Nếu đã từng chơi qua game Need For Speed hay xem series phim Fast & Furious đã bao giờ bạn tự hỏi rằng vì sao một chiếc xe bình thường có thể chạy nhanh hơn sau mỗi món độ, và thế quái nào mà chỉ cần 1 nút bấm kích hoạt cái bình NOS (nitrous oxide system) là chiếc xe lao vút đi như có gắn động cơ phản lực? Dù không hay có thì bạn cũng đừng vội bỏ qua bài này vì độ xe là một chủ đề vô cùng hấp dẫn.
Trong chủ đề nhập môn này mình sẽ chia sẻ những tất tần tật những kiến thức liên quan đến việc độ công suất và làm sao để chiếc xe chạy nhanh hơn. Vì có lẽ đó là những thứ chúng ta quan tâm đâu tiên khi nhắc đến 2 chữ "độ xe", bên cạnh những món độ âm thanh, thân vỏ, tính năng chuyên dụng như đi offroad, chạy drag, drift,..
Từ cách hoạt động, tác dụng của mỗi món độ đem lại, cho đến việc lựa chọn cho phù hợp với điều kiện Việt Nam đều được trình bày với những hình ảnh minh họa gần gũi và diễn giải vui vẻ nhất. Mình tin là các bạn sẽ cảm thấy thỏa mãn và thích thú với chủ đề này dù nó có hơi dài một chút.
Một lưu ý nhỏ là những kiến thức này đều tập trung cho việc độ xe ô tô máy xăng. Nhưng cơ chế hoạt động của ô tô và xe máy khá tương đồng nhau nên một số kiến thức độ của ô tô cũng có thể áp dụng trên xe máy. Mình sẽ cố lồng ghép cả những kiến thức có thể áp dụng được cho xe máy để các bạn đi xe máy không phải thất vọng.
Tản mạn
Người Nhật không khai sinh ra chuyện nâng cấp động cơ nhưng lại góp công thổi bùng cuộc chơi ra khắp toàn cầu. Vào khoảng thập niên 70-80, Nhật bắt đầu xuất hiện nhiều xe ô-tô hiệu suất cao chỉ lưu hành trong nội địa. Chúng phục vụ sở thích và thỏa mãn khát khao tốc độ bấy giờ của thanh niên Nhật. Một phần vì ở Nhật trước đây từng tồn tại bộ luật giới hạn công suất xe hơi dưới 280 PS và tốc độ tối đa giới hạn chỉ 190 km/h.
Đến những năm 1990, phong trào độ xe thịnh hành hơn và Nhật bắt đầu xuất khẩu những phiên bản công suất sửa đổi dựa trên những xe thương mại thông thường. Một trong số đó là Nissan Skyline, một mẫu xe được dân chơi xe khắp thế giới vẫn còn ưa chuộng cho đến ngày nay, và được phát triển dựa trên chiếc sedan Cefiro. Chính những phiên bản công suất sửa đổi này đã dần thay đổi quan niệm của thanh niên Mỹ, vốn đóng đinh với những mẫu xe cơ bắp Mỹ (Muscle car) như Ford Mustang, Chevrolet Corvette.
Người Nhật đã làm được cuộc cách mạng giúp việc độ xe phổ cập với nhiều người hơn, nhưng hiện nay vẫn có 2 phong cách độ xe chính:
- Thứ nhất là phong cách Mỹ nhồi càng nhiều mã lực vào xe càng tốt bằng cách vứt cái động cơ, hộp số nguyên bản đi và thay bằng động cơ hay hộp số độ mạnh hơn. Chắc bạn vẫn còn ấn tượng đoạn Toretto "bốc đầu" chiếc Dodge Charger 1970 được thừa hưởng từ cha hắn, một tay đua, trong The Fast And THe Furious. Vâng đó là hình ảnh đặc trưng nhất của những chiếc xe độ phong cách Mỹ.
- Thứ 2 là độ theo phong cách Nhật, tức là dựa trên chiếc xe nguyên bản và nâng cấp/gắn những món độ bolt on (đồ độ có thể thay thế cho các chi tiết nguyên bản) sao cho tối ưu nhất cả về mặt hiệu năng (performance) lẫn khả năng xử lý (handling).
Phong cách độ của Nhật vẫn phổ biến và bao quát nhất nên bài này chúng ta sẽ thiên về phong cách Nhật.
Chắc các bạn vẫn còn nhớ khúc này nhỉ? 2 Chiếc xe đại diện cho 2 phong cách độ
Toyota Supra VS Dodge Charger
Toyota Supra VS Dodge Charger
Hạng mục 1: Đường thở - Air Intake
Quảng cáo
Đây phải nói là món độ rẻ tiền và đơn giản nhưng mang lại hiệu quả tăng công suất khá tốt. Bầu hút gió thường là món đồ độ đầu tiên của hầu hết những ai mới nhập môn.
Vì sao độ bầu hút gió lại làm tăng công suất thì cũng dễ hiểu thôi. Hình dung chiếc xe cũng như con người chúng ta vậy. Chúng ta cần chất dinh dưỡng và không khí để duy trì hoạt động cơ thể thì chiếc xe cũng cần xăng/dầu và không khí mới có thể chạy được. Khi chúng ta vận động mạnh như chạy bộ thì chúng ta cần hít thở nhiều hơn bình thường, chạy càng nhanh thì cơ thể đòi hỏi lượng oxy càng nhiều để thúc đẩy các quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh hơn, đáp ứng năng lượng cần thiết cho tế bào hoạt động.
Muốn chiếc xe chạy nhanh hơn chúng ta cũng cần phải tăng lượng oxy hút vào. Bầu hút gió (air intake) hay lọc hút gió độ (drop-in air filter) sẽ cho phép lượng không khí vào động cơ nhiều hơn thiết kế lọc gió (air filter) nguyên bản của chiếc xe. Từ đó các cảm biến trong động cơ sẽ nhận biết lượng oxy tăng thêm và điều chỉnh lượng xăng hòa vào hỗn hợp cháy (combustion) và giúp hỗn hợp cháy này "giàu" hơn. Kết quả là động cơ sẽ cho ra công suất lớn hơn, cũng như những lúc full throttle (hết ga) thì cảm giác chân ga cũng có phần nhanh nhạy, ít độ trễ hơn do lượng oxy luôn được đáp ứng đầy đủ.
