Tất cả các dòng xe tải hàng hóa nặng đều có giới hạn trọng lượng được đặt bởi một thông số gọi là Định mức Trọng lượng Kết hợp Toàn bộ hoặc viết tắt là GCWR. Thông số này cơ bản cho chúng ta biết tổng trọng lượng mà xe tải cộng với rơ-moóc có thể chở an toàn khi đã được chất đầy tải. Việc vượt quá giới hạn này gây ra nhiều vấn đề. Phanh không còn hoạt động hiệu quả như trước nữa, các bộ phận bắt đầu bị mài mòn nhanh hơn, và tệ nhất là vi phạm quy định của Bộ Giao thông Vận tải. Dựa vào một số dữ liệu gần đây từ Báo cáo An toàn Lực lượng Xe năm 2023 cho thấy rõ điều này. Họ phát hiện ra rằng những chiếc xe hoạt động chỉ vượt GCWR 10 phần trăm đã có số lần phanh hỏng gấp gần ba lần so với những xe tuân thủ giới hạn cho phép. Điều này hoàn toàn dễ hiểu khi chúng ta nghĩ về những gì xảy ra với các hệ thống cơ học khi phải chịu áp lực quá mức.
Sức kéo của một chiếc xe tải về cơ bản quyết định loại rơ-moóc nào nó có thể vận hành mà không gặp sự cố. Ví dụ, một chiếc xe đầu kéo lớn có khả năng kéo khoảng 40 nghìn pound - những con quái vật này có thể dễ dàng kéo những chiếc rơ-moóc ba trục loại nặng. Nhưng nếu xe không đủ mạnh mẽ, thì cần phải sử dụng một rơ-moóc nhẹ hơn như loại hai trục. Khi lên kế hoạch chở hàng, các lái xe có kinh nghiệm luôn nhớ trừ đi trọng lượng của hàng hóa đang vận chuyển, chỗ dành cho tài xế và lượng nhiên liệu đủ cho chuyến đi ra khỏi tổng trọng lượng kết hợp cho phép. Những phép tính này rất quan trọng trong thực tế. Các khảo sát gần đây cho thấy gần 6 trên 10 chủ đội xe quan tâm nhiều hơn đến khả năng kéo của xe tải so với chỉ số công suất động cơ thuần túy khi họ chọn mua xe mới cho công ty.
Việc đạt được trọng lượng lưỡi (tongue weight) phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn khi kéo rơ-moóc. Về cơ bản, thông số này cho biết áp lực hướng xuống tại điểm nối giữa xe và rơ-moóc là bao nhiêu. Hầu hết các chuyên gia đều khuyến nghị nên duy trì trọng lượng lưỡi ở mức khoảng từ 10 đến 15 phần trăm tổng trọng lượng của toàn bộ rơ-moóc. Theo dữ liệu mới nhất từ Báo cáo An toàn Kéo rơ-moóc năm 2024, gần ba phần tư các trường hợp rơ-moóc bị tách rời khỏi xe đều liên quan đến việc thiết lập trọng lượng lưỡi không đúng cách. Tin vui là một số loại móc kéo fifth wheel đời mới hiện nay được trang bị cảm biến tích hợp, có khả năng phát ra âm thanh hoặc đèn nháy khi phát hiện sự mất cân bằng trọng lượng trong khi xe đang di chuyển trên đường cao tốc. Các hệ thống thông minh này giúp cảnh báo tài xế từ sớm trước khi tình huống trở nên thực sự nguy hiểm trên đường.
Vào cuối năm 2022, đã xảy ra một sự cố nghiêm trọng liên quan đến một chiếc xe tải đông lạnh quá nặng so với giới hạn cho phép của tuyến đường. Tổng trọng lượng tổ hợp (GCWR) của chiếc xe này vượt quá mức pháp lý gần 18%, dẫn đến một hậu quả rất xấu - trục các-đăng bị hỏng hoàn toàn khi xe đang chạy trên đường cao tốc ở tốc độ bình thường. Sau khi mọi việc được giải quyết xong, công ty đã phải chi khoảng 142.000 USD chỉ riêng cho việc sửa chữa, bên cạnh đó họ còn mất đi gần hai tháng hoạt động kinh doanh vì xe không thể vận hành đúng cách. Số tiền thất thoát này thực tế gấp bốn lần lợi nhuận mà họ có thể thu được từ việc vận chuyển những hàng hóa bổ sung đó. Không có gì ngạc nhiên khi các công ty logistics thông minh trên khắp cả nước gần đây đã bắt đầu yêu cầu tài xế kiểm tra trọng lượng xe đối chiếu với cân đã được kiểm định trước khi khởi hành ra đường.
