F1 công bố 52% là hiệu suất ấn tượng của hệ truyền động V6 hybrid

Sau nhiều năm trời kín tiếng, cuối cùng thì F1 cũng đã công bố hiệu suất đáng kinh ngạc của đơn vị năng lượng V6 hybrid mà giải đang sử dụng. Thậm chí, trước các quy định mới cho mùa giải 2026 (đang trong giai đoạn thảo luận), nhiều người kỳ vọng thiết bị này có thể mang lại mức hiệu suất còn cao hơn nữa trong tương lai.

Cùng Otoman tìm hiểu quá trình phát triển của hệ thống V6 hybrid trên xe F1 và hiệu suất đầy ấn tượng của nó thông qua bài viết dưới đây.

1. Những buổi đầu khó khăn của hệ thống V6 hybrid

Năm 2009, F1 lần đầu tiên giới thiệu hệ thống hybrid nhẹ (mild hybrid) với Hệ thống Thu hồi Động năng (Kinetic Energy Recovery System, KERS). Vào thời điểm đó, hệ thống này là một tùy chọn thay thế cho khối động cơ V8 (được các đội sử dụng lúc bấy giờ).

Cũng vào năm 2009, quy định trọng lượng tối thiểu của xe F1 thấp hơn nhiều so với hiện tại. Cụ thể, con số này là 640 kg (so với 752 kg hiện nay và 792 kg vào năm sau). Do đó, các đội hoàn toàn có thể từ chối trang bị thêm KERS lên xe (dùng thì xe sẽ tăng trọng lượng). Lúc này, các đội đua chia làm hai nhóm: nhóm dùng và nhóm không dùng. Trong số những đội không dùng đáng chú ý có Brawn GP (tiền thân là Honda Racing) và gần nhất là Red Bull.

Tuy nhiên, các nhà cung cấp động cơ của hai đội này là Mercedes và Renault thì vẫn sản xuất phần cứng để trang bị KERS cho các đội khác.

2. Bấp bênh do quy định ngặt nghèo của FIA

Lúc đó trên đơn vị năng lượng, động cơ điện (electric motor) bị hạn chế chỉ được cung cấp tối đa 60kW (tức 80.4 hp) công suất ở mọi thời điểm, đồng thời phóng tối đa 400kJ năng lượng mỗi lap. Các quy định năm 2009 cũng liệt kê rằng năng lượng “nếu được thu hồi ở tốc độ lớn hơn 2 kW thì không được vượt quá 20 kJ”. Giới hạn này là quá nhỏ đối với một chu trình phanh tái tạo (regenerative braking) của xe F1.

Con số quá thấp này của KERS khiến cho lựa chọn trang bị hệ thống V6 hybrid trở nên kém hấp dẫn đối với nhiều đội. Thậm chí, một số người còn cho rằng quy định này từ FIA là có chủ ý, tức ban tổ chức giới thiệu động cơ mới chỉ để quảng cáo cho sứ mệnh xanh hóa F1 của mình, chứ họ thực sự không muốn áp dụng hệ truyền động mới vào giải.

Thế nhưng chỉ sau hơn một thập kỷ, gần như mọi nhà sản xuất xe hơi đều đang cạnh tranh nhau trong cuộc cách mạng điện khí hóa. Không chỉ sự phát triển của động cơ đốt trong bị suy giảm mà ngày càng có nhiều quốc gia cấm bán những dòng xe này từ năm 2030.

3. Bước ngoặt từ thương vụ của Liberty Media

Hệ thống hybrid hiện tại của F1 luôn là chủ đề bàn luận nóng hổi của rất nhiều người kể từ khi nó được giới thiệu vào năm 2014. Mối quan tâm lớn nhất có lẽ đến từ hình thức (tiếng máy của hệ thống hybrid nghe không “đã” bằng động cơ đốt trong), sau đó là lo ngại về chi phí và độ phức tạp.

Trong một thời gian dài từ năm 2014, các động cơ hybrid bị coi là một thứ ép buộc đối với các đội đua F1. Nhưng nói gì thì nói, các nhà sản xuất vẫn chi rất nhiều tiền để phát triển chúng. Đồng thời, các đội đua cũng phải dành nhiều nguồn lực để am hiểu và quản lý tốt hệ thống này. Cuối cùng thì quan điểm chung của F1 đã thực sự thay đổi kể từ khi Liberty Media tiếp quản F1 bốn năm trước.

Giờ đây, F1 đã có thể vỗ ngực và lớn tiếng khẳng định rằng hệ tryền động V6 hybrid mà họ sử dụng là “động cơ hiệu quả nhất thế giới”. Đây chắc chắn là một phát ngôn có phần phóng đại vì rõ ràng là không có động cơ nào được thiết kế để di chuyển quanh đường đua ở tốc độ 300 km/h mà lại hiệu quả hơn so với một động cơ như thế nhưng đứng yên tại chỗ.

Thế nhưng, dù sao thì động thái này của F1 cũng cho thấy họ đã bắt đầu quảng bá nhiều hơn các đơn vị năng lượng, thay vì coi chúng như một bí mật sống còn.

4. Mức hiệu suất nhiệt đáng kinh ngạc

Con số mà F1 đưa ra là 52% – một hiệu suất đáng kinh ngạc. Con số này tất nhiên có sự đóng góp của hệ thống thu hồi năng lượng hybrid, và nó đánh dấu mức tăng rất lớn so với 29% của mẫu động cơ cuối cùng trong kỷ nguyên V8. Để dễ so sánh, động cơ xăng thông thường chỉ tạo ra khoảng 20% hiệu suất nhiệt (thermal efficiency). Trong khi đó, ví dụ đặc biệt nhất có lẽ là chiếc Toyota Prius hybrid, mẫu xe đường trường có hiệu suất lên tới 40%.

Từ trước đến nay, mức hiệu suất nhiệt 50% luôn là một cột mốc đáng mơ ước của mọi hệ thống truyền động. Như vậy với lời khẳng định mới nhất, F1 hoàn toàn có quyền tự hào rằng công nghệ của họ đã chính thức vượt qua bức tường đó.

Thậm chí, nên nhớ rằng các quy định của FIA hiện đang hạn chế hiệu suất của máy phát điện động năng (MGU-K). Điều đó có nghĩa là vẫn còn rất nhiều tiềm năng để đơn vị năng lượng hiện tại của F1 đạt hiệu suất lớn hơn.

5. Thách thức giới hạn trong tương lai

Tại sao nói tiềm năng này là rất lớn? Hãy nghĩ về F1 trong 5 năm nữa, khi đó những quy định mới sẽ được áp dụng từ mùa giải năm 2026. Cụ thể, theo quy định này, máy phát điện nhiệt năng (MGU-H) dự kiến sẽ được lược bỏ, đồng nghĩa với việc giới hạn của MGU-K sẽ được nâng lên tương đối nhiều. Nhờ đó, mọi thành phần liên quan đến hệ thống thu hồi năng lượng (pin, vật liệu chế tạo, phanh tái tạo) đều sẽ được cải thiện.