Câu hỏi: ASI101 Nhập môn ôtô – Bộ ôn tập cuối kỳ số 1

Đáp án đúng: "It directly affects the movement of the other wheels". Hệ treo phụ thuộc nối hai bánh cùng trục bằng một dầm cầu cứng, nên khi bánh bên này vấp mô đất và nâng lên thì dầm nghiêng theo và lập tức làm bánh bên kia đổi góc nghiêng ngang; đó cũng là lý do kiểu treo này khiến thân xe lắc ngang mạnh hơn trên mặt đường gồ ghề. Lựa chọn "It has no effect" mô tả hệ treo độc lập, nơi mỗi bánh có cơ cấu dẫn hướng riêng. Lựa chọn "It enhances stability without impact" tự mâu thuẫn, vì nếu bánh này không tác động lên bánh kia thì không còn là treo phụ thuộc; ưu điểm thật của dầm cầu cứng là giữ góc nghiêng ngang ổn định khi chạy thẳng và chịu tải nặng tốt. Lựa chọn "It only affects the front wheels" đặt một giới hạn vô căn cứ, vì dầm cầu cứng có thể nằm ở cầu trước hoặc cầu sau.

Đáp án đúng: "It is fixed to the frame at one end.". Thanh xoắn làm việc như lò xo bằng cách chịu mô men xoắn dọc thân: một đầu được ngàm cứng vào khung hoặc dầm ngang, đầu kia nối với đòn dưới của hệ treo, nên khi bánh nhún thì đòn quay và vặn thanh, năng lượng tích vào biến dạng xoắn. Thiếu điểm ngàm thì không có phản lực tựa và thanh không sinh được lực đàn hồi nào. Lựa chọn "It is mounted vertically." sai phương đặt, thanh xoắn thường nằm dọc hoặc ngang thân xe để tận dụng chiều dài, bởi thanh càng dài độ cứng xoắn càng nhỏ và hành trình càng êm. Lựa chọn "It is suspended independently from the frame." bỏ mất đúng mối liên kết tạo nên hiệu ứng lò xo. Lựa chọn "It is coiled around the axle." nhầm sang hình dáng lò xo trụ, còn thanh xoắn là thanh thẳng, không quấn vòng quanh trục nào.

Đáp án đúng: "Front-engine, front-wheel drive (FWD)". Bố trí động cơ đặt trước dẫn động cầu trước gom động cơ, ly hợp, hộp số và vi sai vào một cụm nằm ngang phía đầu xe, bỏ được trục các đăng chạy dọc nên sàn phẳng hơn, xe nhẹ và rẻ hơn, đồng thời tải trọng động cơ đè lên chính bánh dẫn động giúp bám tốt khi đường trơn. Lựa chọn "Side-engine, top-wheel drive" không tồn tại trên xe đường bộ vì chẳng có bánh xe nào nằm trên nóc để nhận mô men. Lựa chọn "Rear-engine, top-wheel drive" cũng vậy, vế động cơ đặt sau là có thật nhưng vế dẫn động thì vô nghĩa. Lựa chọn "Overhead-engine, under-wheel drive" là cách ghép chữ không ứng với sơ đồ truyền lực nào, hơn nữa treo động cơ lên cao sẽ đẩy trọng tâm lên và phá ổn định chống lật ngang.

Đáp án đúng: "To fulfill the traction requirement of the vehicle". Động cơ đốt trong chỉ cho mô men lớn trong một dải tốc độ hẹp, trong khi lực kéo ở bánh xe cần thay đổi rất rộng giữa lúc khởi hành, leo dốc và chạy đều; hệ thống truyền lực là khâu nhân mô men và đổi tỉ số truyền để đặc tính động cơ phủ được đường cong lực cản chuyển động, đồng thời cho phép lùi và ngắt truyền lực. Lựa chọn "To increase the speed of the vehicle" chỉ nói tới một đầu của dải làm việc, mà số truyền tăng lại làm giảm mô men chứ không sinh thêm công suất. Lựa chọn "To control the steering mechanism" thuộc hệ lái, hoàn toàn khác đường truyền lực. Lựa chọn "To manage fuel consumption" là hệ quả tốt khi chọn đúng tỉ số truyền để động cơ chạy gần vùng suất tiêu hao thấp, nhưng đó là lợi ích phái sinh chứ không phải nhiệm vụ gốc đang được hỏi.

