Đề cương bài giảng nhiên liệu dầu mỡ

Ma sát ướt: Khái niệm: Là dạng ma sát mà giữa hai bề mặt làm việc của các chi tiết được ngăn cách với nhau bởi một lớp dầu có chiều dầy lớn hơn tổng chiều cao của các lớp mấp mô chi ti

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

- hệ số ma sát,  = f(p,v,C)

N-tải trọng pháp tuyến

C-điều kiện ma sát (vật liệu, độ cứng, độ bóng, chế độ gia công, môi trường)

Công ma sát A chuyển hoá thành nhiệt năng Q và năng lượng hấp phụ giữa 2 bề mặt

Khái niệm: Là ma sát mà giữa hai vật rắn tiếp xúc trực tiếp với nhau mà không

có bất kỳ loại vật liệu bôi trơn nào trên bề mặt tiếp xúc

Khi gia công các chi tiết dù đạt độ chính xác cao thì trên bề mặt vẫn có độ mấp

mô quá trình chuyển động tương đối giữa hai chi tiết lắp ghép với nhau các chỗ mấp

mô nào sẽ khớp vào nhau và tạo thành lực cản chuyển động giữa tại vị trí tiếp xúc sẽ xảy ra sự tiếp xúc đàn hồi xuất hiện các biến dạng dẻo và có sự cắt gọt lẫn nhau làm cho các chi tiết bị mài mòn

Ta có công thức xác định lực ma sát khô

F mskhô = f trượt P h Trong đó: f trượt - Hệ số ma sát khô phụ thuộc và vật liệu chế tạo và trạng thái bề mặt

tiếp xúc đó là khô ráp hay nhẵn bóng

P h - Tải trọng tác dụng theo phương vuông góc với phương chuyển động

Tác hại của ma sát khô:

Ma sát khô có tác hại làm tổn thất năng lượng, tăng nhiệt độ làm việc tại bề mặt của các chi tiết dẫn tới sự ôxy hoá phá huỷ bề mặt làm việc giảm công suất hữu ích dẫn đến giảm tuổi thọ máy

Biện pháp hạn chế:

Để hạn chế tác hại của ma sát khô người ta áp dụng một số biện pháp sau: Lắp vào giữa hai bề mặt mặt ma sát chi tiết có hình dạng phù hợp được gia công có độ chính xác cao để chuyển ma sát trượt thành ma sát lăn

Ví dụ như từ sử dụng bạc sang dùng vòng bi

Hình thành và duy trì giữa các bề mặt làm việc một lớp vật liệu bôi trơn ở dạng lỏng hoặc dạng dẻo đó là dầu bôi trơn hoặc mỡ

Công thức xác định lực ma sát lăn

F mslăn = f lăn P h /r Trong đó: r - bán kính con lăn

c Ma sát ướt:

Khái niệm: Là dạng ma sát mà giữa hai bề mặt làm việc của các chi tiết được

ngăn cách với nhau bởi một lớp dầu có chiều dầy lớn hơn tổng chiều cao của các lớp mấp mô (chi tiết được bôi trơn theo dạng này gọi là bôi trơn thuỷ động học)

d Ma sát giới hạn:

Khái niệm: Là giữa các bề mặt của các chi tiết có một lớp dầu rất mỏng tồn tại

dưới tác dụng tương hỗ của các lực phân tử giữa hai bề mặt kim loại, lớp dầu này gắn chặt vào kim loại mà không chuyển động tự do được, ma sát ở dạng này gọi là ma sát giới hạn

Dầu bôi trơn có thành phần làm giảm ma sát, giảm mài mòn, tăng tuổi thọ của chi tiết do đó chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đó là công nghiệp, giao thông

3.1.2 Phân loại công dụng và yêu cầu đối với chất lượng của dầu bôi trơn:

3.1.2.1 Phân loại:

Theo ngành sử dụng thì dầu bôi trơn được chia ra làm 4 nhóm:

Nhóm 1: Dầu dùng cho động cơ đốt trong, trong nhóm này lại phân ra: dầu dùng cho động cơ máy bay, động cơ tàu thủy, dầu dùng cho động cơ ô tô máy kéo (động cơ xăng, động cơ diesel)

Nhóm 2: Dầu bôi trơn dùng cho các hệ thống truyền động: hộp số, cầu

Nhóm 3: Dầu dùng cho các thiết bị công nghiệp: Máy gia công cắt gọt, và các thiết bị khác

