Bạn thực sự nên sử dụng loại dầu động cơ ô tô nào?

Lựa chọn đúng dầu động cơ ô tô là một trong những quyết định bảo trì mang lại nhiều hậu quả nhất cho bất kỳ chiếc xe nào. Độ nhớt sai, thông số kỹ thuật không tương thích hoặc thời gian thay dầu kéo dài có thể làm tăng tốc độ mài mòn trên bề mặt ổ trục, tăng mức tiêu thụ nhiên liệu và rút ngắn tuổi thọ động cơ. Bài viết này cung cấp thông tin tổng quan dựa trên cơ sở kỹ thuật về cấp độ nhớt, loại dầu, thông số kỹ thuật của ngành và tiêu chí lựa chọn — được thiết kế dành cho các nhà quản lý đội xe, nhà bán buôn ô tô và kỹ sư thu mua, những người cần các quyết định tìm nguồn cung ứng hợp lý.

Tại sao lựa chọn dầu động cơ lại quan trọng

Chức năng cốt lõi của dầu động cơ ô tô

Dầu động cơ thực hiện đồng thời năm chức năng bên trong động cơ đang chạy. Nó bôi trơn bề mặt kim loại bằng cách duy trì một lớp màng thủy động ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bộ phận chuyển động. Nó làm mát các bộ phận mà chất làm mát không thể tiếp cận trực tiếp, chẳng hạn như mặt dưới piston và cổ trục cam. Nó làm sạch bằng cách đình chỉ các sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy và làm mòn các hạt trong dòng dầu cho đến khi chúng bị bộ lọc thu giữ. Nó trung hòa axit hình thành trong quá trình đốt cháy thông qua các chất phụ gia kiềm được đo bằng Tổng chỉ số bazơ (TBN). Và nó bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn trong cả thời gian vận hành và bảo quản lạnh.

Điều gì xảy ra khi sử dụng sai loại dầu

• Độ nhớt quá cao: Tăng lực cản bơm khi khởi động nguội, tăng nhiệt độ dầu, giảm hiệu suất sử dụng nhiên liệu và có thể làm ngừng hoạt động của bộ nâng van thủy lực trên hệ thống điều phối van biến thiên (VVT) hiện đại.
• Độ nhớt quá thấp: Giảm độ dày màng ở nhiệt độ vận hành, tăng tốc độ mài mòn trên ổ trục trục khuỷu và thành xi lanh, đặc biệt là dưới tải trọng cao.
• Thông số kỹ thuật không phù hợp: Loại dầu được pha chế theo API SN mà không có chức năng bảo vệ Đánh lửa trước ở tốc độ thấp (LSPI) có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho động cơ ở động cơ phun xăng trực tiếp tăng áp (TGDI) yêu cầu API SP.

Giải thích về độ nhớt của dầu động cơ ô tô

Hệ thống phân loại độ nhớt SAE

Hiệp hội kỹ sư ô tô (SAE) xác định cấp độ nhớt theo SAE J300. Tiêu chuẩn này chi phối cả việc phân loại một lớp và nhiều lớp. Giải thích cấp độ nhớt của dầu động cơ ô tô thông qua hệ thống này, sử dụng xếp hạng mùa đông (W) và xếp hạng nhiệt độ cao kết hợp thành một chỉ định duy nhất. Con số mùa đông — 0W, 5W, 10W, 15W — xác định độ nhớt khi quay nguội của dầu, được đo bằng milipascal-giây (mPa·s) ở nhiệt độ dưới 0. Các con số ở nhiệt độ cao — 20, 30, 40, 50 —xác định độ nhớt động học ở 100°C, được đo bằng centistokes (cSt).

Cách đọc nhãn dầu nhiều cấp

Nhãn ghi 5W-30 có nghĩa là dầu hoạt động giống như dầu 5W ở nhiệt độ lạnh (cho phép động cơ giảm tốc độ xuống khoảng -30°C) và duy trì độ nhớt động học trong dải cấp 30 (9,3–12,5 cSt) ở 100°C. Độ nhớt cắt cao ở nhiệt độ cao (HTHS) ở 150°C và tốc độ cắt 10^6 s^-1 là thông số quan trọng thứ ba không được hiển thị trên nhãn nhưng được xác định trong biểu dữ liệu sản phẩm. HTHS phải đạt ít nhất 2,6 mPa·s đối với cấp tiêu chuẩn và 2,9 mPa·s đối với cấp tiết kiệm nhiên liệu theo yêu cầu SAE J300.

