Formula 1 đã trải qua rất nhiều lần thay đổi quy định kể từ mùa giải đầu tiên vào năm 1950. Trong hơn bảy thập kỷ, chúng ta đã chứng kiến tiêu chuẩn an toàn không ngừng phát triển, từ mũ bảo hiểm, dây đai an toàn đến các cấu trúc hấp thụ năng lượng khi va chạm. Trên phương diện kỹ thuật, F1 cũng liên tục tạo ra những cuộc cách mạng khí động học, từ cánh gió, ground effect (hiệu ứng mặt đất), double diffuser (bộ khuếch tán kép) cho đến F-duct (hệ thống dẫn luồng khí để giảm lực cản).
Tuy nhiên, một trong những cách rõ ràng nhất để phân biệt các kỷ nguyên F1 nằm ngay trong chữ "Formula" của Formula 1, tức là những quy định về loại và thông số động cơ được sử dụng.
Từ những chiếc Alfa Romeo 158 trang bị động cơ 1,5 lít siêu nạp trong những năm đầu, đến những động cơ turbo dữ dội của thập niên 1980 và các cỗ máy V10 gào thét của thập niên 1990, âm thanh, hiệu suất và tính cách của F1 đã thay đổi rất nhiều theo thời gian.
Nhưng đâu mới là kỷ nguyên động cơ F1 xuất sắc nhất?
Mùa 1995-2005: Động cơ V10 hút khí tự nhiên 3,0 lít
Những chiếc F1 turbo của thập niên 1980 thực sự là những con quái vật. Nhưng xét riêng về động cơ, chúng vẫn khó có thể cạnh tranh với tiếng gào của những chiếc F1 cuối thập niên 1990 và đầu những năm 2000.
Sau giai đoạn thử nghiệm với nhiều cấu hình động cơ khác nhau vào đầu thập niên 1990, các nhà sản xuất dần đi đến một kết luận: V10 là cấu hình lý tưởng để cân bằng giữa hiệu suất, độ tin cậy và khả năng vận hành.
Ferrari là ngoại lệ cuối cùng. Sau khi F1 giới hạn dung tích động cơ ở mức 3,0 lít, Ferrari vẫn tiếp tục sử dụng động cơ V12 thêm một năm trước khi chuyển sang động cơ V10 vào năm 1996.
Đến năm 2000, khi V10 trở thành cấu hình chủ đạo, Mercedes, Ferrari, BMW, Cosworth, Honda và Toyota đều tham gia sản xuất động cơ cho F1. Đây là một trong những giai đoạn có sự hiện diện của các nhà sản xuất lớn đa dạng nhất trong lịch sử giải đấu.
Nhưng điều khiến kỷ nguyên này đứng đầu bảng xếp hạng vẫn là âm thanh.
Tiếng động cơ V10 ở vòng tua cực cao, âm vực sắc bén, đanh thép, âm lượng lớn và tiếng gào liên tục vọng ra khắp đường đua đã trở thành một phần không thể tách rời với hình ảnh F1. Chỉ cần một chiếc xe V10 được đẩy hết ga cũng đủ để người ta hiểu tại sao giai đoạn này lại đặc biệt đến vậy.
Những động cơ ấy vừa mạnh, vừa nhỏ gọn, vừa có vòng tua cực cao, lại tạo ra thứ âm thanh mà nhiều người hâm mộ vẫn xem là đỉnh cao của F1.
Xét riêng về động cơ, rất khó để đưa ra một lập luận chống lại vị trí số một của kỷ nguyên V10 3,0 lít giai đoạn 1995-2005. Đây là thời điểm F1 đạt đến sự kết hợp gần như hoàn hảo giữa công nghệ, hiệu suất, âm thanh và cảm xúc.
Mùa 1966-1986: Động cơ hút khí tự nhiên 3,0 lít và turbo 1,5 lít
Thật khó tin khi F1 từng duy trì một công thức động cơ trong suốt 20 năm, từ 1966 đến 1986. Nhưng việc quy định gần như không thay đổi không có nghĩa là công nghệ đứng yên. Ngược lại, đây là một trong những giai đoạn biến động kỹ thuật dữ dội nhất trong lịch sử giải đấu.
Ngay từ đầu thập niên 1960, Ferrari và nhiều nhà sản xuất đã cho rằng động cơ 1,5 lít quá nhỏ. Vì vậy, từ năm 1966, F1 cho phép sử dụng động cơ hút khí tự nhiên 3,0 lít hoặc động cơ tăng áp 1,5 lít.