Nhóm 4: Dầu chuyên dùng: dầu biến thế, dầu tuốc bin

3.1.2.2 Công dụng:

Dầu bôi trơn làm giảm ma sát giữa các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau do đó làm giảm tổn hao năng lượng do ma sát sinh ra bằng cách chuyển ma sát

khô thành ma sát ướt

Giảm độ mài mòn của các chi tiết do có sự ngăn cách bởi lớp dầu

Làm mát các chi tiết bằng cách nhận nhiệt lượng toả ra từ các bề mặt làm việc

và trao đổi nhiệt qua hệ thống làm mát trong quá trình chuyển động

Làm kín các khe hở các chi tiết lắp ghép

Bảo vệ bề mặt các chi tiết tránh sự tiếp xúc trực tiếp với các chất gây ôxy hoá với nước, với môi trường

Làm sạch các bề mặt bôi trơn nhờ rửa trôi các cặn bẩn mạt kim loại

Làm chất lỏng công tác trong các bộ truyền động thuỷ lực

Ngoài ra còn là môi trường cách điện trong một số thiết bị, linh kiện

3.1.2.3 Yêu cầu:

Dầu phải có nhiệt độ đông đặc thấp, có độ nhớt nhất định, có sự ổn định về lý hóa, tác dụng ăn mòn kim loại nhỏ nhất, không lẫn tạp chất cơ học và nước

3.1.3 Tính chất của dầu bôi trơn:

3.1.3.1 Nhiệt độ đông dặc và phương pháp giảm nhiệt độ đông đặc:

Xác định nhiệt độ đông đặc của dầu giống như với nhiên liệu diesel

Khi làm lạnh tới một nhiệt độ nào đó thì dầu mất tính lưu động Khi dầu mất tính lưu động sẽ tăng tổn thất năng lượng của động cơ, và dầu không còn giữ được vai trò của nó Do đó, yêu cầu nhiệt độ đông đặc của dầu phải thấp

Trong sản xuất, người ta thực hiện nhiều biện pháp nhằm giảm nhiệt độ đông đặc của dầu như:

+ Pha thêm vào dầu các chất phụ gia

+ Tách các hydrocacbon có nhiệt độ sôi cao bằng dụng cụ chuyên dùng

Trong hai phương án này thì phương án một có hiệu quả rất cao và được ứng dụng phổ biến ngày nay

3.1.3.2 Độ nhớt của dầu bôi trơn:

1 Độ nhớt của dầu ở nhiệt độ làm việc:

Dầu bôi trơn có độ nhớt xác định ở nhiệt độ làm việc Khi nhiệt độ thay đổi, yêu cầu độ nhớt của dầu bôi trơn chỉ được thay đổi trong phạm vi hẹp

Dầu có độ nhớt quá thấp sẽ dễ dàng bị ép ra khỏi khe hở giữa các chi tiết dẫn đến các bề mặt làm việc tiếp xúc trực tiếp với nhau làm tăng nhanh sự mài mòn

Ngược lại, độ nhớt quá cao sẽ làm tăng tổn hao năng lượng

Nhiệt độ làm việc của cac cơ cấu tổng thành khác nhau, thì yêu cầu độ nhớt khác nhau, ví dụ:

+ Trong đa số các thiết bị công nghiệp nhiệt độ làm việc khoảng 500C, do đó trong tiêu chuẩn của dầu công nghiệp nhất thiết phải cho độ nhớt 500C

+ Trong động cơ ô tô máy kéo, nhiệt độ làm việc thấp nhất ở cácte, trục khuỷu

là 1000C

+ Trong các bộ phận truyền động: hộp số, cầu nhiệt độ làm việc cũng khoảng

1000C Do đó độ nhớt cơ bản của dầu truyền động là độ nhớt ở 1000C

Độ nhớt của dầu bôi trơn phù hợp với kêt cấu và điều kiện làm việc của động cơ ô tô máy kéo hiện nay là 5~15 cst ở 1000C

2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ nhớt của dầu bôi trơn:

Trong điều kiện sử dụng khác nhau, độ nhớt của dầu cũng khác nhau Khi điều kiện làm việc của động cơ chuyển từ mùa đông sang mùa hè hoặc chuyển từ chế độ tải nặng sang chế độ tải nhẹ đều làm cho độ nhớt của dầu thay đổi Vì vậy, độ nhớt của dầu cần phải quy định sao cho nhiệt độ thay đổi thì độ nhớt của dầu không được thay đổi quá lớn so với quy định Nói chung ta thấy nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm

Tính chất độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ biểu thị bằng chỉ tiêu: Đặc tính độ nhớt theo nhiệt độ

