Vì sao xe thể thao và siêu xe thường có động cơ đặt sau?

Đó gần như chắc chắn là một chiếc xe có động cơ đặt sau, dẫn động cầu sau hoặc 4 bánh, thuộc dòng thể thao tính năng cao, 2 cửa, 2 chỗ hoặc có thể là 2+2 chỗ. Ferrari 458, 488, Porsche 911, Porsche Cayman/Boxster, Audi R8, Bugatti Veyron, Bugatti Chiron, Lamborghini Aventador, Lamborghini Huracan, Pagani Zonda, Pagani Huayra, Alfa Romeo 4C… Đều là những chiếc xe có động cơ đặt sau.

Khái niệm động cơ đặt sau này đơn giản chỉ là nói đến những chiếc xe có động cơ đặt phía sau ghế lái, để dễ phân biệt với xe thông thường có động cơ đặt trước đầu xe. Tuy nhiên, nếu làm rõ vị trí của động cơ trên xe thì những mẫu xe này có thể được phân thành hai dạng là động cơ đặt giữa(vẫn ở phía sau ghế lái nhưng vẫn nằm ở phía trước cầu sau) và loại động cơ đặt sau(động cơ nằm phía sau cầu sau). Nhưng tại sao các dòng xe thể thao lại ưa chuộng thiết kế này, trong khi khoang hành khách bị ảnh hưởng, số chỗ ngồi giảm, bố trí cửa hút gió cho động cơ phức tạp…?

Như chúng tôi đã nói trong bài (Phần 1, Phần 2), hệ thống dẫn động cầu sau thường được áp dụng trên những chiếc xe có yêu cầu cao về tính năng thể thao. Theo đó, khi tăng tốc nhanh, quán tính khiến trọng lượng của xe dồn lên cầu sau. Trọng lượng này khiến xe bám đường tốt hơn và tăng tốc nhanh hơn. Tuy nhiên, dẫn động cầu sau nhưng động cơ đặt trước thì khối lượng của động cơ cũng không được tận dụng triệt để trong việc tạo độ bám cho bánh dẫn động. Ngoài ra, động cơ đặt trước khiến lực quán tính của khối động cơ khi vào cua với tốc độ cao có thể khiến xe bị thiếu lái, không thể vào cua nhanh. Vì vậy, để tăng khối lượng bám và khử quán tính văng khi vào cua của phần đầu xe, các nhà sản xuất xe thể thao đã tìm cách đưa động cơ ra phía sau.

Việc đưa động cơ ra sau cũng giúp nhà sản xuất có thể giảm bớt số chi tiết trong hệ thống truyền động, vì không cần tới các trục truyền lực dẫn động từ trước ra sau giống như trên các mẫu xe có động cơ đặt trước, dẫn động cầu sau, từ đó có thể giảm khối lượng xe, một yêu cầu rất quan trọng với xe thể thao.

Đối với dạng cấu hình động cơ đặt sau khoang lái nhưng vẫn ở giữa xe, thì thường hộp số nằm phía sau động cơ và ngay trên cầu chủ động. Porsche Cayman, Ferrari 488 GTB, Audi R8, Ford GT, hay Pagani Huayra là những chiếc xe có động cơ đặt giữa như vậy. Tuy nhiên các phiên bản 911 của Porsche lại có động cơ nằm hoàn toàn phía sau cầu sau, còn hộp số ở phía trước động cơ và nằm ngay trên cầu dẫn động.

Đối với xe có động cơ đặt giữa (sau ghế lái), phân bố trọng lượng sẽ đều hơn trên hai cầu và nghiêng một ít về cầu sau, vừa tân dụng tốt độ bám của bánh dẫn động phía sau khi cần tăng tốc nhanh, nhưng vẫn đảm bảo độ bám của bánh trước khi phanh gấp. Trọng tâm của xe gần với tâm hình học khiến đặc tính động học của dạng thiết kế này là rất ổn định. Tính năng vận hành của xe vì thế được cải thiện, và có thể nói đây là dạng bố trí hoàn hảo nhất xét về vận hành. Tuy nhiên, việc chiếm chỗ gần một nửa phần thân sau của xe khiến cách bố trí này chỉ có thể áp dụng trên xe thể thao 2 chỗ 2 cửa.

Vị trí này của động cơ khiến khoang hành lý thường phải được dời lên phía trước. Tuy nhiên, phần đầu xe nhờ đó cũng có thể được thiết kế thấp, tạo kiểu dáng khí động học rất bắt mắt, đồng thời cải thiện tầm quan sát của người điều khiển, vốn có vị trí ngồi thấp do sàn thấp.

Động cơ đặt giữa và phân bố khối lượng nghiêng về phía sau, cộng với công suất lớn khi áp dụng trên các mẫu xe thể thao, nên các mẫu xe này thường khó điều khiển hơn các dòng xe có động cơ đặt trước, nhất là khi tăng tốc nhanh ở đoạn cong hoặc vào cua với tốc độ lớn, bởi khối lượng của động cơ phía sau có thể khiến xe bị “quăng đuôi”. Tuy nhiên, hiệu ứng này của kiểu bố trí động cơ đặt giữa vẫn còn ít hơn so với động cơ đặt sau.