Đáp án đúng: "To ensure proper lubrication of the gears.". Hộp số cơ khí dùng kiểu bôi trơn vung té: bánh răng thấp nhất ngập trong dầu, khi quay nó hất dầu khắp vỏ hộp và xuống các ổ đỡ, tạo màng dầu ngăn hai mặt răng tiếp xúc kim loại trực tiếp dưới áp suất tiếp xúc rất cao. Mức dầu tụt dưới mặt răng thì không còn gì để hất, màng dầu đứt và răng nhanh tróc rỗ. Lựa chọn "To cool the gearbox." đúng một phần vì dầu cũng mang nhiệt ra vỏ, song đó là tác dụng đi kèm, hộp số cơ khí không có vòng tuần hoàn làm mát riêng như động cơ. Lựa chọn "To increase the speed of the gears." đi ngược thực tế, dầu ngập quá sâu còn gây tổn thất khuấy dầu làm giảm hiệu suất. Lựa chọn "To reduce the weight of the gearbox." vô lý vì đổ thêm dầu chỉ làm cụm nặng thêm.

Đáp án đúng: "To fulfil the traction requirement of the vehicle". Nhiệm vụ gốc của cụm truyền lực là biến đặc tính mô men hẹp của động cơ thành lực kéo tại vệt tiếp xúc lốp, đủ thắng lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản gió và lực quán tính trong mọi tình huống chạy; mọi cấp tỉ số, số lùi và cơ cấu ngắt đều sinh ra từ yêu cầu ấy. Lựa chọn "To increase engine speed" đảo ngược quan hệ, tốc độ trục khuỷu do người lái và bộ điều khiển quyết định, cụm truyền lực chỉ đặt quan hệ giữa tốc độ đó với tốc độ bánh xe. Lựa chọn "To reduce fuel consumption" là kết quả của việc chọn cấp số hợp lý, một mục tiêu tối ưu đặt chồng lên nhiệm vụ gốc chứ không thay thế nó. Lựa chọn "To control the vehicle’s exhaust emissions" thuộc hệ thống nhiên liệu, đánh lửa và xử lý khí thải, nằm ngoài phạm vi truyền lực.

Đáp án đúng: "Because the auxiliary gear set splits five gear ratios into ten". Cả hộp số hai dải lẫn hộp số chia nửa cấp đều ghép thêm một cụm bánh răng phụ vào hộp chính năm cấp; cụm phụ có hai trạng thái nên mỗi cấp của hộp chính được nhân đôi, năm nhân hai thành mười cấp. Khác biệt chỉ ở cách chia: kiểu hai dải xếp nối tiếp một dải thấp và một dải cao, còn kiểu chia nửa cấp chèn thêm một cấp trung gian vào giữa hai cấp liền nhau để bước nhảy vòng quay nhỏ lại. Lựa chọn "Because they are designed for sports cars" không liên quan, kiểu hộp số này dùng cho xe tải nặng cần nhiều cấp để giữ động cơ trong dải mô men. Lựa chọn "Because they only work with ten-cylinder engines" lẫn số cấp số với số xy lanh, hai đại lượng không ràng buộc nhau. Lựa chọn "Because they decrease the vehicle's top speed by half" sai, cụm phụ mở rộng dải tỉ số chứ không cắt đôi tốc độ lớn nhất.

Đáp án đúng: "Transaxle". Trên xe dẫn động cầu trước, động cơ thường đặt ngang nên đường truyền lực phải rẽ ra hai bán trục ngay tại chỗ; nhà thiết kế đặt bộ bánh răng hộp số và bộ vi sai chung một vỏ, dùng chung dầu bôi trơn, tạo thành cụm hộp số cầu gọn nhẹ và bỏ hẳn trục các đăng dọc thân xe. Lựa chọn "Transfer case" là hộp phân phối trên xe hai cầu, nó chia mô men ra cầu trước và cầu sau chứ không chứa vi sai bánh xe của một cầu. Lựa chọn "Torque tube" là ống bao trục các đăng ở bố trí động cơ trước cầu sau, dùng truyền phản lực phanh và lực đẩy về khung, không phải cụm bánh răng. Lựa chọn "Overdrive unit" chỉ là cụm cho tỉ số truyền nhỏ hơn một để hạ vòng quay khi chạy đường trường, không dính gì tới việc tích hợp vi sai.

