Hạng B2
18/6/18
101
207
43
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Nhật Bản đã tạo nên ấn tượng trên khắp toàn cầu bởi những mẫu xe nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu đi cùng chi phí bảo dưỡng rẻ, ít hỏng hóc (và nếu có cũng không quá đắt đỏ). Vậy đâu là những công nghệ tạo nên ưu điểm cho những xe đến từ Nhật Bản ? [pagebreak][/pagebreak]​
Công nghệ trục cam biến thiên
Trục cam biến thiên thực ra không phải là một công nghệ quá mới mẻ và đã được áp dụng từ khá lâu. Công nghệ này được ứng dụng từ năm 1980 bởi hãng xe Alpha Romeo (Ý). Nói theo một cách đơn giản nhất, trục cam biến thiên điều khiển việc đóng/mở "xu páp" sao cho tối ưu nhất theo điều kiện vận hành thực tế của xe để tiết kiệm nhiên liệu.​
Ví dụ như xe đang đi chậm, không đòi hỏi mức công suất quá cao thì trục cam sẽ điều khiển "xu páp" mở ra ít để giảm hỗn hợp nhiên liệu được nạp vào. Trái lại, khi xe chạy nhanh yêu cầu lượng nhiên liệu và không khí nhiều hơn để tăng công suất đáp ứng theo ý muốn của tài xế thì trục cam sẽ điều khiển "xu páp" mở ra lâu hơn để nạp được nhiều hơn.​
Với trục cam thông thường, các kỹ sư sẽ tính toán và quy định sẵn thời gian đóng/mở "xu páp" theo một mức cố định. Nếu như vậy sẽ có thể xảy ra hai vấn đề, nếu trục cam điều khiển "xu páp" mở quá lâu thì gây thừa nhiên liệu khi xe vận hành ở tốc độ thấp nhưng đáp ứng đủ khi chạy ở tốc độ cao (dư "ga đầu" nhưng đủ "ga cuối". Và nếu trục cam mở quá ít thì tiết kiệm nhiên liệu nhưng lại không thể đáp ứng khi động cơ vận hành ở vòng tua cao (đủ "ga đầu" nhưng thiếu "ga cuối").​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Trục cam biến thiên ở mức cơ bản nhất được trang bị trên chiếc mô tô Honda CB400 (các đời xe VTEC 1,2,3) theo kiểu cài đặt tua máy. Ví dụ như động cơ hoạt động dưới 6500 vòng/phút thì trục cam sẽ điều khiển "xu páp" mở ít để tiết kiệm nhiên liệu và nếu như vượt qua con số này thì trục cam sẽ cho "xu páp" mở lâu hơn để nạp nhiều hỗn hợp xăng gió.​
Tuỳ theo các hãng xe mà công nghệ trục cam biến thiên được đặt tên khác nhau như VVT-i (của Toyota) hay VTEC (của Honda). Về sau, hệ thống VVT-i được phát triển lên Dual VVT-i (trục cam biến thiên điều khiển cả "xu páp" nạp và xả thay vì trước đó chỉ có "xu páp" nạp). Tương tự, Honda cũng phát triển VTEC lên i-VTEC tiên tiến hơn.​
Công nghệ SkyActiv
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Nghe đến cái tên SkyActiv thì chắc chắn không thể nhầm lẫn với hãng xe nào khác ngoài Mazda. Bên cạnh việc khiến cho cả thế giới phải bất ngờ với việc tạo nên những khối động cơ xăng không được trang bị hệ thống tăng áp những vẫn cho công suất cao nhờ vào công nghệ tăng tỉ số nén lên đến 14:1. Mazda còn mang đến gói công nghệ SkyActiv được ứng dụng vào khung gầm, hộp số, các loại động cơ Diesel, Hybrid thậm chí là Walken.​
Đầu tiên, cần tìm hiểu tỉ số nén là gì ? Ví dụ như một động cơ 2.0 lít (dung tích 2000cc) với 4 xi-lanh thì mỗi xi-lanh có dung tích làm việc (buồng đốt) là 500cc. Khi động cơ ở kì nạp, hỗn hợp nhiên liệu và không khí sẽ chiếm đầy khoảng không gian 500cc này và được nén xuống 14 lần tức chỉ còn 35,7cc. Tỉ số số nén càng cao thì hiệu quả đốt nhiên liệu sinh công càng tăng kéo theo công suất tốt hơn. Với một công thức tính đã được chứng minh, việc nâng tỉ số nén từ mức 8 lên 11 sẽ giúp tăng công suất động cơ lên 9,2%.​
2017-mazda6-front-three-quarter-02-jpg.828642
