Khả năng sản xuất dầu nhờn bôi trơn từ dầu mỏ Việt Nam

Có rất nhiều chất liệu có thể dùng để bôi trơn như : mỡ động vật, dầu thảo mộc, các loại sản phẩm dầu mỡ tổng hợp và các loại dầu mỡ quánh… Tuy nhiên chúng ta chỉ đề cập tới các chất bôi

I Khái niệm về dầu nhờn

II Chức năng công dụng của dầu bôi trơn

III Thành phần hoá học của phân đoạn dầu nhờn

IV Phân loại dầu nhờn

Chương II: Các tính chất của dầu bôi trơn

- Đặc trưng của dầu bôi trương

Chương III: sản xuất dầu gốc từ dầu khoáng

I Giới thiệu chung

II Tính chất vật lý và hoá học cùa dầu gốc

III Công nghệ sản xuất dầu gốc

Chương IV: Phụ gia dầu nhờn và cách pha chế dầu nhờn thương phẩm

I Giới thiệu chung

II Tính chất vật lý và hoá học của dần gốc

III Công nghệ sản xuất dầu gốc

Chương IV: Phụ gia dầu nhờn và cách pha chế dầu nhờn thương phẩm

I Phụ gia dầu nhờn

II Tổng quan về pha chế dầu nhờn bôi trơn (dầu nhờn thương phẩm)

Chương V: Khả năng sản xuất dầu nhờn bôi trơn từ dầu mỏ Việt Nam

I Đặc điểm dầu thô Việt Nam

K IL

O B

O O

K S C O

K IL

O B

O O

K S C O

M

PHẦN MỞ ĐẦU

Ngay từ thời xa xưa, kỹ thuật và các chất bôi trơn đã trở thành những yếu

tố không thể tách rời nhau Màng dầu mỏng được bôi lên bề mặt làm việc đã tạo

ra khả năng hoạt động nhịp nhàng và lâu dài cho các cơ cấu do con người chế

tạo ra Không có chất bôi trơn thì con người không có được những thành tựu và

những sáng tạo kỳ diệu như ngày nay Lịch sử không lưu lại được một cách đầy

đủ tên tuổi các bậc thiên tài trong quá khứ, những người đầu tiên đã phát hiện ra

rằng : Khi các bề mặt tiếp xúc nhau được bôi trơn thì tính trượt sẽ dễ dàng hơn,

bề mặt ít bị nóng hơn khi làm việc (so với không được bôi trơn)

Có rất nhiều chất liệu có thể dùng để bôi trơn như : mỡ động vật, dầu thảo

mộc, các loại sản phẩm dầu mỡ tổng hợp và các loại dầu mỡ quánh… Tuy nhiên

chúng ta chỉ đề cập tới các chất bôi trơn đang được chú ý và sử dụng rộng rãi

nhất trong kỹ thuật ngày nay, đó là chất bôi trơn được chế biến từ dầu mỡ

Sự ra đời của ngành cơ khí đánh dấu bước phát triển mới của loài người,

do công nghiệp và ngành vận tải phát triển mạnh mẽ, nhu cầu về dầu nhờn tăng

lên rất nhiều Việc sử dụng dầu nhờn cho phép tăng tuổi thọ thíêt bị, động cơ,

tăng năng lực sản xuất, giảm chi phí bảo dưỡng, kéo dài tuổi thọ của máy móc

thiết bị Năm 1930 các nhà nghiên cứu đã tìm ra loại phụ gia đầu tiên cho phép

nâng cao tính chất sử dụng của dầu nhờn Từ đó việc nghiên cứu phát triển các

loại dầu nhờn với các loại phụ gia khác nhau đáp ứng nhu cầu của từng loại máy

móc, thiết bị chuyên dụng, với các điều kiện hoạt động khác nhau là nhiệm vụ

quan trọng nhất của ngành công nghệ bôi trơn

Ở Việt Nam, theo thống kê thì có khoảng 8-9 triệu thiết bị máy móc lớn

cần được bôi trơn bằng dầu mỡ nhờn, giá trị tài sản là rất lớn Con số này tăng

trưởng khoảng 10% mỗi năm nên nhu cầu sử dụng dầu mỡ bôi trơn cũng ngày

một tăng cả về số lượng lẫn chất lượng [4] Tất cả các loại dầu mỡ nhờn đang sử

dụng ở trong nước đều phải nhập của nước ngoài Tới đây việc ra đời nhà máy

K IL

O B

O O

K S C O

M

lọc dầu số 1 ở Dung Quất với công suất 6,5 triệu tấn/năm sẽ góp phần không

nhỏ cho nền kinh tế quốc dân nói chung và cho ngành công nghiệp tổng hợp hó

dầu nói riêng Việc sản xuất dầu mỡ nhờn đi từ dầu thô Việt Nam có thành phần

rất phù hợp cho sản xuất dầu nhờn gốc có chất lượng cao, giá thành rẻ

K IL

O B

O O

K S C O

M

PHẦN THỨ HAI TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƯƠNG I : DẦU NHƠN

I/ KHÁI NIỆM VỀ DẦU NHỜN : [2]

Dầu nhờn là một loại vật liệu bôi trơn dạng lỏng Bôi trơn là biện pháp

làm giảm ma sát và mài mòn dến mức thấp nhất bằng cách tạo ra giữa bề mặt

ma sát một lớp chất được gọi là chất bôi trơn Dầu nhờn gồm hai thành phần

chính là dầu gốc và phụ gia Dầu gốc là thành phần chủ yếu của dầu nhờn Hiện

nay dầu gốc được sản xuất từ hai nguồn nguyên liệu chủ yếu là : Hydro các bon

tự nhiên (dầu mỏ) và tổng hợp khác nhau Do giá thành sản xuất các hốn hợp

Hydro các bon từ dầu mỏ loại chất bôi trơn hiện có Dầu gốc từ dầu khoáng,

được sản xuất từ dầu mỏ bằng quá trình tinh chết chọn lọc Bản chất của dầu thô

và quá trình tinh chế, lọc dầu sẽ quyết định tính chất vật lý và hoá học của dầu

gốc tạo thành

Dầu nhờn thương phẩm là dầu nhờn có thành phần cơ bản là dầu gốc cộng

thêm các chất phụ gia để ổn định và tăng cường các tính chất có lợi của dầu

nhờn

II/ CHỨC NĂNG VÀ CÔNG DỤNG CỦA DẦU NHỜN (BÔI TRƠN)

[1]

1.2.1 Làm giảm ma sát :

Khắc phục trở lực ma sát giữa 2 bề mặt rắn có một ý nghĩa rất quan trọng

Máy móc sẽ bị mòn hòng ngay nếu không có chất bôi trơn Nếu chọn đúng dầu

bôi trơn thì hệ số ma sát giảm khoảng 100 đến 1000 lần so với ma sát khô Khi

dầu được đặt vào giữa hai bề mặt tiếp xúc, chúng sẽ chảy loang và bám chắc vào

bề mặt tạo nên một màng dầu rất mỏng đủ sức tách riêng hai bề mặt không cho

tiếp xúc với nhau Khi hai bề mặt này chuyển động, chỉ có các phân tử dầu tiếp

xúc trượt lên nhau tạo nên ma sát chống lại lực tác dụng gọi là ma sát nội của

dầu nhờn Nhờ thế làm giảm ma sát của các chi tiết hoạt động trong các thiết bị,

K IL

O B

O O

K S C O

M

động cơ, máy móc… Máy móc làm việc được nhẹ nhàng, ít bị mài mòn, giảm

được công tiêu hao vô ích

1.2.2 Làm mát :

Khi ma sát, kim loại nóng lên như vậy một lượng nhiệt được sinh ra trong

quá trình máy móc làm việc Lượng nhitchs này lớn hay nhỏ phụ thuộc vào hệ

số ma sát, tải trọng và tốc độ Nếu tốc độ càng lớn thì nhiệt sinh ra càng nhiều,

tải trọng càng lớn thì nhiệt sinh ra và càng lớn Khi lượng nhiệt quá lớn sẽ làm

mất tính năng, tác dụng của dầu bôi trơn, nó làm mấy màng dầu làm giảm ma

sát… dẫn đến máy móc làm việc kém hiệu quả, thậm trí biến dạng, biến tính kim

loại

Ví dụ : Nhiệt sinh ra ở cổ trục được tính theo công thức :

