Thất bại thảm hại của hãng xe Mỹ với động cơ tăng áp đầu tiên

Động cơ tăng áp turbo đã tạo ra cuộc cách mạng bước ngoặt trong ngành công nghiệp ô tô, cho phép những chiếc xe chạy hiệu suất cao và tiết kiệm nhiên liệu hơn. Với hãng xe Mỹ GM, đó là một thất bại thảm hại.

Vào năm 1962, hai công ty thuộc tập đoàn General Motors (GM) là Oldsmobile và Chevrolet đã khởi đầu một cuộc cạnh tranh nội bộ khốc liệt trong việc sản xuất một loại động cơ tiên tiến trong lĩnh vực xe hơi- động cơ tăng áp turbo.

Động cơ này sử dụng công nghệ tăng áp của các máy bay chiến đấu trong Thế chiến II, vừa có khả năng nâng cao hiệu suất, vừa có khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

Họ kỳ vọng chấm dứt thời kỳ “uống xăng như uống nước” của những chiếc ô tô Mỹ. Hai mẫu sản phẩm đầu tiên sử dụng động cơ turbo thế mới này là mẫu Olds F-85 Jetfire và Chevy Corvair Monza Spyder, được chế tạo hàng loạt đầu tiên tại Mỹ.

Thế nhưng, cả hai mẫu xe sử dụng công nghệ tăng áp đã thất bại thảm hại tới mức GM không dám nghĩ tới công nghệ này trong nhiều năm về sau.

Cuộc cạnh tranh nội bộ

Ngược dòng thời gian về thập niên 50 của thế kỷ trước, Oldsmobile khi đó đang là công ty dẫn đầu về công nghệ trong tập đoàn GM.

Năm 1956, Ed Cole trở thành Tổng giám đốc của công ty Chevrolet. Ông vốn là một người có tư duy đột phá và đã khởi xướng cuộc chạy đua công nghệ với công ty Oldsmobile. Từ đó, cuộc cạnh tranh giữa 2 công ty cùng tập đoàn GM bắt đầu.

Công nghệ tăng áp không phải là khái niệm cao siêu, chúng xuất hiện trên một số máy bay chiến đấu của Mỹ trong Thế chiến II như B-24 Liberator, P-38 Lightning và P-47 Thunderbolt. Sau chiến tranh, công nghệ tăng áp cũng được sử dụng ở một số loại xe tải trang bị động cơ diesel.

Khái niệm tăng áp rất dễ hiểu. Một phần năng lượng sản sinh từ động cơ chính sẽ trích ra, sử dụng để chạy một động cơ nhỏ hơn có nhiệm vụ nén thêm nhiên liệu, không khí vào xi-lanh của động cơ chính, giúp tăng hiệu suất của phản ứng đốt cháy nhiên liệu, động cơ sẽ hoạt động tiết kiệm nhiên liệu hơn.

Tuy nhiên, công suất lớn hơn đồng nghĩa với việc động cơ tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn. Điều này không phải vấn đề khó giải quyết với loại động cơ diesel. Bởi dầu diesel có nhiệt độ cháy thấp hơn so với xăng.

Điều mà hai công ty Oldsmobile và Chevrolet hướng tới chính là tiên phong đem công nghệ tăng áp lên động cơ xăng. Cả hai công ty đều bí mật phát triển công nghệ này một cách độc lập, riêng biệt.

Thất bại của mẫu xe Chevy Corvair Monza Spyder: Bài toán nhiệt lượng

Phần lớn các công ty con của GM đều hoạt động một cách bí mật, riêng rẽ. Ban đầu, dự án phát triển động cơ tăng áp của Chevrolet được ngụy trang thành một sản phẩm của Holden, một công ty con khác cũng thuộc GM.

Chevy Corvair là mẫu xe trang bị động cơ xăng tăng áp đầu tiên của Mỹ được thương mại hóa. Ảnh: GM

Khi chưa áp dụng công nghệ tăng áp, nhiệt lượng đã là một khó khăn đối với động cơ cấu tạo bằng nhôm của dòng Chevy Corvair. Và khi sử dụng công nghệ này, vấn đề nhiệt lượng càng trở nên khó giải quyết hơn gấp bội.