Các thế hệ động cơ SkyActiv G với dung tích từ 1.5 lít, 2.0 cho đến 2.5 lít có mặt tại Việt Nam đều đạt tỉ số nén 14:1 nhờ vào một loạt thay đổi như piston được thiết kế đặc biệt, kim phun dạng tia, hệ thống cổ gom khí thải dạng 4-2-1 và tối ưu hoá khả năng làm mát động cơ. Những thay đổi này giúp làm giảm nhiệt độ buồng đốt, chống lại hiện tượng kích nổ sớm (hay còn gọi là róc máy) để hỗn hợp nhiên liệu có thể chịu được tỉ số nén 14:1 mà không bị cháy trước khi piston tới đúng "điểm chết trên" và khi bugi đánh lửa.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Tuy nhiên, việc chất lượng xăng còn như tại Việt Nam cũng góp phần khiến cho động cơ Skyactiv hoạt động chưa hết công suất thiết kế và đôi khi dễ gặp trục trặc hơn vì hỗn hợp nhiên liệu không khí bị kích nổ sớm do không chịu được độ nén cao. Nhìn chung, SkyActiv vẫn là một bước đột phá của một trong những đại diện xe ô tô Nhật Bản trung thành với động cơ hút khí tự nhiên.​
Mới đây nhất, Mazda còn giới thiệu công nghệ SkyActiv cho động cơ lên một tầm cao mới là SkyActiv-X với tỉ số nén hoạt động là từ 30:1 đến 40:1, giúp hỗn hợp nhiên liệu/không khí có thể tự đốt cháy mà không cần đến bugi đánh lửa như động cơ diesel.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Turbo tăng áp
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Turbo tăng áp ngày nay đã trở nên thông dụng đặc biệt là những chiếc xe dùng động cơ diesel. Có thể hiểu turbo tăng áp theo một cách đơn giản nhất là bộ phận này tận dụng luồng khí thải được gom từ "cổ pô" để quay cánh quạt, cánh quạt này tiếp tục truyền lực để quay một cánh quạt khác làm nhiệm vụ nén thêm không khí kết hợp cùng việc tăng nhiên liệu được phun vào để giúp tăng công suất khi xe cần vận hành ở tốc độ cao.​
Đây là một công nghệ "vắng bóng" trên các dòng xe thương mại của Nhật Bản (các xe thể thao vẫn có) khá lâu và chỉ xuất hiện thịnh hành hơn trong khoảng vài năm trở lại đây. Triết lý sản xuất của các hãng xe Nhật Bản là phải bền bỉ cũng như ít hư hỏng và cách đơn giản nhất để làm điều đó chính là giảm bớt các chi tiết không cần thiết.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Cách đây khooảng 5 năm trước, những mẫu xe Nhật nếu có yêu cầu cần sức mạnh động cơ lớn thường được các kỹ sư chọn giải phải tăng dung tích thay vì trang bị turbo tăng áp. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp những chiếc xe có động cơ 2.5 lít, V6 3.0 hay 3.5 lít. Tuy nhiên, khi mà nhiều quốc gia bắt đầu yêu cầu tiêu chuẩn khí thải cao hơn hay việc đánh thuế tiêu thụ đặc biệt vào các dòng xe có dung tích động cơ lớn như tại Việt Nam thì các hãng xe Nhật cũng dần thay đổi theo hướng giảm dung tích động cơ và trang bị thêm tăng áp.​
003-jpg.851569
Riêng tại Việt Nam, số lượng các mẫu xe Nhật có trang bị turbo tăng áp (ngoài xe bán tải) vẫn còn khá hiếm hoi. Một số mẫu xe có thể kể đến như Honda Civic hay CR-V dùng động cơ 1.5 có turbo tăng áp hay các mẫu xe Lexus GS300, RC hay SUV như NX và RX.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Động cơ Boxer
otosaigon-doanh-so-porsche-2017-1-jpg.1589576
Động cơ Boxer là những cỗ máy có thể nói là gần như hoàn hảo dành cho những chiếc xe thể thao. Điển hình là chỉ Porsche và Subaru vẫn còn sử dụng dạng động cơ này trên những sản phẩm của mình. Các xi-lanh của động cơ boxer được xếp đối xứng nhau theo phương ngang, làm liên tưởng đến hình ảnh hai vận động viên boxing ra đòn.​
