Câu chuyện về Dầu nhớt tổng hợp (Synthetic Lubricants): Dầu động cơ

Cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973 bắt đầu từ tháng 10/1973 khi các nước thuộc Tổ chức các quốc gia Ả Rập xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) tuyên bố ban hành lệnh cấm vận hay nói cách khác là quyết định ngừng xuất khẩu dầu mỏ (dầu thô – crude oil) sang các nước ủng hộ Israel trong cuộc chiến tranh Yom Kippur (liên minh Syria và Ai Cập cùng một số quốc gia hồi giáo với sự hậu thuẫn của Xô Viết tấn công Israel vào ngày lễ Yom Kippur của người Do Thái năm 1973), cụ thể ở đây là nước Mỹ. Trước khi lệnh cấm chấm dứt vào tháng 3/1974, giá dầu thế giới tăng từ $3/thùng lên đến gần $12/thùng, và cao hơn tại nước Mỹ.  Việc ngừng xuất khẩu dầu mỏ này đã gây ra cuộc Khủng hoàng dầu mỏ, hay còn được ví như một ” cú sốc giá dầu” đã để lại nhiều hậu quả nặng nề và dài dẵng đối với nền chính trị toàn cầu và nền kinh tế thế giới. Sự việc được ví như ” cú sốc giá dầu đầu tiên trong lịch sử“, kéo theo sau đó lại là một ” cú sốc dầu mỏ lần thứ II ” diễn ra vào năm 1979.

Thời điểm đó, nhiên liệu trở nên khan hiếm và người Mỹ bắt đầu sản xuất ra thế hệ động cơ nhỏ, tiêu hao nhiên liệu ít hơn. Mobil giới thiệu Dầu động cơ Tổng hợp Mobil 1 tại Châu Âu trong cùng năm và sản phẩm giống như câu chuyện thành công “chỉ trong vòng 1 đêm” về chất lượng và hiệu quả: thời gian sử dụng dài hơn, tiết kiệm nhiên liệu hơn. Mobil 1 được phát triển nhanh chóng tại Hoa kỳ và trên toàn thế giới vào năm 1974. Mặc dù, trước đó 2 năm AMSOIL là nhãn hiệu tại Mỹ có Dầu động cơ tổng hợp đầu tiên đáp ứng tiêu chuẩn của Hiệp hội dầu mỏ Hoa kỳ (API).

Phải nói rằng dầu nhớt động cơ tổng hợp có bước nhảy thần tốc về doanh số nhờ sự  hợp lý hóa “tài chánh” trong việc sử dụng nhờ vào cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973 khi sản phẩm dầu mỏ trở nên đắt đỏ hơn và khan hiếm.

Thế nhưng, ngược về lịch sử phát triển của ngành công nghiệp dầu nhớt, dầu động cơ tổng hợp đã được thương mại hóa năm 1929 bởi hãng dầu Amoco (Mỹ). nhưng phát triển đáng kể nhất cho đến năm 1930 là do Dr (Tiến sĩ ) Hermann Zorn, người Đức, bắt đầu nghiên cứu loại dầu nhớt vẫn duy trì được tính năng tự nhiên (bôi trơn) nhưng loại bỏ các tính chất không mong muốn,… Trong suốt Thế chiến thứ II, người Đức đã phát triển các loại dầu tổng hợp khi nguồn dầu thô bị kiểm soát nghiêm ngặt bởi lực lượng quân đồng minh. Cho đến những năm 1940, Tiến sĩ Zorn đã phát triển hơn 3,500 công thức như Polyesters và Diester, những loại dầu tổng hợp này đã được sử dụng bởi quân đội Đức và Hoa kỳ trong chiến tranh cho động cơ phản lực (phi cơ).