427

60

Nhờ hệ thống bơm dẫn, dầu chuyển động dầu chảy qua bề mặt ma sát

đem theo một phần lượng nhiệt ra ngòai Lượng dầu cần thiết để làm mát được

tính theo công thức :

t C Z

Q Q

∆

= ∑

(kg) Trong đó : + Tổng Q : Tổng lượng nhiệt dầu nhờn tải đi trong mỗi

K IL

O B

O O

K S C O

M

+ ∆t : Độ chênh lệch nhiệt độ

1.2.3 Làm sạch

Khi máy móc, thiết bị động cơ làm viẹc, một phần dầu nhờn bị biến chất

do ôxy hoá, do nhiệt… tạo cặn cacbon rắn Một phần chi tiết kim loại bị mài

mòn tạo mạt kim loại Một phần cát bụi tạp chất bên ngoài có thể lẫn vào dầu

nhờn Tất cả những phần cặn sinh ra đó bám dính vào bề mặt ma sát gây ăn mòn

kim loại rất lớn Nhờ trạng thái lỏng, đàu lưu chuyển tuần hoàn qua các bề mặt

ma sát đó, cuốn theo các tạp chất, bụi bẩn, cặn cacbon… đưa về cacte Tại đây

những tạp chất có khối lượng phân tử lớn được lắng lại dưới đáy cacte Phần còn

lại được lọc qua hệ thống bầu lọc Sau khi dầu được lọc sạch lại được bơm đi

làm việc tiếp theo thành hệ thống tuần hoàn khép kín : bôi trơn, làm mát, làm

sạch

Nếu độ nhớt của dầu tăng lên thì tác dụng làm mát, làm sạch sẽ kém đi, bề

mặt ma sát bị tạp chất đọng lại gây ăn mòn kim loại, động cơ máy móc làm việc

kém hiệu quả gây tiếng gõ kim loại, máy móc cháy hỏng dơ dão

1.2.4 Làm kín

Trong máy móc, thiết bị và các loại động cơ đốt trong có nhiều chi tiết

chuyển động, lắp ráp đòi hỏi độ chính xác cao và cần làm kín như : xy lanh, pít

tông - xec măng của động cơ đốt trong, bơm thuỷ lực… Nhờ khả năng bám dính

và tạo màng của dầu nhờn, chúng làm kín các khe hở không cho hơi lọt qua,

đảm bảo công suất động cơ, máy móc hoạt động bình thường

1.2.5 Bảo vệ kim loại

Bề mặt máy móc, động cơ và các dụng cụ thiết bị công nghiệp khác khi

làm việc chúng tiếp xúc với nước và không khí, các loại khí thải công nghiệp

chứa gốc Sox; COx đều gây lên hiện tượng ăn mòn kim loại bằng phương pháp

hoá học Nhờ có dầu nhờn tạo thành màng mỏng phủ lên bề mặt kim loại một

lớp màng ngăn cách được chúng khỏi tác nhân ô xy hoá và ngoài ra dầu nhờn

còn được dùng để bảo quản dụng cụ, chi tiết kim loại chống han gỉ

K IL

O B

O O

K S C O

M

III/ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA PHÂN ĐOẠN DẦU NHỚN : [4]

Từ các phân đoạn dầu thô thích hợp cho sản xuất dầu nhờn gốc sẽ cho

phép chúng ta tạo ra được các sản phẩm mong muốn với giá thành rẻ Do vậy

thành phần chính của phân đoạn dầu nguyên liệu được khảo sát kỹ nhằm mục

địch nhận dầu gốc chất lượng cao Các hợp chất có trong nguyên liệu gồm các

-Các hợp chất lại hợp mà chủ yếu là loại lai hợp giữa Naphten và Parafin;

Giữa Naphten và hydro cacbon thơm

-Các hợp chất dị nguyên tố chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh

Tính chất quan trọng nhất của dầu nhờn là độ nhớt và tính chất nhớt nhiệt

của nó (chỉ số độ nhớt) Các tính chất này chủ yếu được quyết định bởi thành

phần của các hợp chất hydro cacbon chứa trong dầu gốc

Nguyên liệu chính để sản xuất dầu nhờn gốc là phân đoạn cặn sau chưng

cất khí quyển cóa nhiệt độ sôi 300 - 3500C Trong phân đoạn này có chứa các

hợp chất hydro cacbon với số nguyên tử cácbon từ 21 đến 40 hay cao hơn Do

vậy những hydro cacbon trong phân đoạn này có trọng lượng phân tử lớn và có

cấu trúc phức tạp, đặc biệt là dạng hydro cacbon lai hợp tăng lên rất nhiều

Ngoài các thành phần chính đó ra trong phân đoạn này cón có các hợp chất dị tố,

chứa oxy, lưu huỳnh, nitơ và một vài kim loại như Niken valađi Những hợp

phần này có tính chất rất khác nhau Có hợp phần có lợi cho dầu nhờn, ngược lại

có hợp phần có hại cần phải loại bỏ

Để nghiên cứu thành phần hoá học của phân đonạ này, cần phân chia

chúng thành các phân đoạn hẹp đồng nhất về thành phần nhờ các phương pháp

K IL

O B

O O

K S C O

M

chủ yếu như chưng cất, tinh cất, sắc ký, hấp phụ, tặophcs với cacbamít Khuếch

tán Tiếp theo đó có thể dùng các phương pháp vật lý như quang phổ hồng ngoại

- tử ngoại, cộng hưởng hạt nhân để xác định độ thẩm điện … xác định nhóm cấu

trúc…

1.3.1 Các thành phần Hydro cacbon : [4]

3.1.3 Các hydro cacbon naphten và iso-parafin :

Các hydro cacbon này chủ yếu có trong dầu nhờn gốc Hàm lượng của

nhóm này phụ thuộc vào bản chất dầu khoáng (dầu mỡ) và phạm vi nhiệt độ sôi

mà chúng dao động ở khoảng 41 - 86%

Ví dụ : ở một số mỏ dầu khoáng của Liên Xô

K IL

O B

O O

K S C O

M

BẢNG I.1 HÀM LƯƠNG NAPHTEN-PARAPIN CÓ TRONG DẦU MỎ

Dầu mỏ Hàm lượng naphten - parapin (% khối lượng)

Nhóm Hydro cacbon này có cấu trúc chủ yếu là các vòng Naphten 5 cạnh

hoặc 6 cạnh, có kết hợp với nhóm alkyl hoặc iso-alkyl Số nguyên tử các bon

trong phân tử có thể từ 20 - 70 Tuỳ thuộc vào nguồn gốc dầu mỏ và khoảng

nhiệt độ sôi mà cấu trúc hydro cacbon này cũng rất phức tạp Tỷ lệ vòng 5 hoặc

6 cạnh dao động trong phạm vi rất rộng Theo số liệu nghiên cứu của vùng mỏ

TEXAS (Mỹ) cho thấy tỷ lệ này dao động từ 4 : 1 đến 1:9 Cẩutúc vòng có thể là

vòng ngưng tụ hoặc không Cấu trúc nhánh của vòng Naphten cũng rất đa dạng,

chúng khác nhau ở số mạch nhánh, chiều dài mạch nhánh và mức độ phân

nhánh của mạch Vị trí thế của mạch trang vòng Khảo sát về số mạch nhánh và

cấu trúc của nó có ý nghĩa rất quan trọng trong nghiên cứu dầu nhờn Nhờ

phương pháp phổ bằng ngoại có thể xác định được số lượng các nhóm : -CH3 ;

