Ưu nhược điểm của động cơ xăng và động cơ diesel 

Cả hai đều có những thế mạnh riêng của mình để tồn tại song hành

Khoảng gần chục năm về trước, các dòng xe du lịch hoặc xe bán tải trang bị động cơ diesel xuất hiện trên thị trường Việt Nam có chất lượng không được tốt lắm. Hầu hết chúng đều rất ồn, rung và thậm chí là nhả khói mù mịt. Những chiếc xe Isuzu Hi-Lander hay SsangYong Musso những năm 2003 - 2004 có thể vẫn còn là nỗi ám ảnh trong tâm trí của nhiều người Việt Nam mỗi khi chúng tăng ga trên những con phố.

Nhưng ngay sau đó, sự xuất hiện của Ford Everest lần đầu tiên vào giữa năm 2005 đã đánh dấu một bước ngoặt lớn trên phân khúc xe đa dụng trang bị động cơ diesel lắp ráp tại thị trường Việt Nam. Sự êm ái với tính năng vận hành mạnh mẽ của Everest đã làm thay đổi quan niệm về động cơ diesel. Ford Everest có cả bản động cơ xăng, nhưng động cơ diesel đã lấn át quá mạnh khiến Everest động cơ xăng phải từ bỏ thị trường sau hơn 2 năm ra mắt.

Sau đó, vào năm 2008, Ford thử nghiệm đưa Focus diesel, nhưng kết quả thì hoàn toàn ngược lại và đây là ví dụ về sự thất bại của xe du lịch trang bị động cơ diesel tại Việt Nam, mặc dù dòng xe này luôn nằm trong những mẫu xe bán chạy nhất tại châu Âu.

Lợi thế của xe diesel là sức kéo lớn ngay cả ở tốc độ thấp

Nhận thấy tiềm năng đó, hàng loạt xe SUV trang bị động cơ diesel đã ra đời trong nửa thập kỷ qua và hầu hết đều đã thân thiện hơn, vận hành êm ái hơn như Toyota Fortuner, Mitsubishi Pajero Sport, Kia Sorento, và đặc biệt là mẫu xe sang Mercedes-Benz GLK 220 Cdi có thể khiến người ngồi trong không thể nhận ra nó được trang bị động cơ diesel. Ở phân khúc xe bán tải, hầu hết các gương mặt đều trang bị động cơ diesel như Ford Ranger, Toyota Hilux, Nissan Navara, Chevrolet Colorado, Mazda BT-50, Isuzu D-Max, riêng Mitsubishi Triton thì có cả hai loại động cơ là xăng và diesel.

Vậy câu hỏi đặt ra là sự thành công của bản máy dầu ở nhiều phân khúc xe có phải là do bản máy dầu tốt hơn bản máy xăng? Tại sao vẫn có những mẫu xe máy xăng cỡ lớn thành công? Có nên ưu tiên dùng động cơ diesel để tiết kiệm chi phí nhiên liệu hay không? Và bạn sẽ bỏ cả đống tiền để mua phiên bản động cơ nào khi đứng trước hai sự lựa chọn?

Để trả lời được những câu hỏi trên, bạn phải hiểu được những điểm là ưu thế hay cả những nhược điểm của từng loại động cơ trước khi cân nhắc lựa chọn chiếc xe phù hợp nhất với mình. Dưới đây là các tiêu chí quan trọng nhất khi so sánh giữa bản trang bị cơ xăng và bản trang bị động cơ diesel của cùng một dòng xe.

Xe xăng êm hơn và tăng tốc tốt hơn

1. Công suất và tăng tốc: Động cơ xăng

Thông thường, nếu hai động cơ của một dòng xe có dung tích xy-lanh tương đương thì động cơ xăng sẽ cho công suất lớn hơn, trong khi đó động cơ diesel lại cho mô-men xoắn lớn hơn. Có thể đơn cử như Toyota Fortuner 2.7V 2013 có công suất 158 mã lực và mô-men xoắn 241Nm, trong khi đó Fortuner 2.5G 2013 có gắn turbo biến thiên cho công suất chỉ 142 mã lực, (kém tới 16 mã lực) nhưng mô-men xoắn lên tới 343Nm (cao hơn tới 102Nm).

