Chuyện nhiên liệu cho xe hơi

Tuy nhiên, từ nay đến đó là cả một quãng đường dài…

Để có thể hoàn toàn thay thế động cơ đốt trong bằng động cơ điện, ngành công nghiệp xe hơi còn nhiều việc để làm, mất nhiều thời gian và qua nhiều bước đệm. Với một thay đổi lớn như vậy, nhiều vấn đề liên quan đến kỹ thuật, kinh tế và xã hội cần được cân nhắc giải quyết.

Phương tiện giao thông ngày nay vẫn đang ứng dụng các công nghệ hiện đại nhất nhằm giảm lượng khí thải, đáp ứng yêu cầu của chính phủ và người tiêu dùng. Các phần mềm phức tạp được cài đặt để xe có thể vận hành êm và ổn định trong hàng chục ngàn kilomet mà vẫn “sạch” hơn gấp 140 lần so với xe của hồi thập niên 60.

Mặc dù vậy, từ nhiều năm nay, ngành công nghiệp xe hơi vẫn đang đứng trước sức ép cả về kinh tế và môi trường, khiến họ phải nỗ lực tìm kiếm các nhiên liệu thay thế và kéo theo đó là công nghệ động cơ thay thế.

Một thách thức lớn cho các nhà sản xuất là bất kỳ sản phẩm thay thế nào khi có mặt trên thị trường cũng phải thỏa mãn người tiêu dùng về tính tiện lợi, an toàn và kinh tế; nếu không sẽ không được thị trường chấp nhận.

Trên thị trường hiện nay đã xuất hiện một số hướng đi mới cho vấn đề nhiên liệu và động cơ. Mỗi dự án đều có những ưu điểm riêng, hãy cùng điểm qua…

Diesel

Đây có lẽ là công nghệ tiết kiệm nhiên liệu cũ nhất hiện nay và nhiên liệu này vẫn cần đến động cơ đốt trong. Động cơ diesel có hiệu quả sử dụng nhiên liệu cao hơn động cơ xăng ít nhất là 30%. Nếu tất cả ô tô ở Mỹ đều dùng động cơ diesel thì nước này sẽ tiết kiệm được 30% mức tiêu thụ nhiên liệu. Tuy nhiên, trên thực tế, chỉ có chưa đến 1% xe hơi ở Mỹ dùng động cơ diesel, tỷ lệ quá nhỏ so với các nước châu Âu và châu Á (hơn 50%).

Có một tín hiệu đáng mừng là các vấn đề lâu nay khiến động cơ diesel chưa được chấp nhận trên thị trường - tiếng ồn, muội đen, mùi và sự thiếu linh hoạt - đã được giải quyết.

Ngày nay, động cơ diesel chạy êm hơn và được trang bị bộ tăng áp (turbocharger), hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp, và hệ thống xử lý khí thải. Bộ tăng áp giúp động cơ đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn bằng cách nén thêm nhiên liệu vào xi-lanh trong mỗi chu kỳ nổ.

Mercedes Benz đang tự hào là sở hữu công nghệ “sạch” nhất thế giới - BLUETEC - tổ hợp trung hòa khí thải dùng cho động cơ diesel do Audi, Mercedes-Benz và Volkswagen hợp tác phát triển.

Biodiesel

Về lý thuyết, động cơ diesel có thể chạy bằng bất cứ nhiên liệu nào, bao gồm cả dầu ăn đã qua sử dụng, tuy nhiên, các yếu tố thực tế như độ lỏng, mức ổn định nhiệt độ… đã dẫn đến việc phải xác định tiêu chuẩn nhiên liệu dùng cho động cơ diesel.

Biodiesel là loại nhiên liệu có nguồn gốc từ các loại dầu tự nhiên như dầu nành hay dầu hạt cải, có thể đáp ứng được các tiêu chuẩn về khí thải và môi trường. Biodiesel, hay còn gọi là “diesel sinh học”, là hỗn hợp tỷ lệ 2-5% dầu tự nhiên với dầu diesel làm từ dầu mỏ.

