TÌM HIỂU về dầu NHỜN

MỞ ĐẦU Trong công nghiệp cũng như trong dân dụng dầu nhờn là chất bôi trơn yếu trong các quá trình vận hành máy móc thiết bị, các động cơ. Với vai trò hết sức quan trọng như vậy, dầu nhờn đã trở thành một loại vật liệu công nghiệp không thể thiếu ở các nhà máy, xí nghiệp, cho quá trình vận hành các thiết bị, máy móc, công cụ. Cùng với sự phát triển của xã hội, các thiết bị máy móc ngày càng được đưa vào ứng dụng trong công nghiệp và dân dụng hết sức đa dạng, ngày càng nhiều do đó nhu cầu vể dầu nhờn bôi trơn không ngừng tăng trong những năm qua. Theo thống kê, toàn thế giới hiện tại sử dụng mỗi năm gần 40 triệu tấn, trong đó trên 60% là dầu đông cơ. Khu vực sử dụng nhiều nhất là Châu Âu 34%, Châu Á 28%, Bắc Mỹ 25%, 13% còn lại là các khu vực khác. Các nước Châu Á Thái Bình Dương, hàng năm sử dụng gần 8 triệu tấn. Tăng trưởng hàng năm khoảng từ 5 8%. Nhật Bản đứng đầu 29,1%, tiếp theo Trung Quốc 26%, Ấn Độ 10%, Hàn Quốc 8%, Úc 5%, Thái Lan 4,6%, Indonesia 4,5%, Malaysia 1,8%, Việt Nam 1,5% (khoảng 120.000 tấn) . Ở Việt Nam toàn bộ lượng dầu nhờn này ta phải nhập từ nước ngoài dưới dạng thành phẩm hoặc ở dạng dầu gốc cùng với các loại phụ gia rồi tự pha chế. Cùng với phát triển của xã hội kéo theo sự bùng phát của phương tiện cá nhân. Ví dụ ở Hà Nội môi năm có khoảng 100 nghìn xe gắn máy được nhập khẩu. Đây chính là một thị trường rất lớn cho công nghiệp sản xuất dầu nhờn động cơ. Năm 2003, ở nước ta sẽ đi vào hoạt động nhà máy lọc dầu đầu tiên ở Dung Quất, ta có thể sử dụng phần cặn của quá trình chưng cất khí quyển (còn gọi là mazut) làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất dầu nhờn gốc, từ đó không phải nhập từ nước ngoài các dạng dầu gốc, giảm được giá thành sản xuất và đặc biệt bảo vệ được môi trường cho nhà máy lọc dầu Dung Quất.

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

(CƠ SỞ THANH HOÁ) KHOA CÔNG NGHỆ - -

BÀI TIỂU LUẬN MÔN : SẢN PHẨM DẦU MỎ

ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU DẦU NHỜNGVHD : NGUYỄN THỊ HỒNG THẮM

LỚP : NCHD3BTH

Số

TT

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN

MS SINH

1 LÊ TUẤN ANH 09019743 NCHD3BTH NHÓM TRƯỞNG

2 LÊ TUẤN ANH 09010283 NCHD3BTH

13 BÙI VĂN DƯƠNG 09019073 NCHD3BTH

14 HOÀNG VĂN DƯƠNG 09007753 NCHD3BTH

15 LÊ VĂN ĐẠO 09008673 NCHD3BTH

MỞ ĐẦU

Trong công nghiệp cũng như trong dân dụng dầu nhờn là chất bôi trơn yếu trongcác quá trình vận hành máy móc thiết bị, các động cơ Với vai trò hết sức quan trọngnhư vậy, dầu nhờn đã trở thành một loại vật liệu công nghiệp không thể thiếu ở cácnhà máy, xí nghiệp, cho quá trình vận hành các thiết bị, máy móc, công cụ Cùng với

sự phát triển của xã hội, các thiết bị máy móc ngày càng được đưa vào ứng dụngtrong công nghiệp và dân dụng hết sức đa dạng, ngày càng nhiều do đó nhu cầu vểdầu nhờn bôi trơn không ngừng tăng trong những năm qua Theo thống kê, toàn thếgiới hiện tại sử dụng mỗi năm gần 40 triệu tấn, trong đó trên 60% là dầu đông cơ.Khu vực sử dụng nhiều nhất là Châu Âu 34%, Châu Á 28%, Bắc Mỹ 25%, 13% cònlại là các khu vực khác Các nước Châu Á- Thái Bình Dương, hàng năm sử dụng gần