Phải mất hơn một thập kỷ, lựa chọn turbo mới thực sự xuất hiện khi Renault đưa động cơ Gordini V6 tới Silverstone tại Grand Prix Anh năm 1977. Nhưng trước khi cuộc cách mạng turbo bắt đầu, F1 đã bước vào thời kỳ thống trị của một trong những động cơ nổi tiếng nhất lịch sử: Cosworth DFV.
Kể từ khi ra mắt năm 1967, DFV tạo ra một âm thanh đặc trưng và đồng hành cùng 12 chức vô địch tay đua và 10 danh hiệu đội đua cho đến năm 1982. Sau đó, turbo bắt đầu vượt qua động cơ hút khí tự nhiên về hiệu suất. Renault dẫn đầu cuộc cách mạng cùng BMW và Ferrari, trước khi phần còn lại của F1 buộc phải chạy theo.
Kết quả là một trong những giai đoạn dữ dội nhất trong lịch sử giải đấu. Các nhà sản xuất liên tục chạy đua để tìm thêm công suất, với một số động cơ có thể đạt khoảng 1.400 hp, thậm chí 1.500 hp ở cấu hình phân hạng.
Sức mạnh khổng lồ ấy kéo theo những chiếc xe có bánh sau lớn hơn và mức downforce ngày càng cao. F1 bước qua thời kỳ ground effect (hiệu ứng mặt đất), tiến vào thời đại của những cánh gió sau khổng lồ và hàng loạt chiếc xe huyền thoại của Lotus, Williams, McLaren và Brabham.
Đây là một kỷ nguyên kéo dài rất lâu, nhưng đồng thời cũng chứng kiến những cuộc cách mạng kỹ thuật có ảnh hưởng sâu sắc đến toàn bộ lịch sử F1.
Mùa 2006-2013: Động cơ V8 hút khí tự nhiên 2,4 lít
Kỷ nguyên V8 của F1 luôn tồn tại dưới cái bóng của V10 - loại động cơ mà nó thay thế. Nhưng nếu đặt trong toàn bộ lịch sử Formula 1, đây vẫn là một trong những thời kỳ động cơ đáng nhớ nhất.
Đến năm 2005, động cơ F1 đã đạt đến mức độ phát triển rất cao, khiến chi phí và nguồn lực cần thiết để tiếp tục cuộc đua công nghệ trở nên quá lớn. Những động cơ này cũng ngày càng ít liên quan đến ngành công nghiệp ô tô nói chung, trong khi khả năng ứng dụng công nghệ cho xe đường phố lại là điều mà F1 ngày càng muốn nhấn mạnh.
Các nhà sản xuất lớn như Honda và Toyota vì thế bắt đầu cân nhắc tương lai của họ tại giải đấu. Giải pháp trước mắt là chuyển sang động cơ V8 có dung tích 2,4 lít.
Thay đổi ban đầu không quá lớn. Ngoài việc mất đi hai xi-lanh so với V10, những động cơ này vẫn có thể đạt tới 20.000 vòng/phút và vẫn tạo ra âm thanh cực kỳ dữ dội. Sau đó, F1 tiếp tục áp đặt các giới hạn để kiểm soát hiệu suất và chi phí. Vòng tua được giới hạn ở 19.000 vòng/phút từ năm 2007 và 18.000 vòng/phút từ năm 2009.
Thay đổi quan trọng nhất là sự xuất hiện của KERS (Kinetic Energy Recovery System, hệ thống thu hồi động năng). Đây là bước đầu tiên đưa F1 tiến tới việc sử dụng năng lượng hiệu quả hơn và cuối cùng hình thành công nghệ hybrid hiện đại.
Tuy nhiên, KERS ban đầu không thực sự được yêu thích vì hệ thống này làm chiếc xe tăng thêm trọng lượng đáng kể.
Về mặt cạnh tranh, giai đoạn đầu của kỷ nguyên V8 lại cực kỳ hấp dẫn. Các mùa giải 2006, 2007, 2008 và 2009 đều được quyết định ở chặng đua cuối cùng. Sau đó, cán cân thay đổi khi Sebastian Vettel và Red Bull bắt đầu giai đoạn thống trị từ năm 2010.
Dù vậy, xét về âm thanh, hiệu suất và sự cạnh tranh, những năm đầu của V8 vẫn là một trong những giai đoạn đáng nhớ nhất mà F1 từng có.
