Mazda khẳng định động cơ SkyActiv-X sẽ được trình làng vào năm 2019 xứng đáng là một sản phẩm thức thời và góp phần vào việc bảo vệ môi trường một cách lâu dài.
Động cơ đốt trong là một trong những phát minh làm nên sự chuyển mình của thế giới, đồng thời đánh dấu sự phát triển vượt trội của ngành vận tải. Tuy vậy, cũng cần liệt kế đến những yếu điểm của động cơ này do sử dụng nguồn tài nguyên hữu hạn, cũng như những tác hại của nó đến môi trường.
Trong tương lai không xa, hầu hết đô thị sẽ cấm những loại xe sử dụng động cơ đốt trong. Thời kì của động cơ xăng và động cơ diesel có thể đang ở giai đoạn cuối. Cả thế giới hiện tại đang tập trung cả nhân lực và trí lực vào sản xuất và nghiên cứu xe hybrid, xe điện hay plug-in. Nhưng đó là câu chuyện của cả thế giới, còn Mazda thì không!
Mazda Cosmos - mẫu xe đầu tiên của Mazda sử dụng động cơ Wanken.
Nhìn lại lịch sử, Mazda vốn đã là một hãng xe khác biệt với phần còn lại, đặc biệt là khi nhắc đến động cơ. Mazda thời đó sử dụng động cơ "Tam giác xoay" được phát minh bởi kỹ sư người Đức Felix Wanken.
Khi cả ngành công nghiệp xe hơi, bao gồm tập đoàn Volkswagen, Fiat, Ford, hay thậm chí là Ferrari thực hiện vô số thay đổi với những động cơ của họ, Mazda vẫn trung thành với động cơ xăng 2.0L, không turbo. Nhưng chính điều đó lại giúp hãng xe Nhật ghi điểm về tính kinh tế. Mazda không phải là một hãng xe lớn, nhưng đó thực sự là một bước đi quyết đoán và dũng cảm.
Thế hệ động cơ đó được gọi là SkyActiv-G, được thiết lập một tỉ lệ nén rất cao để duy trì hiệu suất. Ở thế hệ động cơ xăng tiếp theo là SkyActiv-X, thay vì sử dụng động cơ lai hoặc tăng áp, họ áp dụng công nghệ đánh lửa không cần bugi. Thực chất, công nghệ này không mới nhưng Mazda là nhà sản xuất đầu tiên tuyên bố thương mại hoá công nghệ mà các đối thủ còn chưa thể xuất xưởng quy mô lớn.
SkyActiv-X là động cơ xăng 2.0L, 4 xy-lanh. Về cơ bản, Mazda vẫn có thể phát triển những phiên bản động khác, nhưng họ cho rằng điều đó chưa cần thiết ở thời điểm hiện tại. Động cơ mới của Mazda khác biệt ở cách họ hoà trộn khí và xăng trong buồng đốt. Thông thường, một hỗn hợp xăng và khí với tỉ lệ 14,7:1 sẽ được nén bởi piston trước khi được đốt bằng bugi. Năng lượng có được từ vụ nổ nhỏ sẽ làm piston và các trục khuỷu hoạt động. Từ đó, chuyển nhiệt năng sang cơ năng và đẩy chiếc xe về phía trước.
Tuy nhiên có một vấn đề xảy đến, đó là ngọn lửa không có đủ thời gian để đi qua xy-lanh và đốt cháy tất cả nhiên liệu được bơm vào. Điều đó đồng nghĩa với việc xe sản sinh ra nhiều nhiệt lượng thừa hơn, lãng phí nhiên liệu khi xe tiếp tục phải mất thêm năng lượng cho hệ thống làm mát.
Do vậy, tất cả những gì mà Mazda muốn làm là nghiên cứu ra loại động cơ có thể đốt cháy tất cả hỗn hợp trong 1 giây. Để làm được điều đó, Mazda nén một lượng hỗn hợp (nhiên liệu-khí) với một áp suất rất lớn. Tới ngưỡng giới hạn, hỗn hợp sẽ bùng cháy vô cùng mạnh mẽ.
Tính hiệu quả đã có, nhưng vẫn tồn tại một số vấn đề. Nếu hỗn hợp không bùng cháy đúng lúc piston gõ xuống, động cơ sẽ gây ra những tiếng "cạch" do kim loại gõ vào nhau, và nếu vậy thì chẳng mấy mà chúng sẽ hỏng. Một vấn đề khác, hệ thống nén chỉ hoạt động tốt khi động cơ ở trạng thái nóng hoặc chiếc xe được chủ động tăng tốc một cách tối đa. Vì vậy, Mazda cần có những giải pháp để động cơ hoạt động tốt trong cả những điều kiện thông thường.
Giải pháp được đưa ra là Spark-Controlled Compression Ignition (SPCCI). Về cơ bản, đây là một hệ thống bao gồm hàng loạt cảm biến áp suất và ECU mới, đi cùng với đó là những bugi trên mỗi xy-lanh, có tác dụng hỗ trợ đốt hỗn hợp nhiên liệu 1 nano giây trước khi đạt đến áp suất cháy. Qua đó giúp từng piston đạt được hiệu quả làm việc cao nhất.
Lợi thế mà động cơ SkyActiv-X đang có là khả năng tiết kiệm nhiên liệu. Các cảm biến thông minh trên xy-lanh có khả năng phát hiện thời điểm động cơ hoạt động ở chế độ đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu nghèo (lean burn mode) vốn chiếm tới 80% thời lượng vận hành. Mazda nghĩ rằng điều này có thể làm cho động cơ của họ hoạt động hiệu quả hơn 20-30% so với động cơ xăng hiện tại. Hãng cũng cho rằng động cơ thế hệ mới đạt kết quả thử nghiệm tốt ngang, nếu không muốn nói là tốt hơn, so với các dòng động cơ dầu SkyActiv-D.
Động cơ SkyActiv-X có khả năng sẽ ra mắt vào năm 2019.
Dù sử dụng ít nhiên liệu hơn, nhưng động cơ có thể tạo ra nhiều sức mạnh hơn. Mazda đang có kế hoạch tăng 10 đến 30% mô-men xoắn cho SkyActiv-X. Phiên bản 2.0L mới kì vọng sẽ có công suất 189 mã lực và 230,49 Nm trong khi phiên bản 2.0L hiện tại có sức mạnh 163 mã lực và 210 Nm mô-men xoắn. Bên cạnh đó là nhiệt độ khoang máy cơ được hạ thấp, động cơ sẽ có thể tập trung nhiều năng lượng hơn để hoạt động thay vì phải phân tán cho hệ thống làm mát.
Mazda cũng đưa ra những lý do riêng cho việc không chạy theo xu hướng chung của thế giới. Họ cho rằng quá trình làm ra pin và những chiếc xe điện thải ra môi trường lượng CO2 nhiều hơn cả những khối động cơ đốt trong mà họ đang nghiên cứu sản xuất. Do đó, động cơ SkyActiv-X sẽ được trình làng vào năm 2019 mới xứng đáng là một sản phẩm thức thời và góp phần vào việc bảo vệ môi trường một cách lâu dài.
Ảnh: Mazda