Ở các dòng xe thể thao như BMW M-Sport thường hay sử dụng vỏ trước và sau có kích cỡ khác nhau, đây không phải là điều gì quá bất ngờ. Độ mòn vỏ là một trong những lí do cơ bản khiến BMW sử dụng cách bố trí vỏ này. Vậy còn những lí do nào khác?

Hầu hết tất cả các xe công suất cao dẫn động bằng cầu sau đều được bố trí vỏ theo phương án Staggered (“lệch cỡ” – kích cỡ 2 cặp vỏ trước sau sẽ khác biệt nhau). Trong khi đó các xe phổ thông thương mại hiện nay thì thường bố trí vỏ xe theo phương án Square (4 bánh kích cỡ đều nhau). Vậy nguyên nhân do đâu mà lại có sự khác nhau này?

Tại sao ở dòng xe BMW M-Sport có kích cỡ vỏ trước và sau khác nhau?

Phương án bố trí bánh xe có kích cỡ vỏ trước sau khác nhau là việc 2 cặp vỏ trước và sau có kích cỡ khác nhau. Và ngoại trừ một vài ngoại lệ đặc biệt, hầu hết tất cả xe sử dụng phương án bố trí này sẽ có 2 vỏ sau rộng hơn 2 vỏ trước. Ngược lại, phương án bố trí 4 bánh xe đều nhau sử dụng 4 vỏ xe có kích cỡ như nhau ở cả trước và sau.

Kích cỡ vỏ trước và sau khác nhau

Phương án bố trí nào tốt hơn? Câu trả lời phụ thuộc vào nhiều yếu tố quyết định như: yêu cầu về sức mạnh của xe, sở thích và thói quen lái xe, điều kiện thời tiết,… Cả 2 phương án bố trí đều có mục đích riêng để người dùng dựa vào đó mà lựa chọn.

Bố trí lệch cỡ vỏ và những ưu, nhược điểm của nó:

Ưu điểm

Mục đích đằng sau việc bố trí cặp vỏ sau rộng hơn cặp vỏ trước là để làm tăng hiệu quả phanh, khả năng vào cua và nâng cao sức mạnh cho xe.

• Vỏ sau rộng hơn có nghĩa là độ bám đường của vỏ tốt hơn, xe của bạn sẽ có lực kéo lớn hơn, đặc biệt trong điều kiện mùa hè và trên đường khô ráo.
• Ngược lại, nếu nơi bạn đang sống là một nơi có khí hậu lạnh và có tuyết rơi vào mùa đông, điều bạn cần làm là chuyển sang dùng 4 vỏ có kích cỡ bằng nhau bởi vì lúc này phương án bố trí lệch cỡ vỏ không mang lại hiệu quả cao và tính khả thi.

Hầu hết tất cả các xe đua tham gia 2 cuộc đua lớn trên thế giới là F1 và IndyCar đều sử dụng phương án bố trí lệch cỡ vỏ.

• Việc sử dụng vỏ sau có kích cỡ lớn hơn sẽ giúp nâng cao khả năng điều khiển xe của người lái và do đó sẽ nâng cao độ tin cậy và an toàn của xe khi mà xe sẽ dễ dàng đi theo hướng mà người lái mong muốn.

Kích cỡ vỏ khác nhau của BMW

Ngoài ra việc bố trí lệch cỡ vỏ còn liên quan đến vấn đề Understeer và Oversteer (Thừa lái và thiếu lái).

• Understeer: được hiểu là thiếu lái, là tình huống mà xe sẽ không đi theo hướng mà người lái đánh lái mà sẽ tiếp tục chuyển động theo hướng ban đầu.
• Oversteer: được hiểu là tình huống mà 2 bánh xe sau bị trượt hoàn toàn và đuôi xe sẽ bị quăng ra phía trước khi vào cua gấp.

Nếu xét về một vài khía cạnh, Understeer được xem xét là ở mức độ “an toàn hơn” so với Oversteer. Nghe thì có vẻ khá vô lí, nhưng theo một vài cơ sở nhất định, điều này hoàn toàn có nghĩa.

Nhược điểm

Bên cạnh các ưu điểm là thế, ta cũng không thể không nhắc đến các nhược điểm mà phương án bố trí này gặp phải.

Đầu tiên là phải kể đến sự không linh hoạt trong việc xoay vòng đảo vỏ xe để đảm bảo độ mòn đều cho vỏ.