8 triệu tấn Tăng trưởng hàng năm khoảng từ 5 - 8% Nhật Bản đứng đầu 29,1%, tiếptheo Trung Quốc 26%, Ấn Độ 10%, Hàn Quốc 8%, Úc 5%, Thái Lan 4,6%,Indonesia 4,5%, Malaysia 1,8%, Việt Nam 1,5% (khoảng 120.000 tấn)

Ở Việt Nam toàn bộ lượng dầu nhờn này ta phải nhập từ nước ngoài dưới dạngthành phẩm hoặc ở dạng dầu gốc cùng với các loại phụ gia rồi tự pha chế

Cùng với phát triển của xã hội kéo theo sự bùng phát của phương tiện cá nhân Ví

dụ ở Hà Nội môi năm có khoảng 100 nghìn xe gắn máy được nhập khẩu Đây chính

là một thị trường rất lớn cho công nghiệp sản xuất dầu nhờn động cơ

Năm 2003, ở nước ta sẽ đi vào hoạt động nhà máy lọc dầu đầu tiên ở Dung Quất,

ta có thể sử dụng phần cặn của quá trình chưng cất khí quyển (còn gọi là mazut) làmnguyên liệu cho quá trình sản xuất dầu nhờn gốc, từ đó không phải nhập từ nướcngoài các dạng dầu gốc, giảm được giá thành sản xuất và đặc biệt bảo vệ được môitrường cho nhà máy lọc dầu Dung Quất

La Rousse: là sản phẩm dùng để bôi trơn

• Phân loại theo mục đích sử dụng: có 3 loại chính

- Dầu cho động cơ.

- Dầu truyền động (bo te de vitesse …)

- Dầu công nghiệp.

• Phân loại dầu bôi trơn cho động cơ:

Các cấp độ nhớt dầu động cơ theo SAE J300

Độ nhớt động học, cSt, ở

100 độ CThấp nhất Cao nhất0W 3250 ở - 30 độ C -40 3,8 -5W 3500 ở - 25 độ C -35 3,8 -10W 3500 ở - 20 độ C -30 4,1 -15W 3500 ở - 15 độ C -25 5,6 -20W 6000 ở - 10 độ C -20 5,6 -25W 3250 ở - 5 độ C -15 9,3 -

-4/6 “ 5,6 “ 7,0 26004/8 “ 5,6 “ 9,3 26004/10 “ 9,3 “ 11,5 2600

V1 Các động cơ xăng cường hóa trung bình, làm việc ở các điều kiện

dầu dễ bị ooxxy hóa và tạo cặn các dạngV2

Các động cơ diezen cường hóa trung bình đòi hỏi các yêu cầu cao

về tính chống ăn mòn và khả năng chống tạo cặn các dạng của dầu

D

D1 Các động cơ xăng cường hóa cao, làm việc trong những điều kiện

khắc nghiệt hơn so với nhóm ID2 Các động cơ diezen cường hóa cao có tăng áp, làm việc trong

những điều kiện khắc nghiệt đòi hỏi dung dầu có khả năng trung

hòa cao, có tính chống ăn mòn, chống mài mòn tốt, có xu hướng tạo cặn thấp để phù hợp với các loại nhiên liệu sử dụng.

E

E1 Các động cơ xăng cường hóa cao, làm việc trong những điều kiện

khắc nghiệt hơn so với nhóm D1E2

Các động cơ diezen cường hóa cao, làm việc trong những điều kiện khắc nghiệt hơn nhóm D2, có tính phân tán và chống mài mòn tốt hơn

Phân loại dầu động cơ theo phẩm cấp chất lượng API

Cấp chất

lượng Lĩnh vực sử dụng

SA Các động cơ làm việc trong những điều kiện nhẹ

SB Các động cơ làm việc với tải trọng trung bình

SC Các động cơ làm việc với tải trọng lớn (sản xuất trước 1964)

SD Các động cơ làm việc với tải trọng lớn (sản xuất trước 1968)

SE Các động cơ làm việc với tải trọng lớn (sản xuất trước 1972)

