"Con gà đẻ trứng vàng" Porsche Cayenne đã bước sang thế hệ mới 2018. Xét về thiết kế tổng thể, mẫu xe này có rất ít thay đổi đáng kể. Tuy nhiên, nằm bên trong kiểu dáng quen thuộc đó là những khác biệt lớn so với thế hệ trước.
Porsche muốn mọi người biết về những thay đổi trên mẫu xe Cayenne 2018. Đó là lý do mà hãng xe Đức đã mở một buổi workshop về kỹ thuật tại Trung tâm an toàn lái xe ADAC Fahrsicherheitszentrum, ngoại ô thành phố Düsseldorf.
Tại đây, các kỹ sư của Porsche đã giảng giải chi tiết về hàng loạt các hệ thống điện, khung vỏ, động cơ… của chiếc Cayenne thế hệ mới.
Hệ thống treo của Porsche Cayenne 2018 được lắp ráp trên bộ khung phụ bằng nhôm, thay vì loại bằng thép như ở thế hệ trước. Bên cạnh đó, Porsche đã sử dụng hệ thống treo đa liên kết và loại bỏ hệ thống treo đôi xương đòn cũ.
Hãng cũng cho biết những ống lót cao su trước đây kết nối với khung phụ đã bị loại bỏ, thay thế bằng loại "tích hợp", giúp kết cấu vững chắc hơn để đem đến độ phản hồi tốt hơn.
Hệ thống ổn định xoắn chủ động trên xe Cayenne 2018 có tên là Porsche Dynamic Chassis Control.
Thế hệ trước cũng được trang bị hệ thống tương tự, tuy nhiên là loại hoạt động bằng sức nước, sử dụng năng lượng từ động cơ liên tục nhờ vào một máy bơm luôn hoạt động. Ngoài ra, hệ thống này sẽ mất chút thời gian để phản hồi.
Khác với đời trước, xe Porsche Cayenne mới có hẳn một hệ thống điện 48 V kiểm soát sự chống xoắn thân xe thông qua một hệ thống ổn định xoắn điện cơ. Thiết bị này sử dụng một mô-tơ và bánh răng hành tinh 3 giai đoạn để làm quay một nửa thanh chống xoắn có liên kết với bên còn lại.
Cả hai nửa này đều chắc chắn hơn hẳn so với thanh ổn định thông thường, được gắn vào bộ khung phụ cố định gần vị trí trung tâm, phía cuối của phần bản lề mà giúp chuyển động cánh tay đòn của hệ thống treo.
Khi thân xe có hiện tượng xoắn (do những cảm biến phát hiện ra), một bên của càng A có xu hướng đẩy lên hơn so với bên còn lại. Để tránh hiện tượng này, hệ thống ổn định xoắn chủ động sẽ sử dụng một nửa của thanh chống xoắn để đẩy bên còn lại của càng A lên, kéo lại thân xe về vị trí ổn định.
Theo Porsche, hệ thống này có khả năng sản sinh mô-men xoắn 885 lb-ft (khoảng 1.200 Nm) để vặn hai phần của thanh giằng lần lượt lẫn nhau. Có nghĩa là, chiếc Cayenne mới có thể ôm cua một cách chắc chắn với gia tốc bên 0,8 G.
Trong trường hợp người lái không muốn sự chắc chắn đó, ví dụ như khi muốn chiếc xe vận hành với độ êm ái tối đa hoặc khi off-road mọi bánh cần chạm mặt đất, hệ thống cũng có thể cho phép thay đổi độ nhún bánh xe bằng việc giảm mô-men xoắn.
Một điểm nhấn công nghệ thú vị khác mà Porsche đưa lên xe Cayenne mới là hệ thống treo khí nén 3 buồng, có thể đóng từng buồng một bằng chỉ một nút bấm.
Khi giảm lượng khí, lực nén của phuộc tăng lên (thích hợp cho đường đua). Ngược lại, khi mở van mở đưa lượng khí tối đa vào, lực nén sẽ giảm bớt để tạo sự êm ái.
Lợi thế có việc có 3 buồng khí thay vì một hoặc hai đó là khả năng chỉnh cho hệ thống treo cứng hơn. Bảng dưới đây so sánh lực nén giữa loại giảm xóc 3 buồng và 1 buồng (trên xe Cayenne thế hệ trước). Hệ thống này cũng tương tự trên xe Porsche Panamera.
