Những hệ thống lái phi truyền thống trong lịch sử mô-tô

 Có thể bạn đã đủ mệt mỏi với cặp phuộc nhún lia lịa trên những con đường gập ghềnh hay mỗi lần vào cua, vậy thì hãy thử cảm giác “lạ tay” với những hệ thống lái này.

Mặc dù đều không được sử dụng rộng rãi, nhưng hai hệ thống lái không áp dụng cơ cấu phuộc truyền thống được biết đến nhiều nhất hiện nay là “TELELEVER” của BMW và “HUB – CENTER STEERING”, hay gọi tắt là HCS được vài nhà sản xuất nhỏ quảng bá và thử nghiệm. Tiêu biểu hơn cả trong số này là Bimota và Vyrus.

Mục tiêu chung của những thiết kế mới này là tách rời cơ cấu lái khỏi ảnh hưởng của giảm chấn trước, cũng như tác động kết hợp của lực phanh và lực nén – đàn hồi của giảm chấn lên tay lái và độ ổn định của xe, đặc biệt là trong các góc cua.

Với kiểu phuộc thường, khi phanh và vào cua, phuộc nhún xuống và hiển nhiên là chiều dài cơ sở của xe bị giảm một cách đột ngột, trong thời gian rất ngắn, gây mất ổn định. Bên cạnh đó, lực phanh truyền vào phuộc trước tỉ lệ thuận với lực hãm, làm xe “chúi đầu” về trước khi phanh.

Vì thế, phuộc kiểu telescopic truyền thống làm giảm độ ổn định của xe rất lớn, nhất là trên các đoạn đường gồ ghề. Hơn thế nữa, nó làm bộ khung phải nặng hơn do cần gia cố tốt giúp chịu lực tác dụng lớn ở phần đầu khung xe. Ngoài ra, do phuộc đã bị nén đáng kể bởi lực phanh, khoảng dao động còn lại bị giảm rất nhiều, hiển nhiên làm giảm tính năng vận hành của phuộc.

HCS – lời chia tay giữa phanh và giảm chấn

Hẳn các fan của mô-tô thể thao vẫn không quên thiết kế cơ cấu lái ấn tượng của chiếc Bimota Tesi 3D có tên hub-center steering (HCS). Khác với cơ cấu lái truyền thống thông qua phuộc trước, cơ cấu lái này có tên gọi như vậy bởi nó dùng hệ thống (như với bánh sau) và đũa đẩy để nối trục bánh trước (hub) với một trục liền với tay lái nằm tại vị trí giữa thân xe (center), ngay dưới động cơ.

Bimota Tesi 3D

Điểm lợi thế căn bản của hệ thống lái này là nó tách riêng biệt cơ cấu lái, phanh, và giảm xóc. Mục đích của hệ thống HCS là tạo ra góc truyền lực qua cơ cấu lái tới bánh trước theo phương ngang, thay vì theo phương xiên/thẳng đứng như với phuộc truyền thống, tạo ra hiệu quả lái trực tiếp hơn và nhạy bén hơn.

Ý tưởng này thậm chí còn mở đường cho khả năng tạo ra những chiếc xe gần như không có khung, bởi cả càng trước và sau đều nối trực tiếp từ động cơ tới các bánh, và không cần cổ phốt (stem/headstock) cho cơ cấu lái.

Hệ thống HCS này đã được sử dụng trên chiếc GTS1000 của Yamaha, và gần đây nhất là trên 2 chiếc TESI 3D của Bimota và 985 của Vyrus, với hệ thống càng và giảm xóc kiểu monoshock, giống hệt như bánh sau. Khác biệt của hệ thống lái này là may-ơ được kéo, đẩy bởi 2 tay đòn nằm ngang điều khiển từ tay lái.

Yamaha GTS 1000

Xét một cách toàn diện, cảm giác lái của HCS hơi lạ tay, nhưng có độ tin cậy, khả năng kiểm soát trong các khúc cua và tính năng vận hành hiếm có của phanh. 

Tuy nhiên nếu điều này vẫn chưa đủ làm bạn ngạc nhiên, thì Tier Motorsport sẽ thực hiện được điều đó với hệ thống HCS mới. Thiết kế này vẫn giữ nguyên lí trên nhưng chỉ với càng đơn.

Thiết kế này còn đặc biệt với 4 đũa đẩy thay vì 2 như bình thường, giúp bánh trước xoay quanh 1 trục đứng hoàn hảo và phản ứng nhạy bén nhất với lực lái. Bản thiết kế được đưa ra dựa trên chiếc Yamaha R1, với hệ thống lái gắn thẳng vào phần khung được hoán cải, không cần nhiều chi tiết nặng nề tại phần trước của khung.

Mặt khác, hệ thống mới này vẫn thừa hưởng đẩy đủ các lợi thế và yếu điểm của HCS thông thường: đắt, góc lái hạn chế và bị những tay chơi mô-tô thủ cựu không thiện cảm.