Đáp án đúng: "It ensures that each piece of code works correctly in isolation.". Kiểm thử đơn vị tách riêng từng hàm và thay các phụ thuộc bằng bản giả, nhờ đó khi một phép kiểm đỏ thì phạm vi lỗi thu gọn về đúng một đơn vị thay vì cả hệ thống; với phần mềm ôtô điều này càng quan trọng vì mã chạy trên bộ điều khiển nhúng rất khó gỡ lỗi khi đã nằm trên xe. Lựa chọn "It speeds up the development process." là hệ quả gián tiếp nhờ phát hiện lỗi sớm, nhưng viết phép kiểm vẫn tốn công nên đó không phải lý do kỹ thuật của việc kiểm từng hàm. Lựa chọn "It eliminates the need for further testing." sai vì mức đơn vị không thấy được lỗi ghép nối, lỗi thời gian thực hay lỗi mức hệ thống, vẫn phải kiểm thử tích hợp và kiểm thử trên xe. Lựa chọn "It focuses solely on performance." nhầm đối tượng, hiệu năng là một loại kiểm thử riêng.

Đáp án đúng: "They play a key role in the engine's breathing system.". Cổ góp nạp chia dòng khí từ bướm ga tới từng xy lanh, còn cổ góp thải gom khí cháy đưa ra đường xả; hình dạng, chiều dài và tiết diện của chúng quyết định tổn thất dòng cùng hiệu ứng sóng áp suất, tức ảnh hưởng thẳng tới lượng khí nạp vào xy lanh và khả năng xả sạch, qua đó tới hiệu suất nạp và mô men. Lựa chọn "They control the engine's temperature." nhầm sang hệ thống làm mát gồm áo nước, bơm, van hằng nhiệt và két nước; cổ góp thải tuy rất nóng nhưng không điều khiển nhiệt độ động cơ. Lựa chọn "They regulate the engine's fuel consumption." thuộc hệ thống nhiên liệu và bộ điều khiển, cổ góp chỉ dẫn khí. Lựa chọn "They manage the electrical system of the engine." không liên quan, phần điện do máy phát, ắc quy và các bộ điều khiển đảm nhiệm.

Đáp án đúng: "At the engine head". Phun xăng trực tiếp đưa nhiên liệu thẳng vào buồng cháy, nên vòi phun phải xuyên qua nắp máy để đầu phun lộ ra trong buồng cháy và chịu được áp suất, nhiệt độ của quá trình nén và cháy; đó cũng là lý do hệ thống này cần bơm cao áp và vòi phun bền nhiệt hơn hẳn kiểu phun trên đường nạp. Lựa chọn "In the intake manifold" mô tả phun đa điểm, nơi xăng được phun trước xu páp nạp rồi mới trộn với không khí đi vào. Lựa chọn "In the throttle body" ứng với phun đơn điểm đời cũ, một vòi phun chung cho mọi xy lanh đặt ngay sau bướm ga. Lựa chọn "In the fuel tank" nhầm vòi phun với bơm xăng chìm, bộ phận nằm trong thùng chỉ tạo áp suất cấp chứ không định lượng nhiên liệu vào buồng cháy.

Đáp án đúng: "Intake → Compression → Power → Exhaust". Bốn kỳ trải trên hai vòng quay trục khuỷu: pít tông đi xuống hút hoà khí qua xu páp nạp, rồi đi lên nén kín hoà khí để tăng nhiệt độ và áp suất, bugi đánh lửa đẩy pít tông xuống sinh công, cuối cùng pít tông đi lên đẩy khí cháy qua xu páp thải. Trình tự này bắt buộc vì mỗi kỳ tạo điều kiện cho kỳ kế tiếp. Lựa chọn "Compression → Intake → Power → Exhaust" nén trước khi có hoà khí trong xy lanh nên chẳng có gì để nén. Lựa chọn "Power → Intake → Compression → Exhaust" đặt kỳ sinh công trước cả nạp lẫn nén, tức cháy khi chưa có nhiên liệu. Lựa chọn "Intake → Power → Compression → Exhaust" bỏ kỳ nén trước khi cháy, hoà khí ở áp suất thấp cháy yếu và hiệu suất nhiệt gần như bằng không.