SF Các động cơ dung xăng không chì

SG Các động cơ được sản xuất từ 1989 trở đi

SH Các động cơ được sản xuất từ 1994 trở đi

SJ Các động cơ được sản xuất từ 1997 trở đi

Loại dùng cho động cơ diezen

CA Động cơ tải trọng nhỏ, dung nhiên liệu ít lưu huỳnh

CB Động cơ tải trọng lớn, không tăng áp, dùng nguyên liệu lưu nhiệt

CC Động cơ có hoặc không có tăng áp, làm việc ở điều kiện khắc nghiệt

CD Động cơ có tăng áp, làm việc với tải trọng lớn, dung nhiên liệu nhiều

lưu huỳnh

CD-II Như nhóm CD, dùng riêng cho loại 2 kỳ

CE Động cơ tăng áp, sản xuất sau 1983

CF-4 Động cơ được sản xuất sau 1990

CF-2 Có các đặc tính tốt hơn CD-II, dùng cho động cơ diezen 2 kỳ

CG-4 Động cơ sản xuất sau 1994, có các đặc tính tốt hơn CF-4 và thỏa

mãn yêu cầu cao về tính độc hại và khí thải

Chỉ tiêu chất lượng dầu động cơ của Nga

Chỉ tiêu chất lượng

M-12GP

6/12-G1

M-G1 M-6V1 M-8V

M5/10-6/10V1

M-Độ nhớt động học ở 100 độ

C, mm2/s 11-12 ≥12 10-11 5,5-6,5 7,5-8,5

10,5Chỉ số độ nhớt, ≥ - 115 120 125 93 120Tạp chất cơ học % Kl, ≤ 0,015 0,015 0,015 0,02 0,015 0,02Trị số kiềm, mg KOH/g, ≤ 2,3 7,5 5,0 5,5 4,2 5,5Tro sunphát, % KL ≤ 0,3 1,3 0,9 1,3 0,95 1,3Nhiệt độ chớp lửa cốc hở,

9,5-độ C, ≤ - 210 200 165 207 190

Nhiệt độ đông đặc, độ C, ≤ -15 -30 -38 -42 -25 -30 Khối lượng riêng ở 20 độ

C, kg/m3, ≤ 900 900 900 880 905 890

II TỔNG QUAN VỀ DẦU NHỜN

Trên thực tế, dầu nhẹ dễ bơm và luân chuyển qua động cơ nhanh hơn Ngược lại,dầu nặng thường có độ nhớt cao, di chuyển chậm hơn nên có áp suất cao hơn nhưnglưu lượng dầu qua bơm lại thấp hơn

Dầu nhờn là sản phẩm có thành phần chính: dầu gốc và các phụ gia Phụ gia làcác chất hữu cơ, vô cơ hoặc nguyên tố có tác dụng cải thiện một hay nhiều tính chấtnhất định của dầu gốc Yêu cầu của phụ gia là hòa tan và tương hợp với dầu gốc.Nồng độ của các phụ gia nằm trong khoảng 0,01 - 5%, trong những trường hợp đặcbiệt có thể lên tới 10% Các loại phụ gia được phân chia theo chức năng như: Phụ giachống oxy hóa, chống ăn mòn, chống gỉ, chống tạo cặn, tăng chỉ số độ nhớt, chốngtạo bọt, tạo nhũ, phụ gia diệt khuẩn, phụ gia tẩy rửa…

Trong các loại phụ gia trên, phụ gia tăng chỉ số độ nhớt, chống oxy hóa, chống ănmòn đóng vai trò quan trọng nhất cho dầu nhờn động cơ 4 thì Phụ gia tăng chỉ số độnhớt giúp dầu nhờn có độ nhớt ít phụ thuộc vào nhiệt độ, do đó, bảo vệ động cơ ởnhiều điều kiện khác nhau cũng như dễ khởi động hơn Phụ gia chống oxy hóa giúpdầu không bị phân hủy và không bị oxy hóa dưới điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độcao, áp suất lớn của động cơ Nếu dầu bị oxy hóa, nó sẽ tạo ra nhiều cặn và sinh racác thành phần ăn mòn động cơ Phụ gia chống ăn mòn có tác dụng trung hòa cácaxít sinh ra trong quá trình động cơ hoạt động và bảo vệ các bề mặt kim loại

Điều kiện cần và đủ để có sản phẩm ổn định là các phụ gia không “xung đột” vớidầu gốc và không “xung đột” với nhau Các hãng sản xuất dầu nhờn phải thườngxuyên nghiên cứu nhằm xác định tỷ lệ và loại phụ gia pha trộn để có sản phẩm hoànhảo nhất

Vì lý do đó, việc thêm phụ gia tùy tiện vào các sản phẩm thành phẩm thườngkhông được nhà cung cấp đồng ý nếu không có những thử nghiệm và tổ chức chuyênngành đánh giá Nếu thêm một chất phụ và có tính “kháng” dầu gốc hay “xung đột”với các phụ gia khác, nó sẽ mất khả năng và làm hại tới tính chất chung Ngay cảlượng phụ gia đưa vào cũng là một thông số cần tính toán kỹ lưỡng bởi nó có thể gâytình trạng quá bão hòa, gây lắng phụ gia ngay trong dầu và sinh ra các chất gây hại

III THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN.