Người ta dùng tỷ số độ nhớt của dầu ở các nhiệt độ khác nhau để đánh giá đặc tính độ nhớt nhiệt độ của dầu Đối với dầu dùng cho động cơ cho phép dùng tỷ số: độ nhớt ở 500C với độ nhớt ở 1000C Tỷ số này càng nhỏ thì dầu càng tốt (đối với dầu lý tưởng tỷ số này bằng 1)

Độ nhớt của dầu có ảnh hưởng tới khả năng khởi động của động cơ Dựa trên kết quả của các thí nghiệm người ta đã xác định rằng: muốn khởi động động cơ dễ dàng và không bị mài mòn nhiều (kể cả hâm nóng) chỉ đạt được trong điều kiện nếu độ nhớt của dầu bôi trơn không vượt quá một giá trị giới hạn bằng 104 cst, đối với động

3 Đặc điểm của các loại dầu hóa đặc:

Để sử dụng dầu bôi trơn tốt trong điều kiện nhiệt độ thay đổi người ta thường pha thêm vào dầu các chất hóa đặc Đó là những chất lấy từ dầu mỏ có độ nhớt thấp

Sử dụng phổ biến nhất là chất pôly iso butilen có trọng lượng phân tử giới hạn 10000~20000

Đặc điểm của dầu hóa đặc là: ở nhiệt độ thấp có độ nhớt nhỏ hơn 3-4 lần so với

độ nhớt của dầu ô tô bình thường Còn ở nhiệt độ cao chúng lại có độ nhớt giống nhau

Do đó, dầu hóa đặc tạo điều kiện khởi động động cơ dễ hơn trong mùa đông và đảm bảo bôi trơn bình thường các bề mặt ở nhiệt độ làm việc

Độ nhớt của dầu là một chỉ tiêu rất quan trọng nên được ghi ngay trong ký hiệu của dầu

3.1.3.3 Tính ổn định của dầu, tính ăn mòn kim loại, tạp chất cơ học ở trong dầu bôi trơn:

a Tính ổn định của dầu:

Là khả năng bảo toàn thành phần, tính chất trong toàn bộ quá trình sử dụng Tính ổn định thường được chia ra là ổn định vật lý và ổn định hóa học

Tính ổn định vật lý: gắn với sự thay đổi trạng thái của dầu dưới tác dụng của quá

trình biến đổi vật lý như bay hơi, đông đặc, hút ẩm

Tính ổn định hóa học: gắn với các quá trình biến đổi hóa học của các thành phần có

mặt trong dầu Các quá trình biến đỏi hóa học quan trọng nhất bao gồm ôxy hóa và pôlyme hóa

- Mức độ ổn định của dầu trong sử dụng, bảo quản phụ thuộc vào thành phần hóa học của dầu, điều kiện làm việc và mức độ tác động của các yếu tố liên quan như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, nước, chất xúc tác

- Khi sử dụng trực tiếp trên các cụm chi tiết máy, dầu chịu tác động nhiều nhất của nhiệt độ làm việc Nhiệt độ càng cao các phản ứng ôxy hóa các thành phần xảy ra càng nhanh và sản phẩm tạo ra các phản ứng đó càng nhiều

b Tính ăn mòn kim loại:

Bản thân dầu nhờn có tính ăn mòn thấp khi tiếp xúc với kim loại do tỷ lệ các thành phần có hoạt tính cao, gây ăn mòn kim loại chỉ hình thành sau một thời gian bảo quản hoặc trong các điều kiện sử dụng trực tiếp ở các cụm chi tiết

Các loại dầu động cơ sau một thời gian sử dụng thường có tính ăn mòn cao, đặc biệt đối với động cơ diesel nguyên nhân do lượng SO2, SO3 tạo thành khi đốt cháy nhiên liệu bị lọt lại một phần xuống đáy dầu và hòa trộn với dầu sau khi đã kết hợp với nước tạo thành các axít tương ứng

SO2 + H2O = H2SO3

SO3+ H2O = H2SO4

Các axít này có tính ăn mòn đối với miếng kim loại (đồng, chì) việc hạn chế tính ăn mòn của dầu thường đạt được bằng cách chọn thành phần dầu hoặc sử dụng phụ gia (các chất ức chế ăn mòn)

