Vì sao động cơ V12 vừa là giấc mơ vừa là "cơn ác mộng"?

Thiết kế phức tạp của động cơ V12

Động cơ V12 luôn mang đến một vị thế đặc biệt, bất kể nó được trang bị trên mẫu xe nào. Chỉ riêng cụm từ "V12" xuất hiện trên thân một chiếc sedan hạng sang hay siêu xe hiệu suất cao cũng đủ tạo nên cảm giác đẳng cấp.

Đây là loại động cơ thường chỉ xuất hiện trên những phiên bản cao nhất của các dòng xe hàng đầu, hay còn gọi là "halo car" - những mẫu xe đại diện cho hình ảnh và công nghệ của thương hiệu. Từ các mẫu Ferrari V12 kinh điển của thập niên 1950-1960, Toyota Century siêu sang, Lamborghini Aventador cho tới Jaguar E-Type, tất cả đều là những cái tên đã ghi dấu trong lịch sử ngành ô tô và trở thành biểu tượng đối với nhiều người yêu xe.

Động cơ V12 nổi tiếng nhờ sức mạnh, khả năng vận hành mượt mà và giá trị biểu tượng, thậm chí còn được đánh giá cao hơn hầu hết các cấu hình động cơ phổ biến khác, ngoại trừ những thiết kế cực kỳ hiếm như W16 của Bugatti. Tuy nhiên, đúng như câu nói nổi tiếng "Sức mạnh càng lớn thì trách nhiệm càng lớn", những ưu điểm ấy cũng đi kèm không ít đánh đổi. Động cơ V12 vốn nổi tiếng là phức tạp và khó chăm sóc.

Đây cũng là lý do chúng chưa bao giờ được sản xuất với số lượng lớn. Bài viết sẽ phân tích những nhược điểm phổ biến nhất của loại động cơ này. Lưu ý: bài viết chỉ đề cập đến những hạn chế mang tính tổng quát của động cơ V12 trên các mẫu thương mại, thay vì chỉ ra lỗi của từng dòng máy cụ thể. 

Thiết kế cực kỳ phức tạp so với các loại động cơ khác

Động cơ V12 được đánh giá cao trước hết nhờ khả năng vận hành cực kỳ êm ái. Đây được xem là tiêu chuẩn vàng về độ cân bằng cơ học, bởi các lực rung sinh ra từ piston và các chi tiết chuyển động gần như triệt tiêu lẫn nhau, giúp động cơ hoạt động rất ổn định. Chính vì vậy, V12 đặc biệt phù hợp với các dòng xe hạng sang, vốn cũng sở hữu cấu trúc chế tạo phức tạp, nhiều chi tiết lắp ráp thủ công, thậm chí cả động cơ cũng được hoàn thiện bằng tay.

Xét về nguyên lý, cấu tạo bên trong của động cơ V12 thực ra không quá phức tạp. Có thể hình dung nó giống như hai động cơ 6 xi-lanh thẳng hàng (inline-six) dùng chung một trục khuỷu. Bản thân động cơ 6 xi-lanh thẳng hàng vốn đã đạt trạng thái cân bằng hoàn hảo và không cần trục cân bằng để triệt tiêu rung động. Tuy nhiên, vấn đề nằm ở chỗ toàn bộ hệ thống này được nhân đôi.

Chỉ cần quan sát khoang động cơ của Jaguar XJS V12 sẽ thấy rõ điều đó. Đây là một trong những khoang động cơ nổi tiếng "đáng sợ" nhất đối với thợ sửa xe. Mọi chi tiết đều được bố trí dày đặc đến mức tạo cảm giác như nhà thiết kế lắp động cơ chưa xong đã nhồi toàn bộ các bộ phận còn lại vào khoang máy rồi đóng nắp ca-pô lại. Không gian chật chội khiến mẫu xe này được xem là một trong những chiếc xe khó sửa chữa nhất từng được sản xuất.

Dĩ nhiên, không phải mọi động cơ V12 đều có mức độ phức tạp như vậy. Tuy nhiên, với 12 piston, mỗi piston đều cần hệ thống cung cấp nhiên liệu, bugi đánh lửa, đường nạp và đường xả riêng, cấu tạo tổng thể chắc chắn sẽ phức tạp hơn rất nhiều so với các loại động cơ ít xi-lanh hơn.

Thường bị "nhồi nhét" trong khoang máy rất chật

Một phần nguyên nhân cũng xuất phát từ chính cấu tạo của loại động cơ này. Với 12 xi-lanh, V12 đòi hỏi không gian rất lớn.

Nhiều mẫu xe trang bị V12 giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng phần đầu xe hoặc khoang động cơ rất dài, như BMW 850i hay Lamborghini Miura với thiết kế cho phép mở toàn bộ khoang máy. Tuy nhiên, những mẫu xe có động cơ đặt giữa như Lamborghini Countach hoặc các mẫu SUV phức tạp như Audi Q7 TDI lại gặp nhiều khó khăn hơn do không gian hạn chế và hàng loạt hệ thống điện tử được bố trí xung quanh.

Bản thân động cơ V12 đã rất dài. Nếu trên động cơ 6 xi-lanh thẳng hàng, kỹ thuật viên vẫn còn khoảng trống để thao tác ở một bên động cơ thì với V12, không gian này gần như biến mất. Những công việc như thay dây đai cam vốn đã phức tạp trên động cơ 6 xi-lanh sẽ càng khó khăn hơn khi phải thao tác với hệ thống cam kép DOHC của động cơ V12 trong khoang máy chật hẹp.

