(News.otohui-com) – Động cơ LT6 V8 của Chevrolet Corvette Z06 2023 không chỉ được coi là động cơ trang bị trục khuỷu đồng phẳng V8 lớn nhất trên thế giới, mà nó còn được cho là động cơ V8 hút khí tự nhiên mạnh nhất thế giới, vượt qua cả động cơ M159 Mercedes Benz SLS. Vậy hãng Chevrolet đã làm cách nào để tìm được sự thay thế đủ lớn về mặt công suất cho lượng dung tích 700cc đã cắt giảm? (Động cơ LT6 có khoảng 5500cc so với 6200cc của chiếc Mercedes -Benz). Dưới đây là 5 cách Chevrolet đã làm để đạt được sức mạnh khủng này.
1. Động cơ LT6 V8 có thể tích đường khí nạp lớn:
Động cơ LT6 V8 5.5 lít giúp sản sinh công suất 670 mã lực tại 8.400 vòng / phút trong và đạt momen xoắn cực đại 623Nm tại 6300 vòng/phút. Động cơ được thiết kế với hai cổ hút trên đường ống nạp, được trang bị bướm ga với đường kính lên tới 87mm cung cấp lượng khí nạp riêng biệt cho mỗi dải xi-lanh của động cơ V8.
Tổng cộng nó chứa được 11 lít không khí – gấp đôi so với dung tích xi lanh động cơ. Tuy nhiên công nghệ này không mới và đã từng xuất hiện trên động cơ C7 Z06.
Bên trong bầu khí nạp, mỗi xi-lanh sẽ được cung cấp một lượng khí nén riêng thông qua từng cổ góp nạp nối dài. Chúng được đặt nghiêng theo các hướng khác nhau giúp tối ưu hóa dòng khí nạp đầy trong xi-lanh. Tránh hiện tượng nhiễu loạn không khí do lực hút chân không lớn từ những xilanh trên cùng một dải.
2. Hiện tượng cộng hưởng siêu nạp là gì?
Một trục khuỷu V8 đồng phẳng đã được trang bị trên động cơ LT6 , thứ tự kỳ nổ luôn hoán đổi luân phiên giữa hai dải của động cơ V8. Đây là thứ mà các trục khuỷu mặt phẳng chéo – không đồng phẳng thông thường khó mà thực hiện được, do thứ tự kỳ nổ được duy trì liên tiếp vào một dải.
Thiết kế đường ống nạp tối ưu đã thực sự giúp động cơ LT6 V8 thúc đẩy lượng khí nạp với hiệu suất thể tích vượt trội. Điều đó được thực hiện nhờ vào:
- Đường ống nạp có các cổ góp nạp nối dài tại mỗi xilanh.
- Công nghệ với ba van kết nối đường ống nạp giúp kết nối hai dải hút khí trên đường ống nạp. Trong đó có 2 van được đóng mở cùng lúc và 1 van hoạt động độc lập. Chúng được đóng mở luân phiên theo từng dải tốc độ động cơ.
Quá trình nạp cộng hưởng trong động cơ LT6 V8 hoạt động như sau:
- Khi xupap nạp tại mỗi xilanh của động cơ LT6 V8 đóng, tại đường cổ góp nỗi dài sẽ tạo ra một vùng chân không trong ống giúp tạo lực hút bên trong cổ góp nạp mà không cần chân không từ động cơ.
- Khi thời điểm xupap nạp mở, lực hút chân không của xilanh khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, cộng hưởng áp suất thấp trong cổ góp nạp nối dài sẽ giúp nạp thêm nhiều không khí vào trong buồng đốt.
- Bên cạnh đó nhờ sự phản lực của dòng khí sẽ giúp đẩy động cơ cách xuống cách nhẹ nhàng hơn. Đây được gọi là tăng áp cộng hưởng và nó dựa trên hiệu ứng cộng hưởng Hemholtz.
- Loại tăng áp này tạo lên nhiều điểm lợi cho việc gia tăng mã lực của động cơ.
- Ba van kết hợp giúp thay đổi mức độ mà dòng áp suất liên kết trong từng cổ góp hoặc giữa hai dải với nhau lên động cơ LT6 V8. Và 3 van này đều bắt đầu từ trạng thái đóng.
