Dầu động cơ và các khái niệm cơ bản

Dầu động cơ đóng vai trò rất quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ của động cơ. Nếu không có dầu động cơ bôi trơn, động cơ sẽ bị quá nhiệt và kẹt rất nhanh. Dầu động cơ giúp giảm thiểu vấn đề này và nếu được theo dõi và bảo trì đúng cách, có thể kéo dài tuổi thọ cho động cơ của bạn.

Động cơ được bôi trơn như thế nào?

Quá trình bôi trơn trong động cơ đốt trong bắt đầu trong bể dầu, hay được gọi là tank dầu. Từ đây, dầu động cơ được bơm dầu kéo qua bộ lọc thô, loại bỏ các chất gây ô nhiễm lớn hơn khỏi khối chất lỏng. Dầu sau đó đi qua bộ lọc tinh.

Khả năng loại bỏ các hạt của bộ lọc phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm vật liệu (kích thước lỗ rỗng, diện tích bề mặt và độ sâu của bộ lọc), chênh lệch áp suất trên chi tiết máy và tốc độ dòng chảy qua chi tiết máy. Dầu được bơm qua các đường dẫn đến các bộ phận khác nhau của động cơ như cam, ổ trục chính, thanh truyền, pít-tông, v.v. Sau đó, trọng lực sẽ kéo dầu trở lại đáy động cơ để xả trở lại bể dầu và chu kỳ lặp lại

Thành phần dầu động cơ

Để đánh giá đầy đủ tác động của quy trình bôi trơn động cơ, chúng ta phải hiểu về thành phần dầu. Tất cả các loại dầu động cơ đều có hai thành phần: phụ gia và dầu gốc. Tổng khối lượng phụ gia trong dầu động cơ có thể dao động từ 15 đến 25%, tùy thuộc vào thương hiệu, công thức của mỗi hãng dầu. Các chất phụ gia này có thể tăng cường, ức chế hoặc thêm các đặc tính cho dầu gốc.

Phụ gia điển hình được tìm thấy trong dầu động cơ sẽ bao gồm chất tẩy rửa và chất phân tán. Hai chất phụ gia này hoạt động cùng nhau để giúp loại bỏ cặn bám trong hệ thống động cơ do quá trình đốt cháy nhiên liệu và do khí thải gây ra. Chất phân tán và chất tẩy rửa là những hạt nhỏ có đầu phân cực và đuôi ưa dầu. Các đầu cực bị thu hút bởi các chất gây ô nhiễm trong dầu và bao quanh chúng, tạo thành một cấu trúc gọi là micelle.

Bồ hóng là một ví dụ điển hình về cặn lắng được kiểm soát bởi chất tẩy rửa và chất phân tán. Các hạt bồ hóng được bao bọc bởi các hạt phân tán, tạo thành mixen và không bám vào bề mặt kim loại. Chúng được di chuyển ở trạng thái này thông qua hệ thống dầu cho đến khi chúng được loại bỏ bằng bộ lọc.

Điều này cũng ngăn chặn một quá trình được gọi là đông tụ. Trong quá trình đông tụ, các hạt bồ hóng bắt đầu xếp chồng lên nhau hoặc đông tụ lại thành một hạt lớn hơn. Các hạt bồ hóng nhỏ hơn có thể đi qua các bộ phận mà không làm gián đoạn màng chất lỏng có thể đông lại để tạo thành các hạt lớn hơn, có thể phá vỡ màng và làm hỏng bề mặt.

Hầu hết các động cơ xe sử dụng một số dạng dầu đa cấp. Loại dầu này có một chất phụ gia được gọi là chất cải thiện chỉ số độ nhớt (VI). Một ví dụ phổ biến sẽ là 10W-30 hoặc 5W-40. Các chất cải thiện VI này là các phân tử hữu cơ chuỗi dài thay đổi hình dạng khi nhiệt độ môi trường của chúng thay đổi.

Khi ở môi trường lạnh (khởi động động cơ), các phân tử này liên kết chặt chẽ với nhau. Khi dầu nóng lên, chúng bắt đầu giãn ra. Điều này cho phép dầu chảy dễ dàng hơn ở nhiệt độ lạnh hơn nhưng vẫn duy trì độ nhớt chấp nhận được và quan trọng hơn là lớp bôi trơn trong phạm vi nhiệt độ vận hành.

Một chất phụ gia phổ biến khác là công thức chống mài mòn (AW). Phụ gia AW có các hạt có hình dạng tương tự như chất tẩy rửa và chất phân tán, nhưng đầu cực của các phân tử này bị hút vào bề mặt kim loại. Sau khi được gắn vào bề mặt kim loại, các chất phụ gia AW tạo thành một lớp hy sinh giúp bảo vệ các bề mặt bên dưới chúng khỏi sự xuống cấp trong các điều kiện biên. Kẽm dialkyldithiophosphate (ZDDP) là một dạng phổ biến của chất phụ gia này.

Sự cố dầu

Dầu động cơ phải chịu một số loại lỗi. Ô nhiễm đặt ra một vấn đề quan trọng trong động cơ. Các chất gây ô nhiễm môi trường có thể đẩy nhanh quá trình oxy hóa và gây tắc bộ lọc sớm. Nhiễm bẩn nhiên liệu có thể làm giảm độ nhớt của dầu, dẫn đến các điều kiện biên trong các bộ phận chuyển động của động cơ. Ô nhiễm Glycol (chất chống đông) thì ngược lại, làm tăng độ nhớt nên dầu không chảy tốt vào những nơi cần dầu loãng hơn. Quá nhiệt và khoảng thời gian thay dầu dài cũng có thể đẩy nhanh quá trình xuống cấp của dầu và dẫn đến quá trình oxy hóa và bôi trơn kém.

Ngoài ra, quá trình cắt phụ gia có thể gây ra các vấn đề về bôi trơn động cơ. Theo thời gian, chất cải thiện VI bị cắt giảm, làm giảm độ nhớt của dầu ở nhiệt độ vận hành. AW và chất phân tán/chất tẩy rửa không khác nhau. Chúng trở nên cạn kiệt và các phân tử còn lại không hiệu quả. Khi đó cần thay dầu. Điều này có thể được gây ra bởi khoảng thời gian thay nước kéo dài và bảo trì kém.

Khi nói đến động cơ, các nguyên tắc bôi trơn tương tự cũng được áp dụng. Màng bôi trơn phải được duy trì để đảm bảo các điều kiện hoạt động thích hợp và để đạt được tuổi thọ tối đa cho các bộ phận của động cơ. Thay dầu thường xuyên và duy trì mức dầu phù hợp là chìa khóa cho sức khỏe tổng thể và tuổi thọ của động cơ.

.