Trong quá trình vận hành, động cơ đốt trong tạo ra một lượng nhiệt rất lớn do quá trình đốt cháy nhiên liệu và ma sát giữa các chi tiết cơ khí. Nếu không được kiểm soát, nhiệt độ cao sẽ gây ra hiện tượng quá nhiệt, làm giảm tuổi thọ động cơ và gây hỏng hóc nghiêm trọng. Ngoài hệ thống làm mát bằng két nước, dầu nhớt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc làm mát và phân tán nhiệt lượng sinh ra trong động cơ.
1. Nhiệt độ sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu
Khi nhiên liệu được đốt cháy trong buồng đốt, nhiệt độ có thể đạt tới 2.000°C tại điểm cao nhất. Nhiệt độ này ảnh hưởng trực tiếp đến piston, xéc măng, thành xi lanh, bạc đạn và trục khuỷu. Mặc dù hệ thống làm mát bằng nước giúp duy trì nhiệt độ tổng thể ở mức cho phép, nhưng một số vùng không thể tiếp cận bằng nước sẽ cần đến dầu nhớt để hỗ trợ làm mát.
2. Hệ thống làm mát bằng dầu – bổ trợ cho két nước
Dầu nhớt không chỉ làm nhiệm vụ bôi trơn, mà còn hấp thụ nhiệt từ các vùng nhiệt độ cao trong động cơ rồi đưa ra ngoài để làm mát. Nhờ vậy, hệ thống dầu nhớt trở thành một vòng tuần hoàn nhiệt bổ sung cực kỳ quan trọng cho hiệu quả tổng thể của hệ thống làm mát động cơ.
3. Quá trình hấp thụ và phân tán nhiệt
3.1. Vùng hấp thụ nhiệt
Các khu vực như ổ trục, bạc lót, thành xi lanh, piston và xu páp là những điểm tiếp xúc nhiều và phát sinh nhiệt lớn. Dầu nhớt tiếp cận trực tiếp những vị trí này, hấp thụ nhiệt lượng sinh ra từ ma sát và quá trình đốt cháy.
3.2. Dòng tuần hoàn dầu trong động cơ
Dầu sau khi được hút từ các-te sẽ được bơm đến các điểm ma sát qua hệ thống đường dầu. Khi đi qua các bộ phận này, dầu mang theo nhiệt rồi quay trở lại két làm mát dầu (nếu có), sau đó trở về các-te để tiếp tục chu trình tuần hoàn.
3.3. Tốc độ dòng chảy và khả năng dẫn nhiệt
Khả năng làm mát của dầu phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy và độ dẫn nhiệt. Dầu có độ nhớt quá cao sẽ làm giảm tốc độ lưu thông, còn dầu quá loãng sẽ không duy trì được màng bôi trơn. Do đó, việc chọn độ nhớt phù hợp là điều kiện tiên quyết để tối ưu hiệu suất làm mát.
4. So sánh khả năng tản nhiệt: dầu khoáng vs dầu tổng hợp
4.1. Độ dẫn nhiệt và khả năng ổn định nhiệt
Dầu gốc tổng hợp thường có cấu trúc phân tử đồng đều và khả năng ổn định nhiệt vượt trội hơn so với dầu khoáng. Nhờ đó, chúng duy trì hiệu quả làm mát tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ cao và thời gian vận hành kéo dài.
4.2. Ảnh hưởng của phụ gia chống oxy hóa
Phụ gia chống oxy hóa giúp dầu chống lại sự phân hủy nhiệt, từ đó duy trì độ nhớt và khả năng dẫn nhiệt. Dầu có phụ gia chất lượng cao sẽ hạn chế hình thành cặn và duy trì độ sạch bên trong động cơ.
4.3. Lựa chọn dầu cho động cơ tải nặng, tải nhẹ
Động cơ tải nặng, hoạt động liên tục hoặc trong môi trường khắc nghiệt nên sử dụng dầu tổng hợp với khả năng tản nhiệt và ổn định cao. Ngược lại, động cơ tải nhẹ có thể sử dụng dầu khoáng nếu được thay đúng chu kỳ.
5. Tối ưu hóa lưu lượng và áp suất dầu
5.1. Thiết kế đường dầu và bơm nhớt
Thiết kế hệ thống đường dẫn dầu và bơm nhớt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm mát. Đường dầu cần đảm bảo thông suốt, không tắc nghẽn. Bơm dầu phải đủ áp suất để đưa dầu đến mọi chi tiết chuyển động.
5.2. Cảm biến áp suất – cảnh báo thiếu dầu
Các dòng xe hiện đại được trang bị cảm biến áp suất dầu để cảnh báo người lái khi lưu lượng hoặc áp suất không đạt tiêu chuẩn. Đây là yếu tố then chốt để phát hiện sớm hiện tượng thiếu dầu, đảm bảo không gây ra quá nhiệt cho động cơ.
5.3. Bảo dưỡng hệ thống lọc và két làm mát dầu
Lọc dầu cần được thay định kỳ để duy trì dòng chảy sạch và thông suốt. Đối với xe có két làm mát dầu, việc vệ sinh két cũng rất quan trọng nhằm tăng hiệu quả giải nhiệt.
Dầu nhớt không chỉ đóng vai trò là lớp màng bôi trơn chống ma sát mà còn là thành phần quan trọng giúp động cơ duy trì nhiệt độ ổn định. Việc lựa chọn dầu nhớt có độ nhớt phù hợp, thành phần tốt và hệ phụ gia ổn định sẽ giúp tối ưu hóa khả năng làm mát và kéo dài tuổi thọ động cơ. Đừng quên kiểm tra nhiệt độ dầu định kỳ để đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và an toàn.