Với nhiều tính năng vượt trội, dầu động cơ tổng hợp dần được lựa chọn sử dụng, nhưng cũng mất gần cả thế kỷ để người tiêu dùng tiếp nhận thông qua hiểu biết và trải nghiệm cũng như “thông thái” hơn trong việc chọn lựa sản phẩm tiêu dùng. Trong suốt quá trình đó, các nhà sản xuất ô tô thông hiểu những lợi ích của dầu tổng hợp trong mong muốn giảm thiểu khí thải và thời gian cũng như quãng đường ô tô đi nhiều hơn để tới hạn thay dầu nhớt. Vì vậy, ngày nay, rất nhiều hãng sản xuất ô tô đề xuất sử dụng dầu nhớt tổng hợp tại nhà máy sản xuất tuy thực tế rằng miếng bánh thị phần cho dầu gốc khoáng vẫn chiếm đáng kể.

Một số yếu tố về kỹ thuật vượt trội của dầu tổng hợp.

Phải thừa nhận rằng, dầu động cơ tổng hợp thông thường có độ nhớt thấp hơn dầu khoáng. Vào những năm 1970s, khi dầu tổng hợp bắt đầu thương mại hóa rộng rãi, độ nhớt SAE 10W-40 thông dụng cho động cơ ô tô và tải. Vào đầu những năm 1980s, độ nhớt 10W-30 SAE dần thay thế 10W-40 vì tiết kiệm nhiên liêu hơn.  Đến thập niên 1990s, 5W-30, trở nên phổ biến. Năm 2013, một nghiên cứu tiết lộ rằng chỉ có 2% dầu động cơ tại Hoa kỳ bán có độ nhớt 10W-40 năm đó. Độ nhớt 5W-30 chiếm 56% thị trường dầu động cơ, nhưng các loại độ nhớt 5W-20/0W-20 dần trở thành lựa chọn nhiều hơn. Nhiều hãng xe hơi Nhật Bản như Toyota và Honda đã yêu cầu sử dụng 0W-20 và 0W-16 được SAE J300 phân loại cho tiêu chuẩn độ nhớt dầu động cơ được sử dụng.

Tính năng của dầu tổng hợp vượt trội hơn rất nhiều trong điều kiện bơm dầu ở nhiệt độ thấp và ổn định độ nhớt ở nhiệt độ cao (ít thay đổi theo nhiệt độ), ít sinh ra cặn. Các tính chất giúp bảo vệ động cơ chống mài mòn, tiết kiệm nhiên liệu, và tăng cường “sức khỏe” của động cơ. Ở độ nhớt thấp, dầu tổng hợp chống lại các trở lực ma sát do đó trong vận hành gần như bảo toàn hiệu suất động cơ và bảo vệ bề mặt các chi tiết chuyển động tại thời điểm khởi động (80% mài mòn trong động cơ sinh ra là tại thời điểm khởi động) so với dầu khoáng.

Nhiều người “bối rối” sự khác nhau giữa synthetic – blend và fully- synthetic. Thuật ngữ “blend- pha chế, pha trộn” để diễn đạt sự pha trộn giữa dầu gốc tổng hợp và dầu gốc khoáng, hay khái niệm semi-synthetic cũng hàm ý như vậy. Fully- synthetic có nghĩa là tổng hợp hoàn toàn. Theo phân loại của API dầu gốc tổng hợp được phân loại vào nhóm IV (gốc PAO – Poly alpha Olephin) và V (bao gồm nhiều loại tổng hợp khác: ESTER, PAG, POE, BIP,…v.v). Tuy nhiên, hiện nay, công nghệ chế biến dầu gốc phát triển với nhiều công nghệ rất cao như: hydro cracking, hydro isomere, GTL (Gas to Liquid), CTL (Coal to Liquid),..v.v ..chế biến ra phân nhóm III+ hay III++…có tính chất như nhóm IV (PAO) và cũng được gọi là “tổng hợp”. Đôi khi một số hãng dầu khi pha chế chỉ một ít dầu gốc Nhóm III họ cũng gọi là “tổng hợp”.

Sự khác nhau giữa dầu động cơ ô tô (PCMO) và động cơ mô tô (MCO)

Đối với động cơ ô tô, động cơ và hệ thống truyền động sử dụng dầu nhớt khác nhau; không như trong động cơ xe mô tô 4 kỳ, ở đó, hệ thống truyền động, bộ ly hợp và động cơ được sử dụng cùng một loại dầu nhớt thông qua các đường dẫn liên thông và hệ thống tích hợp dầu bôi trơn. Sự khác nhau đó thể hiện là trong ô tô hệ thống khởi động “khô”, ly hợp “khô” và tách biệt với hệ thống truyền động. Trong mô tô, tất cả đều được bôi trơn cùng một loại dầu.