-CH2 ; - Ch ở mạch nhánh từ đó suy đoán được số nguyên tử cacbon ở nhánh,

mức độ tạo nhánh phụ ở mạch nhánh…

Các nghiên cứu cho thấy, ở phân đoạn tạo nhớt có chứa chủ yếu là dãy

đồng đẳng của kyclo hexan, kyclopentan… ở phân đoạn nhớt trung bình có chứa

chủ yếu các vòng naphten có mạch nhánh alkyl, iso alkyl với số vòng 2, 3, 4

vòng Ở phân đoạn nhớt có nhiệt độ sôi cao xuất hiện vòng ngưng tụ từ 2 đến 4

vòng

K IL

O B

O O

K S C O

M

Ngoài Hydro cacbon có vòng Naphten, trong nhóm này còn có các Hydro

cacbon dạng n-Parafin và iso parafin Hàm lượng của chúng không nhiều, mạch

cacbon thường chứa không qua 20 nguyên tử cacbon Vì nếu quá 20 nguyên tử

C thì sẽ là parafin rắn, chúng thường được tách ra khỏi dầu nhớn trong quá trình

tách lọc parafin Số liệu về thành phần phân đoạn Naphten và parafin của dẩu

nhờn có độ nhớt trung bình từ các loại dầu mỏ khác nhau được đưa ra trong

bảng dưới đây : [4]

BẢNG I.2 THÀNH PHẦN PHÂN ĐOẠN NAPHTEN VÀ PARAPIN CỦA DẦU MỎ

Thành phần và cấu trúc của nhóm Hydro cacbon này chứa trong các phân

đoạn dầu nhờn gốc dầu mỏ có ý nghĩa rất quan trọng Một loạt các tính chất sử

dụng của dầu nhờn như : Tính ổn định oxy hoá, tính bền nhiệt, tính nhớt nhiệt và

độ hấp thụ phụ gia… phụ thuộc chủ yếu vào tính chất và hàm lượng của chúng

trong các phân đoạn nặng của dầu mỏ Nhóm hydro cacbon này có trong tất cả

các phân đoạn dầu mỏ, tuy nhiên hàm lượng và cấu trúc của chúng còn tuỳ

thuộc vào bản chất dầu gốc và phạm vi độ sôi của phân đoạn Một vài số liệu về

K IL

O B

O O

K S C O

M

hàm lượng nhóm hydro cacbon thơm trong phân đoạn dầu mỏ của Liên Xô được

trích dẫn ở bảng dưới đây : [8]

BẢNG I.3 THÀNH PHẦN CÁC HYDO CACBON Ở MỘT SỐ MỎ DẦU XL CŨ

Dầu mỏ Hàm lượng naphten - parapin (% khối lượng)

Các công trình nghiên cứu xác nhận rằng ở phân đoạn nhờn nhẹ (350-

4000C) có mặt chủ yếu các hợp chất thuộc dãy đồng đẳng benzen và naphten Ở

phân đạon nặng hơn (400 - 4500C) phát hiện hydro cacbon 3 vòng dạng đơn

hoặc kép Trong phân đoạn có nhiệt độ sôi cao hơn và phânv cặn có chứa các

chất thuộc dãy đồng đẳng của Naphtalen, phenatren, antrxen và một lượng đáng

kể các Hydro cacbon đa vòng Có nghĩa là nhiệt độ rơi càng cao thì số vòng

phần từ Hydro các bon thơm có thể từ 5 - 8 vòng thơm

Các hydro cacbon thơm, ngoài sự khác nhau về sô vòng, còn khác nhau ở

số nguyên tử cácbon ở mạch nhánh Chúng thường dao động từ 3 - 5 đến 25

nguyên tử C Tuy nhiên các công trình nghiên cứu đã khẳng định rằng các mạch

nhánh của Hydro cacbon thơm trong phân đoạn dầu nhờn rất ngắn so với mạch

nhánh của các hydro cacbon Naphten có nhiệt độ sôi tương đương Khảo sát

mạch nhánh và cấu trúc của chúng đối với nhóm hydro các bon thơm cũng có ý

nghĩa như đối với Hydro cacbon Naphten

Trong nhóm này, còn phát hiện sự có mặt của các vòng thơm ngưn tụ đa

vòng Các công trình nghiên cứu xác nhận rằng, dạng thơm ngưng tụ đa vòng

này một phần tồn tại trong dầu gốc ban đầu, một phần hình thành trong quá trình

K IL

O B

O O

K S C O

M

chưng cất do các phản ứng trung ngưng, trùng hợp dưới tác dụng của nhiệt độ

theo sơ đồ dưới đây

Các Hydro cacbon dãy đồng đẳng benzen
các hydro cacbgon dãy đồng

đẳng Naphtelen
các Hydro cacbon thơm ngưng tụ đa vòng

Trong nhóm này còn có các hợp phần có cấu tạo hỗn hợp là loại Hydro

cacbon Naphten - thơm Dạng cấu trúc cơ bản của chúng như sau :

Rn

Rn

(CH2)n (CH2)n

(CH2)n (CH2)m

Loại Hydro cacbon này là hợp phần làm giảm phẩm chất của dầu nhờn vì

nó dễ bị Oxy hóa tạo ra các chất keo nhựa trong quá trình làm việc của dầu

nhờn động cơ và chúng có đặc tình nhớt nhiệt kém (độ nhớt thay đổi nhiều theo

nhiệt độ)

Các hợp phần an can, naphten, aromat có cùng khối lượng phân tử, có các

tính chất vật lý và hoá học đặc trưng khác nhau Các đặc trưng vật lý sẽ ảnh

hưởng đến độ nhớt của dầu như tính ấn định chống oxy hoá và phân huỷ của các

hợp chất khi sử dụng

An can có tỷ trọng và độ nhớt thấp, điểm sôi thấp Nhưng nó có đặc trưng

nhớt nhiệt rất tốt (độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ) so với hợp chất vòng Tuy

nhiên nó có sự khác nhau giữa các đồng phân như iso - parafin

K IL

O B

O O

K S C O

M

N-Paràin trong khoảng sôi của dầu nhờn có đặc trưng nhớt nhiệt tốt

nhưng điểm nóng chảy cao làm nó kết tinh trong dung dịch như nến Ngược lại

iso - parafin nhánh dài thì không tạo nến nhưng đặc trưng nhớt nhiệt kém hơn

Nhìn chug an can có đặc trưng độ nhớt/áp suất tốt chống lại sự oxy hoá và

có tính chất đặc biệt tốt cho chất ức chế oxy hoá [8]

Điểm nóng chảy

chỉ số độ nhớt

Độ dài nhánh

Hình I-1 : Sự biến đổi tính chất cùa I sô - an can

Naphten có tỷ trọng, độ nhớt cao hơn so với an can Nhóm Naphten có

một số thuận lợi so với an can là điểm nóng chảy thấp hơn nên không bị tạo nến

(gọi là sáp) Tuy nhiên nhóm này có đặc trưng nhớt nhiệt kém hơn Hợp chất

Naphten một vòng có nhánh alkyl dài có nhiều tính chất của an can và là loại

hợp chất quí để sản xuất dầu nhờn

Nhóm Aromat có tỷ trọng và độ nhớt cao, nhưng đặc trưng nhớt nhiệt

kém nhất trong nhóm các hợp chất của dầu nhờn như điểm đông đặc thấp Nhóm

Aromat hoà tan tốt nhất các phụ gia dầu nhớn, tính ổn định oxy hoá thấp Hợp

chất Aromat có mạch nhánh Alkyl dài giống như hợp chất Naphten lại là cấu tử

quí cho sản xuất dầu nhờn

3.1.3 Các Hydro cacbon rắn :

K IL

O B

O O

K S C O

M

Trong phân đoạn dầu nhờn chưng cất từ dầu mỏ còn có các hydro cacbon

rắn Các hydro cácbon rắn của dầu mỡ là hỗn hợp phức tạp Trong thành phần

có các hydro cacbon dãy parafin có cấu trúc và khối lượng phân tử lớn và khác

nhau, có các hydro cacbon naphten chứa từ 1 đến 3 vòng trong phân tử và có

mạch nhánh dài, cấu trúc dạng thẳng hoặc iso, co các hydro cacbon thơm có số

vòng, số mạch nhánh và cấu trúc khác nhau như sau :

dầu mỏ là hỗn hợp chủ yếu của các phân tử n - parafin có khối lượng phân tử

khác nhau Xerezin là hỗn hợp chủ yếu của ác hydro cacbon naphten rứan có

mạch nhánh dạng thẳng hoặc dạng iso Trong xerezin có rất ít n - Parafin và

aromat, hàm lượng của chúng phụ thuộc vào bản chất dầu mỏ gốc [8]

