Eska's Blog

22/04/2020

TURBO TĂNG ÁP TRONG ĐỘNG CƠ VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẦU NHỚT

 

Công suất của động cơ đốt trong là điều đặc biệt quan trọng, nhất là đối với dòng xe tải thương mại. Do vậy theo quan điểm giảm bớt trọng lượng người ta ngày càng mong muốn với cùng kích cỡ càng tăng thêm công suất của động cơ. Việc bổ sung nhiên liệu (xăng, diesel) dễ dàng thực hiện, song không thể cung cấp quá mức không khí để có thể đốt cháy hết nhiên liệu. Như vậy, yếu tố ngăn cản việc tăng công suất của động cơ là lượng không khí có thể nạp vào buồng đốt.

Tăng áp (Supercharge) chính là một cách thức tăng lượng không khí cho quá trình cháy bằng cách nạp không khí ở áp suất cao, do đó có thể tăng lượng nhiên liệu đốt cháy. Không khí cho tăng áp được cung cấp bằng một ống thổi dẫn động bằng động cơ hoặc turbin dẫn động nhờ khí thải. Dạng thứ hai được dùng phổ biến hơn và được gọi là turbo tăng áp sử dụng khí thải.

Với một turbo tăng áp (turbocharger), khí thải ra từ buồng đốt (xy lanh) làm quay một turbin, turbin này dẫn động đến một turbin thứ hai nằm trong hệ thống hút để làm tăng lượng không khí nạp vào buồng đốt (nén áp suất cao).

Như vậy, turbo tăng áp hoạt động như một cơ cấu độc lập, không có bất kỳ liên hệ cơ khí nào với động cơ chính. Nói cách khác, turbo tăng áp sử dụng năng lượng nhiệt (động năng) khí thải thường vẫn bị bỏ phí để năng cao năng suất cũng như hiệu suất của động cơ (đạt mức tăng hiệu quả thể tích KW/dm3 tới 80%). Đó chính là ưu điểm lớn nhất của turbo tăng áp so với loại tăng áp dẫn động bằng cơ khí.

Khi nén khí, nhiệt độ không khí nén sẽ tăng lên, điều này dẫn đến hai hậu quả không tốt:

– Làm giảm tỷ trọng của khí được nạp, cũng có nghĩa giảm trọng lượng không khí đưa vào xy lanh.

– Làm tăng nhiệt độ của khí nén trong kỳ cháy tiếp theo, do đó làm tăng nhiệt độ các cụm chi tiết như : joăng quylat, van xả, đầu piston, xecmang…Nhiệt độ cao này cũng thúc đẩy quá trình biến chất của Dầu động cơ.

Để giảm thiểu ảnh hưởng xấu trên, việc làm mát hệ thống tăng áp là cần thiết. Có thể dẫn khí nén từ turbo tăng áp ra qua một cơ cấu trao đổi nhiệt trước khi nạp vào buồng đốt, kiểu này gọi là làm mát sau. Một kiểu làm mát khác liên quan đến turbo tăng áp hai cấp gọi là làm mát giữa chừng (intercooler), trong trường hợp này khí nén được làm mát giữa hai cấp turbo tăng áp.

Vì sử dụng turbo tăng áp nên tăng lượng nhiên liệu được đốt cháy nên nhiệt độ trong buồng đốt tăng đáng kể làm cho Dầu động cơ nhanh biến chất tại các vị trí vòng secmăng, trục piston. Quá trình tạo cặn do dầu quá nhiệt  được thúc đẩy, do đó lượng phụ gia phân tán-tẩy rửa cần được tăng cường cao hơn.Tính ổn định nhiệt và oxy hoá dầu phải được kiểm soát.

Dầu động cơ cho động cơ có turbo tăng áp được chính thức giới thiệu năm 1991 với cấp API CF-4 (cho động cơ 4 kỳ sử dụng nhiên liệu diesel) tại Châu Âu và Mỹ liên quan đến vấn đề kiểm soát khí thải (Euro 4 được áp dụng) cho nhiên liệu diesel với hàm lượng lưu huỳnh (Sulfur) <0.05% (hay 500 ppm) với mức phụ gia phân tán tẩy rửa với chỉ số đại diện TBN(1) là 5-6 mgKOH/g.
Tuy nhiên, không phải nước nào cũng áp dụng tiêu chuẩn Euro 4 về khí thải với động cơ chuẩn và nhiên liệu chuẩn. Năm 1994, API phát hành tiêu chuẩn API CF chung cho dòng xe có hay không có turbo tăng áp trên thế giới với hàm lượng lưu huỳnh trong diesel lên đến 0.25% (2.500 ppm như tại Việt nam) với tiêu chuẩn TBN đại diện từ 6-7 mgKOH/g.

Ngày nay, các động cơ diesel sản xuất đều trang bị turbo tăng áp và để hạn chế hạn lượng lưu huỳnh cao trong diesel vẫn tồn tại cùng với sự khắc nghiệt của động cơ có turbo tăng áp về nhiệt độ, áp suất, cặn và tải trọng…Các nhà sản xuất Dầu nhớt sản xuất Dầu nhớt tiêu chuẩn API CH-4 với TBN lên đến 10-11 mgKOH/g để tăng cường tính tẩy rửa và phân tán…

Dầu động cơ API CH-4 của eska Singapore nhãn hiệu TRAX MILER có TBN 11 mgKOH/g cũng vì sự nghiên cứu này.

 

22.04.2020

(Dầu nhớt của Chuyên gia)
Trong bài viết có tham khảo và sử dụng: Dầu mỡ bôi trơn, Kajdas, NXB KH&KT

(1) TBN: Total Base Number: Lượng kiềm tổng quy đổi tương đương với lượng kiềm có trong dầu động cơ do được bổ sung phụ gia phân tán và tẩy rửa ( thông thường là các Alkyl Sulphonate Ca/Mg có tính kiềm) để trung hoà acid sinh ra qua khí cháy: COx, SOx, kết hợp với hơi nước..hay acid hữu cơ do quá trình oxy hoá bởi nhiệt độ và không khí.

 

 

5 1 vote
Article Rating
Eska's Blog, Tài liệu kỹ thuật
ESKA
About ESKA

ESKA SINGAPORE được thành lập và đăng ký tại SINGAPORE, sử dụng nhà máy liên doanh tại SINGAPORE với tất cả sản phẩm và tiêu chuẩn như trước đây của BLACKGOLD Việt nam. Dầu nhớt ESKA SINGAPORE được phát triển trên nguồn dầu gốc ExxonMobil nhóm II tại nhà máy được chứng nhận ở Singapore và nguồn phụ gia từ các nhà cung cấp nổi tiếng như Infineum, Lubrizon,… Do đó, chất lượng dầu nhớt đạt chuẩn cao cấp như những nhãn hiệu dầu nhớt hàng đầu trên thị trường.

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0932191923
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x