Động cơ tiết kiệm nhiên liệu nhờ giảm ma sát

[LUU CONG LINH]

Động cơ tiết kiệm nhiên liệu nhờ giảm ma sát
Trong ba thập kỷ gần đầy, các hãng sản xuất xe hơi khai thác hầu hết các giải pháp công nghệ đơn giản, giá rẻ nhằm giảm ma sát, cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu và tăng công suất động cơ.
“Chúng tôi đã phải làm bóng mọi chi tiết có chuyển động tương đối bên trong động cơ”, Mike Anderson, kỹ sư đứng đầu và là giám đốc quản lý chương trình động cơ 4 xi-lanh của tập đoàn General Motor nói với tờ New York Time.
Động cơ đốt trong chứa nhiều liên kết có lực ma sát lớn. Bề mặt các phần tử chuyển động quay, hay tịnh tiến tiếp xúc trực tiếp với nhau hoặc qua lớp dầu mỏng. Ma sát lớn làm tổn hao công suất động cơ vì chúng sản sinh nhiệt tiêu tán vào trong không khí.

Công đoạn mạ Nanoslide trên động cơ V6 của Mercedes.
​

Hạn chế tổn thất là mục tiêu của tất cả các hãng xe. Chiếc Honda Odyssey được hưởng lợi từ việc điều chỉnh và cải tiến trên động cơ 3.5 V6. Mức tiêu thụ trên đường cao tốc đạt 8,4 lít cho 100 km, trong khi thế hệ trước ở mức 9,4 lít. Kết quả do nỗ lực giảm ma sát chiếm 4%, tuy nhỏ nhưng là một thành tích quan trọng.
Kỹ sư động lực lâu năm của Odyssey, ông Paul DeHart cho biết tổn thất lớn nhất nằm ở cụm pít-tông và xi-lanh. Pít-tông di chuyển khứ hồi trong lòng xi-lanh, xéc-măng (vòng găng) làm kín khe hở giữa chúng, ngăn không cho khí lọt xuống các-te và dầu bôi trơn vào buồng đốt. Phần váy pít-tông áp sát thành xi-lanh làm nhiệm vụ dẫn hướng.
Một vài công đoạn trong gia công được nghiên cứu nhằm hạn chế ma sát. Mercedes đã ứng dụng công nghệ mạ Nanoslide trên động cơ AMG V8 dung tích 6,3 lít vào năm 2006. Bề mặt xi-lanh được phun một lớp hợp kim carbon ion siêu mỏng có độ dày từ 0,1 đến 0,15 mm. Lớp mạ có độ nhẵn bóng, độ cứng cao, và có khả năng giữ dầu tốt. Hãng xe Đức đánh giá công nghệ Naoslide làm giảm 3% nhiên liệu tiêu thụ cho mẫu ML350 BlueTec trang bị động cơ V6.