Sự khác nhau cơ bản về cấu tạo đã ảnh hưởng đến tính chất của dầu bôi trơn được ứng dụng. Thông thường, mô tô hoạt động với công suất mạnh hơn và tốc độ cao hơn ô tô, kết quả là áp lực lên dầu nhớt sử dụng nhiều hơn.  Mô tô có tỷ lệ công sinh ra trên trọng lượng cao hơn ô tô, mô tô nhẹ hơn và tăng tốc nhanh hơn, thông thường số vòng quay động cơ của mô tô trên phút (rpm) lên đến 9,000 vòng là thường xuyên, trong khi đó ở ô tô thường vận hành trong khoảng 5,000 vòng/phút. Hiệu suất của mô tô là 160 Kw/L cao hơn ở ô tô là 100 Kw/L. Đo đó, nhiệt độ trong động cơ mô tô cao hơn 1,5 lần trong động cơ ô tô; dầu nhớt bị bay hơi nhiều hơn dẫn đến lượng nhớt tiêu hao nhiều hơn ô tô.

Các dẫn chứng trên cho thấy dầu nhớt sử dụng cho mô tô đáp ứng tiêu chuẩn khắc khe hơn đối với cho động cơ ô tô. Ngày nay càng nhiều loại dầu nhớt đáp ứng tính năng bền nhiệt, chống oxy hóa, ổn định độ nhớt ở nhiệt độ cao nhưng tăng tốc nhẹ nhàng kèm theo bản chất chống mài mòn khắc nghiệt được tìm thấy trong các phân khúc dầu nhớt tổng hợp như PAO, ESTER,….

Đi tìm huyền thoại

Năm 1989, Mobil hợp tác với hãng xe BMW thực hiện thử nghiệm “Million Miles Test” – Thử nghiệm 1 triệu dặm hay tương đương khoảng 1,6 triệu Km sử dụng dầu tổng hợp Mobil 1 trên động cơ xe BMW 325i (quãng đượng tương đương 4 năm hoạt động liên tục của động cơ). Sau 1 triệu dặm, động cơ được mổ xẻ và không có dấu hiệu đáng kể của sự mài mòn động cơ. Mobil 1 trở thành một biểu tượng dầu nhớt tổng hợp gốc PAO cho ô tô đối với các nhãn hiệu: Porsches, Mercedes và Chevrolet Corvette.

Tại Việt nam, Motul bền bỉ tích cóp danh tiếng thông qua sự phản hồi tích cực của khách hàng sử dụng thông qua sản phẩm V300 – Dầu tổng hợp ESTER. Không có một thử nghiệm thực tế với các thông số được đo đếm nhưng được công nhận là sản phẩm tốt nhất tại Việt nam trong phân khúc này cũng là một cách làm rất khôn ngoan của Motul. V300 có thể coi là một huyền thoại tại Việt nam.

MX9000- Fully Synthetic gốc ESTER với nguồn dầu gốc ESTER tại Đức, pha chế tại nhà máy Singapore chưa để lại chiến tích trên thương trường nhưng thừa hưởng sản phẩm được coi là thay thế các huyền thoại tại Việt nam : Superior SYN 5W-40 Fully ESTER của Blackgold trước đây được cải tiến với cấp chất lượng cao hơn API SN/ JASO MA2 với thiết kế ngoại hạng.

Thực tế, không phải hãng dầu nào cũng làm được sản phẩm Dầu tổng hợp hoàn toàn gốc ESTER, nhưng để thành huyền thoại không phải chỉ qua “1 đêm“mà chính là sự tồn tại với thời gian.

31.10.2020 – Đêm Halloween, ma mị

Theo ESKA, Dầu nhớt của Chuyên gia

Tham khảo:

  1. Wikipedia: cuộc khủng hoảng dầu mỏ 1973
  2. Lube Magazine: The rise of Synthetic Oil.
  3. Quan điểm cá nhân

Trả lời