QUẬN CAM, California (NV) – Động cơ bốn máy là một phần quan trọng của lịch sử ngành công nghiệp xe hơi trong hơn một thế kỷ qua. Trong thế kỷ 20, nhu cầu tìm cách tăng sức mạnh động cơ đã dẫn đến sự ra đời của các động cơ sáu và tám máy; động cơ bốn máy thường chỉ sử dụng cho các mẫu xe phổ thông cơ bản.
Theo trang mạng xe hơi jalopnik.com, thị trường thế kỷ 21 đang thay đổi khi động cơ bốn máy được tăng cường bằng bộ tăng áp, ngày càng lấn át động cơ V6 và V8. Lý do nằm ở hiệu suất: ít xi-lanh hơn đồng nghĩa với khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn. Kết hợp với ý thức bảo vệ môi trường ngày càng tăng của người dân Mỹ, sự hồi sinh của động cơ bốn xi-lanh là điều dễ hiểu.
Mẫu xe 2023 Toyota Highlander được trang bị bộ tăng áp là một ví dụ điển hình. Toyota thay thế động cơ V6 3.5 lít lỗi thời bằng động cơ bốn máy 2.4 lít tăng áp công suất 265 mã lực, mô-men xoắn 420 Nm. Trong khi công suất giảm 30 mã lực, mô-men xoắn tăng 17% so với động cơ V6. Khi công bố sự thay đổi này, Toyota nêu rõ lý do tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải.
Chevrolet làm tương tự với mẫu SUV hạng trung 2024 Traverse mới. Động cơ V6 3.6 lít bị loại bỏ, thay thế bằng động cơ 4 xi-lanh thẳng hàng 2.5 lít tăng áp. Tuy nhiên, Chevy đã tăng được mã lực và mô-men xoắn: 328 mã lực và 440 Nm so với 310 mã lực và 360 Nm của động cơ V6. Điều này cho thấy việc giảm kích thước động cơ không phải lúc nào cũng làm giảm hiệu suất.
Động cơ bốn máy có nhiều ưu điểm, và tiết kiệm nhiên liệu là nổi bật nhất. Dung tích nhỏ hơn, thiết kế đơn giản hơn đồng nghĩa với việc tiêu thụ xăng ít hơn, ít khí thải hơn. Với hệ thống tăng áp hiện đại, việc mất công suất gần như không còn là vấn đề. Thời gian tăng tốc từ 0-60 mph của 2022 Highlander (sáu máy) là 6.7 giây; trong khi phiên bản bốn máy năm 2023 là 7.2 giây. Mức tiêu thụ nhiên liệu kết hợp ước tính của EPA cho các mẫu xe này đã tăng từ 23 mpg lên 25 mpg. Toyota cho biết việc chuyển đổi sang động cơ 4 máy của Highlander đã cắt giảm một nửa lượng khí thải nitro oxit.
Thiết kế nhẹ là một lợi thế khác của động cơ bốn máy. Chúng có ít bộ phận chuyển động hơn, chiếm ít diện tích hơn, giúp giảm trọng lượng xe. Một chiếc 2025 Ford Mustang EcoBoost với động cơ bốn xi-lanh 2.3 lít tăng áp có trọng lượng 3,588 lb, trong khi chiếc Mustang GT được trang bị động cơ V8 có trọng lượng 3,832 lb. Ngoài ra, hệ thống phun xăng trực tiếp áp suất cao, van biến thiên thời gian và lớp lót bên trong xi-lanh có ma sát thấp là những cải tiến giúp động cơ bốn máy hiện đại mượt mà, phản ứng nhanh hơn so với thế hệ trước.
Mặc dù động cơ bốn máy đã có những cải tiến trong nhiều thập niên, nhưng chúng vẫn chưa hoàn hảo. Do động cơ bốn xi-lanh đánh lửa ít hơn trên mỗi vòng quay của trục khuỷu, chuyển động của chúng có thể kém êm ái hơn so với các động cơ V6 hoặc V8. Theo Edmunds, 2023 Highlander (bốn máy) có cabin xe ồn hơn nhiều so với động cơ V6, đặc biệt là khi vòng tua máy lên 3,000 vòng/phút.
Một nhược điểm khác liên quan đến khả năng kéo xe. 2025 Chevrolet Silverado 1500 được trang bị động cơ bốn xi-lanh 2.7 lít tăng áp có thể kéo tới khoảng 9.200 lb, trong khi cùng một chiếc xe tải được trang bị động cơ V8 6.2 lít có khả năng kéo lên tới 13,300 lb. Tương tự, với động cơ bốn xi-lanh 2.0 lít tăng áp cơ bản, Cadillac XT6 có thể kéo 1,000 lb; trong khi chiếc xe tương đương với động cơ V6 3.6 lít có khả năng kéo 4,000 lb.
Một số nhược điểm khác khó định lượng hơn: bảo trì và độ tin cậy. Để tạo ra mô-men xoắn lớn, động cơ bốn máy tăng áp cần áp suất cao, dẫn đến sinh nhiệt. Sự phức tạp cơ khí của bộ tăng áp, bộ làm mát trung gian và hệ thống ống dẫn bổ sung tạo ra thêm nhiều vấn đề tiềm ẩn so với động cơ hút khí tự nhiên. Động cơ tăng áp cũng đòi hỏi thay nhớt thường xuyên hơn. Mặc dù không có số liệu thống kê nào cho thấy động cơ bốn máy tăng áp kém tin cậy hơn hay đắt đỏ hơn, nhưng việc có nhiều bộ phận hơn thường đồng nghĩa với chi phí bảo trì cao hơn. (HD)
