Các mẫu xe của VinFast vừa được trưng bày tại Hà Nội, và đang ra mắt tại TP.HCM đã đánh dấu bước ngoặt trong ngành công nghiệp ôtô Việt Nam. Ông Nguyễn Mạnh Thắng, tổng giám đốc Whatcar đã có những phân tích chuyên sâu về động cơ của 2 xe Lux A 2.0 (sedan) và Lux SA 2.0 (SUV)
Động cơ tăng áp 4 xy-lanh
Một trong những thước đo tiêu biểu cho hàm lượng công nghệ động cơ có thể lượng hóa được là tỷ lệ công suất/dung tích xy-lanh. Tỷ lệ này trên chiếc xe hơi đầu tiên trên thế giới là 0,6 mã lực/1,0 lít. Để hình dung một chiếc ôtô ngày nay đã tiến bao xa kể từ năm 1886, thì một động cơ hiện đại thông thường có thể sản sinh khoảng 70 mã lực /1,0 lít buồng đốt.
Được phát triển trên nền tảng “động cơ tốt nhất thế giới” của BMW, VinFast Lux 2.0 sở hữu tỷ lệ 87 mã lực/lít và phiên bản công suất cao có tỷ lệ lên tới 114 mã lực/lít. Những thông số này tương ứng với công suất lần lượt 174 mã lực và 228 mã lực.
 |
| Động cơ tăng áp 2.0 lít 4 xy-lanh của xe VinFast có mức công suất cực đại tương đương máy 3.0 lít 6 xy-lanh nạp khí tự nhiên. |
Như vậy, một động cơ tăng áp 2.0 lít 4 xy-lanh như của xe VinFast có mức công suất cực đại tương đương máy 3.0 lít 6 xy-lanh nạp khí tự nhiên. Đây là ưu điểm cơ bản của xe tăng áp, một xu hướng dẫn tới nhiều lợi ích thiết thực hơn: giảm trọng lượng, kích thước động cơ, giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu nhờ việc đốt triệt để nhiên liệu chưa cháy kịp trong khí thải ở chu kỳ trước.
Theo ước tính của chuyên gia ôtô Nguyễn Minh Đồng, động cơ tăng áp thường giảm 20-30% mức tiêu hao nhiên liệu so với xe sử dụng động cơ nạp khí tự nhiên truyền thống, trong khi không phải hy sinh công suất.
Điểm yếu cố hữu của máy tăng áp ở ôtô trên thị trường hiện nay là có một độ trễ tăng áp ở vòng tua máy thấp, và chỉ sau khi tăng áp hoạt động người lái mới cảm nhận được công suất tăng thêm.
Tuy nhiên, động cơ trên xe VinFast đã khắc phục được nhược điểm này bằng cách sử dụng hệ thống tăng áp cuộn đôi (Twin-scroll turbo). Hệ thống này cấp 2 đường ống dẫn khí thải riêng biệt từ 2 cặp xy-lanh vào cánh quạt tăng áp, giúp turbo quay dễ dàng hơn và tối ưu hiệu suất của động cơ.
Kết quả là tăng áp hoạt động liền mạch hơn giữa hai dải vòng tua thấp và cao, chiếc xe tăng tốc mượt mà hơn so với động cơ tăng áp đơn thông thường. Ngoài ra, đây cũng là thiết kế khá thông minh so với một giải pháp gần tương đồng khác là trang bị hai bộ tăng áp (tăng áp kép) vốn phức tạp, tăng trọng lượng và tốn nhiên liệu hơn.
Chu trình Atkinson
Điểm dễ nhận thấy là động cơ trên VinFast không dùng chu trình Valvetronic vốn cầu kỳ và tốn kém của BMW, thay vào đó là chu trình Atkinson do hãng AVL hiệu chỉnh giúp thay đổi thời lượng mở van nạp. Theo đó, tỉ số nén nhiên liệu của động cơ bị hạn chế, nhưng tỉ số giãn nở vẫn được giữ nguyên, theo đúng mục đích của chu trình Atkinson là cắt bớt lượng nhiên liệu cho kì nén, nhưng vẫn đốt cháy/giãn nở toàn bộ từng ấy nhiên liệu để sinh công trong 2 kì còn lại.
Với chức năng như vậy, rõ ràng chu trình Atkinson có lợi thế về sự linh hoạt trong bảo dưỡng, thay thế và tiết kiệm nhiên liệu, điều mà người sử dụng ôtô ở Việt Nam khá ưa thích. Đây cũng là chu trình thường được áp dụng trên các xe hybrid lai xăng điện.
Trục cân bằng gối lên nhau
Một động cơ 4 xy-lanh thẳng hàng (I4) theo thiết kế truyền thống sẽ luôn luôn gặp phải hiện tượng rung khi vận hành ở vòng tua cao do lực thứ cấp gây nên. Hiện tượng này xuất hiện bởi đặc tính cố hữu của máy I4 là các piston sẽ thực hiện một nửa hành trình đi lên phía trên nhanh hơn một nửa hành trình đi xuống phía dưới. Kết quả là dù từng cặp có hành trình đối ngược nhau, hợp lực của từng piston di chuyển lên xuống sau mỗi 2 kì nạp-nén và nổ-xả lại không được triệt tiêu hết, và đều có phương thẳng đứng hướng lên phía trên. Nói một cách khác, hiện tượng mất cân bằng của động cơ I4 xảy ra 2 lần trong mỗi một chu kỳ sinh công.
 |
| Xe VinFast được trang bị một cặp trục cân bằng nằm gối lên nhau. |
Ở những động cơ I4 cao cấp như máy của BMW đang được tối ưu trên xe VinFast, các kỹ sư đã trang bị cho nó một cặp trục cân bằng nằm gối lên nhau. Với mỗi vòng quay của trục khuỷu, trục cân bằng phía trên sẽ quay 2 vòng và kéo theo trục phía dưới quay theo chiều ngược lại. Đây là thiết kế trục cân bằng độc nhất từ trước đến nay bởi trước đây cặp trục cân bằng trên máy I4 đều được bố trí nằm ngang nhau. Kết quả cuối cùng là một động cơ I4 hoạt động hoàn toàn ổn định, ít rung và bền bỉ hơn.
Như vậy, sau khi “giải phẫu” sơ bộ động cơ VinFast có thể thấy tuy đây là lần đầu tiên doanh nghiệp Việt tự chủ trong sản xuất, lắp ráp động cơ ôtô, nhưng VinFast đã hợp tác với hãng phát triển động cơ hàng đầu thế giới để đưa ra một cỗ máy chất lượng và phù hợp với người Việt Nam.
