Hệ thống kiểm soát độ bám đường trên môtô

Trước khi quyết định có thích hay không, bạn hãy thử tìm hiểu về hệ thống kiểm soát độ bám đường trên môtô để có cái nhìn khách quan hơn.

Hệ thống kiểm soát độ bám đường, viết tắt là TCS (Traction Control System), đã trở thành một phần không thể thiếu trên dòng môtô đời mới hiện nay. Từ môtô thể thao đến đường trường, ngày càng có nhiều mẫu xe được trang bị hệ thống TCS như tính năng tiêu chuẩn. Tất nhiên, vẫn có một số tay lái theo chủ nghĩa thuần túy phản đối việc trang bị hệ thống TCS cho môtô. Do đó, hãy cùng tìm hiểu kỹ về hệ thống TCS để có cái nhìn khách quan hơn.

Những lưu ý cơ bản

Độ bám là một trong những yếu tố trọng điểm để làm chủ một chiếc môtô. Về cơ bản, môtô dựa vào những rãnh nhỏ trên mặt lốp để tiếp xúc với mặt đường. Chỉ một chút diện tích nhỏ như vậy cũng đủ làm nên sự liên kết giữa lốp và mặt đường, giữ cho xe tiếp tục lăn bánh.

Tuy nhiên, độ bám đường bị chi phối bởi nhiều yếu tố. Ví dụ, nhiệt độ và chất lượng của lốp xe có thể cải thiện độ bám. Ngược lại, nhiệt độ thấp, lốp lắp không đúng kỹ thuật hoặc có vỏ quá dày, một cú xóc hay vặn ga quá mạnh, điều kiện mặt đường như lá khô, cát, đá dăm, dầu loang và nước đều ảnh hưởng tiêu cực đến độ bám đường.

Cách duy nhất để tránh khỏi hoặc làm giảm những mối nguy hiểm khi bị trượt bánh xe là kiểm soát tốc độ và tay ga một cách chắn chắn. Bên cạnh đó, người lái còn phải liên tục điều chỉnh góc nghiêng bánh xe và vị trí ngồi theo thời gian thực để chống lại sự mất kiểm soát độ bám đường.

Các tay lái giàu kinh nghiệm có thể cảm nhận thời điểm bánh xe sắp bị mất độ bám. Đây là kỹ năng được hình thành qua đào tạo và trải nghiệm thực tế trong thời gian dài. Kể cả như vậy, cơ thể con người cũng khó có thể phản ứng kịp.

Độ bám đường có thể được tổng hợp theo sai số giữa tốc độ quay của bánh sau và trước. Khi những tốc độ quay giữa hai bánh quá khác biệt, chúng ta có thể bị rơi vào tình trạng mất kiểm soát độ bám đường.

Có thể nói, ngăn chặn việc mất kiểm soát độ bám đường sẽ là phương pháp hữu hiệu hơn cố gắng điều chỉnh chiếc xe khi sắp rơi vào tình huống nguy hiểm. Các kỹ sư đã tìm ra phương pháp để xác định thời điểm bánh xe có nguy cơ bị trượt ngay cả khi hiện tượng đó chưa hoàn toàn xảy ra. Các bảng mạch điện tử có thể giúp giảm thời gian phản ứng và loại trừ sự can thiệp của người lái vào toàn bộ quá trình xử lý.

Hiểu về hiện tượng bánh xe bị trượt

Bánh sau là đối tượng bị mất kiểm soát trong hầu hết các trường hợp. Tất cả năng lượng do động cơ tạo ra cần phải được chuyển hóa thành động năng tịnh tiến, làm quay bánh xe phía sau và triệt tiêu các lực khác để giữ xe thăng bằng.

Tuy nhiên, những lực này thỉnh thoảng lại quá phức tạp, đặc biệt khi chúng lại tác động lẫn nhau. Người lái di chuyển qua khúc cua trong thực tế sẽ khiến nhiều lực phát sinh tổng hợp và triệt tiêu lẫn nhau. Vậy, làm sao để đầu óc con người ngay lập tức hiểu một hệ thống các lực tác động phức tạp như vậy để có thể xử lý trong một thời gian ngắn? Đây chính là lúc vai trò của mạch điện tử được phát huy.