Khi nói đến việc đưa những chiếc xe tải lớn di chuyển từ trạng thái dừng hoàn toàn, mô-men xoắn quan trọng hơn nhiều so với công suất mã lực. Về cơ bản, mã lực quyết định tốc độ tối đa của một vật, nhưng mô-men xoắn, được đo bằng pound-feet, mới là yếu tố thực sự xác định mức lực xoắn được truyền đến các bánh xe. Theo nghiên cứu được SAE International công bố năm ngoái, các xe tải nửa rơ-moóc sở hữu mô-men xoắn khoảng 1.050 lb-ft hoặc cao hơn có thể leo dốc nhanh hơn khoảng 25 đến 27 phần trăm so với các mẫu yếu hơn khi chở khoảng 80 nghìn pound hàng hóa. Đối với những tài xế dành phần lớn thời gian kẹt trong giao thông hoặc liên tục dừng lại và khởi động lại giữa các điểm giao hàng, việc sở hữu đặc tính mô-men xoắn tốt thực sự tạo ra sự khác biệt lớn trong việc duy trì năng suất mà không làm hỏng động cơ sớm.
Các động cơ diesel hiện đại từ những nhà sản xuất hàng đầu ưu tiên cung cấp mô-men xoắn ở vòng tua thấp cho các tình huống tải nặng. Hãy xem xét bảng so sánh hiệu suất của các mẫu tiêu chuẩn ngành sau đây:
| Loại động cơ | Mô-men xoắn cực đại (lb-ft) | Dải vòng tua mô-men xoắn | Hiệu quả nhiên liệu (MPG) |
|---|---|---|---|
| Động cơ thẳng hàng tăng áp 6 xi-lanh | 1,075 | 1,600–2,200 | 5.8–6.2 |
| Động cơ thẳng hàng tăng áp 4 xi-lanh | 800 | 1,800–2,600 | 6,4–7,1 |
Như thể hiện trong báo cáo Hiệu suất Động cơ Diesel 2024 , cấu hình inline-6 cung cấp mô-men xoắn khởi động lớn hơn 34% – một ưu thế quyết định đối với các mức trọng lượng toàn bộ cho phép (GVWR) vượt quá 33.000 lbs.
Biểu đồ mô-men xoắn tối ưu duy trì 90% mô-men xoắn cực đại ở dải vòng quay 1.200–2.000 RPM, cho phép sang số mà không làm mất đà. Nghiên cứu gần đây cho thấy việc hiệu chỉnh động cơ tập trung vào mô-men xoắn ở dải vòng quay thấp giúp giảm 4,9% mức tiêu hao nhiên liệu trên quãng đường 500 dặm bằng cách giảm thao tác ga khi leo dốc.
Hộp số tự động điều khiển (AMT) hiện chiếm 73% doanh số xe tải hạng nặng mới (Commercial Vehicle Solutions 2023), kết hợp hiệu quả nhiên liệu của hệ thống số sàn với khả năng sang số tự động. AMT giảm 41% mệt mỏi cho tài xế trên các tuyến đường đông đúc trong khi vẫn duy trì hiệu suất cơ học 98% – so với 86% của hộp số tự động truyền thống.
Việc tăng từ hộp số 10 cấp lên hộp số 12 cấp cải thiện mức tiêu hao nhiên liệu 11% trong chu kỳ kiểm tra của EPA nhờ giữ động cơ hoạt động trong dải vòng tua tối ưu. Tuy nhiên, việc bổ sung thêm các cấp số đòi hỏi việc sang số diễn ra thường xuyên hơn – một sự đánh đổi được giảm thiểu bởi phần mềm dự đoán có khả năng phân tích thay đổi độ dốc ở quãng đường 0.5 dặm phía trước.
Hầu hết các xe tải hạng nặng đều phụ thuộc vào hệ thống phanh khí nén bởi vì chúng hoạt động hiệu quả hơn khi vận chuyển các khối lượng cực nặng. Hệ thống thủy lực có thể gặp vấn đề với hiện tượng chất lỏng sôi và bốc hơi sau những khoảng thời gian phanh kéo dài, nhưng phanh khí nén vẫn hoạt động ổn định do sử dụng không khí nén thay vì chất lỏng. Điều này đặc biệt quan trọng khi những chiếc xe lớn này cần dừng lại an toàn ở mức tải trọng tối đa khoảng 80.000 pound. Một nghiên cứu được công bố vào năm ngoái cho thấy phanh khí nén phản ứng nhanh hơn khoảng 15 đến 20 phần trăm so với phanh thủy lực trên những con đường trơn trượt, điều này tạo ra sự khác biệt lớn cho các tài xế phải di chuyển qua các đoạn đường đèo dốc cao nơi có thể cần dừng xe đột ngột.