Đáp án đúng: "Actual air mass inducted to the theoretical air mass at ambient conditions". Hiệu suất nạp đo khả năng thở của động cơ: lấy khối lượng không khí thực sự vào xy lanh trong một chu trình chia cho khối lượng không khí lấp đầy thể tích công tác ở điều kiện môi trường. Tỉ số này nhỏ hơn một vì tổn thất dòng qua lọc gió, bướm ga, xu páp và vì khí nạp bị hâm nóng; chỉ khi có tăng áp nó mới vượt một nếu vẫn quy chiếu theo áp suất môi trường. Lựa chọn "Brake power to indicated power" là hiệu suất cơ giới, phản ánh hao tổn ma sát và dẫn động phụ. Lựa chọn "Air-fuel ratio to stoichiometric AFR" là hệ số dư lượng không khí, cho biết hoà khí nghèo hay giàu. Lựa chọn "Exhaust gas temperature to intake temperature" chỉ là một tỉ số nhiệt độ, không định nghĩa đại lượng nào trong lý thuyết động cơ.

Đáp án đúng: "Proper air-fuel ratio". Tỉ lệ khối lượng không khí trên nhiên liệu quyết định trực tiếp tốc độ cháy và áp suất cực đại trong xy lanh, do đó quyết định mô men, suất tiêu hao và thành phần khí thải; đây cũng là biến số mà bộ điều khiển hiệu chỉnh liên tục theo cảm biến ôxy để giữ quanh giá trị lý thuyết. Lựa chọn "Fuel type" có ảnh hưởng thật qua trị số octane và nhiệt trị, nhưng với một động cơ đã chế tạo xong thì loại nhiên liệu là điều kiện đầu vào cố định, không phải thứ điều chỉnh được trong vận hành. Lựa chọn "Exhaust system design" cũng tác động qua đối áp và hiệu ứng quét khí, song là yếu tố thứ cấp so với chất lượng hoà khí. Lựa chọn "Engine color" không dính dáng gì tới quá trình cháy, màu sơn chỉ là lớp hoàn thiện bên ngoài.

Đáp án đúng: "By absorbing road shocks through the suspension system". Cầu trước đỡ phần lớn khối lượng đầu xe và nhận trực tiếp va đập từ mặt đường qua bánh dẫn hướng; nhờ nhíp hoặc lò xo nối cầu với khung cùng giảm chấn tiêu tán năng lượng, xung lực được trải ra theo thời gian trước khi tới thân xe, nên người ngồi chỉ cảm nhận dao động biên độ thấp và tần số dễ chịu. Lựa chọn "By increasing engine power" không liên quan, trên xe dẫn động cầu sau thì cầu trước thậm chí không nằm trên đường truyền công suất. Lựa chọn "By improving brake efficiency" nói về hiệu quả phanh, là tiêu chí an toàn chứ không phải tiện nghi, dù cầu trước có mang cơ cấu phanh. Lựa chọn "By reducing aerodynamic drag" thuộc hình dáng vỏ xe và tấm che gầm, cầu trước nằm khuất dưới gầm nên hầu như không đóng vai trò nào ở đó.

Đáp án đúng: "Kingpin, drop arm, drag link, track rod". Đây đúng là chuỗi khâu khớp truyền chuyển động từ vành lái xuống bánh xe trên hệ lái dùng cơ cấu kiểu trục vít: đòn quay đứng ở đầu ra hộp lái kéo thanh kéo dọc, thanh kéo dọc xoay cam quay quanh chốt chuyển hướng, rồi thanh kéo ngang nối hai cam quay để hai bánh đổi hướng cùng lúc theo quan hệ hình học quay vòng. Lựa chọn "Engine and transmission" thuộc cụm nguồn động lực và truyền lực, không có khâu nào dẫn hướng bánh xe. Lựa chọn "Brake pads and rotors" là chi tiết ma sát của cơ cấu phanh, chúng gắn ở bánh xe nhưng chỉ sinh mô men hãm. Lựa chọn "Tires and wheels" là phần tử tiếp xúc mặt đường, chịu tác động cuối cùng của hệ lái chứ không phải khâu trong dẫn động lái.