Mùa 1961-1965: Động cơ hút khí tự nhiên 1,5 lít
Đây là một trong những thời kỳ mà người hâm mộ luôn muốn sống lại mỗi khi giải Glover Trophy được tổ chức tại lễ hội Goodwood Revival.
Quy định động cơ 1,5 lít được áp dụng cùng thời điểm Formula 1 bắt đầu chuyển mạnh sang những chiếc xe động cơ đặt giữa, một xu hướng được Cooper tiên phong từ năm 1960.
Cấu trúc động cơ đặt giữa mang lại sự phân bổ trọng lượng tốt hơn, trong khi chiếc xe nhỏ, nhẹ và linh hoạt hơn rất nhiều. Sau khi Cooper chứng minh hiệu quả của ý tưởng này, phần còn lại của F1 nhanh chóng làm theo.
Bốn mùa giải tiếp theo tạo ra một loạt những chiếc xe F1 đẹp và mang tính biểu tượng nhất từng được chế tạo. Lotus, Ferrari, Cooper, Brabham và BRM cùng cạnh tranh, trong khi thế hệ tay đua huyền thoại gồm Jim Clark, Graham Hill, Bruce McLaren, Jackie Stewart và John Surtees góp phần biến giai đoạn này thành một chương đặc biệt trong lịch sử giải đấu.
Đúng là không phải mùa giải nào cũng có cuộc tranh chức vô địch sít sao. Jim Clark dễ dàng giành danh hiệu vào các năm 1963 và 1965.
Nhưng mùa giải 1964 lại chứng kiến Lotus, Brabham, BRM và Ferrari đều thay nhau giành chiến thắng.
Chỉ cần nhìn vào những chiếc xe như Ferrari 156 Sharknose hay Lotus 25 cũng đủ hiểu tại sao đây vẫn được xem là một trong những giai đoạn đặc biệt nhất của F1.
Mùa 1989-1994: Động cơ hút khí tự nhiên 3,5 lít
Sau hai mùa giải chuyển tiếp đầy biến động vào năm 1987 và 1988, F1 cuối cùng chấm dứt kỷ nguyên turbo bằng việc đưa vào công thức động cơ hút khí tự nhiên 3,5 lít từ năm 1989.
Dung tích động cơ được quy định, nhưng các nhà sản xuất vẫn được tự do lựa chọn số lượng xi-lanh.
Sau gần một thập kỷ với những động cơ V6 turbo, đường đua bất ngờ trở thành một "bản hòa âm" của V8, V10 và V12.
Điều đặc biệt là số lượng nhà sản xuất tham gia cũng rất lớn. Honda, Renault, Ferrari, Ford-Cosworth, Judd, Lamborghini và Yamaha đều chế tạo động cơ cho mùa giải 1989.
Sang năm 1990 còn xuất hiện cả Life W12 - một thiết kế 12 xi-lanh bố trí theo cấu hình chữ W, dù chiếc xe này chưa bao giờ đủ khả năng vượt qua vòng phân hạng để tham dự một Grand Prix.
Honda, Ferrari và Lamborghini ban đầu đều ưu tiên V12. McLaren-Honda thậm chí vẫn giành được thành công với động cơ V12 vào năm 1991.
Nhưng sau đó, Renault với động cơ V10 mới thực sự trở thành thế lực thống trị trong các mùa giải 1992 và 1993. Đến năm 1994, Ferrari là nhà sản xuất duy nhất còn kiên trì với V12.
Đây chính là giai đoạn tạo nên một trong những âm thanh đặc trưng nhất trong lịch sử Formula 1. Với vòng tua cực cao, âm thanh chói tai và sự đa dạng chưa từng có về cấu hình động cơ, giai đoạn 1989-1994 trở thành cây cầu nối giữa kỷ nguyên turbo của thập niên 1980 và thời đại V10 huyền thoại của thập niên 1990.
Mùa 1954-1960: Động cơ hút khí tự nhiên 2,5 lít và siêu nạp 750 cc
Một bộ quy định động cơ mới được áp dụng vào năm 1954, quy định động cơ hút khí tự nhiên có dung tích tối đa 2,5 lít.
Đây là lần đầu tiên F1 có một công thức tương đối đồng nhất, khi tất cả các đội đều có cơ hội phát triển động cơ dựa trên cùng một giới hạn kỹ thuật.