Hệ thống phanh xả được tích hợp trên các phương tiện hiện đại giúp giảm việc sử dụng phanh thông thường khoảng 60 đến 70 phần trăm khi xuống dốc với độ dốc 6%. Chúng hoạt động bằng cách tạo áp suất phía sau động cơ, từ đó giảm bớt gánh nặng cho hệ thống phanh chính. Lợi ích thực sự ở đây là giúp bảo vệ các đĩa phanh không bị cong vênh. Chúng ta đều biết điều gì xảy ra khi ai đó sử dụng phanh liên tục quá mức khi đi xuống những con dốc dài – nhiệt độ có thể tăng vọt lên trên 600 độ Fahrenheit (khoảng 315 độ Celsius)! Để đạt được hiệu quả tốt nhất, người lái xe cần kết hợp kỹ thuật phanh xả với việc sang số thông minh. Những người sở hữu xe hộp số tự động nên chuyển sang số thấp (L hoặc 2), trong khi tài xế điều khiển hộp số sàn sẽ muốn giảm dần số trong quá trình xuống dốc. Sự kết hợp này giúp mọi thứ vận hành trơn tru mà không làm hỏng hóc bất kỳ bộ phận nào.
| Điều kiện tải | quãng đường dừng từ 40 mph | Mức tăng nhiệt độ phanh |
|---|---|---|
| Không tải | 250 foot | 200°F |
| Trọng lượng tối đa | 310 foot | 400°F |
| Xe tải hạng nặng được chở đầy đủ tải trọng yêu cầu quãng đường dừng dài hơn 24% so với xe không tải, nhiệt độ phanh tăng gấp đôi khi chở đầy tải theo kết quả thử nghiệm thực tế của NHTSA. Sự chênh lệch này đòi hỏi kỹ thuật lái xe dự phòng và khoảng cách theo xe tăng lên. |
Ngày nay, các xe tải hạng nặng được trang bị động cơ lên đến hơn 500 mã lực, cho phép chúng di chuyển nhanh hơn trên đường cao tốc. Nhưng vấn đề nằm ở đây là: hệ thống phanh của chúng không theo kịp mức tăng công suất đó. Theo nghiên cứu của IIHS năm 2023, khi những chiếc xe lớn này đạt tốc độ 70 dặm/giờ, chúng cần khoảng không gian dừng tăng thêm 35% so với khi chạy ở tốc độ 60 dặm/giờ. Điều này tạo ra những mối lo ngại nghiêm trọng về an toàn, đặc biệt là khi xe chở tải trọng tối đa. Toàn bộ tình hình này rõ ràng cho thấy lý do tại sao chúng ta cần hệ thống phanh khẩn cấp tự động tốt hơn được tích hợp vào các phương tiện này, cũng như các quy định mới từ chính phủ về hiệu suất thực tế của hệ thống phanh xe tải trong điều kiện vận hành thực tế.
Khi nói về trọng lượng mà một chiếc xe tải lớn có thể chở được, mọi thứ bắt đầu với việc hiểu rõ GVWR nghĩa là gì. GVWR là từ viết tắt của Gross Vehicle Weight Rating (Định mức tổng trọng lượng xe), về cơ bản cho biết trọng lượng tối đa toàn bộ mà chiếc xe tải có thể chịu được, bao gồm cả bản thân chiếc xe, các vật dụng bên trong và con người. Để xác định được trọng lượng hàng hóa thực tế có thể chất lên xe, chúng ta cần trừ đi hai con số chính đầu tiên. Một là trọng lượng không tải (curb weight), tức là trọng lượng của chiếc xe khi hoàn toàn trống rỗng. Kế đến là mức cho phép dành cho người vận hành (operator allowance), bao gồm người lái xe và lượng nhiên liệu có thể đang được chứa trên xe. Ví dụ, chúng ta có một mẫu xe cụ thể được định mức GVWR là 52.000 pound, nhưng khi hoàn toàn trống rỗng thì nó nặng khoảng 24.500 pound. Như vậy còn lại khoảng 27.500 pound để dành cho trọng lượng hàng hóa. Tất nhiên, con số này chưa tính đến những yếu tố nhỏ khác phát sinh trong quá trình vận hành thông thường.
Vượt quá thông số tải trọng gây ra ứng suất cơ học tích tụ. Hệ thống treo quá tải sẽ làm lò xo chóng mệt mỏi và các bushing bị mài mòn nhanh hơn - một nghiên cứu về đội xe cho thấy các bộ phận treo bị suy giảm 38% nhanh hơn khi quá tải 15% (Viện An toàn Vận tải 2023). Các thanh dầm chính phát triển vết nứt do ứng suất tại các điểm gắn kết với khớp nối quay trong các tình huống thường xuyên quá tải.
