Thứ hai, 10/08/2020 - 06:21

Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2)

Dân trí

Một số trang bị được coi là "đương nhiên" trên ô tô ngày nay đã từng là bước đột phá về công nghệ cách đây chưa đến một thế kỷ...

  1. Bộ chuyển đổi khí thải xúc tác - giảm ô nhiễm
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 1

Bộ chuyển đổi xúc tác là một trong những cải tiến kỹ thuật ô tô quan trọng nhất mọi thời đại. Khả năng chuyển đổi khí thải có hại và các chất ô nhiễm khác thành các dạng ít nguy hiểm hơn đã cải thiện đáng kể chất lượng không khí trong thành phố.

Nguyên lý cơ bản là khí thải được đưa qua bộ chuyển đổi, biến chúng thành các dạng ít độc hơn thông qua phản ứng oxy hóa khử. Các bộ chuyển đổi đã trở thành một yêu cầu pháp lý đối với động cơ diesel và xăng, nhưng cũng có thể được trang bị cho động cơ hỗn hợp khí lean burn, hay lò sưởi và bếp dầu hỏa.

Bộ chuyển đổi xúc tác là sản phẩm trí tuệ của Eugene Houdry, một kỹ sư người Pháp, người đã chuyển đến Mỹ vào năm 1930. Ông đã bị sốc bởi mức độ khói bụi và ô nhiễm ở Los Angeles khi chuyển đến và ông quyết định phải tìm ra cách giải quyết vấn đề. Vào giữa những năm 1950, ông đã được cấp bằng sáng chế cho công nghệ của mình.

  1. Dây đai an toàn 3 điểm
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 2

Dây đai an toàn 3 điểm phổ biến hiện nay được thiết kế để làm giảm lực tác động lên ngực, xương chậu và vai của người sử dụng dây đai khi xảy ra va chạm. Dây đai an toàn 3 điểm được Volvo ra mắt lần đầu tiên vào năm 1959 và được phát triển bởi Nils Bohlin, người trước đây đã làm việc cho SAAB khi nghiên cứu ghế phóng.

Trước cải tiến này, dây an toàn hai điểm từng là tiêu chuẩn trên xe ô tô, với dây buộc ngang cơ thể cùng một chiếc khóa đặt trên bụng. Chúng từng là nguyên nhân gây ra thương tích nghiêm trọng trong các vụ tai nạn tốc độ cao.

Sự đổi mới tuyệt vời này trong kỹ thuật ô tô xuất hiện lần đầu tiên trong Volvo PV 544 nhưng đã trở thành tiêu chuẩn của Volvo 122 năm1959. Sau đó, Volvo đã “mở” bằng sáng chế cho công nghệ này vì lợi ích an toàn cho cộng đồng và ngành công nghiệp ô tô nói chung. Nhờ dây đai an toàn 3 điểm mà khoảng 11.000 người đã được cứu sống mỗi năm tại Mỹ.

  1. Động cơ hybrid
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 3

Khi Toyota bán chiếc Prius đầu tiên ra thị trường vào năm 1998, ít người đánh giá cao tác động của chiếc xe này đối với ngành công nghiệp ô tô. Toyota Prius là sử dụng hệ thống kết hợp động cơ xăng với mô-tơ điện, giúp giảm tiêu thụ xăng khi xe chạy tốc độ ổn định.

Mặc dù ban đầu loại xe này không được chú ý, nhưng hiện nay, hầu hết các hãng đều đã có xe hybrid trong danh mục sản phẩm. 

  1. Hệ thống cân bằng điện tử (ESC) - chống trơn trượt
Hệ thống cân bằng điện tử hoạt động như thế nào?

ESC đã tạo ra sự cải thiện rõ rệt về độ an toàn khi di chuyển bằng ô tô, đặc biệt là trong các tình huống khẩn cấp.

Khi các cảm biến phát hiện sự trơn trượt, ESC sẽ tác động phanh đến từng bánh xe, giúp điều chỉnh độ trượt và giữ xe thẳng làn.Một số hệ thống ESC cũng kiểm soát bàn đạp ga để quản lý năng lượng cho từng bánh xe.

Mercedes-Benz và BMW đã đưa ESC vào các dòng xe sang từ giữa những năm 1990. Từ năm 2011, ESC đã trở thành một tiêu chuẩn quy định phải có trong xe du lịch ở nhiều quốc gia.

  1. Thiết bị chẩn đoán động cơ II (OBD II) 
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 4

Thiết bị chẩn đoán động cơ II (OBD II) là sự phát triển tự nhiên từ các hệ thống chẩn đoán trên xe đầu tiên được ra đời vào những năm 1980.

Thiết bị được giới thiệu là cung cấp cho cả thợ cơ khí gia đình và kỹ thuật viên chuyên nghiệp một phương tiện để dễ dàng xác định chính xác vấn đề gì đang xảy ra với một chiếc xe thông qua một loạt các mã chẩn đoán.

