Cách đặt động cơ đặc biệt trên Porsche 911

Nói đến Porsche 911 bạn hình dung đến điều gì? Chiếc xe huyền thoại của nhãn hiệu xe thể thao hàng đầu đến từ Stuttgart, với thiết kế đặc trưng không lẫn đi đâu được. Porsche không hẳn được ái mộ như những tên tuổi sừng sỏ như Ferrari hay Lamborghini nhưng những người yêu mến Porsche lại là những fan đặc biệt trung thành.

Với những người trẻ, thiết kế 911 ngoài vẻ hoài cổ không có gì nổi bật bởi từ 1963 hình dáng xe gần như giữ nguyên. Bất kì ai cũng có thể nhận ra sự tương đồng hiển hiện trong thiết kế trong các thế hệ 911. Tất nhiên, đó là thành công của Porsche về mặt nhận diện thương hiệu, nhưng cũng không thể phủ nhận biệt danh mà giới hâm mộ "ưu ái" gọi những nhà thiết kế Porsche là "kẻ lười nhất thế giới".

Các đời xe Porsche 911.

Vậy điều gì thực sự làm nên sự yêu mến của người hâm mộ? Câu trả lời chính là khả năng vận hành ưu việt, nằm ở trung tâm là thiết kế động cơ. Có hai điểm làm nên thành công và nét cá tính của Porsche 911. Thứ nhất, đó là động cơ boxer với hai hàng xi-lanh nằm phẳng, đối diện nhau. Kiểu bố trí xi-lanh này thường được Subaru sử dụng, mới nhất là trên BRZ.

Thứ hai là cách bố trí của động cơ. Trước hết ta cần biết vì sao các nhà sản xuất lại quan tâm đến vấn đề đặt động cơ đến vậy. Động cơ là một trong những chi tiết nặng nhất và vị trí của nó quyết định trực tiếp đến phân bố trọng lượng lên trục bánh trước và sau.

Chúng ta thường thấy quảng cáo nói đến tỷ lệ phân bổ trọng lượng hoàn hảo "50/50 -trước/sau". Thực ra đây chỉ là một chiêu marketing của nhà sản xuất và rất khó có một tỷ lệ hoàn hảo cho mọi chiếc xe.

Để có được tỷ lệ phân bổ trọng lượng hợp lý, các kỹ sư phải chơi trò "được-mất". Mất cái này thì được cái kia và ngược lại. Tỷ lệ phân bổ trọng lượng phụ thuộc rất nhiều vào các thiết kế khác ví dụ như dẫn động cầu trước, cầu sau hay 4 bánh? Với dẫn động cầu sau (kiểu phổ biến trên xe thể thao) thì nếu trọng lượng phân bổ càng nhiều về sau thì càng bám đường (do trọng lượng dồn lên phía sau, tăng ma sát). Nhưng nếu trọng lượng tập trung quá nhiều, quán tính đuôi lớn hơn khi vào cua dẫn đến xe dễ rơi vào hiện tượng oversteering (văng đuôi).

Có hai kiểu đặt động cơ phổ biến. Kiểu đặt động cơ phía trước sử dụng phổ biến trên xe bình dân. Động cơ ở kiểu này đặt phía trên trục bánh trước hoặc phía trước trục bánh trước. Kiểu này có nhiều ưu điểm. Thứ nhất là tiết kiệm diện tích cho cabin, thứ hai là thuận tiện cho việc sản xuất, chi phí rẻ hơn.

Kiểu thứ hai là đặt động cơ ở giữa (mid-engine) là kiểu phổ biến trên tất cả các dòng xe thể thao như Ferrari hay Lamborghini. Từ "giữa" làm hầu hết nhầm lẫn khi đa số cho rằng động cơ đặt sau người lái nên gọi nó là đặt sau. Thực tế không phải như vậy.

Vị trí động cơ không tính theo vị trí tương đối của nó với người lái, mà theo vị trí tương đối của nó đối với trục bánh trước và sau. Động cơ nếu được đặt sau người lái nhưng lại ở giữa hai trục bánh trước và sau thì vẫn được phân loại là đặt giữa. Chiếc SLR McLaren có cách đặt động cơ thú vị và cũng độc đáo, đó là đặt giữa nhưng lại ở phía trước, sau trục bánh trước.

Vì thế phần đầu SLR McLaren rất dài, đến gần giữa thân xe cũng là vì cách đặt động cơ này. Bình thường chúng ta tưởng SLR có động cơ đặt trước, nhưng thực ra nó được phân loại là front-mid engine (động cơ đặt giữa, phía trước). Kiểu đặt động cơ giữa có ưu điểm là phân bổ đều trọng lượng giữa hai trục, không bị thiên lệch về mặt nào cả (giữa khả năng tăng tốc và lái).

Porsche nằm ở phân loại thứ ba: động cơ đặt sau, nằm hẳn phía sau trục sau. Điều này lý giải cho thiết kế đuôi đặc trưng 911 bè bè, dày dày hao hao một chiếc hatchback do phải phồng lên chứa động cơ. Kiểu đặt này làm phân bố trọng lượng thiên lệch hẳn về phía sau. Porsche 911 Carrera S có tỷ lệ phân bổ trọng lượng trước- sau là 39/61, nên có khả năng vận hành rất riêng.

Porsche 911 Carrera đời 2012 tại Việt Nam.

Đầu tiên, do dẫn động cầu sau, một trọng lượng lớn đặt lên cầu sau sẽ giúp chiếc xe có thêm ma sát khi tăng tốc. Không chỉ có vậy, khi xe tăng tốc, do hiện tượng dồn trọng lượng về phía sau, xe sẽ càng có nhiều ma sát hơn, giảm hiện tượng trượt bánh. Ngược lại, khi xe giảm tốc, một phần trọng lượng được dồn về phía trước, giúp xe có thể phanh đều ở cả 4 bánh (không giống như đa số xe phải phanh nhiều hơn bằng bánh trước, dẫn đến việc phải sử dụng phanh trước lớn hơn và dễ bị quá tải) giúp xe phanh nhanh và mạnh hơn.

Tuy nhiên xét về tính ổn định, động cơ phía sau khi giảm tốc, dù chỉ là nhấc chân khỏi bàn đạp ga, xe có xu hướng bị oversteer và mất cân bằng, do trọng lượng dồn ở đuôi như con lắc quay quanh trục. Đây là thách thức với tay lái non nhưng lại là thú vị với các tay lái lụa, đặc biệt trên đường đua vì điều này đồng nghĩa với việc họ có thể văng đuôi drift và vào cua nhanh hơn, gấp hơn và ổn định hơn khi tăng tốc (ít bị ảnh hưởng từ tay lái).

Porsche 911 là một trong số rất ít dòng đã, đang và sẽ trung thành với kiểu động cơ đặt sau vì đây là điểm làm nên tên tuổi. Nhiều nhược điểm về mặt cơ học lý thuyết nhưng thực tế 911 ngày nay dễ điều khiển và ngày càng hoàn thiện. Các kỹ sư Porsche cố gắng tận dụng tất cả những ưu điểm của thiết kế động cơ và hạn chế tối đa những vấn đề tồn tại bằng công nghệ điều khiển điện tử hiện đại.

Những người yêu 911 vì thế luôn có lý do để tự hào cả về sự độc đáo trong phong cách thiết kế lẫn sự tối ưu trong vận hành của dòng xe huyền thoại này.

>> Ảnh Porsche 911 Carrera 2012 tại Việt Nam