Porsche đang làm mọi cách để duy trì động cơ đốt trong trên 911

Vào tháng 7 năm 2023, Trưởng nhóm eFuel (nhiên liệu tổng hợp) của Porsche cho biết thương hiệu này sẽ cố gắng để sản xuất ra những chiếc 911 chạy bằng động cơ đốt trong thời gian lâu nhất có thể. Điều này sẽ khó khăn vì thương hiệu Đức đang phải cạnh tranh nhiều đối thủ để hoạt động hiệu quả tại các thị trường.

Một số tiểu bang ở Mỹ sẽ cấm sử dụng các động cơ đốt trong (ICE)và hầu hết các nhà sản xuất sẽ tuân thủ các quy định bằng cách sử dụng động cơ điện. Theo kế hoạch tới năm 2030, Porsche dự định chia tỷ lệ 80/20, nghĩa là 80% doanh số bán hàng sẽ là động cơ điện, trong khi 20% sẽ là động cơ đốt trong.

Hiểu theo cách nói trên, có lẽ chỉ còn Porsche 911 là mẫu xe duy nhất của hãng còn sử dụng động cơ đốt trong.

Vậy chính xác thì Porsche đang lên kế hoạch như thế nào để vượt qua các lệnh cấm khác nhau mà hãng đang phải đối mặt? Hãy cùng Otoman đi tìm lời giải cho câu hỏi này nhé.

1. eFuel

Porsche đã công bố hợp tác với công ty HIF (Highly Innovative Fuels) để phát triển nhiên liệu tổng hợp vào năm 2020. Hai năm sau, hãng chính thức bắt đầu sản xuất loại nhiên liệu này tại nhà máy Haru Oni ​​eFuel ở Chile.

Hiểu đơn giản thì nhiên liệu tổng hợp mà Porsche đang phát triển là một loại năng lượng có thể sử dụng cho bất kỳ xe hơi sử dụng động cơ đốt trong nào trên hành tinh và đặc biệt nó vẫn trung hòa carbon.

Nhờ vào loại nhiên liệu này một chiếc Porsche 911 sẽ thân thiện với môi trường hơn bất kỳ chiếc xe điện nào hiện đang được sản xuất.

Để chứng minh hiệu quả của nhiên liệu tổng hợp, Porsche đã lập kỷ lục mới bằng cách leo lên một ngọn núi lửa trên chiếc 911 Carrera 4S đã được độ lại nhưng vẫn giữ nguyên động cơ nguyên bản và sử dụng loại nhiên liệu mới.

Bên cạnh việc leo núi, Porsche cũng sử dụng loại nhiên liệu tổng hợp tương tự để cung cấp năng lượng cho 30 chiếc 911 cổ điển tại Goodwood Revival 2022. Tất cả nhằm chứng tỏ rằng loại nhiên liệu này đủ tốt cho bất kỳ chiếc xe hơi nào, bất kể đời cũ như ra sao.

Bất chấp nỗ lực này, nhiên liệu tổng hợp đã phải chịu một thất bại lớn khi Bộ trưởng giao thông Đức không giành được đủ sự ủng hộ từ các đối tác châu Âu. Rất may, đó là một trở ngại nhỏ vì lệnh cấm ICE của Liên minh Châu Âu đã nhường chỗ cho nhiên liệu tổng hợp sau khi Đức và Ý từ chối ký dự luật.

Theo cách nhìn của EU, nhiên liệu tổng hợp không phải là giải pháp lâu dài, nhưng chừng nào còn tồn tại kẽ hở, Porsche và những hãng khác vẫn sẽ chứng minh khả năng khả thi của nó.

Trở ngại lớn nhất hiện nay đối với nhiên liệu tổng hợp ngoài luật pháp là vấn đề giá cả. Hiện tại, giá của nhiên liệu tổng hợp vẫn cao ngất ngưởng dẫu các đơn vị liên tục khẳng định giá sẽ giảm ngay khi bắt đầu sản xuất hàng loạt.

