Thời của động cơ xe hơi làm bằng nhựa đã đến

Câu hỏi được đặt ra là nếu một chiếc máy bay có cánh bằng nhựa có thể bay được với tốc độ 1.000km/giờ, tại sao chưa có một chiếc ôtô sẽ được sản xuất từ những vật liệu ít kim loại hơn. Nên nhớ những vật liệu làm từ nhựa có tuổi thọ tới…6.000 năm.

Matti Holtzberg, một Kỹ sư ở New Jersey (Mỹ) đã giành thời gian 30 năm qua để loại bỏ sắt thép và nhôm ra khỏi những cỗ máy xe hơi. Thập kỷ 80 của thế kỷ trước, những “động cơ làm bằng nhựa” của ông đã “sống sót” qua những cuộc thử nghiệm khi được lắp trên những chiếc xe máy thể thao chuyên nghiệp.

Tuy nhiên, Holtzberg chưa thể thành công trong việc thuyết phục những nhà sản xuất xe hơi rằng việc chế tạo những chiếc xe từ nhựa sẽ giúp giảm trọng lượng và giá thành xe. Giờ đây, động cơ xe bằng nhựa vẫn thuộc “thì tương lai”, giống như xe ôtô với công nghệ chạy bằng khí hydrogen.

Những tưởng công lao của Holtzberg sẽ như “dã tràng xe cát” nhưng giờ đây ý tưởng đó đang sống lại với sự xuất hiện của một đối tác khổn lồ là Huntsman Corporation ở Houston. Đây là một công ty hóa học hoạt động trên phạm vi toàn cầu với 12.000 nhân viên và đạt mức lợi nhuận hàng năm khoảng 10 tỷ USD.

Huntsman sẽ đi vào lịch sử nếu đưa được công nghệ chế tạo động cơ ôtô từ phòng thí nghiệm đến với những nhà máy sản xuất xe hơi.

Cũng cần phải nhấn mạnh rằng Holtzberg không phải là người đầu tiên đưa ra ý tưởng sản xuất động cơ bằng nhựa. Trước đó Henry Ford mới là nhà vô địch về sự dụng nhựa trong xe hơi. Tuy nhiên động lực chính khiến ông làm việc này không phải là do lòng say mê sáng tạo mà do “cái khó ló cái khôn”.

Sắt thép lúc đó là loại vật tư cực kỳ khan hiếm bởi quân đội “hút” hết vật liệu này để chế tạo ra những phương tiện chiến tranh cho Thế chiến II. Nhưng Henry Ford đã kịp ghi dấu ấn vào năm 1941 khi ông đã chế tạo thành công mọt chiếc xe hơi cho riêng mình dưới dạng xe chế thử với đa phần vật liệu làm từ nhựa.

Những năm tiếp theo, nhựa đã xuất hiện trên nhiều trang bị của những chiếc xe Ford, như nút bấm còi, đầu cần số, tay nắm cửa…Nhựa đã giúp hãng xe Ford tiết kiệm được nhiều tiền và giảm trọng lượng xe.

6 năm sau khi Henry Ford qua đời, giấc mơ của ông đã thành hiện thực. Chiếc xe đầu tiên trong tổng số hơn 1,5 triệu chiếc Chevrolet Corvette với phần thân làm từ sợi thủy tinh đã xuất xưởng trên những dây chuyền sản xuất của General Motors vào năm 1953.

Kể từ đó, vật liệu nhựa xuất hiện ngày càng nhiều trên xe hơi. Tuy nhiên, đến nay, những bộ phận như động cơ xe hay hộp số vẫn buộc phải làm từ sắt hoặc hợp kim nhôm bởi những giới hạn của chịu nhiệt và ma sát.

Nhưng không có gì mà con người không thể làm được. Ngay từ năm 1969, Holtzberg đã cùng người bạn của mình giới thiệu công trình nghiên cứu, theo đó, piston bằng nhựa của ông đã chịu được nhiệt và ma sát trong 20 phút.

Những năm 70, Holtzberg đã chế và bán được những piston nhựa phủ hợp kim chịu nhiệt cho những nhà sản xuất động cơ xe đua. Năm 1979, ông tìm ra vật liệu mang tên Polimotor để phát triển thế hệ động cơ xe mới.

Loại vật liệu này được dùng lần đầu tiên trên chiếc Ford Pinto lắp động cơ 2.3, 4 xylanh với phần vỏ máy, đệm piston, thanh giằng, bình dầu và đầu xylanh bằng nhựa. Bề mặt xylanh và mũ piston-những phần tiếp xúc trực tiếp trong buồng đốt-vẫn phải làm từ kim loại hay hợp kim nhôm.

Ngay sau khi chiếc xe được thử nghiệm thành công, tờ tạp chí Công nghiệp ôtô danh tiếng tại Mỹ đã giật tít đậm: “Cái gì… Động cơ bằng nhựa?”. 2 năm sau, vật liệu Polimotor được sử dụng rộng rãi hơn. Sau đó, Holtzbeg còn thành công trong việc dùng vật liệu này trong chế tạo động cơ 300 sức ngựa, nặng 152 pound. Trước đó, động cơ lắp trên xe Ford Pinto có công suất 88 sức ngựa và nặng 415 pound.

Từ những thành công với dự án “động cơ nhựa”, Holtzberg tham gia cuộc đua hạng Camel Light của Liên đoàn Môtô thể thao quốc tế với chiếc xe đua Lola với sản phảm nhựa mới. Công ty hóa học Amoco vận động tài chính cho “cuộc thử nghiệm” này. Tuy nhiên, cuộc đua trong mùa giải 1984-1985 chỉ được tiến hành một nửa bởi những trục trặc từ phía nhà tài trợ.

Holtzberg vẫn kiên nhẫn với mục tiêu chế tạo ra được loại vật liệu nhựa tốt hơn. Năm 1986, ông thay đổi hướng nghiên cứu với hợp chất nhựa phenol, giống như loại vật liệu mà Henry Ford đã dùng làm thân xe bằng sợi thủy tinh. Và vật liệu mới đã ra đời, có độ bền ngang với sắt hay hợp kim nhôm nhưng có trọng lượng nhẹ hơn tới 30-35%.

“Sau 25 năm nỗ lực, tôi đã thành công”, Holtzberg nói.

Nhiều hãng chế tạo đã sử dụng công nghệ mới do Holtzberg phát minh ra (gồm 17 bằng sáng chế). Ed Graham, người quản lý của ProtoCam cho biết doanh nghiệp của ông đã sử dụng công nghệ mới nêu trên để sản xuất phụ tùng xe hơi suốt 3 năm qua, kể cả các thiết bị trong động cơ và hộp số.

Với tiền đề thuận lợi như vậy, Huntsman Corp hy vọng sẽ thành công trong thương vụ đầu tư của mình. James Huntsman Phó Chủ tịch tập đoàn nói: “Chúng tôi biết cần một quá trình lâu dài và khó khăn để đi đến thành công nhưng tin tưởng rằng đã đến thời của động cơ nhựa”./.