Dầu nhờn để bôi trơn cho các động cơ hoạt động vận hành trong thực tế đó là hỗnhợp bao gồm dầu gốc và phụ gia, hay người ta thường gọi là dầu nhờn thương phẩm.Phụ gia thêm vào với mục đích là giúp cho dầu nhờn thương phẩm có được nhữngtính chất phù hợp với chỉ tiêu đề ra mà dầu gốc không có được

1 Dầu gốc.

Dầu gốc là dầu thu được sau quá trình chế biến, xử lý tổng hợp bằng các quá trình

xử lý vật lý và hóa học Dầu gốc thông thường gồm có ba loại là: dầu thực vật, dầukhoáng và dầu tổng hợp

Trước đây, thông thường người ta dùng phân đoạn cặn mazut là nguyên liệu chính

để sản xuất dầu nhờn gốc Nhưng về sau này khi ngành công nghiệp nặng và chế tạomáy móc phát triển, đòi hỏi lượng dầu nhờn ngày càng cao và chủng loại ngày càngphong phú cũng như tiêu chuẩn về chất lượng ngày càng cao, nên người ta đã nghiêncứu tận dụng phần cặn của quá trình chưng cấtchân không có tên gọi là cặn gudronlàm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn gốc có độ nhớt cao Tóm lại nguyên liệu chính

để sản xuất dầu nhờn gốc là cặn mazut và gudron

1.2.1 Cặn mazut

Mazut là phần cặn của quá trình chưng cất khí quyển có nhiệt độ sôi cao hơn350°C Phần cặn này có thể đem đi đốt hoặc làm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờngốc Để sản xuất dầu nhờn gốc người ta đem mazut chưng cất chân không thu đượcphân đoạn có nhiệt độ sôi khác nhau:

 Phân đoạn dầu nhờn nhẹ ( LVGO: Light Vacuum Gas Oil ) có nhiệt độ sôi từ300°C - 350°C

 Phân đoạn dầu nhờn trung bình ( MVGO: Medium Vacuum Gas Oil ) có nhiệt

độ từ 350°C - 420°C

 Phân đoạn dầu nhờn nặng ( HVGO: Heavy Vacuum Gas Oil ) có nhiệt độ từ420°C - 500°C

Thành phần của các phân đoạn này gồm những phân tử hydrocacbon có số cacbon

từ C21-40, những hydrocacbon trong phân đoạn này có trọng lượng phân tử lớn( 1000 – 10000), cấu trúc phức tạp, bao gồm:

1.2.2 Cặn gudron

Cặn gudron là phần cặn còn lại của quá trình chưng cất chân không, có nhiệt độsôi trên 500°C Trong phần này tập trung các cấu tử có số nguyên tử cacbon từ C41

trở lên, thậm chí có cả C80, có trọng lượng phân tử lớn, có cấu trúc phức tạp Do đóngười ta không chia thành phần của phân đoạn này theo từng hợp chất riêng biệt màngười ta phân làm ba nhóm như sau:

1.2.3 Nhóm chất dầu

Nhóm chất dầu bao gồm các hydrocacbon có phân tử lượng lớn, tập trung nhiềucác hợp chất thơm có độ ngưng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng giữahydrocacbon thơm và napten, đây là nhóm chất nhẹ nhất có tỷ trọng xấp xỉ bằng 1.Nhóm chất này hòa tan được các dung môi nhẹ như paraffin và xăng, nhưng người takhông thể tách nó bằng các chất như silicagen hay là than hoạt tính vì đây là nhữnghợp chất không có cực Trong phân đoạn cặn gudron, nhóm dầu chiếm khoảng 45 –46%

1.2.4 Nhóm chất nhựa

Nhóm nhựa hòa tan được trong các dung môi như nhóm dầu nhưng nó là hợp chất

có cực nên có thể tách ra bằng các chất như than hoạt tính hay silicagen Nhóm chấtnhựa gồm hai thành phần là các chất trung tính và axit Các chất trung tính có màunâu hoặc đen, nhiệt độ hóa mềm nhỏ hơn 100°C, tỷ trọng lớn hơn 1, dễ dàng hòa tantrong xăng, naphta Chất trung tính tạo cho nhựa có tính dẻo dai và tính kết dính.Hàm lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ kéo dài của nhựa, chiếm khoảng 10 –15% khối lượng cặn gudron Các chất axit là chất có nhóm-COOH, màu nâu sẫm, tỷtrọng lớn hơn 1, dễ dàng hòa tan trong clorofom và rượu etylic, chất axit tạo chonhựa có tính hoạt động bề mặt, chiếm 1% trong cặn dầu mỏ

