Hiện nay, các mẫu xe đang lưu thông trên đường phố có tuổi đời từ rất lâu đến các mẫu xe mới nhất. Chính vì vậy, công nghệ trên các đời xe cũng có nhiều sự khác biệt, điển hình nhất là loại hộp số được trang bị kèm với động cơ.

Hộp số là một bộ phận quan trọng trong hệ thống động lực của xe hơi. Bộ phận này giúp biến đổi công suất,moment xoắn và tốc độ vòng quay của động cơ để phù hợp với điều kiện hoạt động của xe như tải trọng, tốc độ, … Hiện tại, có 4 loại hộp số đang được sử dụng phổ biến trên thị trường, từ loại đơn giản nhất đến loại hiện đại/phức tạp nhất.

Hộp số sàn/số tay

Hộp số sàn/số tay là loại hộp số đơn giản, có tuổi đời lâu nhất vẫn còn được dùng trên những hệ thống đơn giản, cần có độ tin cậy cao. Loại hộp số này sử dụng một ly hợp ma sát, điều khiển bởi người lái, để đóng hoặc ngắt chuyển động quay từ động cơ xuống hộp số. Bên trong, hộp số có các bộ bánh răng ăn khớp cố định với nhau theo từng tỷ số truyền nhất định.

Để cài số, trên các bánh răng có các vòng đồng tốc để kết nối và đồng bộ giữa bánh răng đang quay nhanh và bánh răng đang quay chậm (hoặc chưa quay) trước khi thực hiện kết nối hai bánh răng này với nhau qua vòng tự lựa. Mọi hoạt động này đều được thực hiện một cách đơn giản qua chuyển động của cần số mà người điều khiển xe theo tác trên đó.

Trong nhiều thập kỷ, hộp số tay là lựa chọn tiêu chuẩn duy nhất để sử dụng trên các mẫu xe đua công suất lớn và các xe thể thao. Nhiều năm trở lại đây, hộp số ly hợp kép (Dual-Clutch Transmission) và hộp số bán tự động (Semi-Auto Transmission) ngày càng phổ biến hơn trên các mẫu xe đặc biệt này. Hai loại công nghệ mới này vẫn tốt và đáng tin cậy hơn hầu hết các công nghệ hộp số tự động thông thường và hộp số CVT. Hiệu quả sử dụng nhiên liệu, đương nhiên thuộc về hộp số tay với khả năng tiết kiệm tối đa. Mặc dù vậy, những loại hộp số tự động đời mới đang được trang bị nhiều cấp số hơn, góp phần rút ngắn khoảng cách về khả năng tiết kiệm nhiên liệu so với hộp số tay truyền thống.

Bên cạnh vấn đề về mức tiêu hao nhiên liệu, việc bất tiện khi phải sử dụng chân côn và cần số liên tục khiến người tiêu dùng phổ thông quay lưng lại với loại hộp số này để đến với các hệ thống tự động đời mới tiện lợi và dễ dàng hơn. Tuy nhiên, đối với những tín đồ “gài số”, chân côn và cần số là những thứ tuyệt vời nhất trên chiếc xe yêu quý của họ.

Hộp số tự động

Hiện nay, đa số các mẫu xe đang lưu thông đều sử dụng loại hộp số tự động. Hệ thống sử dụng bộ biến mô thủy lực phức tạp để truyền chuyển động quay từ động cơ đến các bộ bánh răng hành tinh trong thân hộ số. Toàn bộ quá trình cài đặt tỷ số truyền đều được tính toán và điểu khiển bởi máy tính một cách chính xác.

Tuy quá trình vận hành trên hệ thống rất phức tạp, nhưng công việc của người lái khá đơn giản. Chúng ta chỉ cần chọn các chế độ như P-R-N-D-L trên cần số để điều khiển chiếc xe di chuyển theo ý muốn. Chính vì thế, ưu điểm lớn nhất của hệ thống này là sự đơn giản và tính tiện nghi trong quá trình sử dụng. Để có được những điều tuyệt vời này, bù lại, hộp số được kế cầu kỳ, phức tạp và rất khó để sửa chữa cũng như chi phí thay thế đắt đỏ.

Mặc dù thế hệ hộp số tự động chưa thể chạy đua kịp với hộp số sàn về mảng tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, khoảng cách này đã dần được rút ngắn lại nhờ vào các thế hệ hộp số tự động thế hệ mới với 8, 9 hoặc thậm chí 10 cấp số.

Hộp số tự động vô cấp (CVT)

Hộp số CVT mang đến trải nghiệm lái xe tương tự như loại hộp số tự động có cấp nhưng hoạt động theo nguyên lý hòan toàn khác. Hộp số CVT không hề có các cấp số, thay vào đó, hệ thống sử dụng hai bu-li có thể thay đổi đường kính, được kết nối với nhau qua một dây đai. Nhờ vào việc thay đổi đường kính bu-li, hộp số có thể thay đổi tỷ số truyền một cách êm dịu. Việc thay đổi này được điều khiển chính xác bởi máy tính, dựa vào điều kiện thực tế của xe như tải trọng, độ dốc…Nhờ vào sự biến thiên tỷ số truyền liên tục, mượt mà, hộp số CVT mang lại khả năng tiết kiệm nhiên liệu vượt bậc.

Do được thiết kế với nguyên tắc hoạt động đơn giản, hộp số CVT ít gặp vấn đề về kỹ thuật và chi phí sửa chữa cũng thấp hơn so với hộp số tự động thông thường. Nhược điểm lớn nhất của hộp số CVT cũng chính là ưu điểm của nó: cảm giác lái. Chính vì việc không xuất hiện quá trình chuyển số, quá trình hoạt động mượt mà, quá trình tăng tốc không tạo cảm giác phấn khích đã khiến cho những người mê cảm giác lái xe tưởng tượng như họ đang vận hành một thiết bị điện tử, hơn là cảm giác điều khiển chiếc xe thật sự.

Hộp số bán tự động và hộp số ly hợp kép :

Hệ thống này giống như kiểu bạn pha trộn loại hộp số tự động với hộp số tay truyền thống để sinh ra một thiết kế mới. Hộp số bán tự động (Semi-Automatic transmission) có phương thức hoạt động như loại hộp số tự động thông thường, nhưng được trang bị các cơ cấu thủy lực và motor điện để điều khiển việc chuyển số. Ở hộp số ly hợp kép (Dual-Clutch Transmission), có 2 bộ đĩa ly hợp ma sát khác nhau, mỗi bộ đảm nhận việc điều khiển các số chẳn và lẻ riêng biệt. Thiết kế này giúp thời gian chuyển số được rút ngắn đáng kể. Hai loại hộp số này vừa có thể hoạt động ở chế độ tự động hoàn toàn hoặc được điều khiển theo ý muốn của người lái thông qua 2 lẫy chuyển số nằm trên vô-lăng.

Hộp số bán tự động và ly hợp kép cho phép chuyển số với thời gian ngắn nhất, tốc độ chuyển số nhanh hơn nhiều so với hộp số tay. Hiện tại, những loại hộp số này chỉ được tìm thấy trên các mẫu xe thể thao hạng sang hoặc hiệu năng cao vì chúng có giá không hề rẻ. Điều này được giải thích bởi sự phức tạp trong thiết kế, dẫn đến chi phí sản xuất và sửa chữa vô cùng cao.