Khi chúng ta nghĩ về Porsche, điều đầu tiên xuất hiện trong đầu chắc hẳn là hình bóng của siêu xe thể thao 911 và động cơ boxer (hay động cơ phẳng). Động cơ đặc trưng này gần như gắn liền với trái tim của mọi tín đồ Porsche. Vậy đâu là điểm đặc biệt của cách thiết kế này trên động cơ đốt trong?
Tuy cảm xúc chỉ nói lên một nữa câu chuyện nhưng tất nhiên không phải đơn giản mà động cơ phẳng làm mát bằng không khí lại chiếm một vị trí đặc biệt trong trái tim của những người hâm mộ. Được phát minh vào năm 1896 bởi Carl Benz, người sau này trở thành đồng sáng lập Mercedes-Benz, động cơ phẳng tạo được sự rung động trong lòng khách hàng nhờ sở hữu nhiều ưu điểm và tính năng thú vị dựa trên quan điểm thiết kế khác biệt. Lúc đầu ông gọi nó là động cơ contra, có nghĩa là đối nghịch đúng theo nguyên lý hoạt động của cỗ máy - hai xi-lanh luôn hoạt động đối lập với nhau. Về sau, thuật ngữ "boxer" xuất hiện nhiều hơn và được dùng cho tới ngày nay.
Động cơ boxer đầu tiên có dung tích xi-lanh hơn 1.7L với công suất 5 mã lực. Nguyên tắc thiết kế cơ bản của động cơ này từ lúc đó đến bây giờ vẫn là các xi-lanh đặt phẳng, hơi lệch nhau ở hai phía đối diện của trục khuỷu, và di chuyển ngược chiều nhau theo phương nằm ngang, giống như động tác của hai tay đấm boxer trên võ đài khi tranh đấu.
Mở đầu cho các thế hệ động cơ boxer của Porsche là phiên bản 1.1L 4 xi-lanh công suất 35 mã lực được Ferry Porsche lắp đặt trên chiếc 356-001 của mình. Các thế hệ động cơ theo sau đó đều được làm mát bằng không khí cho đến mẫu 911 Type 993. Phiên bản cao cấp nhất 911 Carrera RS sở hữu động cơ boxer làm mát bằng không khí 3.8L cho công suất 300 mã lực mà không cần tới tăng áp. Với hai bộ tăng áp, hiệu suất của chiếc xe có thể tăng lên tới mức 450 mã lực.
Sự lựa chọn lý tưởng cho những chiếc xe thể thao
Có trọng lượng cực kỳ nhẹ cùng kết cấu bằng phẳng của các xi-lanh, động cơ boxer làm mát bằng không khí trở thành một sư lựa chọn lý tưởng cho những chiếc xe thể thao với thiết kế đặc biệt thấp. Bởi vì khi trọng tâm của xe càng thấp thì những đặc tính khác biệt của xe thể thao càng hiện lên rõ nét, giúp cho trải nghiệm lái năng động hơn trên tất cả các cung đường chứ không riêng gì khi vào cua.
Trên các mẫu xe của Porsche, động cơ boxer được lắp đặt ở phía sau giúp lực kéo được cải thiện do trọng lượng của động cơ dồn hết lên trục truyền động. Bên cạnh đó, khi phanh, trọng lượng của động cơ gắn phía sau cho phép lực phanh được truyền tới bánh sau nhiều hơn giúp tạo ra lực phanh mạnh và nhanh hơn. Đến khi các phương tiện dẫn động bốn bánh xuất hiện, khách hàng của Porsche mới nhận ra rằng một chiếc xe trang bị động cơ đặt sau chính là sự lựa chọn tốt nhất khi vận hành trong mùa đông.
Động cơ boxer, đặc biệt là biến thể 6 xi-lanh, được biết đến với khả năng vận hành trơn tru và không tạo ra lực quán tính tự do. Cơ cấu trục khuỷu đạt độ cân bằng lý tưởng, giúp động cơ hoạt động ở tốc độ cao mà không bị căng quá mức.
Một trong những ưu điểm nổi bật nhất trên động cơ phẳng 6 xi-lanh của Porsche là mức tiêu thụ nhiên liệu giảm khi công suất động cơ tăng. Động cơ được phát triển dựa trên nền tảng là một cấu trúc nhẹ phù hợp, trọng tâm thấp, vòng tua máy vượt trội và công suất lớn nhờ chu kỳ hoạt động hiệu quả của động cơ. Tất cả đặc điểm cơ bản này góp phần quan trọng trong quá trình phát triển để động cơ trên 911 vừa thể thao lại vừa phù hợp để sử dụng hàng ngày hơn.