Dù vậy, những người sử dụng mô-tô nói chung vẫn trung thành với  kiểu phuộc truyền thống vốn đã được tin tưởng. Một trong các lí do là về mặt…”cảm giác ghê ghê” khi sử dụng một vật đắt đỏ, lạ mắt, lạ tay. Nhưng lí do lớn nhất là sự quen thuộc của người sử dụng đã biến nhược điểm của telescopic thành một tất yếu không cần quan tâm, thậm chí thành một lợi thế.

Họ cho rằng telescopic cho cảm giác về mặt đường tốt hơn, mà theo một số người “nó như một liên lạc viên đáng tin cậy, luôn cho họ biết tin nhanh và nóng những gì đang diễn ra dưới lớp cao su”.

Telelever – nghệ sĩ ẩn danh

Lí do chủ yếu khiến những cơ cấu treo – lái mới không được thị trường chấp nhận như đối với HCS đã được khéo chữa bởi BMW với kiểu hệ thống treo telelever ra mắt thị trường những năm 90, và mới đây là thế hệ cải tiến duolever, ra thị trường năm 2004.

Một trong những lí do của thành công này có thể vì nó trông giống phuộc truyền thống về hình hạng và cơ cấu liên kết nhưng vẫn thành công trong việc tách riêng phanh, giảm xóc và các lực tác dụng lên phuộc khi vào cua.

Hệ thống phuộc của BMW K1200 S

BMW với kiểu giảm chấn telelever-với giảm xóc đặt trùng với với tâm tay lái nếu gióng theo góc phuộc, ngay phía trên các thanh kim loại hình dạng như ống phuộc, nhưng chỉ có tác dụng liên kết hơn là giảm chấn -  như trên chiếc K1200S mà chúng tôi đã có dịp giới thiệu – là thay đổi duy nhất thành công trong những năm gần đây.

Về mặt kĩ thuật, giảm chấn kiểu telelever vẫn không tách rời hoàn toàn lực phanh và lực nén của lò xo. Như hình dưới, phuộc trước tuy không còn chức năng giảm chấn, nhưng vẫn liên kết với lò xo.

Điều khiến cho telelever có được độ ổn định trong các góc cua là một yếu tố khác.

Với thiết kế telelever, khi đi  qua chỗ xóc, hoặc khi phanh, lò xo bị nén ngắn lại, góc tạo giữa phuộc và trục lái sẽ tăng lên – nói cách khác là bánh xe sẽ “chạy” ra trước – và do đó chiều dài cơ sở cũng tăng lên.

Hơn thế nữa, tác động làm “chúi đầu xe” khi phanh cũng rất nhỏ với thiết kế này. Một lợi thế - hoặc cũng có thể coi là yếu điểm, là hồi nguyên của giảm chấn truyền toàn bộ vào khung xe thay vì tay người lái, nên vừa êm ái hơn, vừa gây “thiếu cảm giác”.

Có thể hiểu đơn giản tác nhân gây nên việc đầu xe chúi về trước khi phanh là do khi đó, hầu hết trọng lượng của người lái cộng với 1 phần trọng lượng xe dồn trực tiếp lên tay lái và truyền hết vào phuộc. Vì vậy, chỉ đơn giản tách rời giảm chấn khỏi phuộc cũng triệt tiêu lực người lái tác dụng lên phuộc.

Thế hệ kế tiếp của telelever mà BMW cho ra đời năm 2004 với dòng K của họ lại là một bước tiến xa hơn, mang tên Duolever, nhằm tách riêng hoàn toàn hệ thống lái và hệ thống treo trước.

Có xuất xừ bắt nguồn từ thiết kế ra mắt năm 1981 của nhà phát minh người Anh Norman Hossack, với nhiều người, hệ thống treo Duolever được biết tới với tên của cha đẻ nó.

Như trong hình dưới, liên kết giữa phuộc và tay lái khác hoàn toàn so với Telelever. Ở đây phuộc được điều khiển qua 1 tay đòn và 1 chạc 3 nối với nhau bằng khớp kiểu bản lề. Bởi chạc 3 này có phương vuông góc với mặt đất, Hossack đã gọi kiểu thiết kế này là “lái vuông góc” (góc lái trên xe truyền thống là xiên so với mặt đất).

Với Duolever, kể cả khi phanh vào cua hay khi qua đường xóc, góc nghiêng của phuộc cũng như chiều dài cơ sở gần như không thay đổi, tạo ra độ ổn định rất cao. Về mặt này, chỉ có HCS là vượt trội hơn.

 

Một trong những điều đáng chú ý của Duolever là nó nhận được bình luận tích cực từ nhiều tay lái thử nghiệm bởi cho cảm giác lái tốt hơn hẳn Telelever.