- Khi số vòng quay tăng lên, một van độc lập sẽ mở ở khoảng 2.000 vòng/phút, sau đó cả 3 mở trong một thời gian ngắn ở khoảng 5.800 vòng/phút và cuối cùng tất cả chúng đều đóng lại.
- Đó là hoạt động theo những chế độ được chọn như chế độ Sport hay chế độ đường đua.
- Bên cạnh đó, hệ thống ba van kết nối có nhiều cách thức hoạt động khác nhau được sử dụng tại chế độ nhẹ nhàng và êm ái hơn để tối ưu hóa trong việc vận hành tại nhiều chế độ.
Nhớ các thiết kế và công nghệ trên đã cho phép động cơ LT6 V8 đạt được xếp hạng về hiệu suất thể tích lớn hơn 100% – nghĩa là động cơ LT6 V8 có thể hút vào một lượng thể tích không khí (mật độ không khí) một cách tự nhiên lớn hơn kích thước của các buồng đốt. Điều này hiếm khi xảy ra ở các động cơ sản xuất hợp pháp hút khí tự nhiên.
Xem thêm: Giải mã động cơ M139 có 4 xy-lanh mạnh nhất thế giới của Mercedes?
3. Vật liệu siêu nhẹ của các chi tiết quay:
Nguyên nhân quan trọng khác về tính chất vật liệu giúp đạt được vòng tua cao của động cơ LT6 V8. Ngoài trục khuỷu đồng phẳng vốn có đã nhẹ hơn (do không sử dụng đối trọng) động cơ còn được trang bị đường kính xi lanh và hành trình hành trình piston lớn lần lượt là 104,3 mm và 80 mm điều này giúp hạn chế đáng kể tốc độ của piston ở vòng tua cao đảm bảo buồng đốt được nạp đầy và đủ không khí.
Các piston được làm từ nhôm được rèn với trọng lượng nhẹ dạng váy ngắn, các tay biên được rèn bằng titan và bộ cân bằng (Harmonic balancer) bằng nhôm giúp giúp giảm thiểu quán tính quay, giao động xoắn và độ võng của trục khuỷu dài như của động cơ LT6 V8.
Trên các đầu xi lanh được trang bị trục cam đôi cùng với cò mổ cơ học giúp loại bỏ độ nghiêng và ma sát trong hệ thống xupap. Xupap nạp được làm bằng titan và xupap xả có chứa natri giúp dẫn nhiệt. Cả hai xupap đều được trang bị lò xo cuộn kép. Cụm chi tiết cò mổ và đệm xupap được lựa chọn riêng sau khi nhà sản xuất đo đạc bằng máy tính có độ chính xác cao.
Kết quả dung sai của cụm chi tiết này rất chặt chẽ và chính xác nên không bao giờ cần điều chỉnh.
Tìm hiểu thêm: Công nghệ Xupap xả chứa Natri?
4. Hệ thống ống xả ở trung tâm:
Khí thải thoát ra khỏi động cơ LT6 V8 thông qua các cổ ống xả có chiều dài bằng nhau, sau đó đi qua một hệ thống xả hoàn toàn mới.
Thách thức đối với hệ thống ống xả của động cơ có trục khuỷu đồng phẳng là do lượng khí thải gần bằng tổng của hai động cơ bốn xilanh. Cùng với đó việc kết nối các dải tần số âm thanh qua ống tiêu âm chữ X hoặc bộ giảm thanh dạng phân tần có xu hướng làm triệt tiêu âm thanh của khí xả.
Nhằm khắc phục điều đó, nhóm phát triển Corvette đã đưa ra kết luận rằng thay vì đặt vị trí các ống xả ở hai bên xe, họ quyết định để các đường ống xả thoát ra ở khu vực trung tâm. Các ống liền kề nhau giúp cung cấp tiếng nổ động cơ luân phiên của từng dải xi lanh (chúng ta khó có thể phát hiện được bên dải nào đang nổ), cho phép các tiếng khí thải kết hợp tập chung và ít khó chịu hơn.
Với van ống xả đóng hoàn toàn và tất cả khí thải chuyển qua toàn bộ hệ thống giảm thanh và thoát ra ngoài qua đường ống xả nhỏ (ống tiêu âm). Mỗi chế độ di chuyển sẽ mang đến sự phấn khích với tiếng nổ khác nhau.