Chính vì vậy, nếu đang tìm kiếm một chiếc xe có khả năng tăng tốc tốt và linh hoạt hơn, sử dụng xe chủ yếu trong thành phố, nơi mà điều kiện giao thông đặt ra một tiêu chí quan trọng là xuất phát nhanh chóng và không thường xuyên kéo theo rơ-mooc hay tải nặng thì bạn sẽ cần một chiếc xe động cơ xăng.

Về mặt thiết kế và cơ cấu kỹ thuật, động cơ xăng đạt được công suất tối đa ở số vòng tua lớn hơn và cũng thường đạt số vòng tua tối đa lớn hơn so với động cơ diesel. Điều này cho phép động cơ xăng đạt công suất lớn hơn và thời gian tăng tốc 0 – 100km/h nhanh hơn.

Khả năng tăng tốc quan trọng tới mức nào?

Phần lớn các nhà sản xuất ôtô khi cho ra mắt một mẫu xe mới đều công bố khả năng tăng tốc của xe, thông thường là bao nhiêu giây để đạt tốc độ 0 – 100km/h. Vậy điều này có tầm quan trọng tới mức nào mà khiến nhiều hãng xe đôi khi chạy đua ráo riết?

Hãy hình dung tình huống bạn muốn vượt một chiếc xe tải cỡ lớn trên xa lộ. Với một chiếc xe tăng tốc tốt, bạn có thể chỉ mất vài giây là đã vọt lẹ và cho xe tải “ăn khói”, nhưng với một chiếc xe ì ạch, bạn có thể phải mất khoảng thời gian gấp đôi, thậm chí gấp ba lần hoặc hơn thế. Điều đó không chỉ đơn thuần là tác động đến cảm giác của người cầm lái, mà tầm quan trọng số một là độ an toàn khi vượt. Trong đua xe thể thao, điều này lại càng quan trọng.

2. Mô-men xoắn và sức kéo: Động cơ diesel

Khác với trường hợp trên, nếu khả năng kéo mooc và tải trọng lớn là ưu tiên hàng đầu của bạn thì một chiếc xe trang bị động cơ diesel là lựa chọn tối ưu. Ưu thế về mô-men xoắn của động cơ diesel phù hợp một cách hoàn hảo đối với nhu cầu tải trọng lớn và lên dốc cao, hoặc khi cần sức kéo lớn ở tốc độ thấp trên những địa hình gồ ghề, chẳng hạn như bạn cần chở cả chục bao xi-măng và sắt thép đến tận chân công trình xây dựng, hoặc chuyên chở nguyên vật liệu trên các công trường, khu mỏ, đi xuyên rừng…

Nguyên do gốc rễ của vấn đề này là tỷ số nén của động cơ diesel ngày nay rất lớn để có thể đốt cháy nhiên liệu diesel (thường là khoảng trên 16:1, thậm chí đến 24:1, chẳng hạn như của mẫu Mercedes-Benz GLK 220 là 16,2:1), trong khi tỷ số nén của động cơ xăng chỉ khoảng 9:1 đến 13:1, đơn cử như của mẫu Mercedes-Benz GLK 300 là 11,3:1).

Hơn nữa, động cơ diesel thường đạt được công suất và mô-men xoắn tối đa ở số vòng tua rất thấp, chẳng hạn như Fortuner G đạt 343Nm trong dải vòng tua từ 1.600 – 2.800 vòng/phút. Chính vì vậy, động cơ diesel kém linh hoạt hơn, nhưng lại có thể cho mô-men xoắn rất lớn ở tốc độ thấp. Như vậy, nếu hai chiếc xe dung tích xy-lanh tương đương và phải chở cùng một lượng hàng hóa như nhau thì xe trang bị động cơ diesel sẽ có lực kéo tốt hơn động cơ xăng, đặc biệt là khi ở tốc độ thấp.

