10 cải tiến cách mạng tạo nên hình hài ôtô như hiện nay

Cisitalia 202 với chắn bùn liền thân - thiết kế chung của xe hơi ngày nay.

Ngành công nghiệp ôtô suốt khoảng 150 năm qua có cả triệu cải tiến, từ chiếc hộc đựng cốc, kiểu lốp có bố tỏa tròn, hệ thống phun xăng điện tử hay công nghệ xe tự lái. Nhưng những khác biệt lớn nhất và quan trọng nhất giữa một chiếc như Nissan Altima 2019 và một chiếc như Franklin Model B 1918 nằm trong số 10 phát minh dưới đây, theo Popular Mechanics.

1. Chắn bùn liền thân:

Một chiếc như Rolls-Royce đời 1928 có kiểu chắn bùn nằm tách biệt hẳn ra ngoài. Thiết kế đột phá được một hãng xe thể thao Italy, Cisitalia giới thiệu năm 1946. Mẫu Cisitalia 202 dùng chắn bùn tích hợp cùng thân xe - một trong những yếu tố cải thiện tính khí động học, giảm độ rung và ồn - tạo nên khuôn mẫu cho xe hơi hiện đại. Cisitalia 202 cũng được bình chọn là một trong những mẫu xe Italy đẹp nhất vào thời kỳ đó.

2. Điện

Mẫu xe đầu tiên dùng hệ thống điện hiện đại là Lancia Theta đời 1913: đèn và bộ khởi động dùng điện. Đến những năm 1960, hệ thống phun xăng điện tử xuất hiện và do Bosch phát triển. Rồi đến ECU và những cảm biến có thể theo dõi hiệu suất động cơ và thực hiện những tùy chỉnh theo thời gian thực, năng hiệu quả sử dụng nhiên liệu.

Đến những năm 1980, xe hơi sử dụng máy tính riêng. Đến nay, công nghệ tự lái đang được phát triển rộng rãi.

3. Động cơ đặt trước, dẫn động cầu trước

Đây là kết cấu nền tảng của gần như mọi mẫu xe ngày nay, và nó có lý do để trở nên phổ biến. Những kỹ sư trước đây ở Citroen, Saab và DKW hình dung ra rằng đặt động cơ và hộp số về phía trước trên xe dẫn động cầu trước có thể tối ưu không gian nội thất và cải thiện sức kéo.

Người Anh cũng nghĩ điều tương tự, dù là cho dòng xe đô thị cỡ nhỏ như Mini. Đến khi Dante Giacosa - nhà thiết kế ôtô người Italy - cải tiến thiết kế và biến kết cấu trở nên thực tiễn hơn với dòng xe 4 cửa cỡ nhỏ nhưng rộng rãi. Cách bố trí này được mọi hãng xe ngày nay áp dụng.

4. Vùng biến dạng

Bằng sáng chế thiết kế này thuộc về Mercedes, năm 1952, chia thân xe thành 3 khu vực: khu cabin dành cho hành khách là không biến dạng, và hai vùng biến dạng phía trước và sau xe. Vùng biến dạng sẽ hấp thụ xung lực trong trường hợp ôtô xảy ra va chạm, bảo vệ người ở cabin không bị tác động.

Ngày nay, khái niệm này có thể được hiểu một cách đơn giản hơn. Đó là khả năng xe hơi vượt qua được những bài kiểm tra an toàn như thế nào.

5. Thép cường lực

Một ví dụ về kết cấu khung xe với các loại thép cường lực.

Các vùng biến dạng và những đặc điểm an toàn khác sẽ thành vô dụng nếu không được hỗ trợ bởi một nền tảng vững chắc: vật liệu cấu thành. Sự tiến bộ trong ngành luyện kim mang đến cho các hãng ôtô những hợp kim đặc biệt của thép cường lực, dễ dập và hàn, chống ăn mòn, kháng nhiệt, chịu va đập, và nhẹ hơn trong khi vẫn duy trì độ cứng chắc.