1.3.2 Các hợp chất Phi hydrocacbon [2, 7]

3.2.1 Các hợp chất có lưu huỳnh :

Hợp chất có chứa lưu huỳnh có hầu hết trong các loại dầu mỏ Tuỳ theo

nguồn gốc mà hàm lượng lưu huỳh có thể dao động trong khoảng : 0,2% tới 3%

khối lượng dầu mỏ

Lưu huỳnh trong dầu mỏ có thể tồn tại ở dạng vô cơ hay hữu cơ Phân

đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi cao 300 - 3500C dùng để sản xuất dầu nhờn chiếm

tới 60 - 70% hợp chất có lưu huỳnh của dầu mỏ Chúng tập trung chủ yếu ở các

K IL

O B

O O

K S C O

M

hydro cacbon thơm và phần nhựa, còn trong phân đoạn Naphten và Parafin là

không đáng kể Lưu huỳnh trong dầu mỏ chủ yếu tồn tại ở các dạng :

-Mecaptan : R - SH - Lưu huỳnh tự do : S

- Sunfít : R - S - R - hydro sunfua : H2S

-Đisunfít : R - S - S - R

-Sunfit vòng : S

-Thiophen : S

Chúng chiếm trên 50% tổng lưu huỳnh có trong dầu mỏ Trong quá trình

sản xuất dầu nhờn, chủ yếu trong giai đoạn làm sạch, một lượng lớn hợp chất có

lưu huỳnh bị táh ra cùng các hợp chất thơm đa vòng, nhựa asphanten và các hợp

chất không có lợi khác Tuy nhiên một lượng nhỏ các hợp chất có lưu huỳnh vẫn

có mặt trong dầu nhờn, kể cả trong các sản phẩm từ dầu mỏ không có hoặc ít lưu

huỳnh Hợp chất hữu cơ của lưu huỳnh cũng được biết như một chất ức chế oxy

hoá tự nhiên trong dầu nhờn và trong vài trường hợp nó được giữ lại trong quá

Các hợp chất này thường bị loại ra trong quá trình làm sạch dầu gốc

3.2.3 Các hợp chất nhựa - asphanten : [6, 8]

N

K IL

O B

O O

K S C O

M

Các hợp chất nhựa và asphanten có trong dầu mỏ tập trung chủ yếu ở các

phânđoạn nặng và cặn dầu Hàm lượng chất nhựa và asphan ten trong dầu mỏ

nhẹ thường nhỏ hơn 4-5% Trong dầu mỏ nặng khoảng 20% Một số trường hợp

đạt tới trên 60% Trong dầu nhờn phần lớn nhựa và asphan ten bị tách trong quá

trình làm sạch và tách bằng dung môi

IV PHÂN LAỌI DẦU NHỜN [3]

Có rất nhiều cách để phân loại dầu nhờn, có thể phân laọi theo 3 dạng sơ

Dầu nhờn trích ly

Dầu nhờn hỗn hợp

Dầu nhờn phụ gia

PHÂN LOẠI THEO PHƯƠNG PHÁP

Dầu nhờn tinh chế bằng phương pháp chọn lọc

Dầu nhờn tinh chế bằng phương pháp

sử dụng hydro cac bon

PHÂN LOẠI THEO TÍNH CHẤT

VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG CỦA DẦU

K IL

O B

O O

K S C O

M

1.4.1 Phân loại dầu nhờn theo thành phần [2]

-Dầu nhờn chưng cất : Thu được từ các phân đoạn dầu nhờn khi chưng cất

chân không nguyên liệu mazut Tuỳ thuộc đặc tính của dầu mỏ gốc và yêu cầu

về sản phẩm mà có thể sử dụng các phân đoạn dầu nhờn khác nhau Thường là :

300 - 3500C; 350 - 4000C ; 450 - 5000C, 350 - 4200C; 420 - 4800C

-Dầu nhờn cặn : Thu được từ phần cặn của chưng cất chân không tức là

cặn gudron có nhiệt độ sôi trên 4800C, trên 4900C, trên 5000C ta có các loại dầu

cặn khác nhau

-Dầu nhờn trích ly : Thu được từ phân tích ly khi tinh chế các phân đoạn

dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc như fênol fufurol…

-Dầu nhờn hỗn hợp : Thu được khi pha trộn các loại dầu nhờn chưng cất

và dầu nhờn cặn với nhau theo tỷ lệ tính toán trước để đạt được các loại dầu

thương phẩm có chỉ tiêu mong muốn

-Dầu nhờn có phụ gia : là các loại dầu nhờn trên có pha thêm phụ gia để

nâng cao phẩm chất của dầu nhờn theo các chỉ tiêu nào đó

1.4.2 Phân loại dầu nhờn theo phạm vi và tính chất sử dụng : [V]

Dầu bôi trơn Dầu công nghiệp

bị

Dầu Biễn thế

Dầu chân

khôn

g

Dầu bảo quản

Dầu

Kỹ thuật

K IL

O B

O O

K S C O

M

Đây là cách phân loại phổ biến nhất và chi tiết nhất hiện nay Nó rất thuận

tiện cho sử dụng, thay thế cũng như kinh doanh các loại dầu nhờn Theo cách

phân loại này ta có các loại dầu thông dụng sau :

4.2.1 Dầu nhờn động cơ [2]

Dầu động cơ là nhóm dầu quan trọng nhất trong các loại dầu bôi trơn,

chúng chiếm khoảng 40% tổng các loại dầu bôi trơn sản xuất trên thế giới ở

Việt Nam hiện nay dầu động cơ chiếm khoảng 70% lượng dầu bôi trơn Sự đa

dạng về kích cỡ động cơ và dạng sử dụng chúng dẫn đến các yêu cầu bôi trơn rất

đa dạng, khác nhau Điều này phản ánh trong các tình chất hoá lý điển hình lẫn

tính năng sử dụng của các loại dầu nhờn động cơ Từ đó hàng loạt các gốc và

phần lớn các loại phụ gia dầu bôi trơn được sử dụng để sản xuất dầu nhờn động

cơ Các phụ gia quan trọng nhất cho dầu động cơ gồm các chất chống oxy hoá,

phụ gia phân tán, tẩy rửa, phụ gia chống gỉ và chống ăn mòn và phụ gia tăng độ

nhớt…

Cho dù mỗi động cơ cần loạidầu với các tính chất lý - hoá và tính năng sử

dụng riêng để đáp ứng các vấn đề bôi trơn khác nhau Một số yếu tố ảnh hưởng

tới việc bôi trơn vẫn là chung cho mọi động cơ Các yếu tố đó làm các chức

năng sau : bôi trơn, làm mát, làm kín, làm sạch bên trong động cơ Mức độ đạt

được các chức năng này đến đâu tuỳ thuộc vào loại dầu được lựa chọn phù hợp

với đặc tính thiết kế ban đầu của động cơ, nhiên liệu sử dụng, điều kiện vận

hành Chất lượng bảo dưỡng động cơ cũng rất quan trọng, nó liên quan tới cả

tuổi thọ động cơ lẫn chu kỳ thay dầu

Phẩm chất dầu động cơ cần phải đạt được các yêu cầu sau :