OBD II cũng được sử dụng như một phương pháp điều khiển động cơ tinh vi hơn, cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu…

Mặc dù ban đầu thiết bị này không gây được ấn tượng với những người đam mê ô tô và cơ khí, nhưng nó đã khuấy động ngành công nghiệp mới về công cụ quét và các thiết bị hậu mãi, từ đồng hồ tiết kiệm nhiên liệu cho đến các bộ điều chỉnh hiệu suất động cơ.

  1. Hộp số ly hợp kép
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 5

Hộp số ly hợp kép (DCT) cho phép người lái chuyển số nhanh, dễ dàng hơn so với các hệ thống truyền dẫn truyền thống. Hộp số ly hợp kép dễ sử dụng như hộp số tự động và phản ứng nhanh như hộp số tay. Trên hộp số DCT 6 cấp cơ bản, một bộ ly hợp sẽ xử lý các số lẻ trong khi bộ kia sẽ chuyển số chẵn. Việc chuyển đổi số được kiểm soát bởi một loạt các chương trình điện toán.

Thiết kế ban đầu được tạo ra bởi một người Pháp tên là Adolphe Kegresse trước Thế chiến II, nhưng ông chưa tạo ra được một mô hình ứng dụng. DCT lần đầu tiên được giới thiệu trên những chiếc xe đua vào những năm 1980 bởi hãng xe Volkswagen. Hộp số truyền động ly hợp kép của hãng (DSG), đã được giới thiệu vào năm 2003. Trang bị này cũng trở nên phổ biến trên xe của nhiều thương hiệu khác.

  1. Khóa thông minh
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 6

Chìa khóa xe bằng kim loại truyền thống đang dần "tuyệt chủng" trong ngành công nghiệp ô tô. Giờ đây, khóa thông minh mới là chuẩn mực, cho phép khởi động xe chỉ bằng cách nhấn nút chứ không phải cắm chìa và vặn như trước kia.

Một số loại khóa thông minh thậm chí còn khởi động xe khi người dùng mới chỉ tiến đến gần. 

  1. Động cơ tăng áp - tăng hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 7

Động cơ tăng áp đã được sử dụng trong sản xuất ô tô từ những năm 1960. Có thể hiểu đó là một loại máy nén hiệu quả được thúc đẩy bởi khí thải của ô tô và tăng áp lực khí đẩy vào xi-lanh của động cơ.

Bộ tăng áp cho xe công suất lớn hơn và cho phép thu nhỏ dung tích động cơ.

Công nghệ này được phát minh bởi kỹ sư người Thụy Sĩ Alfred Buchi, với bằng sáng chế vào năm 1905. Ban đầu, động cơ tăng áp được ứng dụng trong động cơ máy bay, đặc biệt là tại Thế chiến II.

Ngày nay, các nhà sản xuất ô tô nói chung đang nghiên cứu để tìm ra cách giảm kích thước động cơ cũng như tìm kiếm phương pháp thay thế cho động cơ tăng áp. Công nghệ này giúp tăng hiệu suất, đồng thời tăng hiệu quả nhiên liệu.

  1. Đèn xi-nhan (đèn báo rẽ)
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 8

Một cải tiến nhỏ khác nhưng quan trọng trong ngành sản xuất ô tô là đèn báo rẽ. Có mặt từ năm 1907, nhưng phiên bản được cấp bằng sáng chế vào năm 1938 là phiên bản được sử dụng rộng rãi hiện nay và là yêu cầu bắt buộc đối với mọi phương tiện hợp pháp.

Các tín hiệu đèn được yêu cầu phải nhấp nháy ở tốc độ từ 60 đến 120 nhịp mỗi phút. Các phiên bản ban đầu sử dụng một công tắc ngắt nhiệt để cho đèn nhấp nháy nhưng chúng đã được thay thế bằng các mạch bán dẫn.

  1. Kiểm soát hành trình - tiền đề của xe tự lái
Những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử ngành ô tô (P.2) - 9

Kiểm soát hành trình được tạo ra đầu tiên bởi Ralph Teeter vào những năm 1940. Ông đã phát triển công nghệ này do tin rằng tốc độ không đều có thể gây ra tai nạn.

Teeter đã phát triển một cơ cấu trợ động, giúp duy trì tốc độ của xe bằng cách kiểm soát bàn đạp ga từ người lái. Mặc dù không gây được tiếng vang khi giới thiệu lần đầu tiên vào những năm 1950, nhưng giờ đây, nó đã trở thành tiêu chuẩn trên hầu hết các mẫu ô tô đời mới.

Việc bổ sung radar vào hệ thống kiểm soát hành trình vào đầu những năm 2000 đã đưa công nghệ này lên một tầm cao mới. Từ đó, mở đường cho sự ra đời của những chiếc xe không người lái.

(Còn tiếp)

Lạc Diệp

Theo Interesting Engineering