Stop-Start – Tính năng ưu việt tiềm ẩn nhiều nguy cơ

Với stop-start, những chiếc xe có thể tự ngắt động cơ khi đứng yên để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu cũng như hàm lượng khí thải. Còn trên các dòng xe hybrid, công nghệ này còn chủ động tắt động cơ đốt trong khi đổ đèo hay giảm tốc độ. Khi tài xế nhả phanh hay nhấn ga tăng tốc, động cơ sẽ tự khởi động lại.

Với tính năng trên, những chiếc xe không chỉ tiết kiệm nhiên liệu và phát thải ít hơn mà còn giảm bớt các thao tác của người lái. Stop-start có thể được kích hoạt hoặc ngắt tùy theo nhu cầu thông qua một nút bấm. Nhưng với sự ưu việt cùng khả năng hoạt động vô cùng mượt mà, không bất ngờ nếu nhiều tài xế luôn đặt stop-start ở chế độ hoạt động.

Người ta vẫn còn tranh cãi xung quanh câu hỏi stop-start sẽ giúp tiết kiệm được bao nhiêu nhiên liệu. Tất nhiên, dừng càng nhiều thì lượng nhiên liệu tiết kiệm nhờ stop-start lại càng lớn. Nhưng nhìn chung, con số cụ thể bị phụ thuộc vào điều kiện vận hành thực tế. Cũng xin nhắc lại rằng kể cả được kích hoạt, stop-start có thể không can thiệp trong một số trường hợp, ví dụ như điều hòa đang bật hay mức pin xuống thấp.

Nhưng rõ ràng, không có gì là hoàn hảo và stop-start cũng có những hạn chế nhất định. Gerhard Arnold, nhà thiết kế tại Federal Mogul (một hãng cung ứng trong ngành ô tô), một chiếc xe bình thường không được tích hợp tính năng nói trên sẽ trải qua khoảng 50.000 chu kỳ ngắt-khởi động trong suốt vòng đời. Còn với stop-start tự động, con số đó sẽ cao gắp nhiều lần, có thể lên tới 500.000 chu kỳ.

Điều đó dẫn tới những lo ngại về độ bền và ổn định của động cơ khi xét tới quá trình sử dụng lâu dài. Ở đó, những thành phần chịu nhiều tác động từ ma-sát như các ổ trục nâng đỡ trục khuỷu. Với tần suất stop-start càng lớn, bộ phận này càng bị bào mòn nhanh hơn, đặc biệt là với các ổ trục nằm liền kề với mô-tơ khởi động.

Khi trục khuỷu quay, bộ phận này sẽ không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt của ổ trục nhờ một màng dầu siêu mỏng được hình thành dựa trên quá trình bôi trơn thủy động lực. Nhưng khi ngắt động cơ và trục khuỷu ngừng quay, hai bề mặt sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau.

Khi trục khuỷu quay trở lại, có một thời điểm mà hai bề mặt kim loại vẫn đụng chạm nhau trước khi được ngăn cách bởi màng dầu. Thuật ngữ chuyên môn gọi đó là ‘boundary condition’ – tạm dịch là điều kiện biên. Đây chính là lúc mà sự ăn mòn diễn ra. Như chia sẻ từ vị chuyên gia kể trên, boundary condition có thể xuất hiện tới 500.000 lần trên những chiếc xe tích hợp stop-start thay vì ‘chỉ’ khoảng 50.000 lần như xe không trang bị.

Rất may, người ta đã bắt đầu chú ý đến vấn đề này và đang tiến hành các giải pháp nhằm khắc phục. Theo tìm hiểu, các nhà phát triển hiện chú trọng vào hai hướng. Một là tìm ra loại vật liệu có khả năng tự bôi trơn tốt hơn để chế tạo ổ trục. Hai là phát triển những loại dầu bôi trơn mới có độ ma-sát thấp.

Được biết, Federal Mogul đã phát triển một loại vật liệu có tên Irox. Điểm đặc biệt của vật liệu này nằm ở lớp phủ polymer chứa đựng các hạt sắt ô-xít (hay rỉ sắt) ở kích thước siêu vi có độ trơn đáng kinh ngạc. Về lý thuyết, ổ trục được chế tạo từ Irox có mức ma-sát chỉ bằng một nửa so với loại bằng nhôm thông thường.

Trong khi đó, một công ty đến từ Anh có tên Millers Oils cũng đã cho ra một loại dầu mới dựa trên công nghệ nano, có khả năng làm giảm tới 50% ma-sát khi hai bề mặt kim loại trượt lên nhau. Đột phá này mới chỉ được áp dụng đối với các loại dầu cao cấp của Millers dành cho bộ môn thể thao tốc độ.

Các công nghệ trên đều chứng tỏ tiềm năng to lớn trong việc khắc phục nhược điểm của stop-start nhưng vẫn còn khá mới mẻ. Đồng thời, cũng chưa rõ là chúng tạo được hứng thú đến đâu trong mắt các nhà sản xuất xe hơi.