Bằng cách nào SUV điện hạng sang nặng 3,5 tấn có thể 'bơi' trên mặt nước?

Trong thế giới xe SUV và off-road truyền thống, khả năng lội nước luôn được xem là thước đo quan trọng cho độ bền và năng lực chinh phục địa hình. Những mẫu xe địa hình huyền thoại như Land Rover Defender hay Range Rover hiện nay cũng chỉ dừng lại ở mức lội nước sâu khoảng 850-900mm, nhờ khung gầm cao, hệ thống treo khí nén và khả năng bịt kín tương đối tốt.

Tuy nhiên, với YangWang U8, BYD đã đẩy cuộc chơi sang một cấp độ hoàn toàn khác khi khiến cả thế giới phải trầm trồ trước hình ảnh mẫu SUV điện hạng sang thuộc thương hiệu cao cấp của hãng lênh đênh trên mặt hồ và tự điều hướng vào bờ vào tháng 9/2023.

Màn lội nước của YangWang U8 tại trường đua chuyên biệt dành cho xe điện của BYD tại Trịnh Châu, Trung Quốc.

Không chỉ lội nước sâu tới 1.000-1.400mm tùy phiên bản, YangWang U8 còn có khả năng nổi và tự di chuyển trên mặt nước trong những tình huống khẩn cấp. Đây không phải chiêu trò quảng cáo mà là kết quả của một hệ sinh thái kỹ thuật được thiết kế từ gốc cho kịch bản ngập lụt nghiêm trọng. Vậy các kỹ sư của BYD đã làm điều đó như thế nào?

Khi khung gầm được thiết kế như "tàu ngầm"

Yếu tố nền tảng nhất giúp YangWang U8 “bơi” được nằm ở tiêu chuẩn chống nước toàn xe. Hầu hết các xe ô tô thông thường chỉ được thiết kế để chịu được mưa hoặc nước tạt, nhưng BYD thiết kế mẫu SUV này đạt chuẩn IP68 ở cấp độ xe hoàn chỉnh, một điều gần như chưa từng có trong ngành ô tô đại trà.

Một nguyên mẫu thử nghiệm của chiếc YangWang U8 trước khi được sản xuất thương mại. Ảnh: Diên Phong

Tiêu chuẩn IP68 vốn quen thuộc trên điện thoại thông minh cao cấp, cho phép chống bụi hoàn toàn và ngâm nước ở độ sâu lớn trong thời gian dài. Nhưng áp dụng tiêu chuẩn này cho một chiếc SUV dài gần 5,3 mét, nặng hơn 3,5 tấn với hàng nghìn mối ghép cơ khí là một thách thức khổng lồ với bất kỳ nhà sản xuất ô tô nào.

Để làm được điều đó, BYD sử dụng công nghệ hàn laser độ chính xác cao cho khung xe của YangWang U8, hạn chế tối đa các khe hở mà gioăng cao su thông thường không thể xử lý. Các cửa xe không chỉ có một lớp cao su mà là hệ thống gioăng đa tầng, tự động ép chặt hơn khi áp suất nước bên ngoài tăng lên. Toàn bộ sàn xe, trụ cửa, khoang pin và khoang động cơ đều được xử lý như các khoang kín độc lập, tương tự cấu trúc thân tàu ngầm.

"Chế độ nổi khẩn cấp": Khi phần mềm quyết định sự sống còn

Khác với xe off-road truyền thống phụ thuộc gần như hoàn toàn vào cơ khí, YangWang U8 đặt nặng vai trò của phần mềm. Khi xe di chuyển trong nước sâu, hệ thống 38 cảm biến quanh xe sẽ liên tục đo mực nước, lực cản và độ bám. Khi phát hiện mực nước vượt ngưỡng an toàn (khoảng 1 mét), xe sẽ tự động kích hoạt "Chế độ nổi khẩn cấp".

38 cảm biến xung quanh xe sẽ liên tục đo mực nước, lực cản và độ bám để YangWang U8 luôn đảm bảo an toàn. Ảnh: YangWang

Lúc này, "bộ não" của xe sẽ thực hiện một loạt thao tác chỉ trong vài giây như hệ thống điều hòa ngay lập tức chuyển sang chế độ lấy gió trong để ngăn nước lọt vào qua đường thông gió, cửa kính bên và các cửa chớp ở lưới tản nhiệt phía trước sẽ tự động đóng chặt, cửa sổ trời tự động mở để người ngồi trong có lối thoát hiểm khẩn cấp.

Ngoài ra, hệ thống treo thủy lực thông minh DiSus-P sẽ nâng gầm xe lên mức cao nhất, tăng thêm tối đa 150mm để tránh va chạm với vật cản ngầm dưới nước. Điểm đáng nói là tất cả thao tác này đều diễn ra tự động, không phụ thuộc vào phản xạ của người lái trong tình huống căng thẳng.

Bài toán động cơ xăng được xử lý dứt khoát

YangWang U8 là một chiếc xe điện EREV (xe điện mở rộng phạm vi), nghĩa là xe điện có một động cơ xăng 2.0L đóng vai trò làm máy phát điện để sạc pin. Về mặt lý thuyết, động cơ đốt trong là “điểm yếu chí mạng” khi lội nước sâu do nguy cơ thủy kích.