Bảng dưới đây hiển thị các loại SAE phổ biến và hồ sơ ứng dụng điển hình của chúng:

So sánh dầu động cơ ô tô tổng hợp và thông thường

Danh mục dầu gốc (Nhóm API I–V)

Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API) phân loại dầu gốc thành năm nhóm dựa trên hàm lượng bão hòa, hàm lượng lưu huỳnh và chỉ số độ nhớt (VI). Dầu gốc nhóm I là dầu khoáng tinh chế bằng dung môi (VI 80–120). Nhóm II là dầu khoáng đã qua xử lý hydro (VI 80–120, hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn). Nhóm III là các loại dầu bị hydrocracking nghiêm trọng (VI trên 120) và được phân loại hợp pháp là dầu tổng hợp ở hầu hết các thị trường. Dầu gốc nhóm IV là polyalphaolefin (PAO), được tổng hợp hoàn toàn. Nhóm V bao gồm tất cả các loại dầu gốc khác, bao gồm cả este được sử dụng trong các công thức hiệu suất cao.

Sự khác biệt về hiệu suất trong hoạt động thực tế

các so sánh dầu động cơ ô tô tổng hợp và thông thường cho thấy sự khác biệt có thể đo lường được về độ ổn định nhiệt, khả năng chống oxy hóa và dòng khởi động nguội. Dầu tổng hợp hoàn toàn dựa trên dầu gốc PAO hoặc Nhóm III duy trì độ ổn định độ nhớt trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn và chống lại quá trình cô đặc oxy hóa lâu hơn đáng kể so với dầu khoáng Nhóm I. Điều này trực tiếp dẫn đến khoảng thời gian xả nước dài hơn và giảm sự hình thành cặn bám trên các vòng piston và thân van.

Tiêu chuẩn kỹ thuật API và ACEA của dầu động cơ ô tô

Danh mục dịch vụ API

các Tiêu chuẩn kỹ thuật API và ACEA của dầu động cơ ô tô xác định ngưỡng hiệu suất tối thiểu thông qua các bài kiểm tra động cơ trong phòng thí nghiệm được tiêu chuẩn hóa. API SP (được giới thiệu năm 2020) là danh mục hàng đầu hiện nay dành cho động cơ xăng và bổ sung các yêu cầu bảo vệ chống mài mòn xích định thời và ngăn chặn LSPI không có trong các danh mục API SN Plus hoặc SN trước đó. API CK-4 là loại động cơ diesel hạng nặng hiện tại, thay thế CJ-4 và giải quyết vấn đề kiểm soát oxy hóa và sục khí ở nhiệt độ cao hơn cho động cơ diesel tuân thủ khí thải Cấp 4.

Trình tự ACEA và các yêu cầu OEM của Châu Âu

các European Automobile Manufacturers Association (ACEA) publishes its own oil sequences updated periodically — the current edition is ACEA 2021. ACEA A3/B4 covers petrol and light diesel engines requiring stable high-performance oils. ACEA C2 and C3 are low-SAPS (Sulfated Ash, Phosphorus, Sulfur) categories designed to protect diesel particulate filters (DPF) and three-way catalysts. Many European OEMs — particularly those producing diesel vehicles with DPF — mandate ACEA C3 as a minimum, overriding API ratings for their vehicles.

Dầu động cơ ô tô tốt nhất cho xe chạy tốc độ cao

Tại sao các công thức tính quãng đường cao lại khác nhau

Động cơ đã đi được trên 120.000 km thường có độ hở ổ trục tăng lên, vòng đệm thân van bị mòn và độ căng của vòng piston giảm. các Dầu động cơ ô tô tốt nhất cho xe có tốc độ cao giải quyết các tình trạng này thông qua sự kết hợp của các cấp độ nhớt cao hơn một chút (10W-40 thay vì 5W-30) và gói phụ gia cụ thể bù đắp cho sự xuống cấp của phốt và tăng tiếp xúc giữa kim loại với kim loại.

Gói phụ gia có vấn đề

• Chất điều hòa bịt kín: Thông thường, các hợp chất gốc este hoặc thơm làm cho các vòng đệm đàn hồi phồng lên nhẹ, giảm mức tiêu thụ dầu qua các dẫn hướng van và vòng piston.
• Hàm lượng ZDDP (kẽm dialkyldithiophosphate) cao hơn: Cung cấp khả năng bảo vệ chống mài mòn trên vấu cam và các ta-rô phẳng thường gặp trong các thiết kế động cơ cũ. Lưu ý rằng mức ZDDP cao không tương thích với bộ chuyển đổi xúc tác và phải nằm trong giới hạn SAPS thấp của ACEA đối với các phương tiện có hệ thống xử lý sau.
• TBN tăng cao: Trị số bazơ cao hơn (thường là 8–10 mg KOH/g so với 6–7 đối với các loại tiêu chuẩn) mang lại khả năng trung hòa axit lâu hơn trong các động cơ có khả năng xả khí cao hơn.

Bao lâu thì thay dầu động cơ ô tô

Khuyến nghị về khoảng thời gian xả nước OEM

Bao lâu thì thay dầu động cơ ô tô phụ thuộc vào đặc điểm kỹ thuật OEM, chất lượng dầu và chu kỳ hoạt động. Hầu hết các nhà sản xuất ô tô du lịch hiện đại ở Châu Âu đều chỉ định khoảng thời gian bảo dưỡng thay đổi được điều chỉnh bởi cảm biến hoặc thuật toán chất lượng dầu, với khoảng thời gian tối đa là 30.000 km hoặc 2 năm đối với dầu tổng hợp hoàn toàn đáp ứng ACEA C3 hoặc tương đương. Các OEM Nhật Bản thường khuyến nghị 10.000–15.000 km cho loại tổng hợp. Các khuyến nghị của OEM Bắc Mỹ thường dao động từ 8.000 đến 16.000 km, tùy thuộc vào việc áp dụng điều kiện dịch vụ khắc nghiệt hay bình thường.