Hỗn hợp cháy (combustion) của động cơ gồm có xăng/dầu diesel dưới dạng phun sương và không khí giàu oxy. Hỗn hợp này càng "giàu" thì quá trình nổ càng sinh công càng nhiều và cuối cùng là công suất động cơ được cải thiệnTheo ước tính thì món độ bầu hút gió (air intake) này có thể tăng công suất chiếc xe từ 1 đến hơn 30 mã lực theo tùy loại xe và tùy thể loại chúng ta đầu tư. Một điều cần biết là các bầu hút gió độ sẽ không có các ngách tiêu âm để khí hút vào được nhanh và dễ dàng nên khi ấy âm thanh khí nạp sẽ có phần ồn hơn. Nhưng tiếng ồn này lại có phần rất gợi cảm đối với những tín đồ tốc độ thực thụ.
Lọc gió độ (Drop-in air filter)
Quảng cáo
Các loại lọc gió độ thường làm từ sợi cotton thấm dầu, phân biệt với lọc gió làm bằng giấy mà nhà sản xuất lắp theo xe. Loại này không yêu cầu chế cháo gì thêm, chỉ cần lắp vào thay thế cho lọc gió cũ là xài được ngay. Các loại lọc gió độ có khả năng lọc sạch hơn vì theo nhà sản xuất như K&N thì chúng ta sài liên tục đến 20.000-30.000 km mới làm vệ sinh lại và có thể sử dụng suốt đời chứ không như loại lọc giấy thông thường 5.000 km phải vệ sinh và 10.000 km thay mới. Bên cạnh đó, loại lọc drop-in này cũng giúp không khí vào nhiều hơn và tăng công suất động cơ dù không đáng kể, chỉ 1 đến khoảng 5 mã lực tùy xe.
Bên trái là loại lọc giấy theo xe, bên phải là lọc drop in của K&N
Theo kinh nghiệm của nhiều người chia sẻ thì loại lọc này không làm xe hao xăng hơn mà lại cải thiện đáng kể độ nhạy của chân ga so với lọc nguyên bản. Tiếng ồn của loại này cũng ít nhất, khi đi vòng tua dưới 2000 vòng/phút thì êm ái như xe zin. Còn khi ép ga, đi vòng tua cao thì tiếng máy nghe hay, uy lực hơn chứ không khô và khó chịu như sài lọc giấy nguyên bản.
Chi phí đầu tư cho loại drop-in air filter này thường vào khoảng 1tr-3tr cho xe ô tô. Các hãng có tham khảo là: K&N, BMC,...
Loại lọc drop in thay thế dễ dàng lọc gin theo xe mà không yêu cầu phải thay đổi gì để cho vừa khít
Xe máy hay tay ga cũng có thể gắn loại lọc drop-in này để cải thiện độ vọt
Bầu hút gió Short Ram Intake (SRI) và Cold Air Intake (CAI)
Cả 2 đều gọi là bầu hút gió (air intake) thay thế hoàn toàn cho hệ thống lọc gió nguyên bản (air filter) của xe ô tô. Tức là chúng ta sẽ phải đi lại đường ống từ bầu hút gió vào động cơ. Thường thì các nhà sản xuất chỉ bán ra bầu hút gió, còn chúng ta phải mua riêng phần ống dẫn còn lại. Dân độ xe thường ưu tiên chọn các loại ống bằng kim loại để bề mặt bên trong trơn láng giúp không khí lưu thông tốt hơn so với vật liệu nhựa cứng các hãng xe sử dụng.
Cold Air Intake (CAI) được thiết kế để lấy khí lạnh từ bên ngoài khoang máy, vì khí lạnh chứa nhiều oxy hơn. Tuy nhiên, loại CAI này có nhược điểm là chiếm diện tích khoang máy vì ống đi dài và có nhiều góc cua. Chính vì ống dẫn khí dài nên 1 số xe yếu như Matiz, Morning gắn CAI sẽ không tăng công suất mà có khả năng giảm công suất vì máy phải hoạt động nhiều hơn để hút khí. CAI thường được đặt khá thấp ngoài khoang máy nên trong điều kiện khí hậu ngập lụt như Việt Nam, CAI có khả năng hút luôn nước vào máy rất nguy hiểm.
Bộ CAI lấy khí lạnh từ hốc hút gió 2 bên tai xe
Bộ CAI lấy khí lạnh trực tiếp từ dưới cản trước. Kiểu thiết kế này phổ biến nhất, nhưng rất nguy khi đi ở Việt Nam vào mùa mua. CAI có thể hút nước vào động cơ bất cứ lúc nào gây bó máy hay còn gọi là thủy kích.
Bộ CAI lấy khí lạnh trực tiếp từ dưới cản trước. Kiểu thiết kế này phổ biến nhất, nhưng rất nguy khi đi ở Việt Nam vào mùa mua. CAI có thể hút nước vào động cơ bất cứ lúc nào gây bó máy hay còn gọi là thủy kích.
So với loại CAI thì cách lắp đặt của Short Ram Intake (SRI) có phần đơn giản hơn. Chỉ cần 1 ống ngắn, to và ít bẻ góc sao cho bầu hút gió nằm ở vị trí trong khoang máy. Nhược điểm của SRI là các xe yếu như Matiz hay Morning gắn vào sẽ bị giảm công suất vì động cơ không tạo ra áp suất đủ lớn để hút hết lượng khí SRI cho phép. Bên cạnh đó, SRI cũng là loại tạo ra tiếng ồn lớn nhất.
SRI có vẻ phú hợp hơn ở điều kiện Việt Nam dù lý thuyết hiệu quả không bằng CAI
SRI có thể "chế cháo" lại để gắn tốt trên xe máy, ở Việt Nam còn gọi là độ pô air
Cả 2 loại bầu hút gió SRI và CAI đều cho phép động cơ hút được lượng gió nhiều hơn gấp nhiều lần các loại tấm lọc air filter. Tăng lượng gió thì cũng tăng lượng oxy nên hiệu quả của các loại bầu hút gió này là giúp chiếc xe có thể tăng được công suất từ 5 đến hơn 30 mã lực.