Có chỉ số độ nhớt cao, ở nhiệt độ cao vẫn đảm bảo bôi trơn tốt, ở nhiệt độ

thấp vẫn đảm bảo động cơ khởi động dễ dàng Có tính ổn định nhiệt, ổn định

oxy hoá tốt ở các khoảng nhiệt độ làm việc của động cơ 100 - 1050C (đối với te)

và 200 - 3000C (ở vòng đỉnh pít tông) Ngoài ra dầu nhờn động cơ có khả năng

tẩy, rửa, phân tán tốt hạn chế tác hại mài mòn các chi tiết máy

K IL

O B

O O

K S C O

M

Dầu nhờn động cơ được sản xuất chủ yếu từ dầu cặn và dầu chưng cất,

mặt khác cũng có thể đi từ dầu tổng hợp.Nhưng theo phương pháp này giá thành

cao

Để đảm bảo thuận tiện cho việc sử dụng và thay thế, người ta thường

phân dầu nhờn theo phạm vi sử dụng và nhóm độ nhớt

2.1.1 Phân lo ại dầu nhờn động cơ theo độ nhớt và phạm vi sử dụng [8]

Có nhiều phương pháp phân loại dầu nhờn động cơ khác nhau, nhưng

phần lớn các nước trên thế giới đều dựa vào độ nhớt để phân loại dầu nhờn đồng

cơ

1.1.1 Phân lo ại theo tiêu chuẩn Nga [5]

Dầu nhờn của Nga và các nước cộng hoà thuộc Liên Xô cũ được phân

laọi theo tiêu chuẩn ΓOCT.17479-72

Bảng 4-1 : Phân loại dầu nhờn động cơ theo độ nhớt và tính chất sử dụng

A động cơ diezel và động cơ cácbaarato cường hoá

b1 Đông cơ cacbua rato cường hoá ít b2 Độg cơ Diezel cường hoá ít B1 Động cơ cacbua rato cường hoá trung bình B2 Động cơ diezel cường hoá trung bình Γ1 Động cơ các bua ra to cường hoá cao Γ2 Động cơ diezel cường hoá cao

b

Γ

B

K IL

O B

O O

K S C O

M

E Động cơ diezel tốc độ quay thấp, nhiều hiệu năng, lưu

huỳnh (3,5%)

1.1.2 Phân tích theo độ nhớt (cấp độ nhớt SAE) [5]

Độ nhớt là tính chất quan trọng của động cơ, việc lựa chọn đúng độ nhớt

theo nhiệt độ môi trường điều kiện làm việc của động cơ, sẽ quyết định động cơ

hoạt động có êm nhẹ hay không

Hiệp hội kỹ sư ô tô Mỹ (viết tắt SAE) đã đưa ra một hệ thống phân loại

dầu động cơ theo độ nhớt ở các nhiệt độ khác nhau Theo tiêu chuẩn SAE -

J300d, dầu động cơ chia thành các loại đặc trưng theo giá trị độ nhớt

Bảng 4-3 : Phân loại độ nhớt theo tiêu chuẩn SAE - J300d

Loại độ nhớt Độ nhớt ở (-18

0C) m pas maxx

K IL

O B

O O

K S C O

M

-Đối với dầu 4 mùa (dầu đa cấp) được biểu thị ở dạng phân số

Ví dụ : SAE 20W/50 có nghĩa là : độ nhớt ở (-180C) tương ứng với dầu

SAE 20 còn ở 1000C tương ứng với dầu SAE 50

-Độ nhớt ở (-180C) được xác định bằng nhớt kế quay

+ Cấp độ nhớt SAE nêu trong bảng chỉ dập trung phân loại dầu bôi trơn

trong phạm vi độ nhớt, chưa đề cập đến các tính chất khác của dầu Các nhà chế

tạo động cơ sử dụng tiêu chuẩn này để qui định cấp độ nhớt dầu sử dụng cho

động cơ của mình, còn các nhà kinh doanh dầu nhờn sử dụng tiêu chuẩn này khi

pha chế, hoặc đóng nhãn cho sản phẩm Ví dụ nếu một loại dầu pha chế đạt giới

hạn (-200C) của dầu cấp 10W (3.500 mPa.s) còn độ nhớt ở 1000C trong khoảng

9,3 - 12,5 mm2/s thì sẽ đạt đượng kỹ hiệu là SAE 10W/30

Bảng 4-4 Các cấp độ nhớt SAE của dầu động cơ

Cấp độ

nhớt SAE

độ nhớt ở nhiệt độ (0C)m.PaS, max Độ nhớt ở 1000C mm2/s Khởi động Khả năng bơm Min Max 0W 3250 ở - 30 30.000 ở -35 3,8 -

K IL

O B

O O

K S C O

M

Việc dầu mỏ Mỹ (API) đã tiến hành phân loại theo nhóm động cơ (dựa

trên tính chất sử dụng của động cơ) Đây là cách phân loại khá hoàn chỉnh Ý

nghĩa của các chữ cái và nhóm chữ cái theo cách phân loại này được thể hiện :

-Nhóm S : Sử dụng cho các động cơ năng (có sử dụng bộ chế hoà khí -

car buretor)

-NHóm C : Sử dụng cho các loại động cơ diezel

Bảng 4 - 5: Phân loại dầu nhờn động cơ theo tiêu chuẩn API

SA Động cơ làm việc ở tải trọng nhẹ, không có phụ gia

SB Động cơ làm việc ở tải trọng vừa, có phụ gia

SC Tải trọng cao (phù hợp với động cơ sản xuất trước 1964)

SD Tải trọng nặng (trưcớ 1968)

SE Tải trọng nặng (trước 1972)

SF Tải trọng nặng và dùng xăng không chì (trước 1980)

SJ Tải trọng nặng và dùng xắng không chì (trước 1995)

CA Tải trọng vừa và dùng nhiên liệu ít lưu huỳnh

CB Tải trọng cao, không tăng áp và nhiên liệu ít lưu huỳnh

CC Tải trọng nặng, tăng áp vừa

CD Tải trọng nặng và tăng áp cao

CE Động cơ hiện nay và tương lai, tải trọng nặng và đặc biệt điều

kiện tăng áp cao

CF Động cơ diezel tốc độ cao hiện nay và tương lai, điều kiện vô

cùng phức tạp

1.1.4 Phân loại tính năng (cấp phẩm chất ) [5]

Một mình tiêu chuẩn độ nhớt cho đủ để đánh giá hoặc làm tiêu chuẩn đặc

trưng cho các tính chất của dầu nhờn Vậy nên người ta buộc phải xây dựng một

ngôn ngữ kỹ thuật đặc biệt giữa các nhà chế tạo động cơ và các nhà sản xuất dầu

K IL

O B

O O

K S C O

M

nhờn Nó liên quan đến tất cả các cấp thử nghiệm động cơ nhằm mô tả chất

lượng dầu mà các nhà chế tạo động cơ muốn thử nghiệm (sử dụng) cho sản

phẩm của mình Trước năm 1964 đã có những cố gắng quốc tế xây dựng các

thuật ngữ cho dầu động cơ xăng, có chứa các phụ gia ở mức độ khác nhau nhằm

đáp ứng được các điều kiện làm việc sau :

- Làm việc nhẹ là loại : Service ML

- Làm việc vừa : Service MM

- Làm việc nặng : Service MS

Các loại dầu động cơ diezel cũng có những thuật ngữ phân loại phẩm chất

tương tự

- Làm việc chung : DG (2-2,5% phụ gia)

- Làm việc trung bình : DM (3-3,5% phụ gia)

- Làm việc nặng : DS (6-6,5% phụ gia)

Năm 1969-1970 do kết quả nỗ lực chung, các tổ chức tiêu chuẩn hoá API,

áTHươNG MạI và SAE đã cho ra đời một hệ thống phân loại hiện đại cho biết

các thông tin về tính năng củadầu, cấp phẩm chất…

Theo phân loại này có thể lựa chọn theo tính năng các loại dầu động cơ

một cách chính xác hơn nhièu so với thời gian trước, cũng như liên tưởng tới

dạng sử dụng của từng loại dầu một cách dễ dàng

1.1.5 Phân loại theo đặc chủng dầu động cơ : [5]

Phân loại dầu nhờn theo đặc chủng động cơ thường được áp dụng cho

quân đội Mỹ và khối NATO như : Anh - Pháp - Đức

Bảng 4-6 : Phân loại theo đặc chủng động cơ

K IL

O B

O O

K S C O

M

0

C hoặc ~ SAE

MII-1-2104A Dầu nhờn cho động cơ xăng - diezel

trong điều kiện làm việc khác nhau 100W

Mil-1-21260B Dùng để bảo quản động cơ xăng

(loại 1) và động cơ diezel (loại 2) 30W

Mil - 9000f Dùng cho động cơ diezel, tàu thuỷ,

1.1.6 Phân lo ại dầu động cơ theo CCMC (uỷ ban các nhà thiết kế chế tạo

ô tô kh ối thị trường chung) [5]