1.2.5 Nhóm asphanten

Nhóm asphanten là nhóm chất rắn màu đen, cấu tạo tinh thể, tỷ trọng lớn hơn 1,chứa hầu hết hợp chất dị vòng có khả năng hòa tan mạnh trong cacbon disunfua(CS2), nhưng không hòa tan trong các dung môi nhẹ như parafin hay xăng, ở 300°Ckhông bị nóng chảy mà bị cháy thành tro

Trong quá trình thì nhóm dầu, nhựa, asphanten tồn tại ở trạng thái hệ keo, trong đónhóm nhựa tan trong dầu tạo thành một dung dịch thật sự, người ta gọi là môi trườngphân tán Asphanten không tan trong nhóm dầu nên tồn tại ở trạng thái pha phân tán.Ngoài ba nhóm chất trên, trong cặn godron còn tồn tại các hợp chất cơ kim của kimloại nặng, các hợp chất cacbon, cacboit, các hợp chất này không tan trong các dungmôi thông thường, chỉ tan trong pyridine.

1.3 Dầu nhờn tổng hợp

Dầu nhờn sản xuất từ dầu mỏ vẫn chiếm ưu thế do nó có những ưu điểm như:công nghệ sản xuất dầu đơn giản, giá thành rẻ Nhưng ngày nay, để đáp ứng yêu cầucao của dầu nhờn bôi trơn, người ta bắt đầu quan tâm đến dầu tổng hợp nhiều hơn.Dầu tổng hợp là dầu được tạo ra bằng các phản ứng hóa học từ những hợp chất banđầu, do đó nó có những tính chất được định ra trước Nó có thể có những tính chất tốtnhất của dầu khoáng, bên cạnh nó còn có các tính chất khác đặc trưng như là: khôngcháy, không hòa tan lẫn trong nước

Ưu điểm của dầu tổng hợp là có khoảng nhiệt độ hoạt động rộng từ -55°C đến320°C, có độ bền nhiệt lớn, có nhiệt độ đông đặc thấp, chỉ số độ nhớt cao… Chínhnhững ưu điểm này mà dầu tổng hợp ngày càng được sử dụng nhiều, nhất là trongcác động cơ phản lực Có hai phương pháp chính để phân loại dầu nhờn tổng hợp:

 Phương pháp 1: dựa vào một số tính chất đặc thù để phân loại như: độ nhớt,khối lượng riêng

 Phương pháp 2: dựa vào bản chất của chúng

Theo phương pháp 2 người ta chia dầu tổng hợp thành những loại chính sau:hydrocacbon tổng hợp, este hữu cơ, poly glycol, và este photphat Bốn hợp chấtchính này chiếm trên 40% lượng dầu tổng hợp tiêu thụ trên thực tế

2 Phụ gia cho dầu nhờn

Dầu nhờn thương phẩm để sử dụng cho mục đích bôi trơn là hỗn hợp của dầu gốc

và phụ gia Do đó, chất lượng của dầu bôi trơn ngoài sự phụ thuộc rất nhiều vào dầugốc, nó còn phụ thuộc vào phụ gia

Phụ gia là những hợp chất hữu cơ, vô cơ, thậm chí là những nguyên tố hóa họcđược thêm vào chất bôi trơn, nhằm nâng cao hay mang lại những tính chất mongmuốn Thông thường, hàm lượng phụ gia đưa vào là 0,01 – 5%, trong một số trườnghợp phụ gia được dùng từ vài phần triệu cho đến vài phần trăm Do là những hợpchất hoạt động, vì vậy khi tồn tại trong dầu phụ gia có thể tác dụng với nhau và làmmất chức năng của dầu nhờn Ngược lại, chúng cũng có thể tác động tương hỗ vớinhau tạo ra một tính chất mới có lợi cho dầu nhờn, do đó việc phối trộn các phụ giacần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng để loại trừ những hiệu ứng đối kháng và nângcao tính tác động tương hỗ Sự tác động tương hỗ giữa phụ gia và dầu gốc cũng làmột yếu tố cần được quan tâm khi sản xuất dầu nhờn

Ngày nay, để đạt được các tính năng bôi trơn thì dầu có chứa nhiều phụ gia khácnhau Chúng có thể được pha riêng lẻ vào dầu nhờn hoặc phối trộn lại với nhau đểtạo thành một phụ gia đóng gói rồi mới đưa vào dầu nhờn