6. Hệ thống điện-hybrid

Lohner-Porsche - xe hybrid đầu tiên trên thế giới.

Thời kỳ đầu của những phương tiện vận chuyển không dùng ngựa, ôtô điện là mốt thịnh hành. Xe điện-hybrid đầu tiên xuất hiện khoảng năm 1900: chiếc Lohner-Porsche 1901, một trong những tác phẩm của Ferdinand Porsche. Xe dùng một máy phát chạy xăng để cung cấp sức mạnh cho hai động cơ điện đặt ở trục. Ôtô điện ngày nay cũng hoạt động với nguyên lý tương tự.

7. Định vị GPS

Màn hình cảm ứng ở bảng điều khiển trung tâm của Mazda Cosmo, hay Eunos Cosmo, hiển thị dữ liệu định vị vệ tinh.

Hệ thống định vị GPS đầu tiên trên ôtô xuất hiện vào năm 1990, trên mẫu xe chỉ dành cho thị trường Nhật Bản là Eunos Cosmo do Mazda sản xuất. Kết nối với vệ tinh được hiển thị trên một màn hình cảm ứng. Ngày nay, định vị trên xe hơi đã trở nên phổ biến, cũng như màn hình cảm ứng ở bảng điều khiển trung tâm là một thiết bị rất bình thường. 

8. Điều khiển hành trình chủ động

Điều khiển hành trình chủ động là hệ thống tự động kiểm soát tốc độ.

Sự hướng dẫn dựa trên radar bắt đầu vào năm 1992 và thuộc về một hệ thống của người Nhật nhằm cảnh báo tài xế về những vật cản phía trước. Kể từ đó, các hệ thống cảm biến khoảng cách ngày càng thông minh và tiện dụng hơn.

Hệ thống điều khiển hành trình chủ động ngày nay có thể tự động giảm tốc độ chiếc xe, rồi tăng tốc trở lại mà không có sự can thiệp của tài xế. Được kết nối với phanh, những hệ thống này có thể dừng xe trong trường hợp khẩn cấp.

9. Hộp số tốt hơn

Hộp số tự động thời kỳ đầu thường nặng, chậm, và ít hơn 1-2 số so với loại số sàn tương tự. Đến những năm 1990, hộp số tự động ly hợp kép của xe đua dần được áp dụng cho xe thương mại. Thời gian sang số chỉ còn tính bằng phần nghìn giây. Và thay vì cấp số, hộp số CVT sử dụng dây đai truyền động với cấp số ảo, giúp xe luôn hoạt động đúng tỷ số truyền cần dùng.

Ngày nay, khoảng 98% xe mới bán ra ở Mỹ trang bị hộp số tự động. Những công nghệ mới giúp xe tiết kiệm nhiên liệu hơn và đạt hiệu suất cao hơn nhiều so với trước đây.

10. Thiết kế khí động học chủ động

Cánh gió sau - một trong những đặc điểm của thiết kế khí động học chủ động trên xe hơi ngày nay.

Vào thời kỳ vàng son của xe đua thể thao những năm 1960, các đội đua bắt đầu khai thác khía cạnh mới về tính khí động học. Tay đua Him Hall của đội Chaparral Racing, Mỹ, là người đầu tiên sử dụng cánh gió điều chỉnh, thân xe tạo ra lực ép, và thậm chí là một chiếc quạt nhằm hút chiếc xe xuống đất. Sau đó, dòng siêu xe thường gắn bộ tách gió tự điều chỉnh với cùng mục đích: ép xe xuống mặt đất.

Nhưng thiết kế khí động học chủ động không chỉ bị hạn chế trên xe đua và siêu xe. Một số mẫu xe hơi hiện đại trang bị cửa chớp tự động nằm phía sau lưới tản nhiệt, có thể đóng lại tùy vào tốc độ.