CCMC đã xuất bản một bản tra cứu các loại dầu của châu Âu cho động cơ

xăng và độngcơ diezel Việc phân loại đầu dựa vào việc thử nghiệm trên các

động cơ thử nghiệm của châu Âu là chính Bảng phân loại này nhằm quy định

chung chất lượng tối thiểu sản phẩm cảu các thành viên CCMC Một số nhà sản

xuất còn đưa ra các qui định riêng về các thông số kỹ thuật bổ xung thêm

Theo bảng phân loại này, các loại dầu cho động cơ xăng được chia làm 3

cấp : G1, G2, G3 Hai cấp đầu tương tự API SE (G1) và SF (G2) còn cấp G3

cũng gần tương tự SF nhưng yêu cầu thử tính oxy hoá trong thử nghiệm sequen

cb II.D đòi hỏi khắc nghiệt hơn Điều này phản sánh qua việc tăng độ nhớt ở

400C : Sau 64h (giờ) đầu cấp G3 tăng độ nhớt tối đa 200% trong khi dầu cấp G2

tăng tới 375% Nói chung cấp G3 dành cho dầu 4 mùa độ nhớt thấp, do đó cần

pha chế bằng các dầu gốc đặc biệt hoặc các thành phần tổng hợp nhằm khống

chế chặt chẽ sự bay hơi

Các loại dầu cho động cơ diezel chia làm 4 cấp : D1, D2; D3, PD1 Cấp

D1 dùng cho các động cơ tải nhẹ; cấp d2 - D3 : dùng cho các động cơ thường

K IL

O B

O O

K S C O

M

hoặc có tăng áp chịu tải nặng hoặc rất nặng Cấp PD1 dùng cho các loại xe con

động cơ diezel loại thường hoặc có tăng áp

2.1.2 Các lo ại dầu động cơ sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau [2]

1.2.1 Xe t ải và xe buýt

Đa số các xe tải và xe buýt sử dụng động cơ diezel 2 kỳ hoặc 4 kỳ Một số

loại dùng động cơ xăng 4 kỳ Đối với các xe diezel thường yêu cầu sử dụng dầu

cấp CC đối với động cơ thường và CD đối với động cơ có tăng ắp Tuy nhiên

với các xe tải nặng động cơ có tăng áp, làm việc trong điều kiện tốc độ thấp Tải

nặng hoặc tốc độ cao - tải nặng thì nên dùng dầu cấp CE

Các động cơ 2 kỳ làm việc ở chế độ khắc nghiệt rất nhạy cảm với hàm

lượng tro trong dầu và đòi hỏi khả năng chịu mài mòn cao vì vậy, đối với động

cơ 2 kỳ diezel nên dùng dầu cấp CD-II

Đối với các động cơ xăng nên dùng dầu cáp SE hoặc SE/CC Tại vùng

nhiệt đới thường sử dụng dầu SAE 30 hoặc SAE40 cũng có thể dùng loại dầu 4

màu

K IL

O B

O O

K S C O

M

BẢNG 4-7 ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT ĐỐI VỚI CÁC LOẠI DẦU

ĐỘNG CƠ XĂNG MÃ HIỆU PLC RACER

Chỉ tiêu kỹ thuật

Mức chất lượng đối với các loại RACER

SAE 20W-50 API SJ

SAE 15W-40 API SG/CE

SAE 40 API SD/CC

K IL

O B

O O

K S C O

Các loại xe xon hiện nay thừng dùng động cơ 4 kỳ Trong số đó lượng

động cơ diezel ngày càng tăng Các động cơ xăng 2 kỳ thực tế từ lâu không

dùng cho xe con nữa

Việc lựa chọn dầu động cơ cho xe con phụ thuộc vào dạng động cơ theo

phân loại của GEWMS Ví dụ : dầu SD dùng cho động cơ xăng model 1968 -

1970, dầu SF dùng cho các xe model 1980 - 1988… với các loại xe con hiện nay

thường chỉ dẫn dùng dầu SG (bao gồm cả tính chất của dầu cấp CC), cấp dầu

này dùng thay cho các loại dầu cấp SE, SF, SF/ CC, SE/CC

Các loại dầu dùng cho xe con lắp động cơ diezel nói chung cũng tương tự

như đối với động cơ xăng, tứ là dầu ở các cấp : SE, SF, SG hoặc SE/CC

BẢNG CÁC LOẠI DẦU SỬ DỤNG CHO XE CON :

Cấp dầu Model sản xuất của ô tô

SG Các loại xe hiện nay

*Chú ý : Các loại dầu của động cơ 4 kỳ không phù hợp với động cơ 2 kỳ

vì phụ gia của chúng sẽ tạo nên rất nhiều cặn trong buồng tốt

1.2.3 Máy nông nghi ệp :

K IL

O B

O O

K S C O

M

Dâu bôi trơn cho các động cơ máy nông nghiệp cũng tương tự như dầu

cho xe ô tô

Dầu bôi trơn cho động cơ xăng 2 kỳ nyhư máy hạng nhẹ, máy bơm…

được chộn lẫn với nhiên liệu Để tiện lợi có thể dùng dầu SAE 30, SAE40 cấp

CC; CD tuy nhiên nếu có thể nên dùng loại dầu riêng cho động cơ xăng 2 kỳ

Máy kéo và các thiệt bị phụ trợ cần rất nhiều loại dầu khác nhau: Dầu

động cơ, dầu thuỷ lực… nhằm đơn giản hoá, người ta đã sản xuất ra các loại dầu

vạn năng cho máy kéo (STOU) đó là loại dầu có chất lượng cao, đa chức năng

sử dụng cho hệ truyền động, hệ thuỷ lực, hệ ly hợp… của hầu hết các loại máy

kéo và đáp ứng mọi yêu cầu của các nhà chế tạo máy móc

1.2.4 Động cơ xăng 2 kỳ :

Động cơ loại này thường dùng ở những nơi cần đến tỷ số cao giữa công

suất và trọng lượng động cơ, chẳng hạ cho xe máy và các động cơ trên hạng tàu

thuỷ Đa số các loại động cơ này được bôi trơn bằng dầu trộn với nhiên liệu Xe

máy thường sử dụng loại dầu pha riêng cho động cơ làm mát bằng không khí

Độ nhớt dầu phân bố trong khoảng SAE 30 - SAE40 Ngày nay còn có khuynh

hướng pha lẫn vào dầu khoảng 10% xăng dung môi để dầu dễ hoà tan hơn trong

nhiên liệu

BẢNG 4-9 : ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CỦA DẦU NHỜN DÙNG CHO

ĐỘNG CƠ 2 KỲ :

Chỉ tiêu kỹ thuật Dầu nhờn không

hoà tan SAE 40

Dầu nhờn đã hoà tan trong ete BiS

K IL

O B

O O

K S C O

M

1.2.5 Động cơ diezel : [2]

Nói chung các động cơ diezel tốc độ cao trong công nghiệp cũng đòi hỏi

nhiên liệu chất lượng cao như động cơ ô tô Tức là hàm lượng lưu huỳnh không

được quá 1% Do đó, sự mài mòn của xylanh và xec măng có thể ngăn ngừa

bằng các loại dầu cho ô tô như dầu cấp CD - CE, độ nhớt SAE 30 - SAE40

CáCông đoànộng cơ nhỏ và tốc độ trung bình thường được bôi trơn bằng

vẩy té Các động cơ lớn và tốc độ trung bình thương có hệ thống bôi trơn xy

lanh riêng biệt

Các động cơ có tốc độ trung bình, sử dụng nhiên liệu chất lượng cao có

thể dùng dầu bôi trơn cho động cơ ô tô như CD - SAE 40 Dầu bôi trơn có chỉ số

kiểm tổng TBN 10 - 20 Nếudụng nhiên liệucặn thì chỉ số TBN thường tới 30 -

40 Nếu clnhiên liệu quá kém thì phải dùng dầu có TBN 50 -70 Độ nhớt dầu ở

cacte thường là SAE 30 - SAE40 Nếu hệ thống bôi trơn xy lanh riêng thì dùng

dầu SAE40 - SAE 50 và có TBN 30 - 40

Các loại động cơ diezel tốc độ trungbình trên thường dùng cho máy đẩy

tàu thuỷ, máy phát điện, tàu hoả …

1.2.6 : Động cơ diezel tầu hoả [2]