BYD giải quyết vấn đề này theo cách rất rõ ràng. Khi xe chuyển sang trạng thái nổi khẩn cấp, động cơ xăng bị ngắt hoàn toàn. Các van nạp và van xả được thiết kế đặc biệt để đóng kín khi không hoạt động, biến khoang động cơ thành một khối kín khí.

Từ thời điểm đó, xe vận hành 100% bằng điện, loại bỏ hoàn toàn rủi ro nước lọt vào buồng đốt. Đây là một quyết định kỹ thuật mang tính dứt khoát, cho thấy BYD ưu tiên an toàn hơn mọi yếu tố khác.

Khi bốn bánh xe đóng vai trò "chân vịt"

Nếu Yang Wang U8 nổi lên mà không thể kiểm soát được hướng di chuyển sẽ trôi tự do theo dòng nước lũ, rất nguy hiểm. BYD đã tính đến kịch bản này ngay từ đầu với nền tảng e4 Platform độc quyền. Đây là hệ thống dẫn động 4 bánh độc lập, trong đó mỗi bánh xe được điều khiển bởi một động cơ điện riêng biệt.

Các bánh hoạt động độc lập nhờ động điện được đặt tại từng bánh. Ảnh: YangWang

Khi xe nổi trên mặt nước, các bánh xe quay với tốc độ cao, kết hợp thiết kế gai lốp đặc biệt để tạo lực đẩy, tương tự mái chèo. Nhờ điều khiển độc lập, các bánh hai bên có thể quay ngược chiều hoặc khác tốc độ, cho phép xe xoay xở tương tự cách xe tăng quay đầu. Tốc độ di chuyển trên mặt nước đạt khoảng 3 km/h, đủ để đưa xe thoát khỏi vùng nguy hiểm.

Bảo vệ "trái tim" điện áp cao

Nỗi lo lớn nhất của người dùng xe điện khi ngập nước là chập điện hoặc hỏng pin. Trên YangWang U8, BYD vẫn sử dụng công nghệ pin Blade nhưng được nâng cấp thêm một bậc với công nghệ Cell-to-Chassis (CTC). Theo đó, vỏ pin được tích hợp làm một phần của sàn xe với lớp vỏ bảo vệ siêu dày. Bản thân khối pin cũng đạt chuẩn IP68 độc lập.

Bên cạnh đó, các đầu nối điện cao áp sử dụng chuẩn chuyên dụng chịu áp lực nước lớn, tương đương thiết bị hàng hải. Đáng chú ý, hệ thống làm mát cho pin và động cơ điện được thiết kế dạng vòng kín, hoàn toàn tách biệt với môi trường bên ngoài, kể cả khi khoang động cơ bị nước bao phủ.

Vì sao khả năng “bơi” trên mặt nước lại quan trọng?

Tuy nhiên, để phát triển "chế độ nổi khẩn cấp" này, đại diện của BYD đã chia sẻ trong buổi trải nghiệm sản phẩm tại trường đua của hãng ở Trịnh Châu, Trung Quốc rằng: "Chúng tôi đã phải mất 10 năm nghiên cứu với hơn 100 xe thử nghiệm và hơn 2.500 lần tiến hành xuống nước, cùng hàng loạt các đột phá về công nghệ chế tạo. Điều này giúp cho 161 linh kiện và một số bộ phận cốt lõi của YangWang U8 đạt tiêu chuẩn IP68".

Tính năng nổi khẩn cấp chủ yếu được sử dụng trong các tình huống ngập lụt nghiêm trọng. Ảnh: Diên Phong

Cần nhấn mạnh rằng, YangWang U8 không phải là du thuyền giải trí. Khả năng nổi và di chuyển trên nước được định vị rõ ràng là tính năng "thoát hiểm khẩn cấp". Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, ngập lụt đô thị và lũ quét xảy ra ngày càng thường xuyên, xe chết máy giữa dòng nước sâu không còn là kịch bản hiếm.

Khi đó, công nghệ của YangWang U8 sẽ mang lại hai giá trị cốt lõi. Thứ nhất, bảo vệ tính mạng người ngồi trong xe bằng khả năng nổi và tự điều hướng xe vào vùng đất cao ráo trong tình huống sinh tử. Thứ hai, là ngay cả khi xe bị ngâm nước, nhờ chuẩn IP68, các bộ phận đắt tiền nhất như pin, động cơ điện, nội thất... vẫn được bảo vệ, giảm thiểu chi phí sửa chữa khổng lồ sau bão lũ.

Có thể nói rằng, việc một chiếc SUV điện nặng 3,5 tấn có thể “bơi” không phải phép màu. Đó là kết quả của tư duy thiết kế lấy kịch bản xấu nhất làm điểm xuất phát. YangWang U8 cho thấy ngành ô tô điện đã bước sang giai đoạn mới, nơi phần mềm, điện tử và cơ khí chính xác hòa làm một.

Trong tương lai, rất có thể khả năng chống nước toàn xe và thoát hiểm khi ngập sâu sẽ trở thành chuẩn an toàn mới cho SUV điện hạng sang. Còn ở thời điểm hiện tại, YangWang U8 đang đóng vai trò như một người mở đường.

Ngô Minh