Động cơ Boxer được phát minh vào năm 1896 bởi Karl Benz - người sáng lập tập đoàn Daimler và thương hiệu ô tô hạng sang Mercedes-Benz ngày nay. Karl Benz gọi mô hình động cơ của ông là "Contra Engine" - hàm ý là mô hình động cơ có 2 piston di chuyển ngược chiều nhau. Nhờ thiết kế đặt cụm xi-lanh theo phương ngang nên khối động cơ này giúp hạ thấp trọng tâm xe hơn các loại động cơ thông thương như I4 hay V6. Giúp cho xe vào cua với tốc độ cao ổn định hơn đôi chút.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Một ưu điểm khác của kết cấu nằm ngang đối xứng trên động cơ Boxer là nhờ vào các chuyển động ngược chiều cũng như đồng phẳng của hay cụm xi-lanh nên tạo ra lực dao động ngược chiều, giúp triệt tiêu rung động tốt hơn mà không cần đến các hệ thống trục cân bằng để giảm rung. Nhược điểm duy nhất của các mẫu xe với động cơ Boxer là chi phí sản xuất cũng như thiết kế khung gầm cao hơn do hình dáng đặc biệt của cỗ máy này.​
Công nghệ tỉ số nén biến thiên
Đây là một công nghệ mang tính tương lai được phát triển bởi Nissan trong gần 20 năm dự kiến sẽ được ứng dụng trên mẫu xe SUV hạng sang Infiniti QX50 vào năm 2019. Công nghệ này là sự kết hợp giữa động cơ có tỉ số nén cao nhưng lại được trang bị thêm turbo tăng áp.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Các loại động cơ hiện nay nếu vận hành với tỉ số nén cao thì không thể trang bị turbo tăng áp do hiện tượng kích nổ sớm khi turbo nạp thêm không khí vào xi-lanh để đốt lượng nhiên liệu tăng lên từ yêu cầu vận hành ở tốc độ cao. Vì vậy, Nissan đã kết hợp cả tỉ số nén cao và bộ phận tăng áp vào khối động cơ VC-T (Variable Compression Turbo) 4 xi-lanh dung tích 2.0 lít của QX50.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Cụ thể hơn, khối động cơ này có phần "tay dên" (crankshaft) có thể hoạt động với hai hành trình dài/ngắn khác nhau để thay đổi mức tỉ số nén. Ví dụ như khi xe đi chậm hay di chuyển trong thành phố, vòng/tua máy không cao nên không sản sinh ra đủ khí thải để turbo hoạt động đủ công suất. Lúc này, tay dên sẽ hoạt động với hành trình dài nhằm đẩy piston lên sát điểm chết trên để đạt tỉ số nén ở mức tối đa là 14:1, lúc này động cơ gần như hoạt động theo dạng hút khí tự nhiên và tối ưu hoá hiệu suất đốt nhiên liệu.​
Tìm hiểu động cơ trên các dòng xe ô tô Nhật Bản
Khi xe vận hành ở tốc độ cao, vòng tua máy lớn và tạo đủ khí thải để quay turbo hoạt động đủ công suất, tay dên này sẽ hoạt động ở hành trình ngắn, giảm tỉ số nén để hỗn hợp không khí nhiên liệu cao hơn mức bình thường không bị kích nổ sớm.​
Đánh giá chung
Có thể thấy rõ ràng triết lý của những nhà sản xuất ô tô Nhật Bản đa phần là tạo nên các mẫu xe tiết kiệm, bền bỉ và đáng tin cậy theo kiểu "đi đến nơi về đến chốn" và khách hàng phải chấp nhận bỏ qua niềm vui đến từ sự phấn khích khi lái xe. Tuy nhiên, theo xe thế chung thì các hãng xe Nhật Bản cũng cập nhật theo công nghệ mới và sở thích của khách hàng, tất nhiên là theo cách nào đó để vẫn giữ những giá trị cơ bản như đáng tin cậy, bền bỉ hay mức phí sử dụng thấp đã tạo nên giá trị đặc trưng của "xe Nhật".​
 
Chỉnh sửa cuối:
Tập Lái
25/5/18
16
7
3
52
ấn tượng với công nghệ Skyactiv-X lược bớt được hệ thống đánh lửa.
 
  • Like
Reactions: BUHUNG
Hạng C
2/6/16
765
751
93
35
Mazda xứng đáng được tín nhiệm giai đoạn này vì R&D của Mazda đã không ngừng cố gắng vượt qua thử thách để cho ra động cơ chất lượng kỹ thuật tốt. Nhưng độ ổn định thì phải nể phục Boxer của Karl Benz!
 
Hạng C
10/9/12
611
637
123
Thời gian này cá Ko thấy nổi lên mặt nước nữa nhỉ? Madza góp 3 xe vào 10 xe bán chạy nhất Việt Nam 6 tháng đầu năm 2018 là madza2,3 và cx5.