Các loại động cơ diezel này chia làm 2 nhóm chính : một nhóm có ổ đỡ

bằng bạc nên phải dùng dầu bôi trơn không chứa kẽm, loại kia có thể dùng dầu

chứa kẽm

Động cơ đầu máy xe lửa thường thuộc nhóm tốc độ trung bình, động cơ

hai kỳ hoặc 4 kỳ, xy lanh được bôi trươn bằng phương pháp vẩy té Do không

gian hạn chế nên các động cơ này thường phải làm việc ở mức độ rất cao để đạt

được công suất ra lớn Cộng với lượng nước làm mát giới hạn làm nhiệt độ xy

lanh và cacte rất cao Tốc độ cao, tải trọng thay đổi, thời gian chạy không tải

lâu… cũng tạo nên điều kiện làm việc khắc nghiệt cho dầu bôi trơn Do vậy các

động cơ đầu máy xe lửa thường yêu cầu các loại dầu bôi trơn riêng biệt

K IL

O B

O O

K S C O

M

Không có 1 phương pháp chung vào thử nghiệm chất lượng dầu cho đầu

máy xe lửa Tuy nhiên người ta thường dùng dầu cáp CD có trữ kiềm cao để bù

cho hàm lượng lưu huỳnh lớn trong nhiên liệu Đa số dầu là 1 mùa, có độ nhớt

SAE 40, sang một số loại động cơ dùng dầu 4 mùa như (15W/40 ; 20W/50)

nhằm tiết kiệm nhiên liệu Chỉ số TBN thường khoảng 10 - 20 được xác định

theo ASTM D 2986

Một số loại động cơ ổ bạc đỡ thương hạn chế lượng kẽm trong dầu Ví dụ

loại động cơ chạy điện GM hạn chế lượng kẽm dưới 10 ppm để tránh sử dụng

dầu chứa phụ gia kẽm đi theo phot phát

1.2.7 Động cơ diezel tàu thuỷ

Các động cơ đẩy chính của tàu thuỷ thường là động cơ diezel tốc đổtung

bình, hoặc động cơ con trượt hai kỳ tốc độ thấp có hệ thống bôi trơn xy lanh

cacte riêng biệt

Trong các động cơ tốc độ trung bình (300 - 1000vòng/phút) tay biên được

nối trực tiếp với pít tông, do vậy loại động cơ này được gọi là động cơ pittông,

nối mềm, sử dụng một loại dầu bôi trơn chung cho cả xy lanh và cacte

Bảng 4-10 : Các yêu cầu tính năng và các tính chất chính của dầu cacte

trong động cơ tàu thuỷ tốc độ trung bình

*Yêu cầu tính năng :

-Trung hoà các axit tạo thành và giữ kiềm tính

-Ngăn ngừa tạo cặn trên pit tông và kẹt xecmăng

K IL

O B

O O

K S C O

Trị số kiềm tổng ASTM D 2896 mgKOH/g 9

Nhiệt độ đông đặc ASTM D 97 0C -10

Nhiệt độ chớp lửa ASTM D 92 0C 230

Hàm lượng tro Sulphát ASTM D 874 % 0,8

Tỷ trọng ở 150C ASTM D 1298 kg/l 0,896

K IL

O B

O O

K S C O

M

Các đặc trưng của dầu động cơ ô tô ENERGOL HDX

ENERGOL HDX

Phương pháp thử Đơn vị tính SAE 30 SAE 40 SAE 50

Khối lượng riêng ở

K IL

O B

O O

K S C O

kiểm tra

Đơn vị tính 103 104 153 154

2.1.3 : Các lo ại dầu nhờn dùng cho động cơ xăng [2]

Cấp CA : Dầu ở cấp này dùng cho động cơ kiểu cũ, hoạt động trong điều

kiện nhẹ nhàng, không cần thêm bất kỳ loại phụ gia nào , các loại dầu cấp CA

không nên dùng cho động cơ

Cấp CB : Dùng cho các động cơ tải cực nhẹ, hoạt động trong điều kiện

nhẹ đến mứ chỉ cần 1 lượng phụ gia bảo vệ tối thiểu, cấp dầu này được sử dụng

từ 1930, và chỉ dùng bảo vệ chống oxy hoá, gỉ mòn ổ đỡ, chống kẹt xước Các

loại dầu cấp CB cũng không nên dùng cho bất cứ loại động cơ nào

Cấp SC : Dầu cấp này dùng cho các loại xe con và 1 số xe tải trong thời

gian 1964 - 1967 Dầu cấp này có khả năng hạn chế cặn, ăn mòn, tạo gỉ và mài

K IL

O B

O O

K S C O

M

mòn ở nhiệt độ cao hoặc thấp trong động cơ xăng Dầu cấp SC phải đáp ứng các

yêu cầu tính năng của

-Thử nghiệm Sequence II A : Khả năng chống gỉ

-Thủ nghiệm Sequence II.A : Sự mài mòn hệ thống xupap

-Thử nghiệm Sequence V : Tạo cặn bùn, veni và mài mòn xupap

-Thử nghiệm L-38-L1 : Do độ tạo cặn ở nhiệt độ cao

Cấp SD : GEWMS 1968, dùng cho các loại động cơ xăng của xe con và

một số xe tải sản xuất trong thời gian 1968 - 1970 Dầu cấp SD có khả năng

chống lại :

-Tạo cặn trong động cơ ở nhiệt độ cao

-Tạo cặn trong động cơ ở nhiệt độ thấp

- Thử nghiệm động cơ diezel L1 (H1)

Cấp SE : GEWMS 1972 dùng cho động cơ xe con và một số xe tải model

1972 So với cấp SC và SD dầu cấp SE có khả năng cao hơn chống lại :

-Sự oxy hoá dầu

-Sự tạo cặn ở nhiệt độ cao

-Gỉ và ăn mòn

Do đó dầu cấp SE có thể dùng thay thế dầu cấp SC-SD

K IL

O B

O O

K S C O

M

Các loại dầu cấp SE đáp ứng yêu cầu tính năng của :

-Thử nghiệm sequence : II B ; II C ; IID

-Thử nghiệm sequence : III C ; III D

-Thử nghiệm sequence : V C ; V D

-Thử nghiệm : L - 38

Cấp SF : GEWMS 1980 dùng cho động cơ các xe con và một số xe tải

model 1980 - 1988 Dầu cấp SF pha chế đạt được :

-Độ ổn định oxy hoá cao hơn

-Tính chống mài mòn cao hơn

-Chống tạo cặn, gỉ và ăn mòn,

Do đó cấp SF có thể thay thế được cấp SE; SD ; SC

Các loại dầu cấp SF phải đáp ứng yêu cầu tính năng của :

-Thử nghiệm sequence : II D ; III D ; V D và L - 38

Cấp SG : GEWMS 1989 Dầu ở cấp này được coi là tiêu biểu cho các loại

dầu động cơ xăng hiện nay của xe con, xe tải, xe du lịch Dầu cấp SG còn bao

gồm các tính chất của dầu cấp CC Các nhà sản xuất còn đề nghị dầu SG phải

đáp ứng được yêu cầu của động cơ diezel cấp CD

Theo tiêu chuẩn ASTM D4458, dầu cấp SG phải đáp ứng các yêu cầu tính

năng :

-Thử nghiệm động cơ xăng Sequence II D (chú ý đến chống gỉ)

-Thử nghiệm động xơ xăng Sequence III E (Chú ý đến ăn mòn xupáp)

-Thử nghiệm động cơ xăng V E (chú ý đến cặn bùn và ăn mòn xupáp)