Bugi, cuộn đánh lửa, máy phát điện cùng vô số phụ kiện khác đều chen chúc bên cạnh 12 xi-lanh, khiến người sửa chữa thường xuyên phải thao tác trong những vị trí rất khó tiếp cận.

Một số mẫu xe có thiết kế hỗ trợ bảo dưỡng tốt hơn. Chẳng hạn, Jaguar E-Type sử dụng kiểu nắp ca-pô mở hoàn toàn về phía trước nên việc tiếp cận động cơ khá thuận lợi. Tuy nhiên, với nhiều mẫu xe không được tối ưu cho bảo dưỡng như Audi Q7 TDI, kỹ thuật viên thậm chí phải hạ toàn bộ động cơ xuống mới có thể tiếp cận một số chi tiết cần sửa chữa.

Chi phí bảo dưỡng rất cao và tốn nhiều công sức

Nhờ kích thước lớn cùng cấu tạo phức tạp, động cơ V12 mang đến trải nghiệm vận hành mượt mà nhưng cũng khiến chủ xe phải chuẩn bị ngân sách bảo dưỡng lớn hơn đáng kể so với các mẫu xe dùng động cơ V6.

Đó cũng là lý do nhiều mẫu xe Đức sử dụng động cơ V12 cũ hiện được bán với giá khá thấp. Khoản tiền tiết kiệm khi mua xe thường sẽ được bù lại bằng chi phí sửa chữa và bảo dưỡng trong quá trình sử dụng.

Nếu có đủ dụng cụ, không gian và kiến thức kỹ thuật, chủ xe hoàn toàn có thể tự thực hiện nhiều hạng mục bảo dưỡng để tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, đây không phải công việc đơn giản.

Một vấn đề khác là động cơ V12 gần như chỉ xuất hiện trên những mẫu xe hiếm hoặc rất cao cấp. Ngay cả Toyota Century sử dụng động cơ 1GZ-FE được xem là một trong những động cơ V12 xuất sắc nhất từng được chế tạo, cũng rất khó tìm được kỹ thuật viên am hiểu tại Mỹ. Điều đó không có nghĩa việc bảo dưỡng là bất khả thi, nhưng rõ ràng sẽ phức tạp hơn nhiều so với các mẫu xe phổ thông cùng thời.

Với các mẫu V12 hiện đại, bài toán vẫn không thay đổi. Nhiều xi-lanh hơn đồng nghĩa với nhiều bugi hơn, nhiều cuộn đánh lửa hơn, nhiều cảm biến điện tử hơn, nhiều đường ống nạp xả hơn, lượng dầu bôi trơn và nước làm mát cũng lớn hơn.

Ngay cả khi kỹ thuật viên đã có kinh nghiệm, thời gian thực hiện công việc vẫn dài hơn đáng kể chỉ vì số lượng linh kiện quá nhiều. Ví dụ, chỉ riêng chi phí thay dầu động cơ cho một chiếc Mercedes-Benz S600 tại xưởng dịch vụ cũng có thể lên tới vài trăm USD nếu chủ xe không tự thực hiện.

Tiêu hao nhiên liệu rất lớn

Có thể nói ngắn gọn rằng, động cơ V12 "ngốn xăng" rất mạnh. Điều này hoàn toàn dễ hiểu bởi người mua xe V12 vốn không đặt yếu tố tiết kiệm nhiên liệu lên hàng đầu.

Lý do cũng rất đơn giản: động cơ có tới 12 xi-lanh và mỗi xi-lanh đều cần nhiên liệu để tạo ra công suất. Về mặt lý thuyết, nhà sản xuất hoàn toàn có thể áp dụng công nghệ ngắt bớt xi-lanh như hệ thống MDS trên động cơ HEMI. Tuy nhiên, giải pháp này lại làm mất đi một phần sự mượt mà vốn là giá trị cốt lõi của V12, đồng thời còn khiến cấu tạo trở nên phức tạp và tăng thêm nguy cơ hỏng hóc.

Trong lịch sử phát triển ô tô, chưa từng có động cơ V12 nào được quảng bá như một lựa chọn tiết kiệm nhiên liệu. Hơn nữa, chúng hầu như luôn xuất hiện trên những mẫu xe cỡ lớn, nặng và được trang bị rất nhiều tiện nghi, khiến mức tiêu hao nhiên liệu càng cao hơn.

Vậy tại sao các hãng xe vẫn tiếp tục sản xuất động cơ V12?

Một phần câu trả lời nằm ở tiêu chuẩn tiết kiệm nhiên liệu CAFE (Corporate Average Fuel Economy) của Mỹ. Quy định này đánh giá mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình của toàn bộ danh mục sản phẩm chứ không phải từng mẫu xe riêng lẻ. Vì vậy, nếu một hãng bán nhiều xe điện, xe hybrid hoặc các mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu, họ có thể "bù" mức tiêu hao của các mẫu xe V12 mà vẫn đáp ứng yêu cầu chung.

Kết hợp với đặc tính kỹ thuật vốn có, điều này cũng khiến các hãng xe không có nhiều động lực để tối ưu mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ V12 vượt quá mức cần thiết. Vì vậy, nếu mua một chiếc xe V12 cũ với giá hấp dẫn, chủ xe cũng nên chuẩn bị tinh thần cho hóa đơn nhiên liệu rất lớn mỗi lần đổ đầy bình.

Xe máy điện chiếm gần 28% doanh số: Thị trường Việt phân chia lại thị phần?

VOV.VN - Thị trường xe máy tại Việt Nam đang tiếp tục tăng trưởng, chuyển từ mội chu kỳ phục hồi sang một giai đoạn tái cấu trúc thực sự. Miếng bánh thị phần nghiêng về xe máy điện, trong đó Vinfast là hãng xe có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất.