Động cơ Ecoboost là gì?

EcoBoost là thế hệ động cơ mới nhất với công nghệ phun xăng trực tiếp và tăng áp tích hợp do Ford sản xuất. Thế hệ động cơ này vốn là thành quả hợp tác giữa hãng xe Mỹ và FEV Engineering – một tập đoàn chuyên nghiên cứu, phát triển và chế tạo động cơ đốt trong. Động cơ EcoBoost được tích hợp khá nhiều công nghệ tiên tiến so với các mô hình thiết kế động cơ truyền thống nhằm cải thiện hiệu suất vận hành và cả lượng nhiên liệu tiêu thụ.

Nếu dịch từ tiếng anh thì Ecoboost là viết tắt ghép liền của hai từ Economical và Boost nghĩa là tiết kiệm và thúc đẩy. Hiểu theo một cách đơn giản nhất động cơ Ecoboost chính là sự kết hợp của tăng áp và phun nhiên liệu trực tiếp để cải thiện tiêu hao nhiên liệu mà không mất sức mạnh của động cơ.

Công nghệ này khi ra mắt đã nhanh chóng được biết đến và ứng dụng rộng rãi, đánh dấu một mốc chuyển biến vượt bậc của ngành công nghiệp ô tô.

Năm 2009, mẫu động cơ EcoBoost đầu tiên xuất xưởng gắn với chiếc Ford Taurus SHO mang động cơ EcoBoost 3.5L V6. Tiếp sau thành công của mẫu EcoBoost cỡ lớn, năm 2010 Ford tiếp tục trình làng các mẫu động cơ EcoBoost phổ thông 2.0L và 1.6L dành cho các dòng xe hạng nhỏ và hạng trung.

Đồng thời, Ford cũng phát triển những mẫu động cơ EcoBoost với dung tích lớn hơn 2.3L và 2.7L dành cho các dòng xe của Ford cùng hàng loạt các thương hiệu khác như: Land Rover, Range Rover, Jaguar, Volvo… Các thành viên còn lại trong “đại gia đình” EcoBoost toàn cầu gồm các động cơ 4 xi lanh dung tích 1.5L và 2 động cơ V6 mạnh mẽ có dung tích 2.7L và 3.5L.

Trong đó, EcoBoost 1.0L được cho là đã tạo nên một cuộc cách mạng của động cơ ô tô toàn cầu, thay đổi quan niệm truyền thống về tỷ lệ thuận giữa dung tích động cơ và công suất: Động cơ càng lớn, công suất càng cao. EcoBoost 1.0L đã chứng minh điều ngược lại: Tuy chỉ sở hữu kích thước nhỏ gọn nhưng động cơ này vẫn đạt sức mạnh tương đương, thậm chí hơn nhiều động cơ cồng kềnh trên thị trường.

Động cơ EcoBoost có cấu tạo và hoạt động dựa trên những công nghệ tiên tiến hàng

• Được tinh giảm khoảng 25% số lượng các chi tiết và linh kiện, động cơ EcoBoost là một trong những động cơ nhỏ nhất và nhẹ nhất so với các động cơ khác cùng dung tích ở thời điểm hiện tại. Đây là một đặc điểm giúp Ford giảm thiểu chi phí và thời gian sản xuất đồng thời cũng làm giảm mức tiêu hao nhiên liệu do khối lượng của động cơ đã giảm xuống một cách đáng kể.
• Lốc máy được làm hoàn toàn bằng hợp kim và được đúc ở áp suất cực thấp. Điều này không chỉ giúp các chi tiết trong động cơ có độ chính xác cao hơn mà còn khiến quá trình làm nóng diễn ra nhanh hơn, giúp giảm hao phí nhiên liệu so với lốc động cơ nhôm truyền thống.
• Ma sát bên trong động cơ được triệt tiêu một cách tối đa nhờ các cấu tạo đặc biệt bên trong xy-lanh như vỏ pít-tông được tráng một lớp vật liệu đặc biệt có độ ma sát cực thấp tạo ra ít tiếng ồn hơn cũng như hạn chế tối đa rung lắc trong động cơ. Xec-măng được lắp lỏng trong rãnh nên có thể tự xoay để giảm thiểu lực ma sát bên trong xy-lanh một cách tối đa.
• Hệ động cơ EcoBoost mới được trang bị công nghệ phun xăng trực tiếp đặc biệt với kim phun được đặt trực tiếp vào chính giữa phần đầu của xy-lanh, làm tăng khả năng hòa trộn giữa không khí và xăng, giúp quá trình đốt cháy nhiên liệu diễn ra hiệu quả hơn.
• Những chiếc máy EcoBoost được trang bị hệ thống Turbo tăng áp gọn nhẹ có khả năng hoạt động ở vòng tua rất cao lên đến 248.000 vòng/phút. Kết hợp với công nghệ điều khiển van biến thiên theo thời gian, động cơ EcoBoost có thể đạt được công suất và mô-men xoắn cực đại ở vòng tua thấp, điều này giúp giảm thiểu độ trễ và đáp ứng tối đa cho quá trình tăng tốc của chiếc xe.
• Tất cả các động cơ EcoBoost thế hệ mới đều được trang bị hệ thống van biến thiên theo thời gian Ti-VCT với hai trạng thái độc lập. Hệ thống này sử dụng trục cam kép DOHC với một trục dẫn động các van nạp và trục còn lại dẫn động các van xả. Trong quá trình vận hành, bộ điều khiển trung tâm (ECU) sẽ điều khiển hệ thống van dựa trên tác động vào dòng dầu áp suất cao nhằm làm xoay trục cam một góc nhỏ hơn so với vị trí ban đầu, từ đó thay đổi thời điểm đóng/mở của các van nạp/van xả. Hai trục cam này được điều khiển một cách độc lập với nhau giúp tối ưu hóa thời điểm đóng/mở của các van xả cũng như van nạp. Điều này sẽ giúp động cơ giảm thiểu lượng tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại mà vẫn không ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ.
• Hệ thống ống xả được làm mát bằng dung dịch với cổ góp được đúc liền khối với đỉnh xy-lanh, giúp nhiệt độ khí xả luôn luôn hạ thấp ngay cả khi động cơ chạy ở vận tốc cao. Thiết kế mới này không chỉ giúp động cơ chạy được ở dải tốc độ rộng hơn với tỉ lệ không khí/nhiên liệu tối ưu mà còn góp phần giảm trọng lượng, giảm tiêu hao nhiên liệu và cho phép động cơ vận hành êm ái hơn.
• Động cơ EcoBoost được trang bị hệ thống tản nhiệt kép với 2 cảm biến đo nhiệt độ giúp cho động cơ khởi động nhanh hơn, giảm thiểu ma sát bên trong động cơ cũng như tiêu hao ít nhiên liệu và thải ít khí CO2 hơn khi động cơ hoạt động ở điều kiện nhiệt độ môi trường xuống thấp.
• Bên cạnh đó, EcoBoost còn có những chi tiết đặc biệt như trục cam được vận hành bởi xích cam nhúng hoàn toàn trong dầu bôi trơn. Thiết kế này tạo ra ít tiếng ồn, giảm thiểu mức ma sát và góp phần tiết kiệm nhiên liệu hơn