Khi xe chạy qua một khúc cua, lực ly tâm sẽ cố kéo văng người lái ra khỏi cung đường và mở rộng quỹ đạo vào cua. Do đó, chúng ta phải học cách di chuyển để chuyển trọng tâm ra khỏi xe, trong khi các lực khác tác động vào xe và giữ xe cân bằng.

Người lái có thể nhận ra xe di chuyển không hoàn toàn mượt mà. Xe bị trượt bánh liên tục khi vào cua vì hai bánh quay theo hướng khác nhau. Đây là điều hoàn toàn bình thường vì khi vào cua, bánh trước của xe vẫn quay còn bánh sau lại trượt trên một đường thẳng. Nếu biết kỹ thuật đánh và trả lái, bạn có thể hiểu rõ hơn vấn đề trên.

Bánh trước vẫn quay trong khi bánh sau chỉ trượt khi vào cua.

Tốc độ quá cao sẽ khiến xe mất kiểm soát khi vào cua, đồng thời vòng cua cũng sẽ rộng hơn. Giảm ga lúc này có thể là một ý kiến tốt. Tuy nhiên, nếu đột ngột giảm ga để tăng độ bám đường, xe sẽ bị lắc ngang và khó di chuyển. Một số người sẽ thắc mắc vì sao làm đúng cách, tức là giảm lực kéo động cơ rồi mà vẫn bị tai nạn. Câu trả lời chính là do người lái quá "non tay"!

Ma thuật của ECU và những thiết bị cảm biến

Chúng ta có hai cách để kiểm soát độ bám đường. Đầu tiên là lái xe làm sao để bánh sau không bị trượt. Thứ hai là phụ thuộc vào các thiết bị điện tử để khắc phục các lỗi điều khiển. Việc kiểm soát độ bám đường hiện nay đã trở nên đơn giản hơn nhiều khi các kỹ sư tính toán hết cho bạn. Bạn chỉ cần để các ECU hỗ trợ việc điều khiển chiếc xe một cách có kiểm soát.

ECU của hãng Suzuki.

Đầu tiên, ECU cần thông tin và thu thập dữ liệu từ những vị trí khác nhau. Chúng ta đã biết sự chênh lệch tốc độ giữa hai bánh xe là mấu chốt của vấn đề mất độ bám đường. ECU sẽ sử dụng cảm biến của hệ thống chống bó cứng phanh ABS để biết xe quay nhanh hay chậm.

Ngoài ra, một vài nhà sản xuất còn sử dụng các ECU độc lập cho những tác vụ khác nhau để thu thập và xử lý thêm dữ liệu về cách lái cũng như vị trí xe. Nhờ đó, xe vận hành chính xác hơn trong mọi hoàn cảnh.

ABS có mối liên hệ mật thiết với hệ thống kiểm soát độ bám.

ECU cũng kiểm soát quá trình phun nhiên liệu và đánh lửa nhờ những thông tin như tốc độ quay của động cơ, công suất đầu ra, vị trí tay ga, số... Tất nhiên, ECU có thể cho bạn biết mình sắp rơi vào trạng thái bị trượt. Dù ECU chỉ nhận biết được trong tíc tắc trước khi tình trạng trượt xảy ra nhưng vẫn nhanh hơn hàng nghìn lần so với khả năng phán đoán của bạn.

Quan trọng hơn, ECU có thể phản ứng lại một cách nhanh chóng, chính xác khi dữ liệu của tất cả các cảm biến đã được theo dõi và quét hàng trăm lần mỗi giây. Các tình huống đã được tính toán liên tục. Mỗi phút thay đổi tình trạng vận hành của xe đi kèm các thông số khác nhau và được kiểm soát theo thời gian thực.

Làm sao để lấy lại độ bám đường?

Như đã biết, chúng ta có thể lấy lại độ bám đường bằng cách giảm lực kéo tác động lên bánh sau. Nói đến đây, mọi người chắc hẳn sẽ nghĩ đến chuyện giảm ga. Tuy nhiên, trên thực tế, giảm ga không phải là giải pháp.