Yêu cầu chung của một loại phụ gia:

 Dễ hòa tan trong dầu

 Không hoặc ít hòa tan trong nước

 Không ảnh hưởng đến tốc độ nhũ hóa của dầu

 Không bị phân hủy bởi nước và kim loại

 Không bị bốc hơi ở điều kiện làm việc của hệ thống dầu nhờn

 Không làm tăng tính hút ẩm của dầu nhờn

 Hoạt tính có thể kiểm tra được

 Không độc, rẻ tiền, dễ kiếm

2.1 Phụ gia tăng chỉ số nhớt

Phụ gia được sử dụng để làm tăng chỉ số số nhớt là các polymer tan được trongdầu có tác dụng tăng độ nhớt của dầu mỏ, nghĩa là làm cho tốc độ thay đổi độ nhớtcủa dầu theo nhiệt độ giảm đi ( tăng chỉ số độ nhớt) cũng như để tạo ra các loại dầumùa đông Các phụ gia này được chia làm hai nhóm: dạng hydrocacbon và dạng este

•Dạng hydrocacbon có các loại: copolymer etylen-Propylen, Polyizobutylen,butylen

copolymer styren- butadien do hydro hóa, copolymer styren-izopren

•Dạng ester gồm: polymetacrylat, polyacrylat và các copoly của esterstyrenmaleic.Các chất cải thiện chỉ số độ nhớt được sủ dụng rộng rãi nhất hiện nay là cácpolymer của etylen-propylen (có thể lên đến 10%) và polyizobutylen ( hàm lượngnhỏ 0,2 – 0,5%)

2.1 Phụ gia chống oxy hóa

Phụ gia này nhằm mục đích làm chậm quá trình ôxy hóa của dầu (tăng độ bền ôxyhóa), khắc phục hiện tượng cháy vòng găng, giảm bớt hiện tượng ăn mòn chi tiết vàtạo cặn Có hai nhóm phụ gia chống ôxy hóa:

•Phụ gia kìm hãm quá trình ôxy hóa dầu ở một lớp dày ngay trong khối dầu: nhómnày quan trọng nhất là chất ức chế ôxy hóa, đó là các hợp chất có chứa nhóm phenol

hay nhóm amin, cũng có thể chứa 2 nhóm đồng thời như các phenol có chứa amin nitơ

hoặc lưu huỳnhlưu huỳnh, các kẽm di-ankyl di-thiophotphat (ZnDDP), các hợp chất của kẽm phốtpho

pho, lưu huỳnh… Các chất ức chế này có nồng độ thấp, khoảng 0,005 đến 0,5 %

•Phụ gia kìm hãm quá trình ôxy hóa dầu ở lớp mỏng trên bề mặt kim loại, đó làcác chất thơm nhiệt, được pha với tỷ lệ 0,5 – 3%, chúng sẽ làm chậm quá trình ôxyhóa dầu ở lớp mỏng trên chi tiết động cơ ở nhiệt độ tương đối cao C), ngoài ra còn cótác dụng bảo vệ, chống rỉ cho°(200-300 ổ đỡ Các chất thơm nhiệt được dùng là cácổ đỡ

hợp chất hữu cơ có chứa phốt pho, lưu huỳnh, kẽm ( tri-butylaphotphit, tiophotphat kẽm…).

di-Các loại chất thơm nhiệt dường như là chất thơm quan trọng nhất vì khi động cơngừng hoạt động là lúc dầu ngừng tuần hoàn và khi đó chất thơm tẩy rửa cũng ngừnghoạt động còn chất thơm nhiệt thì ngược lại, sẽ hoạt động mạnh hơn, nó không cholớp dầu mỏng trên các chi tiết chưa nguội có khả năng biến thành sạn

2.3.Phụ gia tẩy rửa

Với nồng độ 2 – 10 %, các chất tẩy rửa có thể ngăn cản, loại trừ các cặn không tantrong dầu, cặn sạn, cacbon và các hợp chất chì trên các bộ phận của động cơ đốttrong Chúng tác dụng bằng cách hấp thụ lên các hạt không tan, giữ chúng lại trongdầu nhằm giảm tối thiểu cặn lắng và giữ sạch các chi tiết của động cơ Tác nhân quantrọng nhất có tính tẩy rửa là các phụ gia có chứa kim loại, chúng bao gồm:sunphonat, phenolat, salixylat Phần lớn sunphonat, phenolat và salixilat của canxihoặc magiê được sử dụng như các chất tẩy rửa chứa kim loại