-Thử nghiệm L-38 do hao hụt ổ đỡ, lớp vécni trên pittông

Các loại dầu cấp SG có thể dùng thay thế dầu các cấp SF, SE, SF/CC

hoặc SE/CC

K IL

O B

O O

K S C O

M

2.1.4 Các lo ại dùng cho động cơ Diezel [2]

Cấp CA : Dùng cho các động cơ diezel tải nhẹ, đến trung bình, sử dụg

nhiên liệu có chính lượng cao Đôi khi cũng có thể dùng cho độngcơ xăng làm

việc nhẹ nhảng Các loại dầu cấp CA đáp ứng yêu cầu thử nghiệm động cơ

diezel và động cơ xăng sau

-Thử nghiệm L-1 (nhiên liệucó 0,4% lưu huỳnh) dùng để đo sự tạo cặn

trên pít tông động cơ diezel

-Thử nghiệm L-38 (hoặc L-4) cho động cơ xăng

Vậy dầu cấp CA dùng để chống ăn mòn ổ đỡ, chống tạo cặn trên xéc

măng của động cơ diezel Loại dầu này xuất hiện từ 1940

Cấp CB : Dùng cho động cơ diezel tải trọng trung bình nhưng sử dụng

nhiên liệucl thấp hơn Do đó khả năng chống mài mòn và tạo cặn cao hơn Dầu

cấp CB xuất hiện từ 1949 Dầu cấp CB được pha chế đáp ứng yêu cầu tính năng

-Thử nghiệm động cơ diezel L-1(nhiên liệu chứa 1% lưu huỳnh)

-Thử nghiệm động cơ xăng L-38

Vậy dầu cấp CB được sử dụng để chống ăn mòn ổ đỡ và tạo cặn ở nhiệt

độ cao trong động cơ diezel Dùng nhiên liệu có thành phần lưu huỳnh cao hơn

Cấp CC : Dùng cho cả động cơ xăng và động cơ diezel Chúng rất phù

hợp với động cơ diezel có tăng áp hoạt động trong điều kiện trung bình đến khắc

nghiệt, hoặc các động cơ xăng tải nặng, cấp dầu này xuất hiện từ 1961

Dầu cấp CC đáp ứng yêu cầu tính năng của các thử nghiệm theo tiêu

chuẩn ASTM như sau :

-Thử nghiệm động cơ diezel 1H2 Loại động cơ phun không trực tiếp, tải

trọng trung bình Chú ý sự tạo cặn trên píttông, rãnh xéc măng

K IL

O B

O O

K S C O

M

-Thử nghiệm độngcơ xăng L-38

-Thử nghiệm động cơ xăng kiểu LTD để đo sự tạo cặn bùn và cặn vécni

-Thử nghiệm động cơ xăng sequence II D

Như vậy dầu cấp này sử dụng để chống tạo cặn và ăn mòn và tạo cặn ở

nhiệt độ thấp trong động cơ xăng

Cấp CD : Dùng cho động cơdiezel thường hoặc có tăng áp làm việc trong

điều kiện khắc nghiệt, sử dụng nhiên liệu có khoảng chất lượng rộng và hàm

lượng lưu huỳnh cao Do đó cần khống chế chặt chẽ sự mài mòn và tạo cặn các

loại dầu này xuất hiện từ 1965

Các loại dầu này đáp ứng yêu cầu tình năng của các thử nghiệm động cơ

diezel 1G2 (kiểu phung không trực tiếp và làm việc ở tải trọng nặng) và thử

nghiệm L-38

Cấp CD - II : Dùng cho độngcơ diezel 2 kỳ làm việc trong điều kiện khắc

nghiệt Cần sự kiểm soát rất nghiêm ngặt độ mài mòn và tạo cặn Dầucấp này

phải đáp ứng yêu cầu tính năng thử nghiệm

-Thí nghiệm động cơ diezel 6V - 53T

-Thử nghiệm động cơ diezel 1G2

-Thử nghiệm động cơ xăng L.38

Như vậy dầu cấp này đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu đối với dầu cáp C D

Cấp CE : Dùng cho các động cơ diezel có tăng áp tải trọng rất nặng, sản

xuất từ 1983 trở lại đay, hoạt động trong điều kiện tốc độ thấp, tải nặng, tốc độ

cao, tải nhẹ

Dầu cấp này có thể sử dụng thay thế cho dầu cáp CD Chúng phải đáp

ứng yêu cầu tính năng theo tiêu chuẩn ASTM sau :

K IL

O B

O O

K S C O

M

-Thử nghiệm 1G2

-Thử nghiệm Mack T-6 (chú ý tới sự tạo cặn, tiêu hao dầu và mài mòn

xec măng)

-Thử nghiệm Mack T-7(chú ý tới chiều dày màng dầu)

-Thử nghiệm NTC - 400 (chú ý tới lượng tiêuhao dầu)

-Thử nghiệm động cơ xăng L-38

2.1.5 Dàu b ảo toàn năng lượng (ECO) dùng cho xe con, xe khách cỡ nhở

và xe t ải hạng nhẹ

ECO : Đáp ứng yêu cầu tính năng các thử nghiệm sau :

-Phương pháp ASTM 5 Tính tiết kiệm nhiên liệu EPA (dùng cho các xe

trước 1982) Có thể dùng thử nghiệm động cơ xăng Sequence VI (xe trước

1986)

CEOII : Đáp ứng các yêu cầu tính năng trên thử nghiệm động cơ xăng

Sequence VI cao hơn so với ECO

Các loại dầu ECO được pha chế nhằm tăng cường tiết kiệm nhiên liệu cho

các xe con, xe chở khách cỡ nhỏ và xe tải nhẹ (khoảng 1,5% hoặc hơn so với các

loại dầu tiêu chuẩn) Các loại dầu ECO II còn tiết kiệm nhiên liệu hơn nữa, tới

2,7% hoặc cao hơn [Q4]

4.2.2 D ầu nhờn truyền động

2.2.1 Yêu c ầu chung đối với dầu nhờn truyền động [2.5]

Kết cấu hộp số cơ, hộp số phụ, cầu dẫn hướng của ô tô và bộ truyền động

máy kéo thường dùng bánh răng thẳng và bánh răng nghiêng, truyền động bánh

răng còn xoắn và truyền động vít Các kiểu truyền động, các đặc tính của kết cấu

máy móc và điều kiện vận hành của ô tô máy kéo xác định nhu cầuvề chất

lượng đối với dầu truyền động Để đảmbảo hệ truyền động hoạt động bình

thường, dầu truyền động phải có yêu cầu cơ bản sau :

-Đảm bảo tính chống ăn mòn và mài mòn

K IL

O B

O O

K S C O

M

-Có đặc tính nhớt - nhiệt tốt (đảm bảo chỉ số nhớt cao và tính bôi trơn tốt

ở nhiệt độ làm việc dầu)

-Không gây ăn mòn trên chi tiết truyền động

-Có độ ổn định ôxy hoá nhiệt tốt

-Không độc hại

Truyền động bánh răng trang thiết bị công nghiệp có thể chia ra làm 2

nhóm :

-Nhóm truyền động bánh răng đăc biệt và bánh răng trục vít

-Nhóm truyền động bẳnhng và bánh răng côn, khi quay sẽ lăn mà không

Các dạng truyền động này khi làm việc không chỉ có lăn mà còn trượt dài

tương đối so với nhau tạo thành chuyển động trục vít phức tạp Có ma sát trượt,

có ma sát lăn vì vậy không thể giữ được độ bền của màng dầu nhờn trên bề mặt

Chính vì vậy, truyền động trục vít có khả năng tạo dính và mài mòn rất lớn Mài

mòn gồm : Mài mòn thông thường, mài mòn dính và mài mòn dạng mẻ, tróc

Điều kiện làm việc của truyền động bánh răng công nghiệp rất khác nhau

Để vận hành tốt đối với chúng phải sử dụng loại dầu nhờn có phụ gia đa chức

năng, với độ nhớt của dầu gốc từ 12 mm2/s ở 500C đến 52mm2/S ở1000C

Đối với hệ truyền động côn xoắn và hypoid nên dùng loại dầu nhờn có

phụ gia chống kẹt xước bề mặt Hệ truyền động trục vít chủ yếu dùng dầu nhờn

có độ quánh cao, có phụ gai chống ma sát Hệ truyền động bánh răng trụ và

bánh răng côn nên dùng loại dầu nhờn có pha phụ gia chống mài mòn hoặc

không pha phụ gia (tuỳ thuộc vào tải trọng và tốc độ trượt của bánh răng)

Giới hạn tải trọng riêng thấp nhất xác định mức cho phép dùng dầu không

có phụ gia, đối với loại bánh răng đỡ tôi lên đến 8.108N/m2.(nếu hoạt động tốt

lên 10.108N/m2) Và đối với loại bánh răng không tôi là 4.108N/m2 (tối đa lên tới