Bề mặt trong xi-lanh đạt độ nhẵn cao sau khi mạ Nanoslide.
​

Các hãng khác cũng có những nghiên cứu tương tự nhằm tạo cho bề mặt xi-lanh nhẵn, chịu mài mòn. Honda sử dụng phương pháp doa bóng, trong khi Chryler đang phát triển công nghệ làm bóng bằng laser.
Những xi-lanh tốt nhất cần phải chống lại hiện tượng bị méo khi xiết chặt bu-lông trong quá trình lắp ráp hoặc giãn nở vì nhiệt. Bởi thế thiết kế thân động cơ là công việc đặc biệt quan trọng. Theo Anderson, nó được thực hiện trên mô mình máy tính, sau đó người ta mô phỏng các điều kiện có thể xảy ra làm xi-lanh bị méo.
Cũng với mục tiêu trên, Ford lại chọn cách đặt trục khuỷu lệch khỏi đường tâm xi-lanh. Trưởng nhóm hệ thống động cơ xăng của Ford, Stephen Russ giải thích biện pháp này sẽ làm giảm lực tác động từ váy pit-tông lên thành xi-lanh, làm nó trượt đi với ít cản hơn.
Bôi trơn bằng cách vung té làm cản trở các chi tiết quay, cả khi dầu tồn tại dưới dạng sương mù. Bởi thế, dầu sau khi bôi trơn ở trên đỉnh động cơ cũng được điều chỉnh rớt xuống các-te theo chiều quay của trục khuỷu, nhằm tránh tổn thất do va đập trên đường chúng hồi về.
Vì lớp dầu dày, đặc, tiêu tốn nhiều công suất động cơ, thế nên nhà sản xuất thường sử dụng dầu có độ nhớt thấp. Để duy trì dòng chảy liên tục của dầu, GM đã thiết kế hệ thống làm mát hai chế độ điều khiển bởi máy tính nhằm ổn định nhiệt độ động cơ 2.5 mới của hãng.
Ngày nay, việc khắc phục ma sát trên cơ cấu phân phối khí cũng được các hãng quan tâm. Bộ bi dẫn hướng cam dần trở thành chuẩn tắc, bởi chúng tạo ra ít lực cản. Nissan sử dụng công nghệ mạ carbon có dạng thù hình giống như kim cương cho vòng găng và con đội trục cam. Lớp mạ cứng và giữ dầu tốt hơn. Theo hãng xe này, nó làm giảm 25% ma sát trong động cơ.
Những giải pháp công nghệ đã đạt được thành công như thế nào? Rất khó để định lượng một cách chi tiết bởi các phần tử và hệ thống có mối tương quan không rõ ràng. Tuy nhiên, GM đã đưa ra những con số khá cụ thể về vấn đề này khi cho biết kết quả về mức tiêu thụ nhiên liệu của 3 mẫu động cơ 4 xi-lanh. Theo đó, động cơ dung tích 2,5 lít sản xuất năm 2007 cắt giảm được 40% tổn thất ma sát so với loại 2 lít sản xuất vào đầu những năm 1980 khi chạy ở tốc độ thấp, dù có nhiều van hơn, dẫn động trục cam phức tạp. Động cơ sẽ giảm 7% mức tiêu thụ nhiên liệu trong 24 năm chỉ bằng các giải pháp giảm ma sát. Động cơ 2,5 lít trang bị trên Chevroler Malibu 2013 sẽ hạn chế 16% ma sát và tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu lên 2% so với loại 2,4 lít.

 

[zuanh88]

không có cản thì mọi thứ đều thuận lợi thôi, điều này đúng với mọi trường hợp các bác nhỉ

 

[tienhungtech]

Có một cách đơn giản để giảm ma sát hơn mà không cần thay đổi động cơ: dùng nhớt "loãng" hơn.

Ví dụ xe em nếu vào hãng thì toàn thay nhớt thường 5W-40. Em đổi sang nhớt tổng hợp 5W-30:
- 50.000Km mới phải thay nhớt
- Khả năng bôi trơn bền và cao hơn nhớt thường
- Do "loãng" hơn nên ít ma sát hơn -> giảm tiêu thụ nhiên liệu

 

[PHONG NGUYEN 1]

- Dùng nhớt thường 40 thay bằng nhớt tổng hợp 30 là hợp lý rồi cụ à .
- Vậy mà em chẳng hiểu sao Toyota cứ chơi 1 loại nhớt cho các loại xe khác nhau .

 

[anhtho]

Có một cách đơn giản để giảm ma sát hơn mà không cần thay đổi động cơ: dùng nhớt "loãng" hơn.

Ví dụ xe em nếu vào hãng thì toàn thay nhớt thường 5W-40. Em đổi sang nhớt tổng hợp 5W-30:
- 50.000Km mới phải thay nhớt
- Khả năng bôi trơn bền và cao hơn nhớt thường
- Do "loãng" hơn nên ít ma sát hơn -> giảm tiêu thụ nhiên liệu

Dùng đúng theo HDSD là hợp lý cụ à. Nhớt loãng dưới tiêu chuẩn cũng không phải là cái tốt. Nó có giá trị tối ưu mà nhà SX đã nghiên cứu kỹ.

 

[dativu]

Khi mới khởi động máy, cụ để máy chạy ổn định cho bôi trơn đầy đủ là giảm ma sát đấy. Đề máy xong chạy ngay thì mau mài mòn nhắm cơ.

 

[PHONG NGUYEN 1]

- Đối với nhớt tổng hợp thì có nhiều tính năng hơn là bảo vệ động cơ ngay khi khởi động do nó loảng phân tán nhanh và bám vào các chi tiết máy .
- Dùng nhớt thường các bác dùng 40 hoặc 50 tùy loại xe thì khi thay nhớt tổng hợp nên giảm xuống 30 40 ,thậm chí là 20 .Lý do đơn giản là nhớt tổng hợp hầu như không thay đổi độ nhớt ( tức nó ít bị loảng ra ) khi máy nóng ,đặc tính bảo vệ của nó hầu như ít thay đổi nhờ hệ phụ gia .
- Hầu hết các xe nhập hiện nay như Lexus ,Venza,Ford ,Mazda,Honda ,Acura nhập em thấy rất nhiều xe toàn ghi chú dùng 0W-20 hoặc 5W-20 trên nắp nhớt .Những loại xe này động cơ thiết kế rất tốt nên thường dùng được các loại nhớt cực loảng để tiết kiệm nhiên liệu và nhẹ máy .