Như vậy các chất phân tán được sử dụng đều có chứa các nhóm chức như amin,imít, amít hoặc các nhóm hydroxyl-ester nên các polymer như poly metacrylat cũngcho khả năng phân tán Mặt khác, do chúng có tính nhớt (chất tăng chỉ số độ nhớt)nên chúng được sử dụng như các phụ gia phân tán nhiều tác dụng Lượng chất phântán được sử dụng nói chung phụ thuộc vào lượng chất rắn cần phải phân tán trongdầu và thường là chiếm từ 0,1 đến 2% Các dầu bôi trơn cacte chất lượng hàng đầuhiện nay có chứa tới 8% các phụ gia phân tán không tro Hiệu quả của các chất phântán là kết quả của sự tác động qua lại đặc biệt giữa tác nhân được chặn và chất phântán.

2.5 Phụ gia ức chế ăn mòn

Là phụ gia có chức năng làm giảm thiểu việc tạo thành các peoxit hữu cơ, axit vàcác thành phần ôxy hóa khác làm xuống cấp dầu động cơ, bảo vệ ổ đỡ và các bề mặtkhác nhau khỏi ăn mòn Có thể nói chất ức chế ăn mòn bổ sung trong thực tế có tácdụng như các chất chống ôxy hóa Các phụ gia này bao gồm: di-thiophotphat kimloại (đặc biệt là kẽm); sunphonat kim loại và kim loại kiềm cao; và các tác nhân hoạtđộng bề mặt như các axit béo, amin, axit ankylsuxinic, clo hóa parafin…

2.6 Phụ gia ức chế gỉ

Nếu như động cơ làm việc không có thời gian ngừng lâu thì dầu nhờn làm chức năng chống gỉ tương đối tốt vì khi động cơ ngừng trong thời gian ngắn thì dầu chưa kịp chảy hết khỏi các chi tiết Nhưng nếu động cơ ngừng lâu hoặc bảo quản lâu ngày thì xylanh, cổ trục khuỷu và các chi tiết đánh bóng hoặc mài sẽ bị gỉ Gỉ là sự hình thành sắt hydroxit Fe(OH)2, là một dạng đặc biệt quan trọng của ăn mòn trên mặt

Có nhiều hợp chất được dùng để ức chế rỉ như: các axit béo, các este của axit napteic

và axit béo, các amin hữu cơ, các xà phòng kim loại của axit béo… thường pha vào dầu với tỷ lệ 0,1 – 1%

2.7 Phụ gia chống mài mòn

Mài mòn là sự tổn thất kim loại giữa các bề mặt chuyển động tương đối với nhau.Yếu tố chính gây mài mòn là do sự tiếp xúc giữa kim loại và kim loại (mài mòndính) Sự có mặt của các hạt mài (mài mòn hạt) gây ra mài mòn là do ăn mòn haymài mòn hóa học Để chống lại sự mài mòn, cần thiết phải cho vào các phụ gia chốngmài mòn gồm các nhóm hóa chất có chứa hợp chất phôtpho, hợp chất lưu huỳnh, cácdẫn xuất béo có khả năng bám dính trên bề mặt kim loại nhằm giảm bớt sự cọ xát,tỏa nhiệt trong quá trình làm việc Phụ gia chống mài mòn thường có hàm lượng nhỏkhoảng 0,01%

2.8 Phụ gia biến tính, giảm ma sát

Phụ gia biến tính, giảm ma sát (FM) có chức năng làm tăng độ bền của màng dầu,giữ bề mặt kim loại tách rời nhau, ngăn không cho lớp dầu bị phá hoại trong điềukiện tải trọng lớn và nhiệt độ cao

Phụ gia biến tính FM làm giảm hệ số ma sát, bảo tồn được năng lượng, tiết kiệmđược 2-3% nhiên liệu cho ôtô Phụ gia FM được sử dụng khi cần tạo ra chuyển độngtrượt mà không có rung động và khi cần có hệ số ma sát nhỏ nhất.Phụ gia FM bao gồm nhiều loại hợp chất chứa ôxy, nitơ, lưu huỳnh, molipden, đồng

và các nguyên tố khác Các phhụ gia này làm tăng độ bền của màng dầu chủ yếu dohiện tượng hấp phụ vật lý, nhờ đó làm giảm ma sát Phụ gia này thường được pha với

tỷ lệ 0,1 – 0,3 %

2.9 Phụ gia hạ điểm đông đặc

Ở nhiệt độ thấp thì khả năng lưu động của dầu sẽ giảm, vì vậy cần pha các phụ gia

hạ điểm đông đặc nhằm hạ thấp nhiệt độ đông đặc của dầu Cần cho thêm một ítparafin có lượng O.R.azolin không quá 1%