Lực nén của giảm xóc có thể được điều chỉnh bằng nút bấm ở bảng điều khiển trung tâm hoặc điều chỉnh tự động dựa vào cảm biến của xe.
Bên cạnh khả năng tinh chỉnh lực nén, hệ thống treo khí nén còn đem đến tính khí động học và tối ưu cho off-road bằng việc thay đổi 6 nấc độ cao, từ 6,3 inch (16 cm) đến 9,6 inch (24,4 cm).
Tương tự hai mẫu xe Porsche Panamera và 911, trên mẫu SUV Cayenne cũng có hệ thống đánh lái bánh sau. Về cơ bản, hãng xe Đức đã thay thế phần gá phuộc bên trong ở hai bên bằng loại có thể di chuyển được, tối đa 13 mm. Nhờ đó, góc quay bánh sau có thể lên đến 3 độ.
Một mô-tơ điện sử dụng bộ truyền động đai để làm quay một bộ khung đỡ bắt vít hình thang, giúp gá phuộc di chuyển, kéo/đẩy phần liên kết hệ thống treo và tạo ra chuyển động xoay cho cùm bánh sau.
Điều đặc biệt ở hệ thống này đó là kết cấu khá đơn giản. Thay vì sử dụng khớp nối tròn và rô-tuyn như hệ thống đánh lái trước, phía sau chỉ được trang bị bạc lót thông thường làm trụ xoay.
Lợi ích của việc đánh lái bánh sau là giảm được tới 0,3 m đường kính vòng quay ở tốc độ dưới 50 mph (khoảng 80,5 km/h), nhờ bánh sau đánh lái ngược hướng bánh trước.
Ở vận tốc trên 80,5 km/h, bánh sau xoay cùng chiều bánh trước, giúp chiếc xe rẽ theo một hướng mượt mà hơn và đảm bảo sự ổn định trên cao tốc.
Porsche Surface Coated Brake (PSCB) là sự lựa chọn tốt hơn cho loại phanh đĩa thép thông thường và dành cho những ai không muốn bỏ thêm khoảng 9.000 USD để sắm phanh gốm carbon.
PSCB sử dụng rô-to thép và phương pháp phủ hỗn hợp vật chất ở vận tốc cao (HVOF) để tráng lên về mặt một lớp tungsten-carbide độ mỏng chỉ 100 micron.
Theo Porsche, lớp phủ này có khả năng giảm bụi phanh gấp 10 lần so với thông thường. Phần lớn trong số đó sản sinh từ việc bào mòn rô-to chứ không phải bào mòn má phanh như mọi người thường nghĩ.
Porsche phải hợp tác với một nhà cung cấp khác phát triển một loại má phanh mới để hoạt động phù hợp với rô-to đặc biệt. Tuổi đời của hệ thống phanh này được cho cao hơn 30% so với thông thường. Thú vị hơn, độ ma xát của PSCB ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ rô-to so với loại đĩa thép không phủ.
Biểu đồ trên cho thấy sự tương quan giữa lực đạp pê-đan, "độ nhão" chân phanh và nhiệt độ đĩa. Có thể thấy, khi chạm ngưỡng 640 độ C, lực phanh của loại phanh thường tăng lên, trong khi ở phanh PSCB có rất ít thay đổi để có được cùng hiệu quả phanh.
Kỹ sư của Porsche cho biết, với nhiệt độ trên 700 độ C, hiệu quả sẽ rõ rệt hơn.
Khách hàng sẽ phải bỏ thêm 3.490 USD để sở hữu phanh PSCB, bao gồm rô-to trước 16,3 inch, rô-to sau 14,3 inch, kết hợp cùng cùm phanh 10 pít-tông màu trắng.
Như vậy, PSCB là sự kết hợp giữa những rô-to, đĩa phanh đặc biệt và cùm phanh lớn. Hiệu quả mang đến là giảm bụi phanh, cần ít lực đạp pê-đan hơn, khả năng chống mài mòn cao và tuổi đời kéo dài hơn thông thường.
So với thế hệ trước, Porsche Cayenne 2018 đã bị thiếu đi một vài ưu thế khi off-road như cầu chậm, góc tiếp cận và góc thoát lớn. Tuy nhiên, dường như đây không phải là vấn đề lớn.