Quy định mới nhanh chóng thu hút sự chú ý của Mercedes - đội khi đó vẫn chưa tham gia Formula 1. Mercedes bước vào giải đấu giữa mùa giải và thuyết phục huyền thoại Juan Manuel Fangio cầm lái chiếc Mercedes W196 Streamliner, rồi lập tức giành chiến thắng.
Giai đoạn giữa và cuối thập niên 1950 cũng tạo ra rất nhiều mẫu xe huyền thoại mà ngày nay vẫn có thể được nhìn thấy tại sự kiện Goodwood Revival, từ Maserati 250F, Lancia D50 đến Ferrari 246 Dino.
Đến năm 1960, Cooper đưa vào sử dụng cách bố trí động cơ đặt giữa (mid-engine), trong đó động cơ nằm phía sau khoang lái nhưng trước cầu sau. Đây là một bước tiến mang tính cách mạng và sau đó trở thành cấu trúc tiêu chuẩn của xe F1 hiện đại.
Kỷ nguyên này chưa có mức độ phức tạp kỹ thuật như những giai đoạn sau, nhưng nó là một trong những thời kỳ quan trọng nhất trong quá trình F1 hình thành diện mạo hiện đại.
Mùa 2014-2026: Động cơ V6 hybrid 1,6 lít
Năm 2014 đánh dấu một trong những cuộc thay đổi lớn nhất trong lịch sử F1 khi giải đấu chuyển sang sử dụng power unit hybrid (hệ thống động lực hybrid) thay vì động cơ đốt trong đơn thuần.
Cấu hình mới vẫn gồm khối động cơ V6 1,6 lít tăng áp, nhưng được kết hợp với hệ thống thu hồi và sử dụng năng lượng điện. Đây cũng là thời điểm F1 chuyển sang khái niệm "power unit" (hệ thống động lực) - bao gồm động cơ đốt trong và các thành phần điện, thay vì chỉ gọi đơn giản là "engine" (động cơ).
Điều đầu tiên người hâm mộ nhận thấy là âm thanh đã thay đổi hoàn toàn.
Sau nhiều thập kỷ với những động cơ có vòng tua cực cao, F1 đột ngột trở nên yên tĩnh hơn rất nhiều. Tiếng gào đặc trưng của những động cơ V10 và V8 biến mất, thay vào đó là âm thanh trầm và nhỏ hơn của hệ thống động lực V6 turbo hybrid.
Theo thời gian, người hâm mộ dần quen với âm thanh mới. F1 cũng thực hiện một số thay đổi để tăng âm lượng, đến mức ngày nay sự khác biệt không còn gây sốc như năm 2014. Tuy nhiên, chỉ cần nghe lại một chiếc V10 chạy hết ga, chúng ta lập tức nhận ra những gì đã mất đi.
Dù vậy, âm thanh không phải là tất cả.
Hệ thống động lực V6 hybrid là một trong những thành tựu kỹ thuật phức tạp nhất từng xuất hiện trong motorsport. Nhưng vấn đề nằm ở chỗ chúng xuất hiện cùng một giai đoạn thống trị kéo dài chưa từng có.
Mercedes nhanh chóng tạo ra một hệ thống động lực vượt trội so với phần còn lại và mở ra một kỷ nguyên thống trị kéo dài nhiều năm. Mãi đến năm 2019, một nhà sản xuất khác mới cho thấy họ có thể thực sự bắt kịp Mũi tên bạc. Trường hợp của Ferrari sau đó lại dẫn tới một thỏa thuận kín với FIA liên quan đến tính hợp pháp của động cơ.
Bản thân những hệ thống động lực này cũng cực kỳ phức tạp và đắt đỏ. Độ tin cậy trong những năm đầu không thực sự tốt, trong khi chi phí phát triển và sản xuất rất cao, tạo thêm gánh nặng cho các đội đua khách hàng.
Tất nhiên, không thể phủ nhận đây là một trong những thành tựu kỹ thuật ấn tượng nhất mà F1 từng tạo ra. Nhưng xét về âm thanh, tính đơn giản và mức độ cạnh tranh, kỷ nguyên này vẫn còn thiếu rất nhiều điều.
Mùa 1950-1953: Động cơ hút khí tự nhiên 4,5 lít và siêu nạp 1,5 lít
Formula 1 chính thức ra đời vào năm 1950 và công thức động cơ đầu tiên được xây dựng dựa trên những loại động cơ đã được các nhà sản xuất sử dụng vào thời điểm đó.