2.10 Phụ gia ức chế tạo bọt

Bọt do không khí trộn mạnh vào dầu nhờn ảnh hưởng xấu tới tính chất bôi trơn,làm tăng sự ôxy hóa của chúng, làm dầu bị tổn thất, ngăn cản sự lưu thông của dầutrong sự tuần hoàn, gây ra hiện tượng bôi trơn không đầy đủ Để tránh hoặc giảm sựtạo bọt người ta sử dụng các loại phụ gia chống bọt Chúng còn được gọi là các chấthủy hoặc phá bọt Đó là hợp chất silicon và hydro có khả năng làm tan sủi bọt nhưng

tỷ lệ này rất nhỏ: 0,001-0,004% Phụ gia cho dầu nhờn bôi trơn là một hợp phần củacông nghệ chất bôi trơn hiện đại, đặc biệt là đối với dầu động cơ

Vấn đề pha chế dầu động cơ là một công việc khó khăn, phức tạp, tốn kém, đòi hỏinhiều ngành kỹ thuật tham gia, nó cũng là sức mạnh cạnh tranh của các công ty dầunhờn Vậy thì tỷ lệ phụ gia pha như thế nào với dầu gốc sẽ tạo ra dầu thành phẩmchất lượng cao, không những làm giảm những mặt hạn chế của dầu gốc, nâng caophẩm cấp đối với các chất đã có sẵn của dầu và tạo cho dầu nhờn những tính chấtmới cần thiết Trong thực tế, một vài loại dầu động cơ có thể chứa hơn 20% phụ giacác loại

IV TÍNH CHẤT CỦA DẦU NHỜN

+ Mài mòn khi khởi động

+ Khả năng lưu thông kém

• Nếu dầu có độ nhớt nhỏ:

+ Dễ bị đẩy ra khỏi bề mặt bôi trơn

+ Khả năng bám dính kém

+ Mất mát dầu bôi trơn

Độ nhớt là đại lượng kiểm tra sự thay đổi dầu trong quá trình sử dụng, độ nhớt cóthể biểu diễn dưới 3 dạng:

a.Độ nhớt động lực ( viscosite dynamique )

Là đại lượng đặc trưng cho trở lực ma sát nội tại sinh ra khi các phân tử chuyểnđộng tương đối với nhau

Là đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đối với độ nhớt Dầu nhớt có VIcàng cao thì độ nhớt của nó càng ít thay đổi theo nhiệt độ VI tùy thuộc bản chất củadầu nhớt Dầu gốc khoáng có VI thấp hơn dầu tổng hợp Có thể làm tăng VI của dầunhớt bằng cách dùng một loại phụ gia đặc biệt.

1.3 Điểm chớp cháy :

Là nhiệt độ thấp nhất dưới áp suất khí quyển mà hơi dầu sẽ chớp cháy khi gặpngọn lửa Điểm chớp cháy cốc hở dùng để đánh giá nguy cơ cháy của dầu nhớt khitồn trữ, đong rót; điểm chớp cháy cốc kín dùng để đánh giá tình trạng của dầu nhớtkhi đang sử dụng trong máy móc Đối với cùng một loại dầu nhớt, điểm chớp cháycốc hở cao hơn điểm chớp cháy cốc kín từ 15 đến 200C

1.4 Độ bay hơi

Gắn liền với các hợp chất nhẹ Là đại lượng thể hiện sự tiêu thụ dầu trong quátrình sử dụng (mất mát do bay hơi)

1.4 Tính chất ở nhiệt độ thấp.

- Điểm vẩn đục: nhiệt độ mà ở đó xuất hiện các tinh thể paraffine đầu tiên

- Điểm chảy: nhiệt độ thấp nhất mà ở đó dầu vẫn chảy lỏng

- Đo : làm lạnh chậm dần và quan sát ở mỗi 10C đối với điểm vẩn đục và 30C đốivới điểm chảy

Ảnh hưởng của sự oxi hóa đến khả năng bôi trơn làm biến chất dầu do:

- sự hình thành các axit hữu cơ

- tăng độ nhớt của dầu

- sự tích tụ cặn

- làm đen dầu

- Sự oxi hóa dầu: phản ứng cơ chế gốc, 3 giai đoạn:

- Khơi mào: xảy ra chậm và yêu cầu năng lượng

- Lan truyền: xảy ra nhanh và phản ứng chuỗi

Phân nhánh chuổi

- kết thúc

3.2 Chỉ số kiềm và axit