Mọi người đa phần đều thích những tiếng nổ tròn tiếng và ngắt quãng. Và để tạo ra những tiếng nổ như vậy, dòng Corvette này đã trì hoãn việc đóng các kim phun nhiên liệu trực tiếp để tạo ra tiếng nổ này, đặc biệt là trong các chế độ lái Sport.
Tuy nhiên, chỉ nên làm như vậy khi đang tăng hoặc giảm tốc. Nếu giữ vị trí ga (ngay cả khi xe đang chạy chậm) thì tiếng nổ ngắt quãng này sẽ giảm dần.
Một số lưu ý về kim phun trong động cơ LT6 V8:
Trong việc tận dụng những bài học kinh nghiệm về động cơ xe đua Chevrolet Indy V6.
- Những kim phun này được gắn bên dưới xupap xả.
- Điều này làm tăng mật độ nhiên liệu trong vùng trũng với áp suất và lượng khí nạp không ổn định, nhưng việc hòa trộn nhiên liệu với dòng không khí sẽ tốt hơn – nhờ độ nghiêng và góc hình học của xupap nạp.
- Hầu hết các động cơ đặt kim phun dưới xupap nạp để giải nhiệt một cách tự nhiên, nhưng điều này thường làm một số động cơ có thể làm giảm hiệu suất thể tích buồng đốt.
5. Hệ thống thu hồi hơi trục khuỷu đặc biệt:
Bí quyết cuối cùng để làm cho một động cơ phức tạp và có hiệu năng cao như động cơ LT6 V8 5.5L của Chevrolet Corvette Z06 2023 có thể tồn tại trong các cung đường dài là hệ thống bơm và thu hồi dầu phức tạp.
Một lần nữa, động cơ LT6 V8 lại “vay mượn” nhiều từ các cuộc đua F1. Một máy bơm dầu sáu khoang (6 Stage Dry Sump Oil System) được dẫn động bởi puly đặt dọc theo chiều dài của động cơ. Nó mất khoảng 14 mã lực để dẫn động và chiếc xe sử dụng 10 lít dầu 5W50, và với bộ làm mát dầu lớn ở phía sau đường ống nạp.
Điều làm lên sự đặc biệt của động cơ LT6 V8 là hệ thống thu hồi hơi trục khuỷu đặc biệt:
- Thân máy được chia làm bốn khoang riêng biệt theo mỗi cặp piston.
- Khi động cơ hoạt động, không khí bên dưới các piston chỉ di chuyển qua lại giữa hai cột xi lanh tạo nên một vùng không khí được trộn lẫn giữa hơi dầu và khí cháy động cơ.
- Với vùng không khí này trục khuỷu động cơ sẽ bị ma sát, cản trở và giới hạn trong quá trình quay.
- Do đó bốn khoang trục khuỷu sẽ được nối với một bơm bánh răng (nguồn chân không).
- Bơm bao gồm 6 bánh răng tạo áp suất chân không lên tới 80 kpa giúp hút dòng không khí và dầu động cơ trong trục khuỷu về thùng chứa.
- Điều này làm giảm sự cản trở đến động học quay của trục khuỷu động cơ.
6. Tổng kết về Động cơ LT6 V8 5.5L:
Động cơ LT6 V8 của Chevrolet Corvette Z06 2023 đã đạt được những thông số tuyệt vời nhờ những công nghệ cải tiến đã được áp dụng lên những chiếc xe đua. Đó chính động cơ LT6 V8 hút khí tự nhiên mạnh nhất từng có trên thế giới, một đỉnh cao mà những nhà nghiên cứu và phát triển tại Chevrolet đã đạt được.
Nhờ đó tạo nên sự bứt phá vượt trội trong ngành sản xuất ô tô, tuy nhiên vẫn cần thêm nhiều thời gian để kiểm nghiệm và vận hành thương mại loại động cơ này trong thực tế.
Bài viết liên quan:
- Tìm hiểu về độ ly hợp hiệu suất cao cho ô tô
- Độ van ống xả ô tô là gì?
- Độ công suất động cơ ô tô với NOS