Lịch sử của những hệ thống lái “phi truyền thống”

Với những chiếc Tesi, hệ thống lái HCS đã được phát triển trong 26 năm và ra mắt công chúng lần đầu với chiếc Tesi vào năm 1983 và sau đó là chiếc Tesi 1D năm 1991. Hai kĩ sư Italia Pierluigi Marconi Roberto Ugolini của Bimota là cha đẻ của chiếc Tesi đầu tiên.

Chiếc Bimota Tesi 1D

Norman Hossack thậm chí còn tiến sớm hơn. Ngay từ những năm 70, ông đã bắt tay vào sửa đổi hệ thống treo trước của chiếc Honda GX500 cũ nát, và tới cuối 1979, nó đã lăn bánh lần đầu với bộ phuộc mới.

Khoảng thời gian từ năm 1990 tới nay sản sinh ra hàng loạt hậu duệ của 2 dòng thiết kế HCS và Hossack.

Hossack racebike

Ra đời năm 1981, nó là một khởi đầu cho sự nghiệp của Norman. Hệ thống phuộc tiền thân của Duolever này lúc đó mang tên Hossack Wishbone bởi cấu tạo gồm 2 chạc 3 lắp dọc theo thân xe, tương tự Duolever ngày nay.

Elf Honda GP bike

Trái ngược với truyền thống sản xuất những sản phẩm bền và giá cả phải chăng trong thời kì này, Honda luôn là một nơi khởi nguồn những phát kiến. Trước Asimo, nơi đây cũng đã ứng dụng HCS trên xe đua từ năm 1985.

Chiếc Elf Honda GP của tay đua Ron Haslam dùng càng tay đòn treo (swing arm) và HCS.

Bimota Tesi 1D

Ra đời năm 1991, chiếc Tesi 1D được coi là một biểu tượng về vẻ đẹp thời đó. Tuy vậy, những yếu tố như giá cả, sự phức tạp và mới mẻ tới mức làm e sợ những tay nài đã làm nó mờ dần.

Britten V1000

Những năm 90, động cơ Ducati có lẽ trở thành món hợp khẩu vị cho những chiếc xe với hệ thống treo khác người, Britten V1000 theo chân Bimota dùng động cơ V2 của Ducati 851 và hệ thống treo Hossack cho những cuộc đua BoTT.

Yamaha GTS1000

Có lẽ nhìn vào Honda, Yamaha cũng muốn thử cảm giác làm người tiên phong, GTS 1000 ra đời năm 1993 với động cơ I4 1000cc của FZR1000, hệ thống treo trước HCS với đòn treo đơn. Thậm chí nó “cả gan” tham gia giải đua nổi tiếng Isle of Man TT…và không mấy thành công do hơi “béo tốt” và vụng về.

BMW R1100RS

Chiếc BMW đầu tiên của thời hiện đại, bởi nó từ bỏ hệ thống treo cổ điển năm 1993 để trang bị Telelever. Việc BMW không nản chí với bình luận “hoạt động cũng…hay, nhưng thiếu cảm giác điều khiển” đã mang lại thiết kế Duolever ngày nay

Italjet Dragster 180

Không chỉ xe thể thao mới làm người ta ngạc nhiên, Italjet áp dụng HCS với đòn treo đơn (single swing arm) ngay cả trên những chiếc scooter của họ.

Motoczysz C1

Hệ thống treo mang tên Flex 6X, có bằng sáng chế mang tên “Hệ thống lái và giảm chấn đồng trục cho mô-tô”, cùng với động cơ Z-4 đặt dọc thân xe làm cho C1 suýt trở thành 1 địch thủ đáng gờm trong MotoGP bởi khả năng ổn định rất cao, nếu như ngay sau đó giải này không đột ngột giảm dung tích động cơ xuống 800cc. Những đối thủ ở AMA và WSB sẽ phải dè chừng chiếc xe trên cơ này.

Dù sao thì may mắn cũng không tự nhiên sinh ra và mất đi, nó chuyển từ giải GP ra thị trường. Thời gian sắp tới, dân chơi tốc độ ví dày có thể chi $100,000 cho một chiếc GP replica độc đáo nhất thế giới, bởi Motoczsysz đã quyết định đưa chiếc xe vào sản xuất.

Bimota Tesi 3D

Giá $38,400, chỉ sản xuất 29 chiếc, trọng lượng khô khá nhẹ - 168kg, 3D có lẽ sẽ là một món đồ sưu tầm độc đáo hơn là 1 chiếc xe thể thao.

Vyrus 985C3 4V

Vyrus làm được nhiều hơn Bimota trong việc sản xuất 1 chiếc xe. Có thể Bimota đã dẫn đầu trong thế giới xe về một hệ thống treo mới, nhưng Vyrus mới là người sản xuất ra chiếc xe hấp dẫn để lắp hệ thống treo ấy. Công suất 150 mã lực từ động cơ của Ducati, trọng lượng siêu nhẹ 157 kg làm 985C3 trở thành một mùi vị khó cưỡng lại hơn nhiều Tesi

• Cam Tùng