Các yếu tố làm giảm tuổi thọ dầu

• Lái xe quãng đường ngắn: Khởi động nguội ở nhiệt độ vận hành dưới 70°C ngăn không cho nhiên liệu pha loãng bay hơi, làm tăng tốc độ xuống cấp của dầu gốc và cạn kiệt TBN.
• Kéo và tải trọng cao: Tải trọng động cơ cao được duy trì liên tục làm tăng nhiệt độ dầu lên trên 120°C, đẩy nhanh các phản ứng oxy hóa và nitrat hóa.
• Môi trường bụi bặm, ô nhiễm: Tải lượng hạt xung quanh cao làm tăng nồng độ hạt mài mòn và bỏ qua bộ lọc trong dầu.
• Chạy không tải kéo dài: Động cơ diesel chạy không tải trong thời gian dài sẽ tích tụ bồ hóng với tốc độ nhanh, làm tăng độ nhớt của dầu trên giới hạn thông số kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Tôi có thể trộn dầu động cơ ô tô tổng hợp và thông thường trong trường hợp khẩn cấp không?

Việc trộn được cho phép về mặt hóa học trong trường hợp khẩn cấp ngắn hạn. Dầu tổng hợp hiện đại và thông thường sử dụng hóa chất phụ gia tương thích và việc trộn sẽ không gây hư hỏng động cơ ngay lập tức. Tuy nhiên, hỗn hợp thu được sẽ hoạt động ở tiêu chuẩn thấp hơn của hai thành phần. TBN bị pha loãng, khả năng chống oxy hóa giảm và chỉ số độ nhớt bị tổn hại có nghĩa là hỗn hợp phải được thay thế sớm nhất có thể bằng loại hỗn hợp có đầy đủ cấp độ và thông số kỹ thuật do OEM chỉ định.

Câu hỏi 2: Dầu có độ nhớt cao hơn có luôn bảo vệ động cơ tốt hơn không?

Không. Độ nhớt cao hơn mang lại độ dày màng tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ cao, tải trọng cao, nhưng nó làm tăng tổn thất bơm khi khởi động nguội và giảm lưu lượng đến các bộ phận được dẫn động bằng thủy lực như bộ pha VVT. Dung sai động cơ hiện đại được thiết kế cho các phạm vi độ nhớt cụ thể. Sử dụng 10W-40 trong động cơ được chỉ định cho 0W-20 có thể trì hoãn sự tích tụ áp suất dầu khi khởi động vài trăm mili giây - đủ để gây ra sự mài mòn có thể đo được của ổ trục cam theo thời gian.

Câu hỏi 3: Làm cách nào để xác nhận thông số kỹ thuật loại dầu mà động cơ của tôi thực sự yêu cầu?

các primary source is the vehicle owner's manual, which specifies both the SAE viscosity grade and the required API or ACEA performance category. The oil filler cap may also display the recommended grade. For fleet procurement, OEM service information portals provide specification data by VIN or engine code. When in doubt, contact the OEM's technical support line — using a non-approved specification can void powertrain warranty coverage in many markets.

Tài liệu tham khảo

• Hiệp hội kỹ sư ô tô. SAE J300: Phân loại độ nhớt dầu động cơ. SAE quốc tế, Warrendale, PA. Đã sửa đổi năm 2015. Có tại: https://www.sae.org
• Viện Dầu khí Hoa Kỳ. Hệ thống cấp phép và chứng nhận dầu động cơ API (EOLCS): API SP và danh mục bảo tồn tài nguyên. Ấn phẩm API 1509, Phiên bản thứ 19. API, Washington, DC, 2020. Có sẵn tại: https://www.api.org
• Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô châu Âu (ACEA). Trình tự Dầu Châu Âu ACEA 2021. ACEA, Brussels, 2021. Có tại: https://www.acea.auto
• Mang, T. và Dresel, W. (eds.). Chất bôi trơn và chất bôi trơn. tái bản lần thứ 3. Wiley-VCH, Weinheim, 2017. Chương 5: Dầu động cơ - Thành phần, Thử nghiệm và Hiệu suất.
• Tung, S.C. và McMillan, M.L. Tổng quan về ma sát ô tô về những tiến bộ hiện tại và những thách thức cho tương lai. Ma sát quốc tế, Tập. 37, Số 7, 2004, trang 517–536. Khác.
• Rizvi, S.Q.A. Đánh giá toàn diện về hóa học, công nghệ, lựa chọn và thiết kế dầu bôi trơn. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2009. ISBN 978-0-8031-7006-0.