 

[glory4us]

- Đối với nhớt tổng hợp thì có nhiều tính năng hơn là bảo vệ động cơ ngay khi khởi động do nó loảng phân tán nhanh và bám vào các chi tiết máy .
- Dùng nhớt thường các bác dùng 40 hoặc 50 tùy loại xe thì khi thay nhớt tổng hợp nên giảm xuống 30 40 ,thậm chí là 20 .Lý do đơn giản là nhớt tổng hợp hầu như không thay đổi độ nhớt ( tức nó ít bị loảng ra ) khi máy nóng ,đặc tính bảo vệ của nó hầu như ít thay đổi nhờ hệ phụ gia .
- Hầu hết các xe nhập hiện nay như Lexus ,Venza,Ford ,Mazda,Honda ,Acura nhập em thấy rất nhiều xe toàn ghi chú dùng 0W-20 hoặc 5W-20 trên nắp nhớt .Những loại xe này động cơ thiết kế rất tốt nên thường dùng được các loại nhớt cực loảng để tiết kiệm nhiên liệu và nhẹ máy .

Bác này nói đúng ý em. Nhớt khoáng thường loãng ra khi máy nóng nên các bác ko sợ là khi chạy thằng 5w-30 tổng hợp loãng hơn thằng 20w-40 đâu ạ. Ngoài ra tiết kiệm hơn vì chạy đc lâu hơn mới phải thay nhớt, thay lọc nhớt, công thay.

 

[tienhungtech]

Dùng đúng theo HDSD là hợp lý cụ à. Nhớt loãng dưới tiêu chuẩn cũng không phải là cái tốt. Nó có giá trị tối ưu mà nhà SX đã nghiên cứu kỹ.

Theo em thì không phải cứ của nhà sản xuất là tốt nhất. Nhà sản xuất tùy thiết kế phải theo giá bán chứ không thể chọn lựa toàn thứ tốt nhất.

Như loại nhớt em thay cho Carens của em chính là loại các xế hịn như BMW, MEC... sử dụng

Nhớt loãng nhưng vì sao nó vẫn bảo đảm yêu cầu bôi trơn, làm mát? Chính là do nhớt tổng hợp có phẩm chất làm mát và bôi trơn cao hơn nhớt tự nhiên, chế tạo từ dầu mỏ.

 

[PHONG NGUYEN 1]

Theo em thì không phải cứ của nhà sản xuất là tốt nhất. Nhà sản xuất tùy thiết kế phải theo giá bán chứ không thể chọn lựa toàn thứ tốt nhất.

Như loại nhớt em thay cho Carens của em chính là loại các xế hịn như BMW, MEC... sử dụng

Nhớt loãng nhưng vì sao nó vẫn bảo đảm yêu cầu bôi trơn, làm mát? Chính là do nhớt tổng hợp có phẩm chất làm mát và bôi trơn cao hơn nhớt tự nhiên, chế tạo từ dầu mỏ.

- Người tiêu dùng mình chưa có nhiều thông tin thị trường rỏ ràng như các nước khác . Đối với các nước phát triển thì em thấy giá cả và giá trị sữ dụng nó rất hợp lý .Nhiều khi nhiều hàng không chính hãng chất lượng nó lại cao cấp hơn hàng chính hãng rất nhiều lần và giá cả cũng đắt hơn rất nhiều .Chính vì vậy chuyện chặt chém của hãng xe lên người tiêu dùng cũng khó vì người tiêu dùng họ nghĩ bỏ ra số tiền đó mình có thể mua được 1 sản phẩm không chính hiệu nhưng chất lượng tốt hơn nhiều .

 

[thanhdtcbl]

các cụ cho e hỏi ké tý là dầu của Tổng công ty hoá dầu viêt nam sản xuất vẫn bán tại các cây xăng có cụ nào dùng chưa?và chất luợng thì có ok không?

 

[glory4us]

Ngày xưa em vẫn mua dầu honda ở HEAD thay cho siêu xe Giấc mơ hai với giá đắt hơn dầu xịn với tâm lý là hàng chính hãng, dùng theo khuyến nghị nhưng thực tế chẳng hơn gì. về sau nghĩ lại ở nước ngoài ko có sao ở ta lại có, nếu chỉ để bán cho VN thì ko bõ >> nó đặt của thằng khác ròi đóng chai dán nhãn tên nó thôi.