Hiệu quả giữa SRI và CAI thằng nào hơn vẫn còn là vấn đề tranh cãi. Về lý thuyết thì CAI sẽ cho công suất tốt hơn vì nó hút khí lạnh giàu oxy trực tiếp chứ ko phải không khí nóng trong khoang máy như SRI. Tuy nhiên ở Việt Nam thì SRI phù hợp hơn CAI, do nhược điểm của CAI có thể làm xe bị thủy kích ngay cả khi đi đường ngập nhẹ.
Các hãng tham khảo là: K&N, Injen, AEM, Weapon R, HKS...Loại K&N thường có đầu lọc kiểu chóp nón, dùng lọc tẩm dầu. Còn HKS hay một số hãng khác có lọc hình nấm và tấm lọc khô. Nếu xét về tiêu chí lắp đặt thì chúng ta có thể chọn bầu hút gió của bất cứ hãng nào. Chi phí cho một bộ bầu hút gió khá cao, vào khoảng vài trăm đô.
Hạng mục 2: Đường xả - Exhaust
Nếu đường thở - Air Intake được cho là món rẻ tiền, dễ độ và cảm nhận được hiệu quả nhất, thì tiếp theo là đường xả - Exhaust. Chắc chắn đọc tới đây nhiều bạn sẽ hỏi xả ra thì liên quan gì đến tăng sức mạnh?
Trở lại 1 chút với môn sinh lý, chúng ta sẽ có công thức:
"ăn nhiều = ị nhiều, mà ị nhiều = tăng khả năng ăn"
Độ đường xả bằng cách "móc" pô, thay cả dàn pô aftermarket từ hãng độ khác sẽ giúp khí thải thoát ra tốt hơn. Động cơ lúc này sẽ ít tốn năng lượng để đẩy khí thải ra. Dù là "móc" pô hay thay cả dàn pô độ thì tất cả đều phải thỏa mãn những tiêu chí sau:
- Tăng đường kính ống xả. To hơn thì thông thoáng hơn, thông thoáng hơn thì dễ xả hơn
- Giảm các góc cong, sao cho các đường ống càng thẳng càng tốt
- Giảm độ nhám mặt trong ống xả. Giảm ma sát giữa khí xả và ống xả
- Bỏ bớt các chi tiết tiêu âm. Vật liệu tiêu âm sẽ làm khí khó thoát, vì thế giảm thanh càng ít thì khí thoát càng dễ. Đó cũng là lý do mà ống xả độ hay sau khí "móc" pô thường ồn hơn ống xả stock. Nhưng như mình đã từng nói, đối với một số người thì việc nghe âm thanh của tiếng máy và tiếng pô của chiếc xe cứ như được thưởng thức một bản nhạc yêu thích.
"Móc" pô
"Móc pô là thuật ngữ chúng ta thường nghe để mô tả việc "độ" trực tiếp trên hệ thống xả nguyên bản của chiếc xe. Chúng ta không thể tự làm việc này tại nhà mà phải mang ra tiệm. Tiệm cũng sẽ dựa trên những tiêu chí vừa nêu trên để "độ" pô sao khí xả có thể thoát ra dễ dàng và tiếng nghe uy lực, hay hơn.
Chi phí cho việc "móc" pô thường rẻ hơn từng bộ phận hay cả hệ thống xả liệt kê bên dưới. Ở Việt Nam có rất nhiều tiệm sửa pô và có thể kiêm luôn việc "móc" pô với chi phí từ vài trăm đến hơn triệu tùy cho xe máy hay ô tô. Tuy nhiên hiệu quả tăng công suất của "móc" pô là rất nhỏ. Bên cạnh đó chất lượng các mối hàn mới bên trong ống sẽ không được đảm bảo trơn như ống zin, phần nào cản trở dòng khí thải.
Một kiểu "móc" pô nhẹ: thay cổ pô nguyên bản bằng cổ pô ít đoạn cong hơn
Thay từng bộ phận hay cả hệ thống xả
- Axle-back: chỉ bao gồm đoạn pô cuối (tail pipe) và bầu tiêu âm (muffler)
- Cat-back: là đoạn ống phía sau bầu trung hòa khí xả (Catalytic Converter), bao gồm bầu cộng hưởng (resonator - mang tiếng cộng hưởng nhưng nhiệm vụ chính của nó là phân âm thanh ra các tầng riêng biệt để tiêu âm cho dễ) và cả đoạn axle-back kể trên
- Thay bầu trung hòa khí xả (Catalytic Converter) ở đoạn downpipe và midpipe bằng High Flow Cat (HFC) hay đoạn Test Pipe
Đối với mới Axle-back và Cat-back chúng ta có rất nhiều sự lựa chọn, từ thượng vàng như Eisenmann, Akrapovic,...vài ngàn đô 1 bộ chuyên cho các xe cao cấp, cho đến hạ cám như: HKS, Greddy, Injen, AEM, Magnaflow, Apexi, Tanabe,...có giá vài trăm đô đến 1-2 ngàn. Thậm chí ở Thái Lan có các hãng nội địa ít nổi tiếng nhưng sản xuất ra rất nhiều hệ thống pô có giá chỉ vài triệu đồng, xài cũng rất được.
Lựa chọn các hệ thống ống xả độ này cũng là một nghệ thuật.
1. Chúng ta không nên chọn ống quá to so với kích cỡ nguyên bản vì nó sẽ dẫn đến tình trạng mất công suất vì không đủ áp lực back pressure mà âm thanh ra cũng không hay. Cứ hình dung thế này, ăn ít mà ị nhiều quá thì..."lỏng" lắm. Nói chung là chọn sao cho không quá "bón" như nguyên bản mà cũng không được quá "lỏng" là ổn nhất.
2. Mới chọn Axle back hay Cat back đừng ham "to tiếng", vì nếu sau này "máu" quá độ thêm HFC/Test Pipe thì độ ồn cũng vừa tai mình mà cũng không phải gặp rắc rối với "áo vàng" nữa.
