Rất nhiều tài xế có quan niệm rằng xe số tự động (AT) luôn tốn xăng hơn xe số sàn (MT). Vậy quan niệm đó liệu còn phù hợp trong thời đại hiện nay?.

Cách đây một thập kỷ, nhận định đó hoàn toàn chính xác. Thay vì dùng ly hợp cơ khí, các loại xe số tự động truyền thống sẽ sử dụng một khớp nối để truyền mômen lực từ động cơ tới các bánh răng.

Ly hợp cơ khí có thể truyền dẫn xấp xỉ 100% năng lượng sinh ra bởi động cơ, trừ khi bị mòn và gây ra sự trượt. Hộp số tự động sử dụng một công cụ chuyển đổi mômen xoắn bao gồm 3 thành phần chính: máy bơm, turbin và stato, tất cả đặt trong một khoang chứa đầy chất lỏng thủy lực. Bơm được kết nối với động cơ. Khi ở tốc độ thấp, nó quay trong chất lỏng mà không tác động tới turbin. Khi động cơ tăng tốc, turbin mới bắt đầu quay theo, khởi động các bánh răng và bánh xe. Stato có tác dụng tăng cường mômen xoắn lên nhiều lần. Như vậy, do không có sự liên kết trực tiếp giữa bơm và turbin nên hiệu suất truyền năng lượng của hộp số tự động kiểu cũ chưa bao giờ vượt qua con số 80%.

Cách để các kỹ sư khắc phục vấn đề này, mang lại hiệu quả vượt trội cho hộp số AT:

Trong vòng 25 qua, đã có 3 tiến bộ lớn trong lĩnh vực chế tạo hộp số tự động, tạo ra những thay đổi lớn về tiết kiệm nhiên liệu của xe AT: tăng tỷ lệ truyền dẫn, cố định chuyển đổi mômen xoắn và kiểm soát điện tử. Việc cố định chuyển đổi mômen xoắn kết hợp với sử dụng một ly hợp cơ khí nhằm cố định bơm và turbin khi xe vận hành ở chế độ touring mà không chuyển số.

Sự hoạt động này tương tự như hộp số sàn, bảo toàn gần như 100% năng lượng truyền cho các bánh răng. Trong thời gian gần đây, các kỹ sư còn đưa vào sử dụng hệ thống kiểm soát điện tử, nhằm tính toán chính xác thời gian khóa của quá trình chuyển đổi mômen xoắn, đồng thời tăng hiệu quả dẫn động.

Hộp số DCT.

Những thiết bị điện tử còn đóng vai trò nhiều hơn là việc chỉ kiểm soát các ly hợp chuyển đổi mômen xoắn. Từ giữa thập niên 1990, hộp số và động cơ đã được kết hợp làm việc cùng nhau dưới sự điều khiển của thiết bị điện tử. Các thiết bị này còn tối ưu hóa quá trình đánh lửa và lượng nhiên liệu ở vòi phun khi xe thay đổi tốc độ.

Từ lượng nhiên liệu tiêu tốn trung bình trong một chu kỳ xylanh, các kỹ sư sẽ tính toán ra số van đáp ứng cần thiết mà không quan tâm đến hành vi đạp chân ga của lái xe. Bằng cách này, số cấp của hộp số đã gia tăng từ 3 cấp đầu những năm 1980 cho tới 6,7,8 cấp hiện nay. Thậm chí, loại hộp số 9 cấp có khả năng sẽ ra đời trong thời gian sắp tới.

Chiếc Volkswagen Passat trang bị hộp số tự động kiểu mới DCT.

Mặc dù loại hộp số cơ khí có ưu thế về bảo toàn năng lượng, nhưng thực tế các hành vi khi điều khiển xe cũng ảnh hưởng hết sức quan trọng vào mức độ tiết kiệm xăng của xe. Trong khi đó, loại hộp số AT hiện đại lại có khả năng tự động hiệu chỉnh mà không cần “để tâm” đến kỹ năng của các bác tài.

Trong đa số trường hợp thưc nghiệm, các xe AT mới hiện nay có khả năng tiết kiệm nhiên liệu hơn xe MT cùng loại. Trong tương lai, hộp số AT còn có thể được nâng cấp lên mức độ cao hơn nữa, bằng cách thây thế các bộ chuyển đổi mômen xoắn tự động bằng ly hợp kép (Dual-Clutch Transmissions, DCT). Volkswagen là hãng xe đầu tiên giới thiệu công nghệ DCT trong các mẫu xe giới thiệu ở châu Âu năm 2005. Tiếp sau đó là một số hãng như Ford, Porsche và Volvo.