Ưu thế của động cơ diesel được thể hiện trong những tình huống như thế này

3. Tiết kiệm nhiên liệu: Động cơ diesel

Nhiên liệu diesel có tỷ trọng sinh năng lượng cao hơn so với nhiên liệu xăng khi bị đốt cháy. Theo thông tin từ tạp chí TruckTrend, một lít nhiên liệu diesel chứa khoảng 39.000BTU năng lượng, trong khi đó một gallon xăng chỉ chứa khoảng 33.000BTU. Điều đó có nghĩa là để cùng sản sinh ra một công suất như nhau thì cần một lượng xăng nhiều hơn so với diesel. Điều đó cũng đồng nghĩa với việc động cơ diesel có hiệu quả đốt cháy nhiên liệu tốt hơn động cơ xăng trên cùng một dòng xe, cùng thời kỳ phát triển.

Bên cạnh đó, các loại động cơ diesel sử dụng phương pháp phun nhiên liệu trực tiếp hiệu quả hơn (nhiên liệu được bơm trực tiếp vào bên trong xy-lanh) so với việc sử dụng vòi bơm nhiên liệu trong động cơ xăng với phương pháp trộn xăng với không khí bên trong cổ góp nạp.

Hầu hết các động cơ diesel ngày nay (của các hãng xe như Hyundai, Kia, Toyota, Ford, Mercedes-Benz,…) đã sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điều khiển bằng điện tử (điều chỉnh áp suất phun, thời điểm và lượng nhiên liệu phù hợp) nên hiệu quả đốt cháy còn tốt hơn nữa. Chính vì vậy, hệ thống phun nhiên liệu của động cơ diesel có lượng nhiên liệu thất thoát (không được đốt hết và theo khí thải thoát ra ngoài) ít hơn.

4. Chi phí nhiên liệu: Động cơ diesel

Autocar Vietnam sẽ không bình luận quá nhiều về vấn đề giá cả nhiên liệu, bởi bất kỳ ai đã từng sử dụng bất kỳ một loại phương tiện trang bị động cơ đốt trong nào cũng có thể biết ngay khi bước vào cây xăng lần đầu tiên. Do nhiên liệu diesel được lọc dễ dàng hơn, tiêu tốn ít thời gian hơn từ công đoạn dầu thô thành sản phẩm cuối cùng, nên giá thành của nhiên liệu diesel thường thấp hơn so với nhiên liệu xăng. Tại Việt Nam, chênh lệch giá giữa xăng và diesel có thể từ 2.500 – 3.000VND.

Không chỉ có giá nhiên liệu thấp hơn, động cơ diesel thường tiêu thụ ít nhiên liệu hơn so với động cơ xăng cùng cỡ, nên nếu xét trên cùng một hành trình (chẳng hạn từ một điểm A đến một điểm B) với điều kiện đường sá bình thường thì một chiếc xe diesel sẽ tiêu tốn ít tiền của bạn hơn. Xét về dài hạn, số tiền có thể sẽ khổng lồ.

Có thể lấy ví dụ về chiếc xe SUV phổ biến nhất Việt Nam hiện nay là Fortuner, bản 2.7V chạy 100km hết khoảng 320.000VND tiền xăng, trong khi bản 2.5G chạy 100km chỉ hết khoảng 170.000VND tiền dầu diesel ở thời giá đầu tháng 10/2013. Nếu mỗi ngày mỗi xe chạy khoảng 30km thì chỉ trong 1 năm số tiền mua xăng cho Fortuner 2.7V cao hơn số tiền mua dầu diesel cho Fortuner 2.5G khoảng trên 15 triệu VND.