• Trong phương án bố trí lệch cỡ vỏ này, ta chỉ có thể đổi 2 vỏ trước cho nhau hoặc 2 vỏ sau cho nhau vì kích cỡ vỏ sau rộng hơn vỏ trước. Và dĩ nhiên điều này mang đến hậu quả là việc mòn vỏ sẽ diễn ra nhanh hơn.

Việc xoay vòng vỏ linh hoạt – điều không thể của phương án bố trí vỏ lệch cỡ. Vỏ được lắp theo phương án bố trí này chỉ có thể dùng kiểu đảo ngang.

Bên cạnh đó, độ ổn định khi vào cua và lực kéo cũng ảnh hưởng đến sự lựa chọn này. Nếu vỏ trước rộng hơn vỏ sau, khi vào cua sẽ làm giảm bánh kính quay vòng của xe, hoặc có thể va chạm với một số thứ không phải là mặt đường. Nếu vỏ sau rộng hơn vỏ trước, ta có thể truyền nhiều lực hơn xuống đất để di chuyển nhanh hơn, giữ bán kính quay vòng khi vào cua tốt hơn.

• Lực kéo: Vì lực ma sát tỷ lệ với diện tích bề mặt nên diện tích càng nhiều thì ma sát càng nhiều (đó là lý do xe tiết kiệm nhiên liệu sử dụng vỏ mỏng).

Mở rộng

Sử dụng vỏ sau rộng hơn cũng đem lại hai lợi thế:

• Một là có thể truyền nhiều lực hơn đến bánh sau trước khi bắt đầu quay và tăng gia tốc.
• Cùng một lực ma sát sẽ giữ cho bánh sau được đặt trong khi quay. Khi vỏ trước hẹp hơn, chúng sẽ có ít lực ma sát hơn. Điều đó giúp đảm bảo chiếc xe sẽ bị trượt ít hơn vì vỏ trước sẽ trượt trước khi vỏ sau trượt.

Vỏ sau rộng có hiệu quả trên hệ dẫn động cầu sau của BMW hoặc trên các xe dẫn động tất cả các bánh mà trọng tâm lực kéo được chuyển sang cầu sau. Đó là trên hầu hết các mẫu xe BMW.

• Các bánh trước phải được rẽ hướng trong quá trình di chuyển, điều này đòi hỏi một vị trí trong vòm bánh xe, khi đó vỏ càng rộng thì càng cần nhiều khoản không gian.

Ngoài ra, vỏ trước có nhiệm vụ “tráng nước” nhiều hơn. Với vỏ rộng ở phía trước, khả năng phản hồi của vô lăng và độ ổn định trên đường cũng có thể kém đi.

Riêng trường hợp của BMW, loại vỏ BMW M- Sport Wider, đặc biệt nếu là vỏ cao cấp hiệu suất cực cao (UHP), cho phép chiếc xe bám đường tốt hơn mà không bị trượt, kéo, kích hoạt kiểm soát độ bám đường và có thể loại bỏ các hiện tượng không mong muốn khác.

• Không chỉ riêng BMW, các xe hiệu suất cao như Chevy Corvette, Ford Mustang, BMW M3, Mercedes-AMG, Porsche 911,… cũng áp dụng vỏ lệch cỡ.

Bộ vỏ của Chevrolet Corvette Z06 (C6)

Do có mã lực cao và (thường) dẫn động cầu sau, cần có nhiều “thịt” vỏ trên trục sau để cung cấp sức mạnh một cách đáng kể. 

• Chiếc Corvette Z06 thế hệ hiện tại là một ví dụ, với công suất 650 mã lực và mô-men xoắn 880 Nm. Trong trường hợp này, các kỹ sư của Chevy quyết định rằng cần phải có vỏ phía sau 335 / 25ZR20 với kích cỡ lớn để đạt được lực kéo phù hợp khi điều tiết (so với 285 / 30ZR19 phía trước).

Lí do cuối cùng: Nếu vỏ trước rộng lớn sẽ có xu hướng giảm phản hồi lái và cần nhiều trợ lực hơn. Tuy nhiên, ở Châu Âu, các nhà sản xuất ô tô hiệu suất cao có xu hướng thích sức mạnh hơn thay vì tính thẩm mỹ.

Kết:

Dòng xe thể thao được thiết kế để tối ưu hóa sức mạnh cũng như tốc độ của xe. Chính vì lí do đó, việc chấp nhận một vài nhược điểm mà phương án thiết kế mang lại để đạt được những mong muốn cao hơn là điều mà tất cả các hãng đều phải đánh đổi chứ không chỉ riêng BMW.