Có hai lựa chọn chính: động cơ hút khí tự nhiên dung tích lớn 4,5 lít hoặc động cơ 1,5 lít sử dụng siêu nạp.
Alfa Romeo, thế lực thống trị đầu tiên của F1, cùng Maserati, ERA và Ferrari đều lựa chọn động cơ 1,5 lít siêu nạp. Và rất nhanh chóng, họ chứng minh đây là hướng đi hiệu quả hơn.
Nhờ trọng lượng thấp hơn, công suất tốt và khả năng vận hành linh hoạt hơn, những chiếc xe sử dụng động cơ 1,5 lít gần như hoàn toàn áp đảo những chiếc Talbot trang bị động cơ hút khí tự nhiên 4,5 lít.
Những mùa giải đầu tiên cũng là thời kỳ các nhà sản xuất thử nghiệm nhiều hướng tiếp cận khác nhau. Để giảm sự chênh lệch giữa hai loại động cơ và đồng thời giải quyết số lượng đội tham dự ngày càng giảm, F1 chuyển sang áp dụng quy định của Formula 2 trong mùa giải 1952 và 1953.
Tuy nhiên, thay đổi này không tạo ra sự cạnh tranh cân bằng hơn. Ferrari nhanh chóng thống trị nhờ động cơ 2,0 lít vượt trội.
Đây là một giai đoạn có ý nghĩa lịch sử rất lớn vì nó đặt nền móng cho Formula 1, nhưng công nghệ khi ấy vẫn còn quá sơ khai để có thể cạnh tranh với những kỷ nguyên sau này.
Mùa 1987-1988: Động cơ turbo 1,5 lít và hút khí tự nhiên 3,5 lít
Mùa giải 1987 và 1988 là hai trong số những giai đoạn kỳ lạ nhất trong lịch sử F1.
Những động cơ turbo đã thống trị F1 trong phần lớn thập niên 1980 và chuẩn bị bị cấm. Tuy nhiên, trước khi lệnh cấm có hiệu lực hoàn toàn, chúng vẫn được phép tiếp tục thi đấu trong một giai đoạn chuyển tiếp, nhưng với những giới hạn khắt khe hơn.
Điều này tạo ra một tình trạng chênh lệch hiệu suất rất lớn trên toàn bộ grid. Williams, rồi sau đó là McLaren, áp đảo phần còn lại, trong khi nhiều đội khác phải thi đấu với những động cơ kém mạnh hơn đáng kể.
Ví dụ rõ nhất là Williams. Sau khi giành chức vô địch năm 1987, đội mất động cơ Honda turbo và tụt xuống vị trí thứ bảy trên bảng xếp hạng. Thay vào đó, họ phải sử dụng động cơ Judd V8 hút khí tự nhiên có công suất thấp hơn rất nhiều.
Sự khác biệt giữa hai nhóm động cơ lớn đến mức F1 phải tạo ra hai danh hiệu riêng trong mùa giải 1987: Jim Clark Trophy dành cho tay đua sử dụng động cơ hút khí tự nhiên 3,5 lít có thành tích tốt nhất và Colin Chapman Trophy dành cho đội đua có thành tích tốt nhất với loại động cơ này.
Nói cách khác, mùa giải 1987 gần như tồn tại hai cuộc đua vô địch song song.
Nhìn lại hơn bảy thập kỷ của F1, mỗi kỷ nguyên động cơ đều mang đến một bộ mặt rất khác cho giải đấu. Có thời kỳ được nhớ đến bởi sức mạnh khủng khiếp của turbo, có giai đoạn nổi bật nhờ sự đa dạng của V8, V10 và V12, trong khi kỷ nguyên hiện đại cho thấy F1 có thể đẩy công nghệ hybrid lên tới giới hạn nào.
Nhưng nếu đặt cạnh nhau về hiệu suất, độ tin cậy, âm thanh, sự đa dạng kỹ thuật và cảm xúc mà chúng mang lại, V10 3,0 lít giai đoạn 1995-2005 vẫn là chuẩn mực rất khó vượt qua.
Dù vậy, bảng xếp hạng này cũng cho thấy "kỷ nguyên động cơ hay nhất" không nhất thiết chỉ được quyết định bởi công suất hay thành tích. Với mỗi thế hệ người hâm mộ, một loại động cơ có thể gắn liền với một thời kỳ, một tay đua hoặc một ký ức đặc biệt.
Còn bạn, kỷ nguyên động cơ nào xứng đáng với vị trí số 1?