Ưu điểm của động cơ EcoBoost

Phun nhiên liệu trực tiếp

Hệ thống phun nhiên liệu cao áp sẽ phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng đốt với lượng nhiên liệu được tính toán chính xác theo nhu cầu của động cơ vào mỗi thời điểm thích hợp, đồng thời hệ thống cũng giúp làm mát khí nạp cho phép tỷ lệ nén cao hơn. So với động cơ phun nhiên liệu gián tiếp, công nghệ này giúp tăng đáng kể hiệu suất sử dụng nhiên liệu trong khi sản sinh thêm nhiều công suất cho động cơ.

Trục cam biến thiên

Động cơ EcoBoost kiểm soát chính xác thời điểm đóng mở của van nạp và van xả sao cho phù hợp với tốc độ và cường độ hoạt động của động cơ. Nhờ vậy, quá trình tiết kiệm nhiên liệu được cải thiện, giảm bớt khí thải, đồng thời tăng công suất của động cơ.

Kích thước nhỏ gọn

Thiết kế nhỏ và nhẹ của EcoBoost giúp tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu, trong khi số lượng xy lanh ít hơn sẽ giảm ma sát và bớt tiêu hao nhiên liệu. Chính nhờ turbo tăng áp và công nghệ phun nhiên liệu trực tiếp, EcoBoost có khả năng sản sinh công suất mạnh mẽ tương đương với các động cơ lớn khác.

Turbo tăng áp

Turbo tăng áp tận dụng lượng khí thải của động cơ để tăng thêm dòng khí nạp vào buồng đốt với áp lực lớn. Nhờ thế, công suất được tăng thêm, đồng thời van biến thiên giúp triệt tiêu hiện tượng “trễ turbo” ở vòng tua thấp.

Động cơ Ecoboost có nhiều loại khác nhau với những đặc điểm riêng

Động cơ Ecoboost 3.5L V6

Ecoboost 3.5L V6  công suất tối đa là 365 mã lực tại vòng tua 5.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại là 570Nm tại vòng tua 3.500 vòng/phút với tỉ lệ nén là 10:1

Mức tiêu hao nhiên liệu: đạt chuẩn EPA, tiêu thụ 14.7L/100km ở chu trình đô thị và 10.7L/100km ở chu trình đường cao tốc.

Động cơ Ecoboost 2.3 L i4

Động cơ EcoBoost 2.3L đã được cải tiến, nâng cấp tạo công suất và mô men xoắn lớn, xe tăng tốc nhanh và mạnh mẽ. Công suất cực đại: 301Ps / 5500 vp Mô men xoắn: 431Nm / 2500vp . Động cơ này được dùng trên Ford Explorer,…

Động cơ Ecoboost 2.0L I4

Đây là một trong những loại động cơ được biết đến và sử dụng khá nhiều. Động cơ này có công suất tối đa từ 200-252 mã lực tại vòng tua 5.500 vòng tua/phút và mô-men xoắn cực đại đạt 300-366Nm tại vòng tua 1.750-4.500 vòng/phút. Tỉ số nén: 9.3:1 và mức tiêu hao nhiên liệu 10.2L/100km ở chu trình đường đô thị và 7.4L/100km ở chu trình đường cao tốc.

Động cơ Ecoboost 1.5L I4

Động cơ xăng EcoBoost i4 1,5L. có khả năng sinh ra công suất đến 143 mã lực tại 4500 đến 5200 vòng/phút. Momen xoắn cực đại 225Nm tại 1500 đến 4000 vòng/phút. Được Sử dụng trên Ford Territory

Động cơ Ecoboost 1.0L I3

Ecoboost 1.0L I3 có công suất tối đa là 100-125 mã lực tại vòng tua 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại đạt 170Nm tại vòng tua 1.400-4500 vòng/phút. Tỷ số nén: 11:1 và mức tiêu thụ 6.9L/100km ở chu trình đường đô thị và 5.4L/100km ở chu trình đường cao tốc.