Động cơ đốt trong sẽ bị khai tử?

Sự chuyển biến nhanh chóng của thế giới hiện đai khi mà những cái cũ lần lượt bị thay thế. Song, pin và động cơ đốt trong là một trường hợp ngoại lệ. Tờ New York Times đã viết: “Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp động năng cho xe hơi trong tương lai, dù còn tùy thuộc vào tốc độ phát triển của xu hướng điện khí hóa.”

Trong ngành công nghiệp ô tô, xu hướng điện khí hóa đang tiến xa hơn, nhằm đến gần tương lai của các hãng xe. Vào đầu năm 2017, Ford bắt đầu phát triển động cơ hybrid cho cả 2 dòng xe bán chạy của hãng là xe bán tải cỡ lớn F-150 và xe thể thao Mustang.

Tiếp đến, Volvo đã thông báo các mẫu xe của hãng sản xuất từ năm 2019 sẽ chỉ dùng động cơ hybrid hoặc động cơ điện hoàn toàn. Đây được xem là mở đầu cho việc tuyên bố dừng sản xuất xe động cơ đốt trong của các hãng xe ô tô, cùng với đó là việc cấm bán loại xe này của Anh và Pháp vào năm 2040.

Nhiều người cho rằng động cơ đốt trong sẽ sớm bị thay thế bởi động cơ điện. Thế nhưng, hãng xe Mazda với những nỗ lực trong việc phát triển động cơ xăng đã tạo ra cải tiếng đáng chú ý trong hơn một thế kỷ lịch sử của động cơ truyền thống này.

Công nghệ mới này có tên HCCI và sẽ sớm áp dụng trên các dòng xe thương mại. Theo Mazda, động cơ xăng mới có khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn rất nhiều, từ 20 – 30% so với mẫu xe hybrid hiện có. Trước Mazda, các hãng xe ô tô khác cũng đã thưc hiện nghiên cứu phát triển công nghệ HCCI, nhưng không thu được kết quả.

Công nghệ HCCI do Mazda phát triển tạm gọi là động cơ SkyActiv-X và dự kiến được giới thiệu vào năm 2019. Động cơ mới sẽ hoạt động trong điều kiện vòng tua cao và xăng sẽ tư cháy mà không cần đến bugi đánh lửa. Cùng với đó, quá trình cháy xảy ra nhờ nhiệt độ cực cao do pít-tông đi lên và nén hỗn hợp cháy. Nó có cách hoạt động tương tự như động cơ diesel.

Theo Johnny Heywood, Giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Viện Công nghệ Massachusetts, động cơ xăng sẽ tiếp tục tồn tại và đến năm 2050, 60 % xe ô tô vẫn xe sử dụng động cơ đốt trong, kết hợp động cơ hybrid hoặc bộ tăng áp. Ông cũng dự đoán dòng xe chạy điện chỉ chiếm 15% doanh số thị trường.

Ngoài ra, ông cũng đề cập đến việc động cơ tăng áp vẫn được áp dụng rông rãi hiện nay và hướng tiếp theo của công nghiệp ô tô sẽ là tạo ra những động cơ nhỏ hơn mà vẫn đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Về động cơ điện, ông nói: “Để nạp 10 megawatt điện trong vòng 5 phút là bất khả thi. Tiếp nhiên liệu là hạn chế của xe chạy hoàn toàn bằng điện.”

Tuy vậy, vấn đề trọng tâm là động cơ xăng sẽ tồn tại trong bao lâu. Động cơ truyền thống này đã trải qua một quãng đường dài với những cải tiến kỹ thuật mới như phun nhiên liệu trực tiếp, van biến thiên và tắt xy-lanh, áp dụng vật liệu nhẹ, hộp số ly hợp kép.

Thống kê cho thấy, có khoảng 10 mẫu xe trên thị trường Mỹ sử dụng động cơ điện hoàn toàn. Và động cơ hybrid đang là phương án hiệu quả. Song, các thiết bị bổ sung, chi phí đầu tư cho xe hybrid vẫn còn ở mức khá cao, khó có thể áp dụng rộng.

Hiện tại, xe điện đã bán chạy hơn so với trước đây nhưng vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ của cả thị trường. Cụ thể, doanh số tháng 7 của xe hybrid và xe điện đạt 44.000 xe, quá thấp so với doanh số 1,4 triệu xe của toàn thị trường Mỹ.

Ở Châu Âu, thị trường đang tiến hành cấm bán xe chạy khí đốt hoặc diesel ở một số quốc gia vào năm 2040 cũng phải cần hơn 2 thập kỷ để thi hành quyết định. Trong khi đó, độ tuổi trung bình của 270 triệu xe trên cả nước Mỹ chạm mốc 12 năm.

Do đó, nếu tiến hành việc cấm động cơ truyền thông ngay lập tức thì cũng phải cần đến hơn thập kỷ nữa để những chiếc xe mới mua của khách hàng hư hỏng và chuyển qua dùng xe điện khí hóa.

Tuy vậy, nhiều người vẫn còn nghi ngờ về sự tiết kiệm của xe hybrid so với xe thông thường. Cùng với đó là những chi phí đầu tư khá lớn cho dòng xe hybrid, xe điện.

Kết luận, động cơ đốt trong truyền thống vẫn tiếp tục tồn tại, ít nhất là đến khi các vấn đề về cơ sở hạ tầng chuẩn bị cho động cơ điện đủ khả năng đáp ứng nhu cầu.