Về cơ bản phải mất nhiều công sức để sản xuất động cơ boxer hơn so với động cơ thẳng hàng vì cần nhiều bộ phận hơn. Động cơ boxer cần hai trục xi-lanh với một bộ truyền động van, kết hợp với máy làm mát hoặc máy phun. Nó có ưu điểm lớn là dễ dàng được làm mát bằng các luồng không khí trực tiếp do các xi-lanh nằm riêng lẻ và cách xa nhau. Việc chuyển sang sử dụng động cơ boxer làm mát bằng nước trên 911 kể từ loạt phiên bản 996 chủ yếu là kết quả của công nghệ bốn van, vì đó là điều kiện tiên quyết để cắt giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải, đồng thời cũng làm tăng hiệu suất của xe.
Dù vậy, vẫn có một điều mà những người yêu thích động cơ boxer làm mát bằng nước luôn quan tâm đó là chắc chắn một ngày nào đó, khi những động cơ này không còn là công nghệ mới nhất và trở thành một phần của lịch sử, thì nó chính là nền tảng cho sự phát triển của các động cơ thể thao tương lai.
Có trọng lượng cực kỳ nhẹ cùng kết cấu bằng phẳng của các xi-lanh, động cơ boxer làm mát bằng không khí trở thành một sư lựa chọn lý tưởng cho những chiếc xe thể thao với thiết kế đặc biệt thấp. Bởi vì khi trọng tâm của xe càng thấp thì những đặc tính khác biệt của xe thể thao càng hiện lên rõ nét, giúp cho trải nghiệm lái năng động hơn trên tất cả các cung đường chứ không riêng gì khi vào cua.
Trên các mẫu xe của Porsche, động cơ boxer được lắp đặt ở phía sau giúp lực kéo được cải thiện do trọng lượng của động cơ dồn hết lên trục truyền động. Bên cạnh đó, khi phanh, trọng lượng của động cơ gắn phía sau cho phép lực phanh được truyền tới bánh sau nhiều hơn giúp tạo ra lực phanh mạnh và nhanh hơn. Đến khi các phương tiện dẫn động bốn bánh xuất hiện, khách hàng của Porsche mới nhận ra rằng một chiếc xe trang bị động cơ đặt sau chính là sự lựa chọn tốt nhất khi vận hành trong mùa đông.
Động cơ boxer, đặc biệt là biến thể 6 xi-lanh, được biết đến với khả năng vận hành trơn tru và không tạo ra lực quán tính tự do. Cơ cấu trục khuỷu đạt độ cân bằng lý tưởng, giúp động cơ hoạt động ở tốc độ cao mà không bị căng quá mức.
Một trong những ưu điểm nổi bật nhất trên động cơ phẳng 6 xi-lanh của Porsche là mức tiêu thụ nhiên liệu giảm khi công suất động cơ tăng. Động cơ được phát triển dựa trên nền tảng là một cấu trúc nhẹ phù hợp, trọng tâm thấp, vòng tua máy vượt trội và công suất lớn nhờ chu kỳ hoạt động hiệu quả của động cơ. Tất cả đặc điểm cơ bản này góp phần quan trọng trong quá trình phát triển để động cơ trên 911 vừa thể thao lại vừa phù hợp để sử dụng hàng ngày hơn.
Về cơ bản phải mất nhiều công sức để sản xuất động cơ boxer hơn so với động cơ thẳng hàng vì cần nhiều bộ phận hơn. Động cơ boxer cần hai trục xi-lanh với một bộ truyền động van, kết hợp với máy làm mát hoặc máy phun. Nó có ưu điểm lớn là dễ dàng được làm mát bằng các luồng không khí trực tiếp do các xi-lanh nằm riêng lẻ và cách xa nhau. Việc chuyển sang sử dụng động cơ boxer làm mát bằng nước trên 911 kể từ loạt phiên bản 996 chủ yếu là kết quả của công nghệ bốn van, vì đó là điều kiện tiên quyết để cắt giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải, đồng thời cũng làm tăng hiệu suất của xe.
Dù vậy, vẫn có một điều mà những người yêu thích động cơ boxer làm mát bằng nước luôn quan tâm đó là chắc chắn một ngày nào đó, khi những động cơ này không còn là công nghệ mới nhất và trở thành một phần của lịch sử, thì nó chính là nền tảng cho sự phát triển của các động cơ thể thao tương lai.
: