I – XE ĐỘNG CƠ TURBO LÀ GÌ?

Bộ tăng áp hay còn gọi là turbo là một thiết bị cảm ứng cưỡng bức chạy bằng tuabin. Bộ tăng áp Turbo làm tăng hiệu suất và công suất của động cơ đốt trong. Bằng cách buộc (cưỡng bức) thêm khí nén vào buồng đốt. Động cơ turbo giúp tạo ra nhiều khí nén hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn so với động cơ hút khí tự nhiên sử dụng áp suất khí quyển. Kết quả là sẽ cải thiện công suất của động cơ một cách đáng kể.

Trước các quy định càng ngày càng nghiêm ngặt về tiết kiệm nhiên liệu và khí thải. Các loại động cơ tăng áp dung tích nhỏ (small displacement turbocharged engines) bắt đầu trở nên phổ biến hơn. Ngày nay, động cơ turbo được tìm thấy trong tất cả các loại phương tiện tư ô tô gia đình, SUV, xe thương mại, và xe tải.

II – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ TĂNG ÁP TURBOCHARGED

Nguyên lý hoạt động bộ tăng áp sẽ hút không khí, nén nó và sau đó nạp (ép, cưỡng bức) luồng khí nén đó vào trong ống nạp động cơ. Khối không khí này rất dày đặc sẽ tiếp tục được đưa vô buồng đốt ngay khi pít-tông nén xuống.

Điều này có nghĩa là lượng oxy đi vào bên trong động cơ hơn nhiều hơn và nhanh hơn. Động cơ xe có thể đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn. Và khi đốt cháy nhiều nhiên liệu hơn, tạo ra nhiều công suất hơn.Tuy nhiên, đó chỉ là một phần quy trình hoạt động của bộ tăng áp.

Sau khi hoàn thành chu kỳ đốt, khí thải nóng sẽ thoát ra thông qua ống xả. Khi khí thải thoát ra, nó đi qua lại bộ tăng áp và làm quay bánh xe (cánh quạt) của bộ phận nén. Khi bánh xe quay, nó sẽ hút không khí mát từ phía ngược lại. Và bắt đầu lại quy trình. 

III – ƯU ĐIỂM VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ TURBO

A – ƯU ĐIỂM

+ Công suất động cơ xe mạnh hơn.

+ Tiết kiệm nhiên liệu hơn

+ Động cơ nhỏ hơn

B – KHUYẾN ĐIỂM

+ Chi phí bảo dưỡng cao

+ Rất khó bảo dưỡng

+ Yêu cầu nhiên liệu và dầu nhớt cao cấp

IV – HƯỚNG DẪN CÁCH LỰA CHỌN DẦU NHỚT CHO XE CÓ ĐỘNG CƠ TURBO

Các hệ thống Turbo được tạo thành từ các bộ phận chuyển động quay với tốc độ cực cao. Và hoạt động dưới sức nóng và áp suất cực lớn. Vì vậy, các loại xe có động cơ Turbo cần một loại dầu nhớt động cơ chất lượng hoạt động tốt trong điều kiện khắc nghiệt đó. Để có thể liên tục bôi trơn van nén, quạt hút và xả. Đồng thời giảm hao mòn và giúp hệ thống turbo hoạt động tốt nhất. Dầu động cơ chất lượng quan trọng đến nổi một số hệ thống turbo cao cấp có chỗ chứa dầu để sử dụng dầu chuyên dụng riêng của nó. Dầu nhớt Turbo thương có khả năng chịu nhiệt độ cao, và cấp chất lượng API cao hơn.

1 – Các vấn đề thường gặp với dầu nhớt cho động cơ Turbo

i) Trễ dầu:

Khi Turbo quay với tốc độ cao (trên 100,000 vòng/phút) nhu cầu về dầu nhớt là vô cùng quan trọng. Dầu nhớt phải đáp ứng được yêu cầu về tỉ lệ dòng chảy và áp suất chính xác để:

+ Bôi trơn lực đẩy và ổ bi

+ Ổn định trục quay và ổ trục

+ Hoạt động như chất làm mát trước khi đạt tốc độ tăng áp cao

Khi tốc độ tăng áp tăng và tải trọng tăng, thì cần rất lớn nhu cầu về bôi trơn và làm mát. Nhưng nếu xảy ra độ trễ của dầu trong 1 khoảng thời gian ngắn không tới được bộ tăng áp. Thì sự hư hỏng dĩ nhiên sẽ xảy ra.

Hiện tượng trễ dầu có thể được nhận ra rất đơn giản bằng màu xanh xuất hiện trên vòng bi và trục của Turbo. Khi vòng bi và trục tiếp xúc với nhiệt độ quá cao sẽ sinh ra màu xanh đó.

ii) Cặn bẩn trong dầu động cơ:

Một loại dầu kém chất lượng và một bộ lọc dầu nhớt không tốt sẽ sản sinh ra những hạt bẩn trong quá trình hoạt động của động cơ. Các chất bẩn này sẽ theo dòng dầu di chuyển khắp động cơ và vào hệ thống turbo và các bộ phận khác như trục khủy, cam, Khi đủ lớn, chúng sẽ mài mòn vòng bi và ổ trục, xướt pittong. Thậm chí là có thể chặn đứng nguồn dầu cung cấp cho hệ thống turbo.

Vòng bi của turbo có thể bị hỏng trước vòng bi của động cơ chính. Đơn giản là vì bộ tăng áp quay với tốc độ cao hơn nhiều. Những động cơ turbo hiện đại có tốc độ quay của cánh quạt lên đến 1,000 dặm/ giờ.

iii) Chất lượng dầu bôi trơn:

Dầu nhớt là một phần không thể thiếu của động cơ. Và mặc dù công nghệ hiện đại đã có những bước tiến xa trong việc cung cấp dầu tốt. Chúng ta vẫn có 2 vấn đề cơ bản cần phải giải quyết:

– Dầu nhớt bị xuống cấp (oil deterioration):

Nhiệt độ cực cao trong các động cơ hiện đại có thể khiến cấu trúc dầu bị vỡ. Việc này tạo ra các hạt carbon (carbonate) đóng thành hắc-ín (dầu hắc). Chúng dính vào động cơ và pít-tông và gây hư hại.

Quá trình oxi hóa của dầu được gây ra khi các phân tử hydrocarbon bị oxi hóa. Chúng sẽ tạo ra các loại axit và ăn mòn động cơ. Các acid này sẽ tấn công vòng bi của hệ thống turbo và làm nó bị rỗ hoặc mòn.

Ngoài ra các axit này còn phản ứng với dầu để tạo thành bùn. Sau đó sẽ lắng đọng khắp động cơ. Chúng cũng sẽ đi vào turbo. Sau một thời gian dài sẽ gây ra rò rỉ dầu ở đầu turbo. Đồng thời cũng làm hệ thống tăng áp mất cân bằng và hoạt động không ổn định.

– Dầu nhớt bị nhiễm bẩn:

Trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, đặc biệt là động cơ diesel, sẽ sản sinh ra tro và sút (soot). Ngoài ra, nhiên liệu không được đốt cháy hoặc nước cũng có thể xâm nhập vào dầu động cơ và gây ô nhiễm dầu.

Trong quá trình hoạt động, do ma sát động cơ cũng sanh ra các hạt kim loại nhỏ đi vào dòng dầu. Cuối cùng là bụi bẩn cũng có thể xâm nhập vào xi-lanh thông qua hệ thống nạp khí.

Nếu dầu không có những chất tẩy rửa mạnh. Thì chất bẩn sẽ đi vào hệ thống Turbo và phá hủy hệ thống nhanh chóng.

Vì vậy, hãy chọn những loại dầu nhớt chất lượng có chứng nhận của API, ACEA, ILSAC, JASO hoặc OEMs (các nhà sản xuất động cơ nguồn: Mitsubishi, Hino, Isuzu,BMW, Mercedes Benz, Toyota, Honda,…). Các dòng xe hiện đại thì phù hợp với dầu nhớt tổng hợp. Những loại xe turbo máy dầu (turbodiesel) cũng hoạt động tốt với dầu bán tổng hợp.

2 – Dầu khoáng và Dầu nhớt tổng hợp

Bộ tăng áp động cơ turbocharged hiện đại có thể đạt tốc độ 250,000 vòng/phút. Có nghĩa là nó cực kỳ nóng khi tăng tốc nhanh hoặc tải trọng nặng. Trong 1 số điều kiện, nó có thể bốc cháy. Bộ tăng áp đòi hỏi được làm mát và bôi trơn bằng dầu động cơ. Do đó đảm bảo lưu lượng dầu đến bộ tăng áp là cực kỳ quan trọng.

