Bằng cách nào mà động cơ 2L của AMG lại có thể sản sinh 442 hp?

Với việc sản sinh ra công suất 421 hp, khối động cơ mang mã M139 của Mercedes đã trở thành động cơ 4 xi lanh mạnh nhất từng được sản xuất trên thế giới. Hiện nay, động cơ M139 được trang bị trên những mẫu xe AMG mang số hiệu 45, trong đó tiêu biểu có CLA 45 và GLA 45.

Trong tương lai, mẫu xe C63 AMG cũng sẽ được trang bị khối động cơ M139 này để thay cho khối động cơ V8 tăng áp kép mà xe vẫn đang sử dụng.

Nhưng dù khối động cơ V8 của C63 có bị thay thế bởi động cơ I4, Mercedes vẫn đảm bảo rằng hãng sẽ không hy sinh hiệu suất. Vì vậy, AMG nay đã có thể khiến cho khối động cơ M139 sản sinh ra tới 442 hp. Bên cạnh đó, riêng với C63, khối động cơ này còn đi kèm cùng với hệ thống hybrid.

Trong thế giới xe hơi, việc một khối động cơ I4 tăng áp có thể sản sinh 442 hp từng được coi là “không tưởng”. Thế nhưng, AMG đã thực hiện được điều này, chủ yếu là nhờ áp dụng công nghệ tăng áp điện (electric turbocharger). Về cơ bản, khối tăng áp điện này hoạt động tương tự như thiết bị thu hồi nhiệt năng (Motor Generator Unit - Heat, MGU-H) được sử dụng trên xe đua F1 hiện tại. Khi ứng dụng lên động cơ M139, AMG đã sử dụng một môtơ điện có công suất 6 kW để giúp tua bin tăng áp quay với vận tốc đến 156,000 rpm.

Hệ thống tăng áp điện cũng giúp cho M139 loại bỏ hoàn toàn độ trễ tăng áp (turbo lag). Lý do là bởi vì môtơ điện có thể đẩy nhanh tốc độ nạp khí (hơn so với việc chỉ sử dụng khí xả động cơ). Từ đó, tốc độ phản hồi của động cơ được cải thiện gần như đến mức tức thời. Khi van bướm ga đóng lại, môtơ điện có thể giữ cho khối tăng áp quay ngay cả khi không có nhiều khí xả.

Bên cạnh đó, các kỹ sư AMG còn cho biết hệ thống môtơ điện giúp cho động cơ điều chỉnh được mức áp suất khí nạp một cách chính xác hơn nhiều.

Ngoài ra, đối với các mẫu xe mang số hiệu 53 của AMG, Mercedes còn tiến hành lắp đặt một máy nén phụ chạy điện (electric auxiliary compressor) bên cạnh bộ tăng áp thông thường. Bên trong hệ thống này, một môtơ điện có chức năng vận hành một máy nén, sau đó máy nén sẽ nạp không khí trực tiếp vào động cơ hoặc vào bộ tăng áp. Điểm khác biệt giữa hệ thống máy nén phụ chạy điện và tăng áp điện nằm ở chỗ máy nén phụ không sử dụng khí xả của động cơ để vận hành tua bin nạp khí.

Máy nén phụ chạy điện rất phù hợp trong việc cung cấp lượng khí nạp nhanh chóng để cải thiện độ phản hồi tức thời. Tuy nhiên, hệ thống này lại không mấy có ích tại dải vòng tua máy cao. Để giải quyết vấn đề này, ngoài việc mang lại những lợi ích tương tự như máy nén phụ chạy điện tại vòng tua máy thấp, thiết bị thu hồi nhiệt năng được trang bị trên khối động cơ M139 còn giúp động cơ có thêm sức mạnh tại vòng tua máy cao.

Ngoài những lợi ích về mặt hiệu suất, hệ thống thu hồi nhiệt năng còn giúp tinh giản khối động cơ của hãng xe Đức. Lý do là bởi vì hệ thống này chỉ được coi là một thiết bị (thay vì là hai thiết bị như máy nén phụ chạy điện và bộ tăng áp truyền thống).

Để vận hành hệ thống tăng áp điện, xe sẽ cần phải có hệ thống điện áp cao. Cụ thể, các mẫu xe E-Performance của AMG đều có một hệ thống truyền động điện mà hãng gọi là Electric Drive Unit (EDU), được lắp đặt trên cầu sau của xe. Hệ thống này bao gồm một bộ pin có công suất 6.1 kWh và một môtơ điện để dẫn động 2 bánh qua hộp số hai cấp. Bên cạnh đó, bộ pin này còn cung cấp điện cho bộ tăng áp điện của động cơ đốt trong.

AMG cho biết khối động cơ M139 có thể được sử dụng chung với hệ truyền động điện của hãng. Khi này, hệ truyền động điện có thể sản sinh 201 hp cho những lần tăng tốc ngắn (và sản sinh 91 hp nếu dùng liên tục). Tuy vậy, việc sử dụng hệ thống hybrid lại không đồng nghĩa với việc mẫu xe C63 mới sẽ có mức công suất 643 hp. Lý do là bởi vì Mercedes chắc chắn sẽ giới hạn mức ông suất môtơ điện (của EDU).

Cho đến nay, Mercedes chỉ mới cho biết rằng mẫu xe AMG C-Class trong tương lai sẽ được trang bị hệ truyền động E Performance. Hãng cũng khẳng định rằng hệ thống này sẽ giúp cho xe có sức mạnh và momen xoắn lớn hơn (so với động cơ V8 mà nó thay thế).

Bạn nghĩ như thế nào về việc AMG sẽ ngừng sử dụng động cơ V8 trên mẫu xe C63 trứ danh của hãng? Hãy cho chúng tôi biết tại phần bình luận bên dưới!