VVT-i – “bảo bối gia truyền” của Toyota

Thuật ngữ VVT – Variable Valve Timing (đóng mở van biến thiên) xuất hiện từ năm 1991 trên động cơ mã 4A-GE của Toyota. Công nghệ này góp phần đưa hãng xe Nhật Bản trở nên thành công trên toàn thế giới. Đến năm 1996, hệ thống Variable Valve Timing with intelligence (VVT-i – van biến thiên thông minh) xuất hiện, là phiên bản nâng cấp thay thế cho VVT. Ngoài Toyota, các hãng xe cũng đi theo cách giải quyết vấn đề tương tự nhưng với những tên gọi khác. Chẳng hạn Honda có i-VTEC, trên Mitsubishi là MIVEC hay BMW phức tạp hơn chút với VANOS.

Về cơ bản, VVT-i có nhiệm vụ thay đổi độ mở và thời gian mở của van (xu-pap) nạp nhằm tối ưu hiệu suất động cơ. Trước đó ở các động cơ thông thường, xu-pap nạp chỉ có độ mở cố định khiến lượng không khí vào không đủ đốt cháy hết nhiên liệu, dẫn tới hao phí nhiên liệu rất nhiều. Hệ thống VVT-i được hỗ trợ bởi các cảm biến vị trí bướm ga cũng như thông tin về lưu lượng khí nạp, nhiệt độ động cơ để ECU tính toán đưa ra lượng khí tối ưu vào buồng đốt. Toàn bộ quá trình này chỉ diễn ra trong vài phần nghìn giây.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng, chỉ bằng cách tối ưu lượng khí nạp ở từng thời điểm, chiếc xe sẽ tiết kiệm được khoảng 20% nhiên liệu, đồng thời tăng mô-men xoắn và giảm chất phát thải. Tức là, xe tiết kiệm nhiên liệu hơn, và thân thiện môi trường hơn.

Nhiều người cho rằng công nghệ VVT-i xuất hiện quá lâu trên những chiếc Toyota mà không có sự cải tiến nào, nhưng đánh giá này mang phần chủ quan. Năm 1998, tức là chỉ sau 2 năm ra đời VVT-i, động cơ 3S-GE của Toyota đã được ứng dụng công nghệ Dual VVT-i. Như tên gọi, Dual VVT-i tức là VVT-i kép. Ngoài việc điều khiển thời gian đóng, mở và lượng khí nạp ở xu-pap nạp, xe còn làm điều tương tự với xu-pap xả. Khi đó, lượng khí xả ra bao nhiêu, xả vào lúc nào là do máy tính quyết định. Lexus IS đời 1999 là mẫu đầu tiên được lắp động cơ này. Sau đó nó được áp dụng rộng rãi trên các dòng Avalon hay Camry cấu hình V6.

Hiện hầu hết các mẫu xe của Toyota trên thế giới cũng như bán ở Việt Nam đều sử dụng công nghệ này. Ví như gà đẻ trứng vàng Vios, cũng nâng cấp từ VVT-i lên Dual VVT-i vào năm 2016. Đến nay, đây vẫn là một trong những “key word” để tìm kiếm giá trị trên chiếc sedan cỡ B. Vios dùng máy 1.5, công suất 107 mã lực, mô-men xoắn 140 Nm, cao hơn tương đối so với Accent dùng máy 1.4L, công suất 100 mã lực và mô-men xoắn 132 Nm. Dù dùng máy to hơn đối thủ, nhưng Vios lại có mức tiêu hao nhiên liệu trên đường hỗn hợp là 5,78 lít/100 km, ít hơn so với Accent là 6,2 lít/100 km.

Toyota Vios GR-S, biến thể Vios thể thao và hiện đại nhất của Toyota Việt Nam.

Vì sao sau 30 năm, Toyota vẫn trung thành với hệ thống VVT-i? Bởi sự bền bỉ và hiệu quả của nó phù hợp với triết lý sản phẩm của Toyota. Hãng xe Nhật không làm ra những mẫu xe thiên hướng lái thể thao, mà làm xe đi lại tin cậy hàng ngày. Các hãng chọn tăng tỷ số nén hay thêm bộ tăng áp, siêu nạp để tăng hiệu suất động cơ cũng như công suất. Tuy nhiên các giải pháp này đều ít nhiều mang đến những đánh đổi nhất định về độ bền cũng như chi phí bảo trì, sửa chữa. Dù vậy, các hãng sẽ vẫn trung thành với lựa chọn của riêng mình, bởi nhu cầu của khách hàng mỗi dòng xe của mỗi hãng là khác nhau. Không thể bắt khách hàng BMW phải dùng xe không turbo mà vẫn mạnh mẽ đồng thời tiết kiệm, và cũng không thể đưa lựa chọn thêm turbo cho những khách Toyota không muốn tốn nhiều tiền nuôi xe, chăm sóc.

Ngoài VVT-i cho động cơ xăng thông thường, còn có biến thể VVT-iE là phiên bản sử dụng bộ truyền động môtơ điện để điều khiển thời gian đóng mở xu-pap nạp, còn xu-pap xả vẫn được điều khiển bởi truyền động thủy lực, hệ thống này ban đầu được phát triển cho những chiếc Lexus. Năm 2007, LS460 là mẫu xe đầu tiên được trang bị VVT-iE. Lần lượt các năm tiếp theo Toyota cho ra đời các biến thể khác như Valvematic trên mẫu MPV Noah và VVT-iW trên Lexus NX-200t.