5. Thân thiện với môi trường: Động cơ xăng

Thủ phạm gây ra khói muội của động cơ diesel chính là nồng độ sulphur có trong loại nhiên liệu này. Ngày nay, mặc dù các hãng sản xuất xăng dầu đã rất nỗ lực để sản xuất ra loại dầu diesel với nồng độ sulfur thấp, nhưng nhiên liệu diesel khi bị đốt cháy vẫn thải ra nhiều khói hơn rất nhiều so với xăng bị đốt cháy.

Không chỉ làm cho ống xả bám đầy muội đen, động cơ diesel còn tụt hậu so với động cơ xăng ở khía cạnh nồng độ ô-xit ni-tơ (NOx) và vấn đề khí thải. Đó là nguyên nhân chính gây ra muội đen bám trên ống xả, trong khi NOx là một trong những thành phần độc hại của khói. Để giảm các chất độc hại thải ra môi trường, phần lớn các loại ôtô hiện đại đều được trang bị thêm bộ trung hòa khí xả. Tuy nhiên, động cơ diesel vẫn luôn đứng sau động cơ xăng ở khía cạnh này.

Khí xả của xe diesel thường có nhiều muội đen

6. Chi phí ban đầu thấp: Động cơ xăng

Như đã đề cập ở trên, động cơ diesel có tỷ số nén rất cao, cao hơn rất nhiều so với tỷ số nén của động cơ xăng. Chính vì vậy, áp suất trong xy-lanh của động cơ diesel rất cao, nên nhiều chi tiết trên động cơ diesel được sản xuất để có thể chịu đựng được áp lực làm việc lớn hơn so với động cơ xăng.

Các bộ phận điển hình được thiết kế lớn hơn và cũng phải chắc chắn hơn, như đầu xy-lanh và thành xy-lanh dày hơn, thanh truyền khỏe hơn, piston dày hơn, trục khuỷu và các hệ thống van cũng khỏe hơn, và các quả đối trọng gắn trên trục khuỷu của một động cơ diesel cũng lớn hơn rất nhiều. Các bộ phận này thường có giá thành đắt hơn so với chi tiết tương tự trên động cơ xăng có dung tích tương đương trên dòng xe đó.

Piston và thanh truyền của động cơ xăng nhỏ hơn rất nhiều so với các chi tiết này trên động cơ diesel mặc dù có cùng đường kính xy-lanh

Tuy nhiên, chi phí ban đầu thấp không có nghĩa là phiên bản động cơ xăng rẻ hơn bản diesel tương đương. Giá bán của một sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong yếu tố quan trọng là quy luật cung cầu trên thị trường.

Một yếu tố bất lợi khác của động cơ diesel là các bộ phận được làm chắc chắn hơn sẽ kéo theo việc trọng lượng động cơ bị tăng lên. Đơn cử như trọng lượng của bộ piston và thanh truyền của một động cơ xăng 3.0 V6 chỉ khoảng 1,18kg, trong khi bộ piston và thanh truyền của động cơ diesel 3.0 V6 lên tới 2,55kg. Một động cơ diesel có thể nặng hơn tới vài chục ki-lô-gram so với một động cơ xăng có dung tích xy-lanh tương đương.

7. Độ êm và yên tĩnh: Động cơ xăng

Đây là một thực tế mà bất kỳ ai đã từng sử dụng cả hai dòng xe đều có thể cảm nhận được. Tuy nhiên, để có kết luận chính xác vấn đề này, Autocar Vietnam cũng như Autocar UK đã từng tiến hành đo độ ồn bên trong ca-bin của khá nhiều dòng xe trong cùng một điều kiện vận hành tương đương nhau.

Để cải thiện vấn đề, các hãng sản xuất xe hơi đã có những cải tiến lớn trong việc cách âm khoang xe và ứng dụng các công nghệ giảm tiếng ồn động cơ diesel trong vòng một thập kỷ qua, nhưng các dòng xe trang bị động cơ diesel vẫn ồn hơn và rung hơn so với các phiên bản “anh em” của nó trang bị động cơ xăng.