3. Độ hệ thống ống xả thì nên độ nguyên bộ. Không nên cắt phần axle-back hay tail pipe rồi hàn phần độ mới vào. Độ pô chỉ tăng công suất thật sự khi cả hệ thống thiết kế đồng nhất. Chỉ thay axle-back hay tail pipe thì chỉ tăng âm thanh thôi, còn công suất không nhiều bằng cả cây cat-back. Chưa kể là chất lượng bề mặt bên trong với mối hàn mới sẽ không trơn tru như nguyên bản gây cản trở dòng khí thải.
Thay bầu trung hòa khí xả (Catalytic Converter) nguyên bản bằng High Flow Cat (Cat ở đây là Catalytic) hay Test Pipe là một vấn đề khác nữa. Công dụng của bầu trung hòa khí xả là lọc bớt các chất độc hại trước khi thải ra ngoài. Do đó bầu trung hòa khí thải là chỗ "nghẽn" nhất trong hệ thống xả. Bầu trung hòa khí xả sẽ có ở đoạn downpipe và midpipe thế nên khi nói thay bầu trung hòa khí xả nguyên bản bằng High Flow Cat hay Test Pipe cũng có nghĩa là nâng cấp đoạn downpipe và midpipe. Theo công thức "ăn nhiều = ị nhiều và ị nhiều = ăn nhiều hơn" phía trên thì việc thay thế này sẽ giúp cải thiện khả năng xả của chiếc xe và có thể đem lại thêm đến 20 mã lực.
High Flow Cat (HFC) gồm có 2 loại:
- Lõi sứ - Ceramic core: là dạng thông dụng thường thấy trên xe nguyên bản. Loại độ sẽ cho chất lượng cao hơn, ít giới hạn dòng xả hơn chút và quan trọng là giá thành chấp nhận được.
- Lõi kim loại quý hiếm - Metal core: loại này đắt xắt ra miếng, có thể lên đến cả ngàn đô 1 bộ cho những xe phổ thông. Đương nhiên đi kèm là hiệu quả thông khí tốt hơn, âm thanh ấn tượng hơn và chất lượng tốt hơn nhiều.
Độ HFC sẽ khiến ồn hơn rất nhiều, có thể liệt vào diện "phá làng phá xóm". Nên chọn HFC hàng xịn sẽ đỡ gặp rắc rối như nứt, hư cảm biến Oxy,...
Test Pipe là một đoạn ống xả thay thế toàn bộ phần bầu trung hòa khí xả. Không giống như HFC dùng vật liệu cao cấp để cho khí qua nhanh hơn nhưng vẫn đảm bảo khả năng lọc, Test Pipe sẽ bỏ hẳn phần lọc các chất độc phức tạp. Chính vì thế khi thay thế bằng Test Pipe, chúng ta sẽ dễ gặp những vấn đề sau:
- Bị báo đèn engine check light vì cảm biến oxy không dễ dàng bỏ qua những thông số khí thải mà Test Pipe không thể lọc được. Vấn đề này có thể giải quyết bằng cách giả lập tín hiệu để đánh lừa bộ điều khiển trung tâm ECU.
- Cái tên Test Pipe cũng đã nói lên tất cả, tức là chỉ để chạy test kiểm tra chứ mang đi đăng kiểm là sẽ rớt ngay. Vì các khí thải test pipe không lọc được sẽ tạo khói đen, gây ô nhiễm môi trường và có mùi rất khó chịu. Hay nói cách khác Test Pipe không hợp pháp để sử dụng trên đường phố.
- Nếu âm thanh của HFC đã gọi là phá làng phá xóm thì độ ồn của Test Pipe thuộc diện chủ xe phải rất "tỉnh và đẹp trai". Chưa kể là tiếng pô của Test Pipe có xu hướng bị "bể", rất chói tai. Chình vì thế Test Pipe cũng được phân ra 2 loại là Resonated và Non Resonated. Phân biệt ở chỗ Resonated có thêm phần lọc những âm thanh bị "bể", tuy nhiên thực tế thì cũng không giảm được bao nhiêu.
Bên trái là 1 đoạn bầu khí xả nguyên bản và bên phải là test pipe thay thế
Hạng mục 3: Tăng nạp (turbocharge) hay Siêu nạp (supercharge)
Đây có lẽ là phần hấp dẫn nhất vì nhiều bạn đọc các tin tức về xe hay gặp các dòng chữ "tăng nạp" và "siêu nạp" khi nói về động cơ nhưng ít chịu khó tìm hiểu nó có công dụng gì. Thật ra cũng không có gì phức tạp ở đây cả, tăng nạp (turbocharge) hay siêu nạp (supercharger) đều là những bộ nén khí (compressor) để đưa không khí vào buồng đốt được nhiều hơn. Một dạng "ép cân" cho chiếc xe "ăn" nhiều hơn so với bình thường.
Tăng nạp và siêu nạp đều được gọi là dạng hút khí cưỡng bức (forced induction) phân biệt với kiểu hút khí tự nhiên (naturally aspirated) truyền thống. Hiện nay các nhà sản xuất xe hơi đang có xu hướng dần chuyển từ hình thức hút khí tự nhiên sang các loại hình hút khí cưỡng bức vì hút khí cưỡng bức mang lại hiệu suất tốt hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Cả 2 hệ thống tăng nạp và siêu nạp đều dùng một turbin để nén không khí lại và đưa vào buồng đốt, tuy nhiên hình thức hoạt động thì khác nhau:
- Tăng nạp turbocharge dùng khí thải từ động cơ để kéo turbin nén khí
- Siêu nạp supercharge dùng bánh đai nối trực tiếp với trục biên (crankshaft) để kéo turbin
Một lưu ý là những xe không có hệ thống tăng nạp hay siêu nạp sẵn khi lắp thêm cần phải thay piston từ loại có tỉ số nén cao (high compression ratio) xuống loại tỉ số nén thấp (low compression ratio) để có thể sử dụng hết khả năng cũng như giúp động cơ "thọ" lâu hơn. Tăng nạp và siêu nạp có giá thành tương đương nhau vì thế lắp đặt hệ thống nào tùy thuộc vào chủ đích của chủ xe và công dụng của chiếc xe. Để cho dễ lựa chọn thì chúng ta sẽ so sánh trực tiếp 2 hệ thống này theo các tiêu chí sau:
1. Turbo lag hay còn gọi là độ trễ turbo: đây là điểm yếu lớn nhất của hệ thống tăng nạp. Chính vì tăng nạp hoạt động dựa vào hệ thống khí thải nên turbin phải đạt đến 1 tốc độ nhất định thì mới bắt đầu nén khí vào buồng đốt. Và đó là lý do khiến hệ thống tăng nạp có độ trễ cũng như không cho ra nhiều công suất bằng siêu nạp ở vòng tua thấp. Trong khi đó, siêu nạp dùng dây truyền động trực tiếp để quay turbin nén khí nên hoạt động ngay ở cả vòng tua thấp.
