Có vẻ chậm chạp trong việc phát triển động cơ mới so với các đối thủ cạnh tranh, nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới đã khiến nhiều người bất ngờ khi tung ra 2 động cơ mới tăng thêm hiệu quả nhiên liệu 10% và củng cố thêm với việc giới thiệu 14 biến thể động cơ mới vào năm tới.
[pagebreak]
Động cơ xăng 1.3 lít và 1.0 lít được nâng cao hiệu suất nhiệt nhờ vào việc rút ngắn quá trình đốt cháy nhiên liệu, nâng cao tỷ lệ nén và áp dụng chu trình đốt Atkinson - công nghệ tiên tiến hiện nay Toyota chỉ mới trang bị cho những xe hybrid.
Cuộc nâng cấp công nghệ với quy mô lớn này sẽ đồng hành với những công nghệ hiện thời như phun nhiên liệu trực tiếp và turbo tăng áp và không chỉ gói gọn trong động cơ cỡ nhỏ, sẽ được áp dụng rộng rãi đối với những xe cao cấp và hybrid.
Toyota cho biết 14 biến thể động cơ mới sẽ chiếm 30% nhãn hiệu xe của Toyota trên toàn cầu trong 2 năm tới.
Động cơ thế hệ mới
Việc triển khai thế hệ động cơ mới đánh dấu lần đầu tiên Toyota trang bị động cơ chu kỳ Atkinson cho những xe không hybrid. Từ năm 1882, kỹ sư người Anh, Jame Atkinson đã phát hiện ra trong 4 kỳ của động cơ đốt trong, chỉ có kỳ nổ dãn là sản sinh công suất, 3 kỳ còn lại đều làm tiêu hao công suất, tiêu thụ công suất nhiều nhất là kỳ hút, nén. Do vậy, ông đã đề xuất một mô hình động cơ có thể giảm thể tích xy lanh ở kỳ hút, nén và tăng thể tích xy lanh ở kỳ dãn nổ. Mãi đến 130 năm sau, các kỹ sư Nhật mới tìm được cách biến lý thuyết thành hiện thực. Năm 2011, Honda và Toyota đều cho ra mắt động cơ chu kỳ Atkinson và được Honda đặt tên động cơ EXlink (tăng dãn). Nhưng cả 2 đều mới chỉ trang bị loại động cơ này cho xe hybrid.
Ống xã động cơ Atkinson
Theo Adachi, người đứng đầu bộ phận hệ thống động lực của Toyota cho biết, động cơ Atkinson tuy tiết kiệm nhiên liệu nhưng trong thời gian khởi động, mô men xoắn lại yếu. Do vậy cần sự phụ trợ của động cơ điện. Hiện tại Toyota đã có cách khác để khắc phục nhược điểm này nên có thể trang bị động cơ Atkinson cho xe không hybrid.
Những công nghệ mới
Động cơ Toyota 1.3 lít và 1.0 lít mới sẽ tăng mức tiết kiệm nhiên liệu lên ít nhất 10% so với dòng động cơ hiện thời. Nhưng khi đi kèm với công nghệ stop-start xe trang bị động cơ 1.3 lít sẽ tăng thêm 15% hiệu quả nhiên liệu so với xe hiện thời.
Động cơ xăng 1.3 lít của Toyota
Toyota cho biết xe sử dụng động cơ 1.0 lít, khi được trang bị công nghệ stop-start sẽ tăng hiệu quả nhiên liệu 30% so với xe hiện tại.
Động cơ xăng 1.0 của Toyota
Toyota không nói rõ những kiểu mẫu nào sẽ được trang bị động cơ 1.3 và 1.0 lít mới, chỉ cho biết 2 động cơ mới này sẽ được trang bị cho xe nhỏ gọn không hybrid được bán đầu tiên ở thị trường Nhật.
14 động cơ biến thể khác có chung công nghệ sẽ được trang bị cho xe hybrid, không hybrid và những xe cao cấp cỡ lớn sẽ giới thiệu với thị trường thế giới vào năm 2015.
Toyota sử dụng cách tiếp cận đa phương để nâng cao hiệu quả nhiên liệu cho động cơ chu kỳ Atkinson:
+ Cổng hút hình dạng mới tạo dòng xoáy hòa khí theo phương thẳng đứng để trộn đều không khí-nhiên liệu giúp cho quá trình đốt cháy nhanh hơn.
+ Giảm nhiệt độ buồng đốt bằng công nghệ tuần hoàn khí thải EGR , giảm phát thải oxyt-nitro.
+ Mở rộng van biến thiên để tiết kiệm nhiên liệu.
+ Tăng tỷ lệ nén để tăng hiệu quả nhiên liệu.
Động cơ 1.3 lít đạt hệ số nén 13,5:1 trong khi động cơ 1.0 lít đạt 11,5:1. Cả hai đề có hệ số nén thấp hơn động cơ Mazda hiện thời 14:1 và thế hệ động cơ sắp tới của Mazda đặt mục tiêu nâng tỷ lệ nén lên 18:1.
Đi trước nửa bước
Có vẻ như những giải pháp công nghệ mới của Toyota đã được các đối thủ cạnh tranh như Honda và Mazda áp dụng, nhưng Adachi tuyên bố:" Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi đi trước các đối thủ cạnh tranh nửa bước". Ngoài việc cải tiến hệ thống ống xả để giảm nhiệt độ động cơ giúp tránh được hiện tượng nhiên liệu tự kích nổ khi được nén ở hệ số 13,5:1, Toyota còn tăng cường việc kiểm soát nhiệt độ động cơ bằng một tấm áo khoác bằng nước chung quanh xy lanh. Một bước tiến khác là động cơ mới của Toyota cũng giảm được ma sát nhờ vào cải tiến phần thân dưới của pít tông và sử dụng vòng bi bọc nhựa ma sát thấp.
Toyota cho biết với động cơ công nghệ mới, xe không hybrid của Toyota cũng tiết kiệm nhiên liệu như xe hybrid hiện nay.
(theo toyota - autonews)