Ở chế độ không tải, tiếng ồn của động cơ diesel có thể cảm nhận rõ, trong khi tiếng ồn của động cơ xăng thì hầu như rất thấp, thậm chí có những mẫu xe tĩnh lặng tới mức rất khó có thể cảm nhận được là động cơ đang nổ. Khi tăng tốc ở tốc độ thấp, động cơ diesel vẫn ồn hơn. Khi đã đạt tốc độ cao trên xa lộ, khoảng cách về độ ồn giữa hai dòng động cơ có thể rút ngắn, nhưng động cơ xăng vẫn là “kẻ” chiến thắng.

Đơn cử như khi so sánh độ ồn của mẫu Mitsubishi Pajero Sport Ultimate 3.0 máy xăng với mẫu Pajero Sport 2.5 máy dầu, sự chênh lệch độ ồn trong ca-bin rất rõ rệt. Ở chế độ không tải, bản máy xăng chỉ 43dB, nhưng bản máy dầu lên đến 52dB, ở tốc độ 100km/h thì bản máy xăng là 65dB trong khi bản máy dầu là 67dB. Những con số trên có thể không chính xác đến 100% do ở các thời điểm khác nhau thì tốc độ gió khác nhau, nhưng chúng cũng phản ánh một cách khá chân thực về khía cạnh này của hai loại động cơ.

8. Dễ khởi động khi thời tiết lạnh: Động cơ xăng

Tháng 12 năm ngoái, một thành viên của câu lạc bộ Triton Hà Nội trong chuyến dã ngoại ở Mẫu Sơn đã phải gọi điện về Hà Nội để nhờ chuyên gia tư vấn khởi động chiếc bán tải trang bị động cơ diesel của mình. Người lái xe đã làm theo tư vấn từ xa là nhấc tạm bầu lọc gió ra, rồi xịt dung dịch RP7 vào cửa hút gió trong khi khởi động, và động cơ xe lại nổ giòn. Khi động cơ đã nổ, anh lại lắp bầu lọc gió trở lại để tiếp tục hành trình.

Mặc dù Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, với nhiệt độ mùa đông xuống không quá thấp, nhưng đã có không ít lái xe đã từng phải lúng túng và vất vả trong việc khởi động động cơ diesel giữa tiết trời lạnh giá của vùng miền núi.

Khi nhiệt độ ngoài trời xuống quá thấp, động cơ diesel thường khó khởi động hơn do buồng đốt không đủ ấm đẻ làm nhiên liệu tự bốc cháy

Lý do của sự cố này là động cơ diesel không có bugi đánh lửa như động cơ xăng. Nhiên liệu tự động bốc cháy ngay khi được bơm vào xy-lanh trong điều kiện áp suất trong buồng đốt đã bị nén ở mức rất cao. Khi nhiệt độ bên trong xy-lanh quá lạnh (thường là dưới -1 độ C, nhiều xe khó nổ ngay khi nhiệt độ xuống dưới 5 độ C), không khí không đủ nóng để làm nhiên liệu diesel bốc cháy.

Để giải quyết vấn đề này, các loại động cơ diesel hiện đại sử dụng một máy tính có bộ cảm biến để xác định nhiệt độ bên trong xy-lanh và bơm nhiên liệu vào muộn hơn trong kỳ nén nổ. Bằng cách bơm nhiên liệu vào khi piston đã rất gần điểm chết trên, áp suất trong xy-lanh cao hơn và không khí bên trong nóng hơn, nhiên liệu sẽ dễ nổ hơn. Một phương pháp phổ dụng khác là hầu hết các loại động cơ diesel ngày nay được trang bị thêm một bugi sấy để làm ấm xy-lanh trước khi khởi động.

Bật chìa khóa và chờ đợi

Khi bật chìa khóa điện ở xe trang bị động cơ diesel hiện đại, đèn bugi sấy sẽ bật sáng trên bảng đồng hồ. Hãy đợi đến khi chiếc đèn này tắt (báo hiệu nhiệt độ bên trong buồng đốt đã đạt tới mức tối ưu) mới khởi động động cơ. Hãy đọc kỹ sách hướng dẫn sử dụng xe để biết thêm về vấn đề này.