Các xe tải hạng nặng hiện đại sử dụng khung thép có độ bền kéo 110.000 PSI, cung cấp khả năng chịu tải cao hơn 12–15% so với vật liệu truyền thống trong khi vẫn giảm được trọng lượng. Các khu vực quan trọng như các thanh ngang được phủ hợp kim kẽm-niken, cho thấy khả năng chống gỉ sét tốt hơn 300% so với lớp lót tiêu chuẩn trong các thử nghiệm phun muối (tiêu chuẩn ASTM B117).
Ba công nghệ đột phá đang thay đổi độ bền của xe tải chở hàng:
Theo ACT Research từ năm ngoái, cải thiện khí động học có thể giảm chi phí nhiên liệu khoảng 15% đối với những chiếc xe tải lớn chuyên chở hàng hóa đa dạng khắp đất nước. Những thứ như các cánh nhỏ gắn trên cabin, các tấm chắn dọc thân xe và những thiết bị đặc biệt giúp lấp kín khoảng trống giữa các rơ-moóc thực sự giúp giảm lực cản không khí. Và cũng đừng quên cả lốp xe nữa. Những loại lốp có lực cản lăn thấp thực tế tiết kiệm thêm khoảng 2 đến 3% năng lượng so với loại thông thường, chỉ vì chúng không hao phí quá nhiều công suất để chống lại chính mình. Một số công ty đã thử nghiệm điều này vào năm 2023 với các xe tải lạnh của họ. Khi họ lắp thêm tất cả các nâng cấp khí động học này và đồng thời chuyển sang dùng lốp Michelin X Line Energy D2, họ nhận thấy mức tiêu thụ nhiên liệu tăng thêm 5,1 dặm trên mỗi gallon. Sự khác biệt như vậy sẽ nhanh chóng tích lũy đáng kể khi vận hành hàng trăm chiếc xe tải liên tục ngày này qua ngày khác.
Các động cơ thế hệ mới nhất đạt tiêu chuẩn EPA Tier 4 và Euro VI tiêu thụ dung dịch DEF khoảng từ 2,5 đến 3 phần trăm cho mỗi gallon diesel tiêu dùng. Những động cơ này dựa vào công nghệ khử chọn lọc bằng chất xúc tác để giảm lượng khí thải NOx đáng kể, khoảng 90% theo nghiên cứu của NACFE năm 2024. Đối với các xe tải lớn sử dụng động cơ trên 13 lít, tài xế thường phải sử dụng từ bảy đến mười gallon DEF mỗi tuần khi thực hiện các chuyến đường dài xuyên quốc gia. Và cũng không thể bỏ qua khía cạnh chi phí. Hầu hết các nhà vận hành đội xe đều cho biết việc bảo trì hệ thống DEF xếp thứ ba trong danh sách các khoản chi phí lớn nhất, chỉ sau chi phí nhiên liệu và thay thế lốp xe, điều này ảnh hưởng đáng kể đến lợi nhuận.
Theo các mốc đánh giá của PACCAR năm 2023, những xe được trang bị thuật toán chuyển số tiến bộ và hệ thống kiểm soát hành trình dự đoán có xu hướng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn khoảng 8 đến 12 phần trăm so với khi tài xế điều khiển hoàn toàn bằng tay. Khi xem xét các số liệu từ hệ thống giám sát hành trình của đội xe, chúng tôi nhận thấy rằng việc hạn chế động cơ không hoạt động không tải quá khoảng 15% tổng thời gian vận hành có thể tiết kiệm khoảng bảy nghìn tám trăm đô la mỗi năm cho mỗi chiếc xe tải đang lưu thông. Khi các công ty triển khai đào tạo lái xe tập trung vào việc tăng tốc nhẹ nhàng và duy trì tốc độ ổn định thay vì dừng và khởi hành liên tục, họ ghi nhận sự giảm sút khá đáng kể trong các sự kiện phanh gấp—cụ thể là giảm khoảng 41%—và cách tiếp cận này cũng cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu khoảng 1.2 dặm mỗi gallon nhiên liệu theo thời gian.
GCWR là tổng trọng lượng tối đa cho phép của xe tải và rơ-moóc khi được chất tải đầy đủ.
Trọng lượng đầu kéo ảnh hưởng đến độ ổn định của rơ-moóc; nói chung nó nên chiếm 10-15% trọng lượng của rơ-moóc.
Khí động học được cải thiện có thể giảm lực cản không khí và chi phí nhiên liệu tới 15%.
Mô-men xoắn liên quan đến lực xoáy dùng để khởi động; mã lực phân loại khả năng tốc độ.
Vượt quá giới hạn tải trọng có thể gây ra ứng suất cơ học dẫn đến các bộ phận bị xuống cấp nhanh hơn.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
JA
KO
PL
PT
RO
RU
ES
TL
ID
SR
UK
VI
SQ
TH
TR
AF
MS
HY
AZ
KA
BN
LO
LA
MN
MY
KK
UZ
KY