Tin vui là cơ sở nhiên liệu tổng hợp quy mô công nghiệp đầu tiên sẽ được xây dựng tại Hoa Kỳ. Hy vọng điều này có thể giúp loại nhiên liệu này có giá cả phải chăng hơn và được cung cấp rộng rãi hơn.

2. Sử dụng công nghệ Hybrid

Đối với một số người, một chiếc 911 hybrid có vẻ như là một sự báng bổ, nhưng chúng tôi biết điều đó sắp xảy ra. Một chiếc 911 GTS đã được chụp tại Nurburgring vào tháng 9 năm 2022 và nhiều khả năng nó có thể trang bị sau khi phiên bản nâng cấp của 911 được ra mắt.

Đây sẽ là một giải pháp tuyệt vời khi nó kết hợp với việc sản xuất nhiên liệu tổng hợp nêu trên được đẩy mạnh.

Chưa rõ Porsche đang phát triển loại hybrid nào, nhưng theo nhiều thông tin thì nó sẽ không phải là plug-in hybrid. Dẫu Porsche 911 hiện đã là một chiếc xe nhanh và mạnh, nhưng việc trang bị một động cơ điện làm nhiệm vụ tăng momen xoắn sẽ nâng cao trải nghiệm lái.

3. Công nghệ Turbo mới

Vào tháng 5 năm 2023, CarBuzz đã phát hiện ra bằng sáng chế giúp tăng hiệu suất của bộ tăng áp của Porsche. Theo đó, hệ thống sẽ gửi một phần khí thải từ động cơ tới bộ tăng áp thứ cấp mà không làm cản trở hoạt động của bộ tăng áp chính.

Porsche cần phân chia khí thoát ra khỏi đầu xi-lanh thông qua hai đường dẫn để thực hiện việc này. Một đường cung cấp năng lượng cho bộ tăng áp truyền thống, trong khi đường còn lại dẫn đến bộ tăng áp thứ cấp để có thể năng lượng ngay lập tức.

Đó là một thiết lập phức tạp mà chúng tôi đã phải khám phá kỹ lưỡng khi lần đầu tiên phát hiện ra bằng sáng chế. Dường như hệ thống thu năng lượng này sẽ hoàn toàn phù hợp với chiếc 911 hybrid mà chúng ta đã thảo luận ở trên.

Trước đó, một bằng sáng chế khác được CarBuzz phát hiện đã đề xuất một turbo cung cấp năng lượng cho máy phát điện để thu năng lượng điện, từ đó có thể tăng tốc turbo nhanh chóng, loại bỏ độ trễ của turbo nhưng không để lượng khí thải đó bị lãng phí.

Đây hoàn toàn có thể là biện pháp mà Porsche lựa chọn vì tính độc đáo của chúng.

4. Đốt cháy tối ưu (Refined Combustion)

Vào tháng 4 năm 2023, Porsche đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một thiết bị mới giúp đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí trong buồng đốt.

Theo như mô tả trong đơn thì thiết bị đánh lửa được trang bị nhiều buồng đốt. Với hệ thống buồng đốt phụ tỷ lệ không khí-nhiên liệu cao hơn so với thông thường.

Porsche đề cập rằng hệ thống có thể được sử dụng theo nhiều cấu hình khác nhau, với ít nhất là ba và nhiều nhất là năm khoang. Nhờ thiết kế hình nón cụt cho phép thể tích lớn hơn, ngọn lửa đang cháy tại buồng đốt phụ sẽ nhanh chóng được đẩy vào buồng đốt chính để tăng hiệu suất tổng thể.

Tóm lại, một phần hỗn hợp không khí-nhiên liệu được đẩy vào buồng đốt phụ trong hành trình nén. Nếu người lái xe cần thêm sức mạnh, ngọn lửa từ buồng đốt này sẽ bị đẩy vào buồng đốt chính.

Theo Porsche, hệ thống này có nhiều tùy chọn phụ thuộc vào mức hiệu suất mà người lái cần. Hãng cũng khẳng định thiết kế này cũng có thể được sử dụng để tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu.