Có nhiều cách khắc phục từ sử dụng vật liệu nhẹ, bộ phận có bán kính vòng quay nhỏ để turbin có thời gian phản hồi nhanh cho đến các công nghệ hiện đại hơn như thêm một hệ thống tăng nạp phụ (thường là loại chạy điện) để bổ sung cho hệ thống có sẵn, hay áp dụng họng xả thiết kế kiểu twin scroll có kích thước khác nhau.
Đây là công nghệ sử dụng tăng nạp điện của Audi để giảm độ trễ. Hình bên trái là quy trình hoạt động bình thường của động cơ. Hình bên phải cho thấy dòng khí di chuyển qua bộ tăng nạp chạy điện bổ sung cho bộ tăng nạp chính chưa đạt đủ vòng tua để hoạt động.
Còn đây là một kiểu giảm độ trễ cho bộ phận tăng nạp bằng cách sử dụng đường ống twin scroll. Giải pháp được BMW áp dụng trên các dòng xe có động cơ tăng nạp mới nhất của mình. Nguyên lý hoạt động của twin scroll có phần hơi phức tạp, nhưng đại khái là gộp 2 đường xả của 2 xy lanh vào chung 1 đường. Trong đó 1 đường xả có tiết diện nhỏ, nhiều góc để cho thời gian đáp ứng nhanh hơn cùng 1 đường xả có tiết diện lớn hơn và thẳng hơn để cho hiệu quả công suất cao. Hai đường xả 1 lớn, 1 nhỏ này sẽ phối hợp với nhau để giữ cho áp suất trong bộ tăng nạp được ổn định và không có hiện tượng trễ ở vòng tua thấp.2. Hiệu suất: nếu độ trễ là điểm yếu của tăng nạp thì hiệu suất là điểm yếu siêu nạp. Tăng nạp sử dụng khí thải để quay turbin nên không ảnh hưởng đến tổng công suất động cơ. Ngược lại, siêu nạp sẽ chia một phần công suất từ động cơ để kéo turbin nên công suất tổng sẽ bị giảm đi đáng kể.
3. Nhiệt độ: Tăng nạp tận dụng khí thải quay turbin mà khí thải lấy trực tiếp từ động cơ nên rất nóng, sinh nhiều nhiệt trong khoang máy. Siêu nạp thì không sinh nhiều nhiệt bằng. Chính vì sinh nhiệt nhiều nên hệ thống tăng nạp tuy nhỏ hơn về kích thước so với siêu nạp nhưng cuối cùng phải "cõng" thêm 1 hệ thống giải nhiệt (intercooler) nên vẫn chiếm diện tích nhiều hơn trong khoang máy và khó lắp đặt hơn. Hệ thống giải nhiệt intercooler sẽ giúp làm mát khí đã nén trước khi đưa vào buồng đốt, vì khí mát sẽ cho hàm lượng oxy nhiều hơn và cuối cùng là đạt được hiệu suất cao hơn. Cũng nói thêm là một số hệ thống siêu nạp cũng có lắp intercooler nhưng không nhiều.
5. Tiềm năng: Tăng nạp nổi tiếng với khả năng cho công suất cực cao. Do siêu nạp dùng crankshaft để quay turbin, tốc độ turbin bị hạn chế khá nhiều. Trong khi tăng nạp dùng khí thải để quay turbin, chỉ số nén có thể tăng giảm tùy ý muốn. Tăng nạp cũng đòi hỏi phải độ thêm nhiều món khác trong động cơ nhằm khai thác hết khả năng của hệ thống. Ngoài ra do dựa vào khí thải để quay turbin, nên tăng nạp sẽ khó độ hơn rất nhiều. Siêu nạp tuy không cho công suất cao như tăng nạp nhưng đơn giản, dễ lắp đặt, dễ tune, đòi hỏi ít tùy chỉnh và quan trọng nhất là bền hơn.
Vui vẻ thôi, nếu để ý thì chúng ta sẽ thấy các hãng xe của Anh như Land Rover, Jaguar, Lotus và các chiếc xe cơ bắp Mỹ thường ưu ái cho hệ thống siêu nạp. Còn các hãng đến từ Đức, Nhật thì thường chọn tăng nạp để tối ưu hóa khả năng vận hành cho những dòng xe của mình.
Hạng mục 4: Hack speed với NOS (Nitrous Kit)
Chỉ cần vài giây "lên hương" với NOS là chiếc xe có thể tăng công suất từ không dưới 50 mã lực cho đến hơn 300 mã lực là chuyện bình thường. Thế nên đây là cách hack speed được các tay đua đường phố yêu thích để "đo" nhau trên những đoạn đường thẳng hay tạo yếu tố bất ngờ trong những đoạn chạy nước rút.
Nitrous kit được bán theo cấp (stage): 1,2,3,4,5. Stage càng cao thì càng mắc và công suất càng cao. Những stage cao như 4,5 thường chỉ áp dụng cho xe đã độ nhiều. Có 2 loại Nitrous Kit chính:
- Loại khô - Dry system
- Loại ướt - Wet system
Cuối cùng, cũng có vài vấn đề với NOS chúng ta cần quan tâm:
- Bản thân Nitrous Oxide không thể tự cháy. NOS đơn giản chỉ là 1 chất kích thích cho quá trình cháy nổ của động cơ. Nổ xe ầm ầm khói lửa như trong Fast and Furious là hiếm khi xảy ra. Nhưng một khi nó xảy ra thì nguy hiểm cũng chính ở đây.
- Mỗi động đều có giới hạn công suất nhất định. Nếu phun quá nhiều NOS khiến động cơ hoạt động đến mức "lao lực" và có thể làm bể lốc máy bất cứ lúc nào. Còn về lâu về dài thì ngay cả khi lắp đặt đúng, Lạm dụng NOS sẽ "bào" động cơ liên tục và đồng nghĩa với việc xe mau hư.
