Vì sao xe có chiều dài cơ sở ngắn thường off-road tốt hơn?

Khi di chuyển trên đường nhựa với tốc độ cao, trục cơ sở dài thường mang lại lợi thế về độ ổn định và tăng không gian nội thất. Nhưng khi bước vào những cung đường địa hình với dốc cao, rãnh sâu, đá lớn hay bùn lầy, một chiếc xe có trục cơ sở ngắn lại thường chiếm ưu thế.

Vậy, vì sao xe có chiều dài cơ sở ngắn lại có khả năng vượt địa hình (off-road) tốt hơn so với xe có trục dài? Dưới đây là một số lý do.

Xe có chiều dài cơ sở ngắn có lợi thế khi vượt đỉnh dốc, rãnh sâu. Ảnh: VOC

Trục cơ sở ngắn giúp xe ít bị mắc gầm

Trục cơ sở là khoảng cách giữa tâm trục bánh trước và tâm trục bánh sau, thông số này khác với chiều dài tổng thể của xe. Trong giới chơi xe địa hình, cách gọi "xe cầu ngắn" đôi khi được dùng để chỉ những mẫu xe có trục cơ sở ngắn.

Một trong những trở ngại lớn khi off-road là tình huống xe đi qua đỉnh dốc hoặc một gờ đất cao nhưng phần gầm giữa hai trục bánh bị chạm xuống mặt địa hình. Hiện tượng này thường được gọi là mắc bụng hoặc mắc gầm.

Để đánh giá khả năng vượt qua chướng ngại vật dạng này, giới kỹ thuật sử dụng thông số góc vượt đỉnh (breakover angle). Đây là góc được tạo bởi hai đường nối từ vùng tiếp xúc của bánh trước và bánh sau tới điểm thấp nhất ở giữa gầm xe, xét trong điều kiện hình học tương ứng.

Khi trục cơ sở ngắn hơn, khoảng cách giữa hai trục bánh giảm xuống. Nếu giữ nguyên chiều cao gầm và các thông số hình học khác, góc vượt đỉnh thường lớn hơn, giúp xe dễ vượt qua đỉnh dốc mà không để phần bụng chạm đất.

Ngược lại, một chiếc SUV có trục cơ sở dài có thể gặp bất lợi khi đi qua mô đất nhô cao, sống đá hoặc đỉnh dốc gắt. Dù bánh trước đã vượt qua chướng ngại vật và bánh sau chưa tới, phần giữa thân xe vẫn có thể tỳ lên đỉnh dốc, khiến xe mất khả năng tiến lên.

Đây là lý do nhiều mẫu xe chuyên off-road, đặc biệt là xe hai cửa hoặc xe địa hình cỡ nhỏ, thường có trục cơ sở tương đối ngắn. Thiết kế này giúp xe vượt địa hình gồ ghề thuận lợi hơn mà không nhất thiết phải tăng khoảng sáng gầm lên quá cao.

Tuy nhiên, trục cơ sở ngắn chỉ là một trong nhiều yếu tố đảm bảo việc hạn chế xe bị mắc gầm. Ngoài ra, một số thông số khác như khoảng sáng gầm, hình dạng gầm xe, kích thước lốp và vị trí các chi tiết thấp nhất cũng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng vượt dốc.

Dễ xoay trở trên đường hẹp, cua gấp

Địa hình off-road không chỉ có những đoạn dốc thẳng. Người lái còn phải đi qua đường rừng hẹp, lối mòn ven núi, những khúc cua gắt hoặc khu vực có nhiều cây và đá lớn.

Với thiết kế trục cơ sở ngắn, xe thường có khả năng quay vòng linh hoạt hơn nếu các thông số khác tương đương.

Khoảng cách giữa hai trục bánh nhỏ giúp xe có thể đạt bán kính quay vòng hình học thấp hơn, dù bán kính thực tế còn phụ thuộc vào góc đánh lái cực đại, chiều rộng xe và cấu tạo hệ thống lái.

Lợi thế này đặc biệt hữu ích khi người lái cần đổi hướng liên tục hoặc điều chỉnh vị trí xe giữa những chướng ngại vật nằm sát nhau.

Trong các cung đường núi hẹp, xe có trục cơ sở ngắn cũng thường dễ căn chỉnh hướng di chuyển hơn so với một mẫu xe có chiều dài cơ sở lớn.

Dù vậy, cần phân biệt khả năng quay vòng với độ linh hoạt tổng thể. Một chiếc xe có góc đánh lái lớn vẫn có thể xoay trở tốt dù trục cơ sở tương đối dài. Vì thế, không thể chỉ nhìn vào một thông số để kết luận mẫu xe nào có khả năng vận hành tốt hơn trên mọi loại địa hình.

Khả năng vượt dốc còn phụ thuộc độ bám của bánh xe

Trục cơ sở ngắn cũng có thể tạo thuận lợi khi xe di chuyển trên địa hình liên tục thay đổi độ cao, nhưng lợi thế này cần được hiểu đúng.

Khi một bánh xe đi vào hố sâu hoặc leo lên một tảng đá, hệ thống treo phải làm việc để duy trì tiếp xúc giữa lốp và mặt đường. Nếu bánh xe mất độ bám, lực kéo truyền xuống mặt đất giảm, khiến xe khó tiếp tục di chuyển.

Trong tình huống này, chiều dài cơ sở không phải yếu tố quyết định duy nhất. Hành trình hệ thống treo, khả năng vặn xoắn của khung gầm, khóa vi sai và hệ dẫn động 4 bánh đều có vai trò quan trọng.

Ngoài chiều dài cơ sở, khả năng vượt dốc còn phụ thuộc độ bám của bánh xe và sức mạnh của động cơ. Ảnh: VOC

Một chiếc xe có trục cơ sở ngắn nhưng hệ thống treo hạn chế vẫn có thể nhấc bánh khi đi qua địa hình chéo, làm giảm độ bám. Trong khi đó, một mẫu xe có trục cơ sở dài hơn nhưng sở hữu hệ thống treo linh hoạt và khóa vi sai hiệu quả vẫn có thể vượt qua chướng ngại vật tốt.

Ngoài ra, trục cơ sở dài đôi khi còn có lợi khi leo dốc đều hoặc di chuyển trên địa hình tương đối bằng phẳng, nhờ khả năng phân bố tải trọng và độ ổn định phù hợp với thiết kế tổng thể.

Dù có nhiều lợi thế khi vượt địa hình kỹ thuật, tuy nhiên theo các chuyên gia, xe trục cơ sở ngắn vẫn tồn tại những hạn chế.

Khi chạy tốc độ cao trên đường đất, đường nhựa hoặc những đoạn đường có độ gồ ghề liên tục, xe có thể nhạy cảm hơn với dao động thân xe và thay đổi tải trọng. Độ ổn định thực tế còn phụ thuộc vào hệ thống treo, chiều rộng cơ sở, trọng tâm và cách phân bổ khối lượng.

Trong khi đó, xe trục cơ sở dài thường có lợi thế về độ ổn định theo phương dọc và không gian cabin. Những mẫu SUV lớn, xe bán tải hai cầu hoặc xe địa hình phục vụ hành trình dài vẫn có thể vận hành hiệu quả nếu được thiết kế với khoảng sáng gầm phù hợp, góc tiếp cận và góc thoát tốt, hệ dẫn động thích hợp cùng lốp chuyên dụng.

Vì vậy, chiều dài cơ sở ngắn là một lợi thế về hình học khi vượt địa hình, chứ không phải điều kiện bắt buộc để một chiếc xe có khả năng off-road tốt. Xét tổng thể, khả năng off-road là sự kết hợp giữa trục cơ sở, khoảng sáng gầm, góc vượt đỉnh, góc tiếp cận, góc thoát, độ bám lốp, hệ thống treo và hệ truyền động.