Bộ động cơ Honda: “sách giáo khoa” của Công thức 1 hiện đại (P2)

Trong bài viết trước, chúng tôi đã tập trung vào khả năng thu nhiệt của bộ động cơ từ Nhật Bản, đồng thời giới thiệu bộ làm mát Charge Air Cooler 2 (CAC2) trên động cơ năm 2021.

Ở thời điểm ban đầu, bộ động cơ này đã được định hướng là một sản phẩm hoàn toàn mới. Tuy nhiên, giám đốc phát triển động cơ F1 của Honda – ông Asaki đã chia sẻ rằng “vì một số lý do, chúng tôi đã quyết định không đưa nó vào đường đua”.

Tuy nhiên, tới cuối năm 2021, hãng đã quyết định đưa bộ nâng cấp cuối cùng cho bộ động cơ của mình vào đường đua. Ngoài CAC2, Honda còn hợp tác chặt chẽ với Red Bull để tối đa hóa tiềm năng của bộ động cơ mới.

Một điểm đáng chú ý là sau khi áp dụng “lớp phủ Kumamoto”, trọng tâm của bộ động cơ được hạ thấp, đồng thời hiệu suất đốt được nâng cao, từ đó cải thiện đáng kể khả năng thu hồi năng lượng.

Cải thiện hiệu suất đồng nghĩa với việc có ít năng lượng được lưu trữ hơn, bởi vì nguồn năng lượng dư thừa trong khí thải đã được giảm đi. Ngay sau đó, Honda buộc phải tăng năng lượng đầu ra tổng thể từ trục khuỷu, đồng thời đảm bảo mức năng lượng đủ tốt ở quá trình thải khí, đặc biệt là ở khía cạnh nhiệt độ.

1. Pin cải tiến giúp cải thiện hiệu suất điện

Không chỉ có những bước tiến lớn ở lĩnh vực hấp thụ nhiệt của bộ động cơ, phần điện mới là thứ mà Honda dùng để tạo ra khoảng cách với các đối thủ, đặc biệt là vào mùa giải 2022.

Trong giai đoạn Honda hợp tác với McLaren, nhiều dòng xe đua khác nhau của McLaren đã phải đối mặt với vấn đề về hiệu suất thấp của hệ thống thu hồi năng lượng (bao gồm cả pin lưu trữ).

Sau khi tập trung nghiên cứu pin lưu trữ, Honda đã nỗ lực phát triển công nghệ của riêng mình dựa trên công nghệ nano carbon.

Sự đổi mới của hãng nằm ở việc tăng khả năng lưu trữ năng lượng. Asaki cho biết: “Loại pin mới này được phát triển trong một dự án kéo dài vài năm, với mục đích kết hợp cải tiến hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm trọng lượng.”

Nói tóm lại, nhà sản xuất Nhật Bản đã cố gắng tạo ra một loại pin hiệu quả hơn, nhỏ hơn và nhẹ hơn so với loại pin trước đây. Pin mới có điện trở thấp, công suất rất lớn, chu kỳ sạc và xả được rút ngắn đáng kể.

Tại Spa 2021 (Bỉ), Honda lần đầu tiên giới thiệu bộ trữ năng lượng mới. Theo Asaki thì “công nghệ mới này rất hữu ích đối với Honda trong các lĩnh vực khác ngoài F1 để tiến tới mục tiêu trung hòa carbon, thúc đẩy tiến bộ trong vận chuyển và cho phép người dùng trên khắp thế giới cải thiện cuộc sống hàng ngày của họ.”

2. Chiến lược “thu hoạch” năng lượng nhờ các thành phần điện

Trong quá trình phát triển bộ động cơ Honda, không thể không nhắc tới hệ thống thu hồi năng lượng, cái mà hãng gọi là “chế độ thu nạp bổ sung”.

Hệ thống này có thể tạo ra tối đa 2MJ năng lượng được phục hồi thông qua máy phát điện động năng MGU-K và “trút” vào pin. Đây là một cách thông minh để vượt qua giới hạn của các quy định trong bộ môn đua xe thể thao Công thức 1.

Hệ thống có thể truyền hơn 2MJ năng lượng từ MGU-K đến pin, miễn là MGU-H hoạt động như một bộ tái tạo năng lượng cao hơn giá trị 2MJ ở mỗi vòng đua.

Tuy nhiên, MGU-H không thể đồng thời nhận năng lượng từ MGU-K trong khi đang truyền năng lượng tới pin. Để làm được điều này cần có sự gián đoạn liên tục trong quá trình gửi năng lượng từ MGU-K đến MGU-H với chu kỳ kéo dài 25 mili-giây.

Có một điều mà chúng ta cần nhớ: Honda là nhà cung cấp động cơ chịu ảnh hưởng nặng nề thứ hai bởi Chỉ thị Kỹ thuật (Technical Directive) trong kỳ nghỉ đông 2019/2020 - một chỉ thị đã “làm tê liệt” gần như hoàn toàn bộ động cơ của Ferrari.

Chỉ thị này đã khép lại một “vùng xám” quan trọng liên quan đến việc sử dụng MGU-H, đến mức mà Honda đã phải đưa ra thông số kỹ thuật của bộ điều khiển điện mới vào năm 2020.