Hạng mục 5: Đầu não ECU
Sau khi đã nâng cấp các món phần cứng thì chúng ta cũng nên làm việc với phần mềm, cụ thể là mạch điều khiển trung tâm ECU (Electric Control Unit), để hệ thống làm việc đồng bộ và đạt hiệu quả cao nhất. Đặc biệt là nếu lắp thêm tăng nạp, siêu nạp và Nitrous kit thì càng phải nâng cấp món này.
Có rất nhiều cách để nâng cấp, từ việc mua một con chip ECU mới thay cho cái nguyên bản (kiểu này gọi là standalone), cũng có loại chip ECU mắc nối tiếp vào ECU theo xe (kiểu này gọi là piggy back), hay thậm chí chúng ta có thể gửi cái ECU nguyên bản cho 1 hãng độ uy tín để họ reflash/chép Map mới và điều chỉnh tỉ lệ trộn xăng gió mới cho phù hợp với điều kiện vận hành và phần cứng mới. Lợi ích của việc này là giúp xe có thể tăng thêm vài chục mã lực và thậm chí tiết kiệm hơn lúc trước. Bên cạnh đó, một số xe bị giới hạn tốc độ tối đa tại hãng thì bằng cách độ ECU cũng có thể bỏ giới hạn đi.
Ngoài ra chúng ta còn có thể tự tune ECU nếu có máy dyno đo công suất. Đây là một kiểu vọc vạch rất thú vị, kiểu như sài smartphone mà jailbreak hay root máy để mọi thứ hoạt động như đúng ý mình. Tất nhiên để làm được điều đó chúng ta phải có 1 kiến thức nhất định về xe. Trên thế giới thì cộng đồng Subaru có lẽ là mạnh nhất về khoảng độ ECU cây nhà lá vườn. Chỉ cần 1 máy tính và dây cáp phù hợp là chúng ta có thể can thiệp vào phần mềm ECU hay chép các Map độ chia sẻ trên mạng vào để cảm nhận sự thay đổi trong tính năng vận hành của chiếc xe.
Tuy nhiên, chúng ta cũng cần tỉnh táo trước những loại chip giá rẻ trên Ebay, vì theo một chương trình thử nghiệm của 2 anh chàng đến từ Mighty Car Mods, nổi tiếng trong cộng đồng độ xe trên thế giới thì các loại chip vài chục đô này chả có tác dụng gì cả.
Các hãng chip chúng ta có thể tin tưởng là: RaceChip, Renntech,... Đặc biệt các loại xe diesel cũng có thể độ ECU để tăng công suất dễ dàng. ECU piggy back của RaceChip có thể giúp tăng đến 40 mã lực cho những xe chạy diesel tại Việt Nam như Ford Everest hay Chevrolet Captiva.
Hạng mục 6: Bộ ly hợp (Clutch Kit) và Bánh đà (Flywheel)
Bộ ly hợp và bánh đà có thể lắp đặt riêng lẻ. Nhưng khi thay cả 2 món này chúng ta đều phải hạ hộp số nên tốt nhất là nên nâng cấp cả 2 cùng lúc thì có lợi hơn vì tiền công hạ hộp số rất mắc.
Bộ ly hợp hay còn gọi là côn và bánh đà nằm giữa động cơ và hộp số và nó có nhiệm vụ đồng bộ tốc độ của động cơ và hộp số. Bình thường thì 2 bộ phận này được nhà sản xuất tính toán để đem lại sự thoải mái và êm ái nhất. Nhưng khi đã độ công suất động cơ vượt quá khả năng chịu lực tính toán của 2 chi tiết này thì tới lúc chúng ta cần phải nâng cấp chúng cho phù hợp với hệ thống.
Bộ ly hợp - Clutch Kit
Chúng ta sẽ làm quen với thuật ngữ giới hạn ma sát - clamping force. VD: nếu clamping force là 200 mã lực thì ly hợp sẽ không bị trượt quá nhiều nếu công suất đông cơ dưới 200 mã lực. Ly hợp bị trượt do công suất động cơ vượt quá giới hạn ma sát của bộ ly hợp và bánh đà. Lúc này bộ ly hợp và bánh đà chà xát với nhau gây hao mòn cả 2 chi tiết nhanh hơn và xe không phát huy được hết khả năng tăng tốc.
Clutch độ cũng được chia thành cấp (Stages):
- Stage 0 (OEM Replacement) : loại này đơn giản chỉ là thay thế OEM Clutch (ly hợp zin) và được gia công với vật liệu tốt hơn 1 chút
- Stage 1: dành cho xe đã độ vài món căn bản. Cảm giác chân clutch gần như nhau và Clamping force tốt hơn OEM
- Stage 2: dành cho xe độ mức trung bình. Ly hợp nặng hơn và bắt đầu khó điều khiển. Dùng chạy trong thành phố vẫn còn chấp nhận được. Hành trình ly hợp ngắn nên cho phép vào số nhanh. Clamping force cao.
Stage 3: Dành cho xe chạy trong đường đua (track). Loại này rất khó điều khiền và gần như 0 thể dùng trong thành phố được. Clamping force cao nhất.
Ngoài cách phân loại như trên, còn nhiều bộ ly hợp khác với nhiều thiết kế và vật liệu khác nhau từ thượng vàng hạ cám. Bộ ly hợp thường có giá từ 500$ đến 3000$ tùy loại.
Bánh đà - Flywheel
Bánh đà nối trực tiếp với trục biên (crankshaft) của động cơ và truyền công suất của máy đến hộp số bằng ma sát với bộ ly hợp. Bánh đà độ thường đươc làm bằng vật liệu tốt hơn và nhẹ hơn (gọi là lightweight flywheel).