Tỷ số truyền của số 1 khá ngắn (5:1), mô-men xoắn cao ở ngay vòng tua thấp, khoá vi sai cầu sau điều khiển điện, hộp truyền động truyền sức mạnh đến đúng khu vực cần thiết, hệ thống thanh giằng ổn định cho độ uốn tối đa và một tấm bảo vệ cắc-te dầu tuỳ chọn là những điểm cộng.
Ngoài ra, góc tiếp cận, góc vượt đỉnh dốc và góc thoát lần lượt là 27,1 độ, 24 độ và 21 độ không phải những con số tồi chút nào.
Hộp số tự động 8 cấp Tiptronic S của Porsche được tích hợp trục truyền động và bộ vi sai trước, tương tự một số hộp số 8 cấp ZF cho AWD.
Hộp số này tải được mô-men xoắn 1.200 Nm, cho thời gian chuyển số nhanh hơn. Bên cạnh đó, bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh giúp sự phân bổ tỷ số truyền mở rộng hơn so với thế hệ trước.
Porsche gọi đây là cấu hình 6+2, với vận tốc tối đa đạt được từ số 6. Số 1 có tỷ số truyền 5:1, thấp hơn trước đây, giúp xe tăng tốc tốt hơn và cho khả năng trườn khi off-road tốt hơn. Trong khi đó, số 8 có tỷ số 0,64:1, cao hơn trước đây, giúp tiết kiệm nhiên liệu trên đường trường.
Hệ thống tự động ngắt/mở động cơ trên xe Cayenne không cần chờ đến khi xe dừng hẳn mà tắt động cơ từ vận tốc lên đến 4 mph (6,4 km/h). Hộp số vẫn được bơm dầu khi động cơ đã nghỉ.
Hộp số truyền mô-men xoắn thông qua một hộp truyền động dựa trên ly hợp ướt được điều khiển điện gọi là "Hang-on All-Wheel Drive". Năng lượng luôn được truyền về phía trục sau, tuy nhiên có thể phân phối 100% mô-men xoắn tới trục trước tuỳ vào điều kiện địa hình và chế độ lái.
Bằng khả năng phân bổ mô-men linh hoạt giữa bánh trước và sau, chiếc Porsche Cayenne mới có thể drift một cách chuyên nghiệp.
Shift-by-wire là một trang bị mới nữa của hộp số. Bên cạnh đó, quảng gạt số của loại cần số một vị trí trên xe Cayenne 2018 ngắn hơn.
Trên xe Cayenne có động cơ V6 3 lít, sản sinh công suất 340 mã lực và mô-men xoắn 331 lb-ft (449 Nm), tăng thêm 40 mã lực và 31 lb-ft so với loại động cơ trước.
Phiên bản Cayenne S sở hữu động cơ V6 tăng áp kép, dung tích 2,9 lít, sản sinh công suất 440 mã lực (cao hơn trước 20 mã lực) và mô-men xoắn 404 lb-ft (548 Nm).
Mạnh mẽ nhất là cỗ máy tăng áp kép V8 dung tích 4 lít trên bản Cayenne Turbo, cho công suất 550 mã lực (tăng 30 mã lực) và mô-men xoắn 567 lb-ft (769 Nm).
Bên cạnh việc tăng sức mạnh, thay đổi ở động cơ còn ở vị trí đặt bộ tăng áp ở bên trong cỗ máy chữ V. Không chỉ đem đến lợi ích về mặt bố trí, giúp động cơ được đặt thấp hơn, sự thay đổi này còn giúp giảm khoảng cách đường xả từ van xả tới bánh xe tua-bin của bộ tăng áp, nhờ đó giảm độ trễ turbo.
Hệ thống tăng áp là loại 2 đường ống kéo turbo, giúp khí thoát từ xi-lanh không ảnh hưởng tiêu cực tới khí thoát ở xi-lanh còn lại. Porsche cho biết điều này giúp tiết kiệm nhiên liệu.
Porsche khá tự hào về động cơ V8 4.0L mới. Khối lượng giảm, độ cứng tăng, và đặc biệt hơn là những lớp phủ plasma mỏng 150 micron trên xi-lanh giúp giảm lượng dầu tiêu thụ và hao tổn.
