Ferrari nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho động cơ piston “hình viên thuốc” với thiết kế nhỏ gọn hơn và ma sát thấp hơn.

Theo thông tin từ truyền thông nước ngoài, Ferrari đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế thiết kế động cơ mới cho Cục Sáng chế Châu Âu (European Patent Office). Thiết kế này sử dụng piston hình oval (giống như hình viên thuốc) thay vì piston hình tròn truyền thống, và có thể làm thay đổi toàn diện động cơ đốt trong. Thiết kế này có kích thước gọn gàng hơn theo chiều dọc, cho phép tạo ra động cơ nhỏ hơn nhiều so với hiện tại. Những piston này còn có khả năng giảm ma sát, điều đó có nghĩa là sức mạnh cao hơn và hiệu suất tốt hơn.
Ferrari nộp bằng sáng chế cho động cơ piston hình viên thuốc, gọn gàng và ít ma sát hơn

(Ảnh nguồn: Cục Sáng chế Châu Âu)

Đơn xin cấp bằng sáng chế nêu rõ, hình dạng piston hình trụ truyền thống có “một số nhược điểm”, không thể giải quyết do bị giới hạn bởi thiết kế thông thường, vì vậy cần có một phương pháp táo bạo hơn. Về cơ bản, công việc của Ferrari có thể được hiểu như là việc ép động cơ tiêu chuẩn theo chiều dọc (giống như ép khối lon bia), chẳng hạn như giảm kích thước khối động cơ V8 5.0 lít theo chiều dọc, kết quả thu được là những piston cao và mảnh. Tất nhiên, cách làm của Ferrari phức tạp hơn một chút vì họ sử dụng piston với bán kính phù hợp, chứ không phải hình “oval” thực sự, nhưng ý tưởng cơ bản vẫn giống nhau.

Thiết kế này không chỉ giúp piston dễ dàng phù hợp với không gian chật hẹp (trong thế giới xe thể thao, Ferrari nổi tiếng với thiết kế động cơ đặt giữa độc đáo), mà còn làm cho trọng lượng động cơ nằm gần hơn với trung tâm quay của xe, thuận tiện hơn cho việc ô tô vào cua. Việc giảm kích thước động cơ cũng tạo ra không gian hơn, thuận lợi cho việc tích hợp các thành phần hybrid giữa động cơ và hộp số.

Thiết kế của Ferrari sử dụng piston dài theo chiều dọc. Các kỹ sư của Ferrari giải thích nguyên lý hoạt động: việc chế tạo piston hình viên thuốc giúp cho chúng ngắn hơn theo một hướng và dài hơn theo hướng còn lại. Với chiều dài ngắn theo chiều vuông góc với trục khuỷu, Ferrari có thể đặt piston gần nhau hơn. Đối với xe đường trường V12 của mình, chiều dài tổng thể của động cơ ngắn lại có ý nghĩa quan trọng, đặc biệt khi xét đến kế hoạch điện khí hóa trong tương lai và động cơ V12 đặt giữa.

Để làm cho cấu trúc ngắn hơn, bằng sáng chế của Ferrari đề xuất thiết kế mới cho trục khuỷu và thanh nối. Khác với cách thông thường mà mỗi piston kết nối với một trục của trục khuỷu bằng một thanh, thiết kế này cho phép hai piston đối diện sử dụng cùng một cổ trục khuỷu. Điều này có thể đơn giản hóa sản xuất, giảm ma sát và giúp làm cho động cơ ngắn hơn.

Việc giảm chuyển động qua lại của piston hình viên thuốc cũng có thể mang lại nhiều lợi ích tiềm năng khác. Đơn xin cấp bằng sáng chế cho thấy, trên hai bên dài của piston có những rãnh lớn, có thể giảm ma sát giữa piston và thành xy-lanh.

Kể từ khi F512M ngừng sản xuất vào năm 1996, Ferrari chưa từng đặt động cơ V12 phía sau ghế lái trên các mẫu xe thương mại không giới hạn (Enzo và LaFerrari có sản lượng hạn chế). Cách bố trí này có thể giúp khôi phục lại những mẫu xe cổ điển như Testarossa, cũng có thể không loại trừ khả năng Ferrari sẽ sử dụng thiết kế này cho một chiếc xe đua trong tương lai.

Tất nhiên, việc thực hiện ý tưởng động cơ hoàn toàn mới sẽ đối mặt với nhiều thách thức lớn. Tất cả mọi thứ đều phải xem xét kỹ lưỡng, vì phần lớn các bộ phận hình tròn rất phổ biến và nhiều bằng sáng chế ô tô trong quá khứ chưa bao giờ được đưa vào sử dụng thực tiễn.