Trong quá trình thử nghiệm, động cơ của Chevy Corvair thường bị quá nhiệt và ngừng hoạt động. Để giải tỏa nhiệt lượng cho động cơ, người ta phải lắp thêm một quạt làm mát, sử dụng năng lượng truyền động từ dây cu-roa. Tuy nhiên do khối lượng quá nặng, cánh quạt không thể quay được khi động cơ ở vòng tua máy cao. Chevrolet đã làm việc với công ty Dupont để tạo ra một cánh quạt nhẹ hơn từ loại nhựa Delrin hiện đại, thế nhưng điều này lại càng làm vấn đề thêm trầm trọng.

Trong quá trình thử nghiệm chiếc Chevy Corvair, một tài xế lái thử đã cảm thấy bị ngạt thở và bỏng rát ở mắt. Các chuyên gia của Chevrolet và Dupont đã phải thử nghiệm liên tục để tìm ra nguyên nhân của sự cố.

Khi xe hoạt động ở công suất cao, dòng diện chạy qua ắc quy rất lớn, kèm thêm nhiệt lượng tỏa ra từ động cơ khiến dung dịch axit trong ắc quy bị bốc hơi, khí axit tỏa ra phản ứng với nhựa Delrin tạo thành khí formaldehyde và tràn vào khoang lái. Cuối cùng, để an toàn cánh quạt bằng nhựa Delrin bị loại bỏ và thay thế bằng cánh quạt chất liệu nhôm.

Tuy nhiên, sự thất bại của động cơ tăng áp không phải lý do để Chevrolet ngừng sản xuất dòng xe Corvair. Người đặt dấu chấm hết cho dòng xe này là Ralph Nader, một nhà hoạt động bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng tại Mỹ.

Trong một cuốn sách xuất bản năm 1965, ông này đã miêu tả chiếc Chevy Corvair như một cái bẫy tử thần đối với người sử dụng. Sau này Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường cao tốc Quốc gia (NHTSA) đã minh oan cho Chevy Corvair bằng một bản báo cáo dài 140 trang, đánh giá khả năng xử lý của chiếc xe này cũng tương đương so với những sản phẩm trong và ngoài nước.

Olds F-85 Jetfire

Trong khi đó, quá trình phát triển, thử nghiệm chiếc Olds F-85 Jetfire của Oldsmobile không ồn ào và nổi tiếng như Chevy Corvair nhưng các vấn đề lớn cũng lần lượt xuất hiện khi chiếc xe được bán ra.

Ông Jim Noel, một người chuyên nghiên cứu về mẫu Jetfire cho biết Oldsmobile đã sử dụng phương pháp làm mát động cơ giống như người ta đã làm trên máy bay. Một hỗn hợp gồm nước và cồn được sử dụng để làm mát cổ hút gió, làm tăng khả năng đưa không khí vào động cơ, hạ nhiệt và giảm thiểu các vấn đề trong quá trình đánh lửa.

Ông Jim Noel trên chiếc Olds F-85 Jetfire đời 1962. Ảnh: NYTimes

Chiếc Jetfire chứa hỗn hợp nước – cồn trong một bình chứa riêng có dung tích khoảng 5 lít và đặt cho một cái tên rất mĩ miều là “dung dịch tăng áp tên lửa”. Tuy nhiên, nếu người lái sử dụng tính năng tăng áp thì bình chứa này sẽ bị cạn trong khoảng 2 tuần và nhiều người đã quên không bơm đầy chúng. Tồi tệ hơn, qua một thời gian hỗn hợp nước – cồn sẽ làm cổ hút khí, màng ngăn bị giòn, gãy hỏng. Các cặn bẩn sẽ tích tụ lại và làm kẹt tuabin, động cơ ngừng hoạt động. Trong khi đó, bộ tăng áp vẫn nén nhiên liệu vào các xi-lanh. Khi động cơ khởi động trở lại sẽ xảy ra hiện tượng thủy kích, làm gãy hỏng píttông.

Một số luật sư đã biết đến sự cố này và yêu cầu Oldsmobile phải có thiết bị đảm bảo an toàn. Không may cho hãng là các thiết bị an toàn này thường khóa luôn tính năng của bộ tăng áp khiến chúng trở nên vô dụng.

Sau này, Oldsmobile đã cung cấp cho khách hàng tùy chọn loại bỏ bộ tăng áp trên chiếc Jetfire. Theo thông tin, trong số 9.607 chiếc Jetfire được sản xuất, khoảng 80% chiếc đã bị tháo bộ tăng áp.

Cả Oldsmobile và Chevrolet đều tuyên bố rằng mình là công ty đầu tiên đưa bộ tăng áp lên xe ô tô chạy xăng. Oldsmobile là công ty đưa ra tuyên bố trước nhưng Chevrolet lại là công ty đưa sản phẩm ra thị trường sớm hơn.

“Dù đứng là đầu tiên hay đứng thứ hai, những chiếc xe này đều mang đến tai tiếng cho động cơ tăng áp trên xe hơi”. Cho đến tận những năm 80, “GM không sản xuất thêm một chiếc xe sử dụng động cơ tăng áp nào khác” ông Jim Noel phát biểu.

Sự tham gia của hãng Saab

Sau những thất bại của GM, động cơ tăng áp chỉ còn xuất hiện trên xe tải, xe đua và một số loại xe hiệu suất cao sản xuất giới hạn số lượng.

Điều đó đã bị thay đổi vào năm 1979 khi Robert Sinclair trở thành chủ tịch của công ty Saab tại Mỹ. Vốn có kiến thức về tiếp thị và bán hàng, Robert Sinclair đã thay đổi chiến lược kinh doanh của Saab.

Trong một cuộc họp với ban quản trị công ty, Robert Sinclair đã tuyên bố:

“Các bạn muốn xây dựng một chiếc Volkswagen phong cách Bắc Âu, nhưng tôi lại muốn bán một chiếc Porsche 4 chỗ, hiệu suất cao của Thụy Điển.”

“Chúng ta là công ty duy nhất sở hữu động cơ tăng áp trên một sản phẩm thương mại và những chiếc xe này có khả năng vô cùng lớn”.

Vào năm 1978, lần đầu tiên sau thất bại của tập đoàn GM, hãng xe Thụy điển Saab đã tung ra thị trường mẫu xe thương mại Saab 99 trang bị động cơ tăng áp. Dù không được đánh giá cao về độ tin cậy nhưng chiếc xe thế hệ mới của Saab cũng đã gây được tiếng vang lớn trên thị trường xe hơi.

Saab 99 mới là mẫu xe làm nên danh tiếng của động cơ tăng áp. Ảnh: NYTimes

Tới năm 1982, Saab đã bổ sung tính năng “Kiểm soát hiệu suất tự động” mang tính đột phá trong công nghệ động cơ tăng áp. Một micrô được bố trí riêng để thu âm thanh phát ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu trong động cơ để từ đó đưa ra các xử lý phù hợp, giúp động cơ hoạt động hiệu quả, đáng tin cậy và tiết kiệm nhiên liệu.

Có thể nói, Saab đã có công lớn trong việc giúp động cơ tăng áp trở nên thiết thực, bền bỉ và có được sự tin cậy của người tiêu dùng. Một nhân viên đại lý xe của Saab cho biết anh này bán được nhiều logo “Turbo” còn hơn cả bán xe ô tô.

Khi các vấn đề kỹ thuật được giải quyết, động cơ tăng áp dần quay trở lại thị trường vào thập niên 80. Một số mẫu xe nổi tiếng sử dụng động cơ tăng áp trong thời kỳ này có thể kể đến như Porsche 944, Ford Mustang SVO, Datsun 280ZX, Dodge Daytona Shelby Z và Chrysler LeBaron GTS.

Theo báo cáo của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ, đến năm 2020, có đến 35% số xe đăng ký mới được trang bị động cơ tăng áp.

Trong tờ rơi quảng cáo năm 1962, Oldsmobile đã tuyên bố động cơ tăng áp của chiếc F-85 Jetfire là một cuộc cách mạng. Rốt cuộc thì công ty này cũng nói đúng, chỉ là tuyên bố này sớm mất 16 năm.