Lợi ích của việc sử dụng biodiesel là giảm lượng khí carbon monoxide (CO), hydrocarbons, và sulfur dioxide ra môi trường. Biodiesel nhờn hơn nên sẽ giúp chủ xe giảm chi phí bảo dưỡng động cơ. Trên tất cả, đây là nhiên liệu có thể tái chế.

Ethanol

Một loại nhiên liệu tái chế khác có thể thay thế xăng là ethanol. Đây là một loại rượu cồn làm từ thực vật, thường là từ ngô và mía. Vì cồn vốn có hàm lượng octane cao nên ethanol là loại nhiên liệu lý tưởng cho động cơ có tỷ số nén cao. Có thể dễ dàng hiệu chỉnh các loại động cơ hiện nay, với mức chi phí không cao, để sử dụng ethanol hoặc hỗn hợp ethanol và xăng - thông dụng nhất hiện nay là E85, một hỗn hợp gồm 85% ethanol và 15% xăng. Hiện nay ở Mỹ có gần 2 triệu xe "flex-fuel" (ô tô có động cơ dùng nhiên liệu linh hoạt) đang sử dụng có thể chạy bằng ethanol.

Một ưu điểm lớn của ethanol là có lượng khí thải thấp, nhờ hàm lượng ôxy cao.

Nhiên liệu khác

Hydrogen, khí tự nhiên nén (CNG), propane và methanol cũng là các nhiên liệu có thể dùng cho động cơ xăng; tất nhiên, cần phải có một số hiệu chỉnh cơ bản. Khí tự nhiên nén hiện đang được sử dụng rộng rãi cho xe buýt ở các đô thị của Mỹ nhằm góp phần giảm lượng khí thải ra môi trường.

Các nhà sản xuất cũng đang dùng công nghệ DOD (displacement-on-demand, hay dung tích xi-lanh biến thiên) để tăng hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu. Sử dụng hộp số tự động 6, 7, thậm chí là 8 cấp để tối đa hóa hiệu quả công suất động cơ. Một số hãng như Nissan còn dùng hộp số vô cấp CVT cho hầu hết tất cả các xe. Công nghệ này cho phép động cơ hoạt động ở mức hiệu quả nhất trong hầu hết mọi điều kiện.

Tăng áp (turbocharge) cũng là một công nghệ nổi tiếng trong việc tăng hiệu quả đốt nhiên liệu.

Hybrid

Hybrid - động cơ kết hợp xăng-điện - đang là đề tài nóng hổi hiện nay, với Toyota và Honda thống lĩnh thị trường. Nhiều nhà sản xuất khác cũng đã sẵn sàng nhập cuộc. Động cơ hybrid có nhiều ưu điểm, trong đó nổi bật nhất là giảm khí thải, tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu, vận hành êm và mang lại cho chủ xe cảm giác mình đang góp phần bảo vệ môi trường.

Pin nhiên liệu

Công nghệ pin nhiên liệu hiện đang được nhiều nhà sản xuất ô tô lớn nghiên cứu phát triển. Đây là giải pháp hứa hẹn nhất cho dự án ô tô chạy bằng điện trong tương lai, theo đó, dòng điện dùng để chạy mô-tơ được sinh ra từ một thiết bị điện hóa.

Pin nhiên liệu có sức hấp dẫn rất lớn vì nó không chỉ cung cấp năng lượng cho ô tô mà còn có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như nông nghiệp nông thôn, quân sự… Pin nhiên liệu sạch, không có khí thải nào khác ngoài hơi nước.

Hiện nay, Honda, DaimlerChrysler, Toyota, Hyundai, Nissan, Audi, BMW, Daihatsu, Fiat, Kia, Mitsubishi, Peugeot, Suzuki, Volkswagen, Ford, GM và Tập đoàn dầu khí Shell đang hoạt động tích cực trong các dự án pin nhiên liệu.

Nhật Minh

Theo AutoChannel