì nó giữ động cơ ở vòng tua hiệu quả mà không cần tìm số. Nếu bạn chủ yếu sử dụng xe trong thành phố và ưu tiên tiêu hao nhiên liệu, CVT hoặc tổ hợp hybrid với eCVT là câu trả lời mạnh mẽ nhất hiện nay.
Đường dài: số lượng số và tỉ số trục cuối quyết định
Khi chạy trên xa lộ, bức tranh thay đổi. Các hộp số tự động hiện đại ở tốc độ cao lượn ở vòng tua thấp nhờ các số bổ sung và tiết kiệm nhiên liệu. Một người lái xe số sàn giỏi cũng có thể đạt kết quả tốt; nhưng đa số người lái không thể chọn số tối ưu như hộp số tự động. Nếu xe số sàn tiêu tốn ít hơn đối thủ trên xa lộ, nguyên nhân thường là tỉ số truyền cuối thấp hơn - tức là lựa chọn thiết kế, một lợi thế độc lập với bản thân loại hộp số.
Thói quen sang số ảnh hưởng đến mức tiêu hao như thế nào?
Bất kể bạn dùng loại hộp số nào, bàn chân người lái mới là người nói lời cuối. Cốt lõi của lái xe hiệu quả trên xe số sàn là sự kết hợp giữa vòng tua thấp và số cao: sang số sớm đủ để không ép động cơ, nhảy số khi phù hợp (ví dụ từ 2 lên 4), và khi giảm tốc thì dùng phanh động cơ để lướt thay vì phanh. Cách tiếp cận mượt mà này có thể cải thiện mức tiêu hao 5-10%. Các hộp số tự động hiện đại cũng được lập trình theo logic tương tự; nhiều hộp số thực hiện nhảy số để tiết kiệm năng lượng.
Cũng cần tính đến những thói quen ngoài hộp số: áp suất lốp đúng, bảo dưỡng định kỳ và tránh chạy không tải không cần thiết là những biện pháp đơn giản cải thiện đáng kể khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Giữ ở số hiệu quả nhất khi tăng tốc và sang số sớm cũng là những kỹ thuật cơ bản được khuyến nghị trong các hướng dẫn hiệu suất chính thức.
Chênh lệch giữa giá trị catalog và mức tiêu hao thực tế
Khi so sánh hộp số, cần biết bản chất của các giá trị được công bố. Chu kỳ WLTP áp dụng cùng một bài kiểm tra tiêu chuẩn cho mọi xe, cho phép so sánh giữa các mẫu xe và phản ánh thế giới thực tốt hơn chu kỳ NEDC trước đây. Tuy nhiên, mức tiêu hao thực tế vẫn có thể khác với giá trị công bố; điều kiện thời tiết khắc nghiệt và địa hình đường khó làm chênh lệch này tăng lên.
Một nghiên cứu học thuật dựa trên chu kỳ đo cũ đưa ra con số ấn tượng về mức độ chênh lệch: chênh lệch trung bình giữa mức tiêu hao thực tế và giá trị NEDC được đo ở mức 37% trên xe xăng và 38% trên xe dầu. Với WLTP, chênh lệch này đã thu hẹp, nhưng chưa bằng không. Kết quả thực tiễn là: khi so sánh hai loại hộp số, việc so sánh tỷ lệ giữa các giá trị catalog là có ý nghĩa; nhưng khi hình thành kỳ vọng tiêu hao tuyệt đối, bạn cần cộng thêm phần chênh lệch sẽ phát sinh trong thế giới thực lên giá trị công bố. Mức tiêu hao cao hơn rõ rệt so với catalog khi sử dụng trong thành phố, và gần bằng catalog ở xa lộ với tốc độ ổn định là điều bình thường.
Kết luận: câu hỏi đúng không phải là số sàn hay số tự động
Ảnh hưởng của việc chọn hộp số đến mức tiêu hao vẫn là có thật, nhưng hướng của nó đã thay đổi. Mức phạt tự động 10% mang tính lịch sử đã nhường chỗ cho một chênh lệch tối thiểu, thậm chí là lợi thế nghiêng về hộp số tự động ở một số phân khúc. Câu hỏi đúng ngày hôm nay là: loại hộp số nào, với những tỷ số truyền nào, sẽ hoạt động phù hợp với hồ sơ sử dụng của tôi? Nếu bạn chủ yếu chạy trong thành phố, tổ hợp CVT hoặc hybrid; nếu chủ yếu chạy cao tốc, một hộp số tự động hiện đại nhiều cấp hoặc hộp số số sàn được trang bị tỷ số dài có thể là lựa chọn hợp lý. Và dù bạn chọn loại nào, phong cách lái của bạn vẫn tiếp tục là yếu tố quyết định sự khác biệt.
Nguồn tham khảo
- FOTW #1127: Từ model year 2016, hộp số tự động đã tiết kiệm nhiên liệu hơn
- A Shift to High MPG - Green Car Journal (dữ liệu ZF 8 cấp)
- Kỹ thuật lái xe tiết kiệm nhiên liệu - Natural Resources Canada
- Mẹo lái xe tiết kiệm nhiên liệu - UK Vehicle Certification Agency
- Ưu và nhược điểm của hộp số sàn và số tự động - Edmunds
- So sánh mức tiêu thụ năng lượng thực tế và giá trị WLTP - ResearchGate
- WLTP & Tiết kiệm nhiên liệu - Zemo Partnership
- DCT vs CVT: Hộp số tự động nào tốt hơn? - Spinny
- So sánh 3 loại hộp số chính - Glendale Nissan
- Cẩm nang toàn diện về hộp số - AutoExpert
- Xóa bỏ quan niệm sai lầm: Hộp số sàn tiết kiệm nhiên liệu hơn - Practical Motoring
- Đổi tỷ số truyền có ảnh hưởng đến mức tiêu thụ nhiên liệu không? - Revolution Gear
- Hiểu về tầm quan trọng của tỷ số truyền cầu xe - CarPro