Đáp án đúng: "By Facilitating the braking system". Cầu trước là nơi lắp đặt cơ cấu phanh bánh trước: mâm phanh hoặc giá đỡ ngàm bắt lên dầm cầu, mô men hãm sinh ra ở bánh truyền ngược qua cầu rồi vào khung, nên cầu vừa mang cơ cấu phanh vừa chịu phản lực phanh. Khi phanh, tải trọng dồn về phía trước nên phần lớn lực phanh được thực hiện ngay tại đây. Lựa chọn "By Increasing the friction on the tires" nhầm địa chỉ, hệ số bám do lốp và mặt đường quyết định chứ cầu trước không làm tăng ma sát ấy. Lựa chọn "By Absorbing engine vibrations" là việc của các gối đỡ cao su bắt động cơ lên khung. Lựa chọn "By Enhancing the vehicle's aerodynamics" nói về khí động học thân xe, không dính tới quá trình hãm.

Đáp án đúng: "The inner wheel must have a greater angle than the outer wheel.". Muốn mọi bánh lăn không trượt khi quay vòng, các đường vuông góc với mặt phẳng lăn của từng bánh phải cắt nhau tại một tâm quay chung. Bánh phía trong đi trên cung bán kính nhỏ hơn nên phải đánh lái một góc lớn hơn bánh phía ngoài, và hình thang lái được tính để tự tạo ra chênh lệch góc đó theo độ đánh lái. Lựa chọn "Both wheels must have the same angle." cho hai tâm quay khác nhau, buộc ít nhất một bánh phải trượt ngang và mòn vai lốp. Lựa chọn "The outer wheel must lock in place." mô tả cách hãm một bên để xoay tại chỗ như máy kéo bánh xích, không phải điều kiện lăn thuần tuý. Lựa chọn "The vehicle must maintain a constant speed." nói về chế độ chuyển động, trong khi điều kiện lăn không trượt là điều kiện hình học, không phụ thuộc xe chạy nhanh hay chậm.

Đáp án đúng: "An electric motor applying assist torque based on steering torque/angle sensors". Trợ lực lái điện đặt cảm biến mô men ngay trên trục lái, đo lực người lái tác dụng cùng góc đánh lái và tốc độ xe, rồi bộ điều khiển tính mô men trợ lực cho mô tơ điện bơm vào trục lái hoặc thanh răng; vì chỉ tiêu thụ điện lúc đang đánh lái nên nó tiết kiệm hơn và đặc tính trợ lực lập trình được theo tốc độ. Lựa chọn "Hydraulic pressure from engine-driven pump" là trợ lực thuỷ lực truyền thống, bơm chạy theo động cơ nên tiêu hao công suất cả khi đi thẳng. Lựa chọn "Vacuum boosters" dùng độ chân không đường nạp và là cơ cấu của trợ lực phanh, lực sinh ra quá nhỏ lại khó điều khiển hai chiều cho hệ lái. Lựa chọn "Mechanical linkages only" chính là hệ lái không trợ lực, hoàn toàn dựa vào sức tay người lái.

Đáp án đúng: "Improve perception robustness by combining complementary strengths (e.g., camera, radar, LiDAR)". Mỗi loại cảm biến mạnh yếu khác nhau: máy ảnh cho độ phân giải và màu sắc để đọc biển báo nhưng kém khi thiếu sáng, ra đa đo được vận tốc tương đối và xuyên mưa sương nhưng phân giải ngang thấp, LiDAR dựng hình học ba chiều chính xác nhưng đắt. Hợp nhất dữ liệu đưa các nguồn đó về cùng khung toạ độ và cùng mốc thời gian để chỗ yếu của cảm biến này được cảm biến kia bù, nhờ vậy giảm cả bỏ sót lẫn báo nhầm. Lựa chọn "Reduce the number of sensors needed to one" ngược hẳn mục tiêu, vì hợp nhất sống được chính nhờ nhiều nguồn dư thừa. Lựa chọn "Eliminate the need for HD maps" nhầm lớp chức năng, bản đồ mật độ cao là tri thức tiên nghiệm bổ sung cho nhận thức chứ không bị thay thế. Lựa chọn "Guarantee zero false positives" hứa điều mà không hệ thống thống kê nào bảo đảm được.