Động cơ V6 từng đem lại hiệu năng vận hành rất đáng nể cho nhiều dòng xe khác nhau trên thế giới, tuy nhiên không phải hãng nào cũng ứng dụng kiểu động cơ này, đặc biệt có 2 hãng thậm chí còn chưa bao giờ giới thiệu một mẫu xe được trang bị động cơ V6 trong danh mục sản phẩm của họ.
Trong lịch sử ngành công nghiệp ô tô, hầu như tất cả mọi hãng xe đều từng có ít nhất một vài dòng sản phẩm trang bị động cơ V6. Tính riêng trong vòng 2 thập kỷ gần đây nhất, đã có khá nhiều khối động cơ V6 nổi tiếng như VR38DETT trong Nissan GT-R R35, PU106B trong chiếc Mercedes-AMG ONE, EcoBoost V6 của Ford GT, Tipo F163 của Ferrari 296 GTB và Busso V6 trong nhiều mẫu xe Alfa Romeo, đặc biệt là những chiếc như 147 GTA.
Như mọi loại động cơ khác, động cơ V6 cũng có nhiều kiểu dáng và hình thái khác nhau, dẫn đến thông số kỹ thuật và khả năng vận hành khác nhau. Ngay cả bây giờ khi số lượng các mẫu xe sử dụng động cơ đốt trong đã giảm đi vì sự vươn lên của các loại xe thuần điện, động cơ V6 vẫn là một phần đáng kể trong danh mục nhiều hãng xe. Tuy nhiên, trong số các hãng phổ biến, duy nhất BMW và Subaru là chưa từng trang bị động cơ V6 cho bất cứ mẫu xe nào của họ. Vì sao vậy?
Lý do của BMW: V6 không “đạt chuẩn”
Suốt nhiều thập kỷ, xe BMW được biết đến nhiều bởi hiệu năng ấn tượng do những khối động cơ với 6 xy-lanh thẳng hàng (I6) mang lại nên hãng tiếp tục duy trì nó. Kể từ khi bước sang thế kỷ 21, BMW ứng dụng hàng loạt kiểu động cơ I6 khác nhau, từ loại S54 dùng cho chiếc M3 E46, loại S55B30 xuất hiện trên nhiều dòng xe F8x cho đến loại S58 mới có gần đây. Trong khi động cơ 6 xy-lanh đã trở nên phổ biến trong dòng sản phẩm của hãng sản xuất ô tô xứ Bavaria, thì động cơ V6 chưa bao giờ được đưa vào các dòng xe của hãng.
Vậy tại sao BMW chưa bao giờ sản xuất một chiếc ô tô chạy bằng động cơ V6? Hãng Đức chưa bao giờ tiết lộ lý do công khai. Tuy nhiên biên tập viên Jason Cammisa của tạp chí Road & Track đã từng tìm hiểu về vấn đề này và phỏng vấn một số kỹ sư từng làm việc cho BMW. Theo đó, BMW thực ra có phát triển một số nguyên mẫu động cơ V6, nhưng chúng chưa bao giờ đáp ứng được các tiêu chuẩn về tiếng ồn và độ rung khi hoạt động mà hãng đặt ra.
Điều này hoàn toàn có lý, vì so với động cơ I6 thì thiết kế động cơ V6 luôn phức tạp hơn rất nhiều và cần nhiều linh kiện hơn để có thể vận hành đúng mong muốn. Không chỉ vậy, cấu trúc của động cơ V6 khiến số lượng xy-lanh trong 1 hàng luôn là số lẻ (3 xy-lanh ở mỗi hàng), dẫn đến sự mất cân đối và buộc phải ứng dụng một số giải pháp bổ sung để triệt tiêu tiếng ồn cũng như các rung động.
Vấn đề rung động khắc nghiệt ở động cơ V6 90 độ thường không xuất hiện ở động cơ V6 60 độ, với các trục khuỷu riêng lẻ trên mỗi piston mang lại cho chúng khoảng cách đốt đều là 120 độ. Động cơ V6 120 độ thường cần một trục cân bằng để loại bỏ các cặp đôi chính, nhưng vẫn để lại nhiều không gian cho bộ tăng áp ở định dạng chữ V. Động cơ V6 120 độ thường khó lắp vào xe dân dụng hơn, mặc dù vẫn có những trường hợp ngoại lệ; ví dụ, động cơ Tipo F163 được sử dụng trên siêu xe chạy phố Ferrari 296 GTB.
Động cơ 6 xy-lanh thẳng hàng không gặp phải các vấn đề liên quan đến tiếng ồn và độ rung như động cơ V6, vì thiết kế của chúng tạo nên các hàng xy-lanh song song đối xứng nhau, thực hiện đồng thời các hành động đối lập. Điều này có nghĩa là nếu xy-lanh đầu tiên trong động cơ thẳng hàng đi lên thì một xy-lanh khác ở phía sau sẽ đi xuống. Điều này giúp loại bỏ lực tương hỗ trong động cơ. Từ đó, động cơ I6 cũng không cần các bộ phận như trục cân bằng hoặc đối trọng, dẫn đến thiết kế động cơ nhẹ hơn và ít phức tạp hơn so với động cơ V6, nhờ vào sự cân bằng sơ cấp và thứ cấp hoàn hảo.
