Khi nhắc đến các kỹ năng liên quan đến tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường trong lĩnh vực ô tô, hầu hết mọi người đều nhanh chóng nghĩ đến năng lượng mới, trong khi chỉ một số ít cân nhắc đến tầm quan trọng của công nghệ nhẹ hóa.
Khái niệm "nhẹ hóa ô tô" ban đầu xuất phát từ môn thể thao đua xe, nơi trọng lượng nhẹ hơn đồng nghĩa với khả năng xử lý tốt hơn, tăng tốc nhanh hơn với cùng công suất, và rút ngắn khoảng cách khởi động cũng như phanh.
Ứng dụng vật liệu nhẹ
Để giảm trọng lượng mà vẫn duy trì đủ độ bền và an toàn, các xe đua sử dụng nhiều biện pháp nhẹ hóa, như áp dụng các vật liệu mạnh mẽ nhưng nhẹ như hợp kim nhôm magiê, gốm, sợi thủy tinh và composite sợi cacbon. Tuy nhiên, điểm chung của các vật liệu này là chi phí cao.
Tuy vậy, việc sử dụng rộng rãi trong các xe đua, cùng với sự gia tăng sản lượng sản xuất, đã góp phần giảm chi phí, khiến chúng có thể được tích hợp vào các xe sản xuất phổ thông. Mặc dù công nghệ nhẹ hóa có vẻ không nổi bật đối với công chúng, các nhà sản xuất ô tô vẫn đầu tư đáng kể nguồn lực và nhân lực, mang lại những kết quả ấn tượng.
Trọng lượng nhẹ và hiệu suất tốc độ
Đối với các dòng xe thể thao, tốc độ là yếu tố hàng đầu, biến hiệu suất động cơ trở thành một khía cạnh quan trọng. Trong khi hầu hết các nhà sản xuất tập trung phát triển động cơ để tăng công suất, Lotus lại chọn cách tiếp cận độc đáo: ưu tiên giảm trọng lượng để cải thiện hiệu suất, rõ ràng qua các mẫu xe như Elise và Exige.
Cả hai mẫu xe này đều sử dụng chung nền tảng, trong đó Exige được tối ưu hóa cho đua xe GT3. Chiến lược nhẹ hóa của chúng bao gồm ba điểm chính:
1. Thân xe bằng vật liệu composite thay thế thân thép truyền thống.
2. Khung gầm nhôm đùn đặc biệt, chỉ nặng 65 kg, cung cấp độ cứng xoắn tuyệt vời, giảm trọng lượng và tăng độ bền kết cấu so với khung gầm hàn thông thường.
3. Nội thất được tối giản, chỉ giữ lại các hiển thị cần thiết cho việc lái xe, điều hòa, và âm thanh trên bảng điều khiển, cùng với một bảng trung tâm bằng nhựa cứng và khung sàn bằng nhôm.
Ứng dụng trong xe phổ thông
Dù Lotus có cách tiếp cận riêng, các nhà sản xuất siêu xe khác, như Lamborghini, cũng ưu tiên giảm trọng lượng và sử dụng rộng rãi sợi carbon trong các mẫu xe từ năm 2010. Sau xe đua và siêu xe, công nghệ nhẹ hóa đang dần được áp dụng vào các xe động cơ đốt trong phổ thông nhờ chi phí giảm. Ở các loại xe này, nhẹ hóa nhằm cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm lượng khí thải CO2.
Tiềm năng mạnh mẽ
Phạm vi của công nghệ nhẹ hóa vượt xa các ví dụ trên, bao gồm thiết kế cấu trúc hợp lý và sử dụng vật liệu nhẹ trong động cơ, hệ truyền động, hệ thống treo, thân xe và các phụ kiện khác.
Dù là để cải thiện khả năng tăng tốc, tăng độ ổn định khi vận hành, giảm khoảng cách phanh để nâng cao an toàn, tăng hiệu suất nhiên liệu hay kéo dài phạm vi di chuyển của xe điện, công nghệ nhẹ hóa đều cho thấy tiềm năng vượt trội của mình.
Trong bối cảnh các phương tiện sử dụng năng lượng mới còn gặp nhiều trở ngại để phổ biến rộng rãi, giá trị của công nghệ nhẹ hóa xứng đáng nhận được sự chú ý nhiều hơn.