5. Động cơ V4 Hybrid

Vào cuối năm 2023, từ một nguồn tin phát hiện ra rằng Porsche đang thử nghiệm động cơ V4 hybrid trên khung gầm của chiếc 911. Điều này sẽ đi ngược lại một điểm chung của tất cả những chiếc 911 trước đó sử dụng động cơ boxer.

Động cơ V4 trong tin đồn được cho là sự phát triển của động cơ V4 hybrid của chiếc Porsche 919 Hybrid Le Mans với mục đích đánh giá khả năng sử dụng trên đường.

Đây không phải là lần đầu Porsche làm việc này. Trước đây hãng đã từng đưa động cơ xe thể thao thành động cơ dành cho xe thương mại, đáng chú ý nhất là một động cơ V10 do F1 phát triển đã được đưa vào Carrera GT.

Việc Porsche có đưa động cơ V4 vào một chiếc 911 vẫn còn là điều đáng nghi ngờ vì tín di sản rất quan trọng đối với thương hiệu xe thể thao coi trọng tính biểu tượng như Porsche.

Bởi vậy động cơ này có thể được phát triển cho một chiếc xe thể thao khác nhưng cũng không loại trừ khả năng chúng được phát triển tạo ra động cơ hybrid cỡ nhỏ cho chiếc 911 trong tương lai. Tuy vậy khả năng này vẫn là vô cùng nhỏ.

6. Động cơ có vòng tua trên 10.000 vòng/phút

Một bằng sáng chế khác là bằng chứng rõ ràng hơn cho thấy chiếc Porsche hút khí tự nhiên mạnh mẽ nhất sẽ được cung cấp năng lượng từ “nước ép khủng long”. Bằng sáng chế này liên quan đến hệ thống van khi hãng kết hợp sử dụng cả van lò xo với van khí nén.

Thông thường động cơ đốt trong sẽ sử dụng van lò xo để thực hiện quá trình đóng mở van. Tuy nhiên, khi hoạt động ở vòng tua cao chúng lại tỏ ra yếu thế. Vậy nên, Porsche quyết định trang bị van khí nén với ống thổi khí nén được điều khiển bằng ECU. Với cách làm này sẽ giúp động cơ hoạt động ổn định ngay cả khi chúng đạt vòng tua trên 10.000 vòng/phút.

Van khí nén thường không được sử dụng trên xe thương mại vì chúng không cần vòng tua cao như vậy. Nếu hệ thống này được trang bị, 911 GT3 RS thế hệ tiếp theo có thể dễ dàng vượt ngưỡng 10.000 vòng/phút.

Nếu không có gì thay đổi, bằng sáng chế này chứng minh rằng Porsche vẫn đang nỗ lực cải tiến động cơ để chúng có thể đạt vòng tua cao, điều này sẽ là tín hiệu tốt cho tương lai của GT3 RS.

7. Trang bị công nghệ xe đua cho động cơ xe thương mại

Porsche muốn sử dụng phương pháp thổi khí để tạo một động cơ tự khởi động và khi làm như vậy chiếc xe sẽ loại bỏ được các tải trọng không cần thiết. Hãng xe Đức mong muốn kiểm soát quá trình nổ của động cơ đốt trong và quản lý lực nén của từng xi-lanh để tạo ra một hệ thống khởi động mới.

Porsche đã phát triển một trình tự khởi động mới khá phức tạp nhưng hiểu đơn giản là thiết kế của từng xi-lanh sẽ được thay đổi để giảm quán tính trong quá trình tự đánh lửa. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp giảm trọng lượng đồng thời giúp xe hoạt động hiệu quả hơn.

8. Tổng kết

Với hàng loạt nỗ lực trên, Porsche vẫn đang chứng minh rằng Porsche 911 phải là một chiếc xe sử dụng động cơ đốt trong với cảm giác lái phấn khích kết hợp với tinh hoa cơ khí.

Hy vọng rằng với hướng đi này chiếc Porsche 911 sẽ duy trì được việc sử dụng động cơ đốt trong ít nhất là trong một thập kỷ tới. Qua đó, những người đam mê tốc độ luôn thỏa mãn với những cảm xúc mà chỉ chiếc xe thể thao thuần khiết mới có thể mang lại.