Lý do của Subaru: trung thành với động cơ boxer
Nếu như BMW quyết định không ứng dụng động cơ V6 vì lý do ảnh hưởng đến trải nghiệm của khách hàng sử dụng xe, thì việc Subaru chưa bao giờ có xe dùng động cơ V6 lại đến từ một lý do hoàn toàn khác không liên quan gì đến việc sản xuất động cơ V6. Đó là vì Subaru hiện nay chỉ sử dụng động cơ kiểu boxer cho toàn bộ các sản phẩm xe động cơ đốt trong của họ.
Biệt danh boxer bắt nguồn từ hoạt động của kiểu động cơ này, các piston hình trụ được xếp đối diện nhau theo chiều ngang, khi chuyển động tới lui rất giống với những cú đấm qua lại của 2 võ sĩ quyền anh (bộ môn boxing – đấm bốc). Động cơ boxer có đặc điểm là cấu hình phẳng, khác biệt so với động cơ góc chữ V hoặc động cơ thẳng hàng. Subaru đã sử dụng động cơ boxer trên mọi mẫu xe kể từ những năm 90, điều này vẫn đúng ngay cả trên những mẫu xe mới nhất mà hãng xe Nhật Bản cung cấp ra thị trường hiện nay.
Đối với Subaru, động cơ boxer là một nét đặc trưng trên các mẫu xe của họ là bởi vì kiểu động cơ này hoàn toàn phù hợp với triết lý phát triển xe. Cụ thể, thiết kế xy-lanh đối xứng và nằm phẳng của động cơ boxer sẽ cho phép hãng đặt hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian đối xứng nằm phía trên động cơ. Khi đó sẽ tạo nên trọng tâm thấp hơn, tối ưu độ ổn định và giảm thiểu độ rung. Ngoài ra, việc động cơ được đặt thấp cũng giúp nó dễ bị ép xuống gầm xe trong trường hợp xảy ra va chạm, đỡ gây ảnh hưởng đến hành khách trong xe.
Hiện nay, động cơ boxer được sử dụng trên tất cả mọi mẫu xe vận hành bằng động cơ đốt trong của Subaru như Impreza, WRX, Legacy, Crosstrek, Outback, Ascent và BRZ. Ngoại lệ duy nhất trong danh mục hãng Nhật là chiếc xe thuần điện Solterra – một phiên bản đổi tên của chiếc Toyota bZ4X.
Các động cơ 6 xy-lanh từng được BMW và Subaru sử dụng
Mặc dù BMW và Subaru không quan tâm đến động cơ V6, nhưng cả hai hãng xe đều đang có hoặc từng có sản phẩm vận dụng đến các loại động cơ 6 xy-lanh.
BMW
Như đã nêu, BMW nổi tiếng với động cơ 6 xy-lanh thẳng hàng, hay còn gọi là I6. Ứng dụng thú vị nhất của kiểu động cơ này hầu như luôn được tìm thấy bên trong dòng sản phẩm BMW M hiệu năng cao. Thế hệ G8x của các dòng M2, M3 và M4 đều được trang bị động cơ I6 tăng áp kép 3.0L có tên là S58. Động cơ này có nhiều mức công suất khác nhau, trong đó BMW M2 2025 có công suất 453 mã lực, BMW M4 Competition xDrive 2025 có công suất 523 mã lực còn BMW M4 CS 2024 sản sinh công suất 542 mã lực.
Một động cơ I6 đáng chú ý khác là B58, khá giống S58 ở chỗ cả hai loại đều là động cơ dung tích 3.0L được làm hoàn toàn bằng nhôm, nhưng thay vì có 2 bộ tăng áp như S58 thì B58 chỉ trang bị 1 bộ tăng áp cuộn kép. Động cơ này được BMW dùng cho nhiều dòng xe hơn như X3 M40i, M240i, M340i và cả chiếc xe thể thao Z4 M40i – chung nền tảng và động cơ với Toyota GR Supra.
Subaru
Trong lịch sử Subaru, hãng chỉ có 3 dòng động cơ 6 xy-lanh với các mã hiệu ER, EG và EZ. Động cơ ER là loại SOHC 2.7L hút khí tự nhiên, đánh dấu nỗ lực đầu tiên của Subaru đối với động cơ 6 xy-lanh phẳng, ra mắt vào cuối thập niên 1980. Những động cơ này được sản xuất từ năm 1988 đến năm 1991 và được sử dụng trên chiếc Subaru Alcyone (còn có tên khác là SVX). Sau đó, hãng cho ra mắt động cơ 6 xy-lanh phẳng tiếp theo vào năm 1992 với mã hiệu EG và có cấu trúc DOHC 3.3L, thay thế trực tiếp cho ER trước đây.
Dòng động cơ EZ ra mắt vào năm 1999 trên Subaru Outback và xuất hiện tại thị trường Mỹ một năm sau đó. Động cơ này được hoàn thiện bằng nhôm toàn bộ, vẫn là 6 xy-lanh phẳng nhưng có 24 van và 4 trục cam, ban đầu được cung cấp ở cấu hình EZ30 và EZ36. Một phiên bản sửa đổi của động cơ EZ ra mắt vào năm 2003. Dòng động cơ EZ được sử dụng trên khá nhiều mẫu xe trong danh mục sản phẩm của Subaru, ngoài Outback ra còn có một số phiên bản của sedan Legacy và chiếc SUV cỡ lớn Tribeca. Mặc dù những năm về sau này Subaru tập trung hoàn toàn vào các loại động cơ boxer 4 xy-lanh, dòng động cơ EZ vẫn tiếp tục được sản xuất cho đến năm 2019 mới ngưng.
Tổng hợp
Le Hai.