Để có thể giảm bớt công suất của động cơ, ECU có 3 phương pháp. Đầu tiên là làm chậm quá trình đánh lửa. Thứ hai là cố ý không đánh lửa trong xi-lanh. Cuối cùng là điều chỉnh bướm ga đối với các xe có hệ thống điều khiển bướm ga điện tử. Các cách này cơ bản được biến hóa khác nhau tùy từng nhà sản xuất. Về chi tiết, đây là bí mật công nghệ của từng hãng.

Ví dụ, hệ thống kiểm soát độ bám đường của Kawasaki cắt giảm nhiên liệu phun vào và cố tình không đánh lửa trong 1 hoặc vài xi-lanh động cơ. Đây là phương pháp đơn giản nhất.

Trong khi đó, Aprillia và BMW sử dụng phương pháp làm chậm quá trình đánh lửa cũng như điều chỉnh bướm ga. Về phần mình, Yamaha sử dụng cả ba phương pháp kể trên.

Nói chung, không thể kết luận phương pháp nào là tốt nhất. Tuy nhiên, theo cách nghĩ thông thường, việc kết hợp cả ba phương pháp có vẻ như là giải pháp tốt nhất.

Phương pháp hoãn đánh lửa

Đây là phương pháp điều chỉnh thô mô-men xoắn và công suất tới bánh sau. Phương pháp này rất nhanh và hiệu quả. ECU đơn giản chỉ cắt giảm lượng nhiên liệu tới một hoặc vài xi-lanh. Cũng có thể ECU sẽ bỏ qua bước đánh lửa. Cần phải nói rằng, năng lượng bị mất đủ để tạo ra sự khác biệt. 25% mô-men xoắn bị giảm trong động cơ 4 xi-lanh sẽ cho hiệu quả tức thì.

Phương pháp đánh lửa chậm

Tương tự như trên, phương pháp đánh lửa chậm điều chỉnh rất nhanh nhưng yêu cầu ngưỡng mô-đun tốt. Thời gian đánh lửa có thể bị làm chậm lên tới 20% trước khi động cơ hoãn đánh lửa. Sự điều chỉnh tinh khiến công suất giảm đi trong một thời gian ngắn, giúp quá trình vận hành diễn ra trơn tru. Mặt hạn chế của phương pháp đánh lửa chậm là không thể được sử dụng độc lập trong tất cả các hệ thống TCS.

Phương pháp điều chỉnh bướm ga

ECU có thể điều chỉnh bướm ga trong môtô hệ thống điều khiển cánh ga điện tử. Thân của bướm ga không hoàn toàn được điều khiển bằng dây cáp và kéo tay. Thay vào đó, hệ thống xung điện tử được sử dụng.

Có loại ECU đi kèm cả hai chức năng là thu thập và xử lý thông tin đồng thời điều khiển bướm ga. Nhờ đó, ECU dễ dàng điều chỉnh với độ chính xác cao. Tuy nhiên, cũng vì ECU điều khiển các phần bên trong xe nên hiệu quả có thể sẽ chậm hơn. Điểm tốt là ECU có thể tính toán được hiệu quả từ 0 đến 100%.

Hệ thống kiểm soát độ bám đường cũng được sử dụng để cấu hình các công nghệ an toàn có liên quan tương tự, ví dụ như kiểm soát khởi động hoặc kiểm soát tay lái. Những hệ thống này gắn bó chặt chẽ với các chế độ lái và phun nhiên liệu do người điều khiển lựa chọn. Các chế độ và phương pháp sẽ tác động lẫn nhau để kiểm soát xe tốt nhất.

Nếu sắp mua một chiếc môtô mới được trang bị các hệ thống như vậy mà không chắc chắn có thích hay không, tốt hơn hết bạn nên chọn loại xe cho phép ngắt các chức năng đó. Nếu theo chủ nghĩa thuần túy hơn, bạn có thể mua một chiếc xe không có TCS và học cách tự kiểm soát độ bám đường. Chúc các bạn lái xe an toàn!