Vì động cơ thường phải tốn công suất để làm quay bánh đà nên bánh đà nhẹ sẽ giúp động cơ giải thoát 1 phần của lượng công suất đó. Bên cạnh đó, vì trọng lượng nhẹ hơn nên chúng ta có quán tính cũng nhỏ hơn. và kết quả là bánh đà độ sẽ giúp xe tăng tốc tốt hơn ở những số thấp như 1, 2. Ngoài ra, quán tính của bánh đà trọng lượng nhẹ giám cũng làm xe giảm tốc nhanh hơn ở những số cao: 4, 5. Tuy nhiên, bánh đà nhẹ sẽ làm xe ít cân bằng khi đi ở tốc độ cao cũng như độ rung bên trong khoang lái cũng có phần nhiều hơn. Giá tham khảo: 500$ - 2000$/bộ.
Hạng mục 7: Trục cam (Camshaft) - Đôn dên - Xoáy nòng - Làm lòng
Inline 4 engine (4 máy thẳng hàng) thường chỉ cần 1 bộ camshaft
V engine (máy xếp chữ V) sẽ cần 2 bộ camshaft (1 bộ cho mỗi bên cánh chữ V)
Để cho dễ hiểu thì:
I4 DOHC sẽ dùng 2 camshaft (dual)
I4 SOHC sẽ dùng 1 camshaft (single)
V6 DOHC dùng 2 bộ, mỗi bộ 2 camshaft (4 tổng cộng)
V8 SOHC dùng 2 bộ, mỗi bộ 1 camshaft (2 tổng cộng)
Camshaft được nối trực tiếp với Crankshaft bằng đai truyền - timming belt hay xích truyền - timming chain. Nhiệm vụ là điều khiền đóng mở các van hút và xả.
Độ Camshaft khá tốn kém vì phải mở đầu động cơ ra. Camshaft độ sẽ tăng góc mở và thời gian mở của các van (van mở càng cao và càng lâu sẽ giúp hút khí vào buồn đốt nhiều hơn, từ đó ECU tự điều chỉnh để tăng lượng xăng và kết quả là công suất tăng lên) Đồng thời, độ Camshaft cũng giúp tăng giới hạn RPM. Khoảng từ 17-30hp là mức tăng công suất thường thấy sau khi độ Camshaft.
Có nhiều loại camshaft khác nhau với mục đích sử dụng khác nhau. vì vậy trước khi độ, các cụ chịu khó dành thời gian để tìm hiểu và nghe tư vấn từ thợ độ máy xe chuyên nghiệp. Ví dụ: Camshaft dành cho Turbo sẽ có góc nâng cao hơn camshaft độ của xe zin. Lắp không đúng có thể dẫn đến mất công suất hoặc tệ hơn là bể lốc máy.
Độ camshaft đòi hỏi phải vọc phá với engine head và timming belt/chain, vì vậy chỉ giao xe cho thợ giỏi và có kinh nghiệm lâu năm để độ. Giá tham khảo: 800$ - 3000$
Camshaft là dành cho ô tô. Đối với xe máy thì chúng ta sẽ hay nghe đến các thuật ngữ như "đôn dên", "xoáy nòng", "làm lòng". Vậy thực chất đó là gì?
Dĩ nhiên khi đôn dên phải xử lý lại tỷ số nén (nhiều cách thường thì xử lý chảo đầu qui-lát) , không đơn giản là thích đôn là đôn và tỷ số nén không liên quan gì đến cái hỗn hợp xăng gió hết. Tỷ số nén cao sẽ dẫn đến tình trạng kích nổ ngược. Nghĩa là khi piston chưa lên đến tử điểm thượng hỗn hợp xăng gió đã tự kịch nổ như động cơ dầu. Tỷ số nén tối đa cho phép của mỗi loại xăng khác nhau (ví dụ xăng 92, 95). Tỷ số nén tối đa cho phép phụ thuộc vào nhiều yếu tố và tùy mục đích độ động cơ
Xoáy nòng: là thợ sẽ mài phần lòng trong xy lanh mỏng lại nhằm tăng thể tích buồng đốt. VD như 1 chiếc Dream thường 100 phân khối khi xoáy nòng có thể lên 105 hay 110 cc. Tất nhiên làm món xoáy nòng, chúng ta cũng đồng thời điều chỉnh tăng thêm lượng xăng và không khí vào buồng đốt để làm giàu hỗn hợp cháy thì công suất mới tăng được. Nếu ko điều chỉnh thì sẽ làm giảm tỉ số nén gây tác dụng ngược là giảm công suất. Cũng cần lưu ý là làm món xoáy nòng sẽ hại máy rất nhiều do động cơ hoạt động không đúng thông số kỹ thuật đã thiết kế, thành xy lanh đã mỏng mà còn phải chịu lực nén cao hơn.
Làm lòng hay còn gọi là lên trái lớn: Nếu muốn tăng nhiều thể tích nhưng không phải "cắt gọt" nhằm giữ độ bền nhất định cho chiếc xe thì chỉ có giải pháp là thay cả bộ lòng (nòng) mới. Đây là cách nhà giàu vì chi phí thường cao hơn xoáy nòng. Các bạn cũng nên nhớ là những bộ lòng độ dung tích lớn hơn không phải hàng chính hãng mà hầu hết là aftermarket (một hãng độ thứ 3 làm) nên chất lượng thế nào cũng khó mà biết được. Trên thị trường hiện nay có nhiều gói độ cho Exciter 135 cc thay lòng dung tích lớn hơn từ 150 cc cho đến 250 cc.
Hạng mục 8: Linh tinh Pulley Kit - Engine Torque Damper - Exhaust Manifold
Pulley Kit
Pulley là các bánh đai động cơ dùng để kéo những thệ thống khác như điều hòa, bơm nước, trợ lực tay lái,... Pulley độ thường nhẹ hơn Pully zin vì thế động cơ sẽ mất ít công suất hơn để kéo những bộ phận kể trên và công suất truyền xuống bánh xe tăng lên. Pulley Kit không tăng mã lực xe mà chỉ giúp động cơ hoạt động hiệu quả hơn. Vì công suất sinh ra từ động cơ khi đi qua hệ truyền động sẽ mất chừng 15-20% (Pulley, hộp số, ma sát, .....) rồi mới truyền xuống bánh xe. 15% Đối với xe 1 cầu và 20% đối với xe 2 cầu. Vì vậy Pulley Kit độ sẽ giải thoát số công suất bị mất do hệ truyền động.
