Động cơ đặc biệt trên chiếc xe hàng hiếm Mazda RX-7

Niềm tự hào một thời của Mazda

Động cơ xoay Wankel là một loại động cơ đốt trong không khí được phát minh bởi Felix Wankel vào những năm 1920 và được phát triển và sản xuất bởi hãng xe Mazda của Nhật Bản. 

Động cơ này khác với động cơ đốt trong thông thường vì không sử dụng pít-tông và xi-lanh, mà thay vào đó sử dụng một rotor ba chiều xoay quanh một trục.

Với nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với động cơ phổ thông ngày nay như tỉ số công suất, trọng lượng vượt trội, hoạt động trơn tru, chi phí sản xuất rẻ hơn, động cơ wankel từng có tham vọng thay thế động cơ truyền thống trên những mẫu xe phổ thông.

Dòng xe RX-7 được Mazda phát triển với 3 thế hệ. Thế hệ cuối cùng được phát triển vào những năm 1992-2002. 

Cho tới nay vẫn chưa có một chiếc xe thương mại nào mang trên mình động cơ Wankel sản xuất lại vì những tiêu chuẩn khắt khe về khí thải. Điều này khiến cho những chiếc RX-7 của Mazda trở thành hàng hiếm và được nhiều tay chơi xe săn lùng.

Tại sao động cơ Wankel dần trôi vào quên lãng?

Dù có nhiều ưu điểm vượt trội so với động cơ truyền thống, nhưng đi kèm với đó động cơ Wankel có những nhược điểm lớn không thể khắc phục, khiến cho khối động cơ này dần chìm vào quên lãng.

Hiệu quả nhiệt thấp và hao phí nhiên liệu là nhược điểm lớn của động cơ Wankel, do buồng đốt ở động cơ xoay Wankel được thiết kế hình bầu dục thuôn dài, hiệu suất nhiệt bị giảm đi tương đối rõ rệt so với động cơ dùng cơ chế pít-tông và xi-lanh.

Điều này cũng thường dẫn đến việc nhiên liệu chưa cháy hết đã bị thải khỏi ống xả. Và khi lượng hỗn hợp nhiên liệu này cháy sẽ tạo ra lửa đuôi xe – backfire. Điều này không chỉ gây hao phí nhiên liệu mà còn có thể gây hư hỏng hệ thống ống xả, do nhiệt độ cao và áp lực lớn.

Do buồng đốt của động cơ Wankel được thiết kế dài, mỏng và luôn chuyển động nên mất khá nhiều thời gian để bánh rotor hoàn thành một chu kì.

Hơn nữa, sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa các phần của rotor dẫn đến sự dãn nở nhiệt khác nhau. Hiệu suất và tuổi thọ rotor cũng vì thế mà bị ảnh hưởng. Trong thực tế một động cơ xoay có tuổi thọ chỉ bằng khoảng 2/3 động cơ thông thường.

Vấn đề khí thải là yếu tố quan trọng khiến cho khối động cơ Wankel khó lòng phát triển. Trong tình hình môi trường diễn biến phức tạp như hiện nay, việc một mẫu xe với động cơ xoay Wankel không thể vượt qua một thử nghiệm khí thải nghiêm ngặt như tại Châu Âu là điều dễ hiểu (chiếc Mazda RX-8 bị cấm bán tại châu Âu từ năm 2010 cũng là bởi vậy, doanh số bán xe vì thế mà sụt giảm đáng kể).

Do cấu tạo đơn giản của động cơ xoay khiến cho việc dầu máy bị rò rỉ trong quá trình vận hành, cũng như nhiên liệu chưa cháy hết thoát ra ống xả là điều khó tránh khỏi, nó khiến chiếc xe có chỉ số khí thải khá lớn và không thân thiện với môi trường.