Hộp số tự động ngày càng nhiều cấp: Xu hướng hay chiêu trò kỹ thuật?

GM Hydra-Matic đánh dấu bước ngoặt quan trọng khi trở thành hộp số tự động sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới, ra mắt vào năm 1939 dành cho xe du lịch. Ban đầu, hộp số này chỉ sở hữu 4 cấp số, phù hợp với công nghệ và yêu cầu vận hành thời đó. Tuy nhiên, đến những năm 1990, hộp số tự động 5 cấp bắt đầu trở thành xu hướng mới, nâng cao hiệu quả truyền động và trải nghiệm lái. Hiện nay, các hộp số tự động 4 hoặc 5 cấp đã được xem là công nghệ lỗi thời, không còn phù hợp với tiêu chuẩn hiện đại.

Mitsubishi Xpander hiện vẫn đang sử dụng hộp số tự động 4 cấp.

Đến năm 2025, hộp số sàn phổ biến với cấu hình 6 cấp, thậm chí một số mẫu xe thể thao hoặc cao cấp còn trang bị đến 7 cấp số tiến để tối ưu hiệu suất vận hành. Trong khi đó, hộp số tự động tiếp tục phát triển mạnh mẽ với sự gia tăng số lượng cấp số. Hộp số tự động 6 cấp hiện vẫn chiếm ưu thế trên nhiều mẫu xe phổ thông, nhưng những mẫu xe cao cấp hơn đã tiến xa hơn với hộp số 8 cấp, 9 cấp, và thậm chí lên tới 10 cấp, giúp tối ưu hóa khả năng tiết kiệm nhiên liệu, tăng cường sự mượt mà khi chuyển số và nâng cao trải nghiệm lái tổng thể.

Cuộc đua nhiều cấp số của các nhà sản xuất

Lý do then chốt khiến các nhà sản xuất ưu tiên phát triển hộp số nhiều cấp là nhằm tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu và nâng cao hiệu suất vận hành của xe. Khi hộp số sở hữu nhiều cấp hơn, động cơ có thể duy trì hoạt động ở vòng tua thấp hơn trong những điều kiện lái ổn định, chẳng hạn như khi di chuyển trên đường cao tốc, từ đó giúp giảm đáng kể lượng nhiên liệu tiêu hao.

Một hộp số tự động 10 cấp do Ford và GM hợp tác phát triển.

Thêm vào đó, số lượng cấp số nhiều cho phép hệ thống truyền động lựa chọn tỷ số truyền phù hợp và tối ưu nhất với từng tình huống lái cụ thể, mang lại trải nghiệm tăng tốc mượt mà, linh hoạt hơn, đồng thời giảm tải áp lực lên động cơ, góp phần kéo dài tuổi thọ và bảo vệ sức bền cho cỗ máy.

Đặc biệt, đối với các dòng xe bán tải và SUV cỡ lớn như Ford F-150 hay Chevrolet Suburban phiên bản 2025, vốn có trọng lượng lớn và tiêu hao nhiên liệu cao, việc trang bị hộp số 10 cấp không chỉ giúp cải thiện đáng kể hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu mà còn tối ưu hóa khả năng vận hành trong nhiều điều kiện địa hình và tải trọng khác nhau. Đây cũng chính là lý do khiến hộp số nhiều cấp, đặc biệt là hộp số 10 cấp, ngày càng trở thành lựa chọn phổ biến trên những mẫu xe cỡ lớn này.

Lợi ích rõ ràng, nhưng không phải không có nhược điểm

Việc tăng số cấp trong hộp số tự động mang lại nhiều lợi ích rõ rệt về hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu, song cũng đồng thời đặt ra những thách thức kỹ thuật đáng kể cùng một số hạn chế nhất định. Khi số cấp được gia tăng, hộp số phải tích hợp thêm nhiều chi tiết bánh răng phức tạp hơn, kéo theo sự tăng kích thước và trọng lượng tổng thể của bộ truyền động. Điều này không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế tổng thể của xe mà còn buộc các nhà sản xuất phải cân nhắc kỹ lưỡng, đôi khi phải đánh đổi ở một số yếu tố khác như không gian gầm xe, trọng lượng tổng thể và chi phí sản xuất.

Những vấn đề thường gặp với hộp số CVT của xe Honda

Một trong những hạn chế dễ nhận thấy là chi phí sản xuất hộp số nhiều cấp cao hơn do đòi hỏi kỹ thuật phức tạp, số lượng linh kiện nhiều hơn và quy trình gia công tỉ mỉ hơn. Ngoài ra, nếu phần mềm điều khiển hộp số chưa được tối ưu tốt, việc chuyển đổi giữa nhiều cấp số có thể trở nên phức tạp và không mượt mà, gây cảm giác gián đoạn trải nghiệm lái, thậm chí làm người lái cảm thấy khó chịu với những lần chuyển số liên tục, thiếu tự nhiên.

Tuy nhiên, nhờ sự phát triển không ngừng của công nghệ, các hạn chế này đã được cải thiện đáng kể. Điển hình là hộp số tự động 8 cấp ZF – một trong những hộp số tự động hàng đầu hiện nay, được trang bị rộng rãi trên các mẫu xe cao cấp như BMW, Audi và Maserati. Hộp số ZF nổi bật với khả năng chuyển số nhanh, mượt mà và phản hồi chính xác, chứng minh rằng việc tăng số cấp không nhất thiết làm giảm cảm giác lái mà còn có thể nâng tầm trải nghiệm vận hành. Đặc biệt, hộp số này còn được thiết kế tương thích tốt với hệ truyền động hybrid, giúp tối ưu hóa hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu mà không cần bổ sung thêm các bánh răng phức tạp.

Dù còn một số hạn chế nhất định nhưng hộp số tự động nhiều cấp số vẫn đem lại nhiều lợi ích cho người dùng.

Ngoài ra, các hộp số ly hợp kép (Dual-Clutch Transmission – DCT) cũng được đánh giá cao, đặc biệt trên những mẫu xe hiệu suất cao. Ví dụ điển hình là Ford Mustang GT500 với hộp số DCT 7 cấp, cho phép chuyển số cực kỳ nhanh chóng và chính xác, mang lại cảm giác lái phấn khích, liền mạch và không hề gián đoạn.

Hộp số tự động nhiều cấp số có thực sự tốt hơn?

Câu trả lời phụ thuộc chủ yếu vào thiết kế và hiệu quả của hệ thống điều khiển hộp số. Việc tăng số cấp không tự động đảm bảo hiệu suất vượt trội nếu phần mềm quản lý chuyển số chưa được tối ưu. Ngược lại, khi được tích hợp đồng bộ với công nghệ điều khiển tiên tiến và thuật toán tinh vi, hộp số nhiều cấp có thể phát huy tối đa lợi ích, mang lại khả năng vận hành mượt mà, tăng cường tiết kiệm nhiên liệu và cải thiện phản ứng động cơ trong từng tình huống lái.

Trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô hiện đại, yếu tố quyết định không phải là số lượng cấp số mà chính là chất lượng thiết kế và sự tinh chỉnh của hệ thống điều khiển. Một hộp số tự động 6 cấp được hiệu chỉnh chính xác, có phần mềm điều khiển thông minh hoàn toàn có thể đem lại trải nghiệm lái nhạy bén, ổn định và tiết kiệm nhiên liệu hơn nhiều so với một hộp số tự động 10 cấp nhưng hoạt động chưa tối ưu. Chính vì vậy, sự đồng bộ giữa phần cứng và phần mềm điều khiển mới là chìa khóa giúp hộp số phát huy hiệu quả tối đa.