Cách khác để giảm thiểu công suất bị mất là sử dụng Underdrive Pulley Kit. Cùng 1 mục đích như dạng Pulley trọng lượng nhẹ ở trên. Underdrive Pulley Kit thay đổi kích thước các Pulley. Hiểu đơn giản: đường kính nhỏ hơn = nhẹ hơn = 0 tốn nhiều công để quay.
Giá cả của 1 bộ Pulley tốt thường khoảng 100$ tới 300$. HP gain ở wheel khoảng 1-3hp. 100$/1hp cũng nằm ở mức hợp lý.
Lưu ý khi độ Pulley:
1. Các nhà sản xuất xe đã tính toán các thông số rất kỹ càng trước khi thiết kế 1 bộ phận gì. Pulley cũng không là ngoại lệ. Vì Pulley nối trực tiếp với Crankshaft, thay đổi trọng lượng Pulley có thể làm crankshaft mất cân bằng và có khả năng làm gãy crankshaft.
2. Underdrive Pulley có thể làm ảnh hưởng đến hoạt động của các bộ phận được nó kéo. Vì khi thay đổi đường kính của các Accesory Pulley, Những bánh đai này sẽ không quay ở tốc độ mặc định của nhà sản xuất nữa và có thể làm yếu bình ắc quy hay thậm chí là gây quá nhiệt (vì máy bơm không bơm đủ nước làm mát - coolant), điện yếu (alternator không hoạt động hết công suất). Tuy nhiên, vấn đề này cũng tùy xe mà nó mới ảnh hưởng nghiêm trọng hay không bởi vì các nhà sản xuất thường thiết kế các tiêu chuẩn dư 1 chút để đề phòng.
Torque Damper
Torque Damper đơn giản chỉ là 1 cái giảm xóc nối block máy và khung xe lại với nhau. Thường thì động cơ được lắp với khung xe bằng 1 số engine mount hay còn gọi là cao su chân máy. Engine mount thường có 1 vòng bearing bằng cao su để giảm tối đa lượng rung động của động cơ vào khung xe, giúp xe êm ái và ít ồn hơn. Vấn đề là các nhà sản xuất xe đều muốn nhắm tới thị trường tiêu thụ lớn nên engine mount thường được thiết kế mềm tạo sự êm ái tối đa. Khi xe tăng tốc đột ngột, engine mount mềm sẽ cho phép động cơ xoắn nhiều hơn ( vì công xoắn sinh ra từ động cơ mạnh tới mức sẽ rung cả block máy. Muốn dễ hiểu thì cứ mở nắp máy ra rồi sẽ thấy động cơ rung đến mức nào).
Đối với những xe thể thao, êm ái và thoải mái đương nhiên không quan trọng bằng tốc độ. Gắn bộ Torque Damper sẽ nối thêm 1 điểm từ block máy vào chasis do đó giúp cho động cơ truyền được nhiều Torque (mô men xoắn) khi tăng tốc đột ngột và làm cho xe bốc hơn. Torque Damper không làm tăng công suất xe mà chỉ giúp xe truyền động tốt hơn.
Nếu vẫn khó hình dung lợi ích của Torque Damper thì bạn có thể lấy 1 chiếc xe đạp có giảm xóc và 1 chiếc không giảm xóc ra chạy thử. Chắc chắn là khi mới đề pa với chiếc có giảm bạn sẽ cảm thấy bị hụt một khoảng do một phần lực dồn vào phần giảm xóc. Còn chiếc xe không giảm xóc thì sẽ tăng tốc ngay tức thì nhưng tất nhiên là cảm giác không êm bằng.
Nhược điểm của Torque Damper là làm xe rung hơn khi động cơ ở vòng quay thấp. Nếu chạy xe số sàn sẽ cảm thấy xe hơi khó vào côn.
Exhaust Manifold
Exhaust Manifold còn gọi là cổ góp cửa xả, giúp dẫn ống xả từ động cơ xuống bộ phận tăng nạp đối với những xe có bộ phận này hay trực tiếp xuống hệ thống pô của xe. Exhaust Manifold thường có các kiểu sắp xếp như sau:
- 4 cho vào 1 trên những xe 4 xy lanh hoặc V8
- 3 cho vào 1 cho xe V6
- 5 cho vào 1 cho xe V10
Exhaust Manifold nguyên bản thường có đường kính nhỏ, thiết kế không thuận lợi cho thoát khí, và độ dài các ống không bằng nhau (vì ý đồ sản xuất, chiến lược kinh doanh). Do đó sẽ khiến khí thải thoát ra chậm, mất nhiều công suất. Exhaust Manifold độ có đường kính to hơn, đường ống thẳng hơn và độ dài các ống đều hơn. Thế nên khí thải sẽ thoát hơn và tăng công suất. Exhaust Manifold có nhiều loại vật liệu theo nhiều giá tiền và chất lượng khác nhau.
- Titanium là mắc nhất do có trọng lượng nhẹ và độ bền cao
- Ceramic coated cách nhiệt tốt nhưng dễ nứt
- Stainless steel cách nhiệt kém hơn nhưng sau thời gian có màu 7 sắc cầu vồng rất đẹp
- Mild steel là loại của các xe nguyên bản sử dụng
Kết luận
Đến đây thì có lẽ các bạn không chỉ khái quát được các kiến thức cơ bản và công dụng của từng món độ mà còn hiểu hơn về chiếc xe của mình rất nhiều. Tuy nhiên đó chỉ mới là lý thuyết, còn thực tế của một quá trình độ xe thì có thể được tóm gọn như sau: Đường cách mạng còn lắm gian truân. Việc độ một chiếc xe không chỉ tốn nhiều tiền mà còn cả thời gian, công sức và đôi khi còn bị phạt vì thay đổi kết cấu xe. Nhưng điều quan trọng là chúng ta thỏa mãn được cái đam mê. Được nhìn thấy chiếc xe của mình mạnh lên sau mỗi món độ có thể trở thành một thói quen dễ "nghiện".
Hẹn gặp các bạn ở những chủ đề "độ" xe nhẹ nhàng và thử nghiệm những món độ thông dụng sắp tới.
Xin chân thành cảm ơn bác deplao89 (OF) và bác Bùi Thế Sơn - chủ xưởng độ QS Performance vì những chủ đề tâm huyết trên diễn đàn và tạp chí đã truyền cảm hứng để mình viết nên bài này.