Một nhược điểm lớn của dầu thông thường là chúng có khả năng chịu nhiệt kém. Điều này có nghĩa là nếu bạn tắt động cơ trong khi Turbo của bạn đang rất nóng. Dầu động cơ sẽ bị nấu (oil is cooked) và tạo thành bùn và các chất cặn khác.

Các chất cặn này sẽ chặn dòng dầu đến Turbo để bôi trơn. Và tùy thuộc vào chất lượng dầu để có thể ngăn chặn điều này xảy ra. Thật không may là dầu nhớt thông thường chứa các phần tử nhẹ và không ổn định. Chúng dễ dàng bốc hơi khi tiếp xúc với nhiệt độ cực cao.

Nên chọn dầu nhớt tổng hợp cho xe động cơ Turbo:

Một giải pháp là dầu nhớt tổng hợp rất ổn định và bền nhiệt.

Việc bảo vệ bộ tăng áp là cực kỳ quan trọng. Đến nỗi General Motors yêu cầu các nhà sản xuất dầu nhớt phải vượt qua các thử nghiệm Turbo Coking Tests để cấp tiêu chuẩn GM Dexos 1 Gen 2 của mình.

Dầu nhớt bán tổng hợp với chất lượng dầu gốc tốt (nhóm III và nhóm IV – Paos) là một giải pháp tạm ổn.

3 – Các tiêu chuẩn dầu nhớt phù hợp cho xe động cơ Turbo

Một nhãn hiệu dầu nhớt có các tiêu chuẩn chứng nhận uy tín sẽ bảo vệ tốt động cơ Turbo của bạn. Cấp chất lượng API của dầu nhớt động cơ

A – Máy xăng (turbocharged gasoline engine):

+ ILSAC GF-5: Dầu được thiết kế để chống lại cặn lắng do phân hủy carbon ở nhiệt độ cao sinh ra. Dầu đạt chuẩn ILSAC GF-5 kiểm soát bùn lắng rất tốt, tiết kiệm nhiên liệu, và thích hợp với bộ kiểm soát khí thải. Đặc biệt là khả năng bảo vệ động cơ turbo rất tốt.

+ API SN: Dầu đạt chuẩn API SN thì cải thiện khả năng bảo vệ pít-tông, kiểm soát cặn lắng nghiêm ngặt. Chuẩn API SN Resource Conversing thì tương tự như ILSAC-5 đều bảo vệ được bộ tăng áp turbo và hệ thống kiểm soát khí thải.

+ API SN Plus: Tiêu chuẩn dầu nhớt API SN Plus ra mắt năm 2018. Dầu chuẩn SN Plus được thiết kế đặc biệt để tăng cường bảo vệ turbo. Và chống lại việc đánh lửa sớm ở các loại xe công suất cao có hệ thống phun xăng trực tiếp (Direct injection gasoline-powered vehicles). + ACEA A3-A4, C5-C6 + Dexos 1 Gen 2 + OEMs: BMW, Mercedes-Benz, Porsche, Audi (VW502),…

B – Máy dầu (turbocharged diesel engine):

+ API CI4, CI4 Plus:

Dầu CI4 được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải năm 2004. Dầu CI-4 có thể duy trì độ bền của động cơ sử dụng hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR). Và được sử dụng với dầu diesel có hàm lượng lưu huỳnh lên tới 0.5%.

+ API CI4,

+ API CJ4

+ API CK4

+ ACEA B3-B4, E7-E9

+ Dexos 2

+ OEMs: Mercedes-Benz, Volvo, Man, Mack, Cummin,…

4. Cách bảo vệ dầu nhớt trong động cơ Turbo Bộ tăng áp tạo ra rất nhiều nhiệt khi lái xe. Và nếu bạn tắt động cơ ngay lập tức. Nhiệt này sẽ đun sôi dầu (oil is cooked) trong hệ thống Turbo. Dẫn đến sự tích tụ các hạt carbon (hắc-ín) và gây ra sự ăn mòn động cơ.

Vì vậy, sau khi lái xe, hãy tập thói quen để động cơ nổ trong vài phút tại chỗ. Điều này sẽ làm mát turbo đủ để tắt máy mà không gây ra hiện tượng sôi dầu (oil is cooked).