Thêm vào đó, bộ phun nhiên liệu đặt giữa cho áp suất 3.625 psi kết hợp một đầu xi-lanh mà cổng hút được tối ưu hoá để lấy được lượng khí tối đa, đảm bảo đưa nhiều khí hỗn vào trong xi-lanh, giúp tăng tỷ lệ và hiệu suất đốt nhiên liệu.
Hơn hết, hãng xe Đức trang bị những đầu phun dầu đặc biệt, hệ thống thông khí cắc-te tối ưu, bơm nước có thể ngắt (để nối đầu bơm với hệ thống làm mát), bơm nước điều khiển điện, dầu có độ mài mòn thấp cũng như phần đầu xi-lanh đã nhắc tới bên trên để giảm sự ma xát động cơ.
Các chi tiết khung vỏ xe Porsche Cayenne 2018 được làm từ nhôm, bao gồm mui xe, nắp ca-pô, sàn xe, các cánh cửa và nhiều chi tiết khác nữa. 42% thân xe Cayenne được làm từ thép tấm, 31% từ nhôm tấm, 13% nhôm đúc, 11% thép đúc nhiệt và 3% là nhôm ép.
Mặc dù được bổ sung thêm nhiều công nghệ giúp tăng độ an toàn và nhiều tính năng khác, khối lượng xe Cayenne 2018 giảm 65 kg so với trước đây. Điều này có được nhờ các biện pháp cắt giảm khối lượng thông minh như sử dụng pin khởi động lithium-ion và dùng vật liệu nhôm.
Thomas Wolf, người phụ trách mảng khí động học, đề cập đầu tiên đến cánh gió phía sau – bộ phân đóng vai trò rõ ràng trong việc cải thiện độ lướt gió thân xe. Ở tốc độ cao, khoảng 160 km/h, cánh gió sẽ nâng lên một góc 6 độ để giúp phần thân sau xe ổn định.
Chế độ Sport Plus nâng cánh gió lên góc 12,6 độ để bổ sung lực ép. Khi mở cửa sổ trời toàn cảnh, cánh gió này nâng lên một góc 19,9 độ.
Trong khi đó, ở tốc độ lớn hơn khoảng 200 km/h, cánh gió được thu lại để giảm lực cản, sau đó tự động mở ra khi tốc độ giảm xuống dưới 180 km/h.
Đặc biệt, trong dải vận tốc 170-270 km/h, khi tài xế đạp phanh sâu, cánh gió sẽ mở lên góc 28,2 độ để hoạt động như phanh bằng khí. Theo Porsche, hệ thống phanh bằng cánh gió có thể giúp giảm quãng đường phanh thêm 2 m từ vận tốc 200 km/h.
Một chi tiết thú vị khác là hệ thống khí động học phía trước, đặc biệt là phần cửa gió đóng/mở chủ động (AGS). Porsche cho biết, Cayenne là mẫu xe đầu tiên được trang bị cửa gió điều chỉnh 100%.
AGS che chắn cho cả phía trên, dưới và các hệ thống trao đổi nhiệt được gắn điều khiển. Cả 4 hệ thống có thể được kiểm soát độc lập và hoàn toàn điều chỉnh được. Nhờ đó, dựa vào nhu cầu làm mát của động cơ và hệ truyền động, AGS có thể cho lượng khí vào từng bộ trao đổi nhiệt nhất định.
Lợi ích của AGS là giúp đóng cửa gió trong thời gian dài, dẫn luồng khí đi xung quanh thân xe thay vì đi qua khoang động cơ ngóc ngách, hạn chế tính khí động học.
Thêm vào đó, sau khi lượng khí thổi qua những hệ thống làm mát, một "cửa gió" giúp đẩy nhanh khí khỏi hốc bánh, nhờ đó giảm thiểu khí hỗn tạo ra bởi bánh xe và giảm lực cản. Ngoài ra, còn một bộ phận bằng nhựa đặt ở hệ thống treo trước giúp đẩy gió làm mát phanh.
Trên đây là những đột phá công nghệ thú vị trên xe Porsche Cayenne 2018. Có thể một vài trong số đó đã xuất hiện trên những mẫu xe khác như Audi Q7 hay Porsche Panamera nhưng đây đều là những nâng cấp đáng giá trên mẫu SUV chủ lực của Porsche.