Động cơ gắn ‘mác’ F1 của Mercedes-AMG One có gì đặc biệt?

Động cơ trên chiếc Mercedes-AMG One được giới chuyên môn nhận định là một trong những động cơ hội tụ đầy đủ những tinh hoa công nghệ của động cơ đốt trong.

Vậy khối động cơ này đã làm được những gì mà khiến cho giới chuyên môn phải hết lời ca ngợi? Hãy cùng Otoman tìm hiểu trong bài viết sau đây.

Công việc thiết kế nên khối động cơ của Mercedes-AMG One đã bắt đầu từ năm 2012 khi các kỹ sư của bộ phận truyền động hiệu năng cao ở Brixworth, Vương quốc Anh đi sâu vào phát triển một bộ động cơ (power unit) với nhiệm vụ thống trị kỷ nguyên hybrid của giải đua xe F1.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu đã phát triển một khối máy dựa trên động cơ 2.4L V8 hút khí tự nhiên. Tuy nhiên, quyết định của FIA (cơ quan quản lý giải đua F1) đã khiến mọi thứ thay đổi. Cụ thể là từ mùa giải năm 2014, tất cả các đội đua F1 phải thay thế động cơ 2.4L V8 bằng động cơ 1.6L V6 hybrid.

Động cơ mới phải sử dụng hệ thống tăng áp và được trang bị thêm hệ thống phục hồi năng lượng (Energy Recovery System, ERS). Sự kết hợp giữa tăng áp và ERS đã giúp động cơ 1.6L V6 tạo ra mức công suất tương đương với động cơ 2.4L V8 cũ.

Ngoài ra, FIA còn đặt ra một mức trần về việc sử dụng nhiên liệu với giới hạn lưu lượng nhiên liệu là 100 kg/h và tải trọng nhiên liệu tối đa cho mỗi cuộc đua là 100 kg.

Kết quả là động cơ của Mercedes, Ferrari, Renault và sau đó là Honda đã đẩy hiệu suất của động cơ lên mức không tưởng. Trong năm đầu tiên quy tắc trên được áp dụng, Mercedes đã công bố rằng hiệu suất nhiệt của bộ động cơ PU106A đạt hơn 40% (so với con số 29% trên bộ động cơ F1 trước đó). Đến năm 2017, hiệu suất tổng thể của bộ động cơ (tính cả quá trình thu hồi năng lượng) là hơn 50%.

Thứ làm nên sự thành công của bộ động cơ PU106A nằm ở cách bố trí vô cùng đặc biệt. Cụ thể, Mercedes đã chế tạo ra một động cơ V6 nhỏ gọn, có máy nén được gắn ở phía trước và tuabin ở phía sau. Cách bố trí này đặc biệt ở chỗ nó cho phép đội sử dụng máy nén lớn hơn và hiệu quả hơn (so với cách bố trí để tất cả các chi tiết ở phía sau động cơ).

Chính nó cũng đã giúp Mercedes phát triển thành công công nghệ MGU-H (máy phát điện nhiệt năng), từ đó có thể phục hồi hoặc lưu trữ năng lượng từ (hoặc tới) bộ tăng áp trên xe F1. Khi hoạt động, bộ phận này sử dụng khí làm quay tuabin tăng áp để sản sinh điện năng.

Tất nhiên, để tạo ra một bộ động cơ tuyệt vời như vậy thì chỉ riêng công nghệ MGU-H là không đủ. PU106A còn được trang bị một loạt công nghệ tiên tiến như công nghệ pin siêu nhẹ (hệ thống pin MGU-K 120 kW chỉ nặng 7 kg), hay khả năng tương thích giữa bộ động cơ và khung gầm.

Tóm lại, tất cả những yếu tố trên đây đã giúp Mercedes vô địch F1 liên tục từ năm 2014 - 2021. Tuy vậy, chính Mercedes cũng phải thừa nhận rằng việc chế tạo một bộ động cơ như PU106A là một công việc khó khăn. Nó cũng khó như việc phát triển một đội đua từ con số 0 vậy.

Và sau những thành công khi áp dụng vào F1, Mercedes đã đem bộ động cơ này lên chiếc Mercedes-AMG One. Mặc dù công suất động cơ đã bị giảm từ 838 hp xuống 566 hp, đây vẫn là một động cơ vô cùng đặc biệt khi được trang bị cho một chiếc xe thương mại.