9. Chi phí bảo dưỡng định kỳ: Động cơ xăng

Do đặc điểm của động cơ diesel so với động cơ xăng của cùng một dòng xe là có một số chi tiết phức tạp hơn (như lọc nhiên liệu tích hợp cả bộ tách nước), hệ thống vòi phun cao áp cần được chăm sóc thường xuyên hơn, lượng dầu bôi trơn thường nhiều hơn nên việc bảo dưỡng định kỳ đối với xe bản diesel thường có chi phí cao hơn chút ít so với bản máy xăng cùng dòng. Tuy nhiên, sự chênh lệch này gần như không đáng kể.

10. Chi phí bảo dưỡng dài hạn và độ bền bỉ: Động cơ diesel

Mặc dù một động cơ xăng có thể rất ít khi phải tải nặng so với động cơ diesel, nhưng tuổi thọ của động cơ diesel có thể gấp đôi, cá biệt có trường hợp gấp 3 lần so với động cơ xăng tiêu chuẩn tương đương. Ghi nhận thực tế trong điều kiện sử dụng tại Việt Nam cho thấy một động cơ xăng có thể vận hành trung bình từ 28 – 30 vạn ki-lô-mét là phải đại tu, trong khi đó con số đối với động cơ diesel có thể lên đến 50 – 55 vạn ki-lô-mét.

Khảo sát thực tế tại nhiều nước châu Âu cho thấy một động cơ diesel của Mercedes-Benz thậm chí còn có tuổi thọ lên đến 1 triệu ki-lô-mét trong điều kiện được chăm sóc tốt. Đó cũng là một trong những lý do khiến xe Mercedes-Benz E-class máy diesel (vừa êm ái, vừa bền bỉ) là lựa chọn số 1 của các hãng kinh doanh dịch vụ taxi tại nhiều nước ở châu lục này.

Với ưu thế là bền bỉ và êm ái, E-class trang bị động cơ diesel trở thành lựa chọn số 1 của dịch vụ vận chuyển hành khách ở nhiều nước châu Âu

Hãy thử làm một phép tính vui, nếu mỗi ngày chạy khoảng 50km thì bạn có thể yên tâm sử dụng một chiếc xe xăng trong khoảng 15 năm trước khi cần đại tu máy, còn nếu sở hữu một chiếc xe diesel thì thời gian sử dụng sẽ khoảng 30 năm. Với những ai chỉ sử dụng nhẹ nhàng trong thành phố với quãng đường chỉ khoảng 20km/ngày thì một chiếc xe ôtô chất lượng tốt, được chăm sóc đầy đủ, có thể tồn tại song song với cả cuộc đời của họ, ít nhất là động cơ.

Yêu cầu đặc biệt của động cơ diesel

Hệ thống nhiên liệu trong động cơ diesel đời mới điều khiển bằng điện tử cần được chăm sóc đặc biệt. Nhiên liệu diesel không chỉ là yếu tố để động cơ làm việc, mà còn chứa chất bôi trơn cho toàn bộ các chi tiết bên trong hệ thống nhiên liệu. Chính vì vậy, nhiên liệu diesel cần có sự tinh khiết cao, phải được lọc kỹ và tách nước cẩn thận.

Nếu nhiên liệu diesel bị lẫn tạp chất, các chi tiết siêu chính xác như bơm cao áp hay vòi phun cao áp điện tử sẽ bị kẹt. Kẹt kim phun sẽ khiến động cơ không thể nổ được, còn mức độ nhẹ là xe bị rung giật do chỉ có một kim phun nào đó bị kẹt. Do hầu hết các động cơ diesel chỉ có 1 bơm cao áp chung cho tất cả các vòi phun, nên bơm cao áp bị hỏng thì sẽ làm cho toàn bộ các xy-lanh không được cung cấp nhiên liệu.

Nguồn autocar