Để đánh giá lượng axit có trong dầu, người ta đưa ra chỉ tiêu đó là số mg KOH

để trung hòa hết số lượng axit naptenic có trong 1g dầu Đối với dầu dùng cho động cơ xăng, lượng KOH cho phép từ 0,1 ~ 0,25 mg KOH cho một gam dầu nhờn AK-15, còn đối với động cơ diesel lượng KOH không được vượt quá 0,15mg KOH đối với 1 gam dầu

c Tạp chất cơ học, nước có trong dầu bôi trơn:

Hàm lượng nước là lượng nước được tính bằng phần trăm (%) so với khối lượng của dầu, nước lẫn vào trong dầu làm thay dổi rất nhiều chất lượng của dầu Với hàm lượng nước từ 100 ppm làm độ cách điện của dầu giảm rõ rệt Hàm lượng nước lớn hơn làm giảm khả năng bôi trơn của dầu, làm tăng tính ăn mòn kim loại, xúc tiến quá trình ô xy hóa, phân hủy các loại phụ gia do đó làm tăng quá trình tạo muội, mài mòn xéc măng, bạc lót cổ trục Hàm lượng nước trong dầu đến 2% được đánh giá là có vết nước trong dầu

Quy định hàm lượng nước không vượt quá không được phép quá 0,025% và hàm lượng cơ học không được vượt quá một vài phần nghìn

3.1.3.4 Tính chất đặc biệt của dầu bôi trơn động cơ:

1 Điều kiện làm việc của dầu bôi trơn:

Dầu bôi trơn động cơ làm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt: áp suất đạt 100kG/cm2, nhiệt độ đạt tới 20000C

Theo nhiệt độ động cơ có thể chia ra làm 3 phần sau:

+ Vùng nhiệt độ cao: là các chi tiết tạo thành buồng cháy của động cơ, đỉnh piston 4000C, xupáp xả 8000C

+ Vùng nhiệt độ trung bình bao gồm tất cả các phần bao xung quanh piston, xécmăng, đầu nhỏ thanh truyền và thành xylanh Nhiệt độ lớn nhất ở vùng này có thể đạt là 3000

~ 3500

+ Vùng nhiệt độ thấp bao gồm trục khuỷu, cácte nhiệt độ lớn nhất ở vùng này

có thể đạt là 1800C

2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự ổn định vật lý của dầu:

Ở vùng nhiệt độ thấp và trung bình, khi nhiệt độ tăng dầu nhờn có khả năng bốc hơi mạnh làm cho tính chất vật lý của dầu kém ổn định Kết quả hàm lượng dầu bôi trơn trong hệ thống giảm, chất lượng dầu kém đi

Để giảm mức tiêu hao và sự thay đổi tính chất của dầu trong quá trình làm việc cần thiết phải chọn dầu phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể theo khả năng bay hơi (theo thành phần chưng cất)

Nhưng xác định thành phần chưng cất rất phức tạp, để đơn giản người ta xác định nhiệt độ bốc cháy của dầu (Nhiệt độ bốc cháy là nhiệt độ nhỏ nhất mà hơi dầu có thể bốc cháy khi gặp lửa) Dựa vào nhiệt độ bốc cháy, có thể phán đoán được tính bay hơi của dầu và thành phần nhẹ của dầu bôi trơn Nhiệt độ bốc cháy càng cao, tính bay hơi của dầu càng nhỏ và độ ổn định vật lý của dầu càng tốt

3 Dầu nhờn ở vùng có nhiệt độ cao của động cơ:

Trong quá trình động cơ làm việc, một phần dầu bôi trơn bị đốt và tạo thành muội than, nhựa Chúng bám lên bề mặt các chi tiết: Piston, Xéc măng, Bugi làm giảm khả năng truyền nhiệt của chi tiết, làm ngắn mạch bugi, tăng khả năng cháy kích

nổ của động cơ xăng

Như vậy ở vùng nhiệt độ cao, dầu không có khả năng bôi trơn mà còn làm xấu khả năng công tác của động cơ

4 Dầu nhờn ở vùng có nhiệt độ trung bình của động cơ:

Ở vùng nhiệt độ trung bình dầu có tác dụng bôi trơn giảm ma sát, giảm mài mòn, làm kín giữa piston và xylanh ngăn cản khí cháy lọt xuống cácte

Ở vùng nhiệt độ này dầu tạo thành màng mỏng trên bề mặt chi tiết Khi nóng đến 2000

C - 3000C dầu có thể bị cháy

Trong điều kiện như vậy cácbuahydro bị ôxy hóa tạo nhựa, làm kẹt xéc măng

do đó làm lọt khí xuống cácte làm loãng dầu nhờn

Biện pháp chống tạo nhựa là nâng cao tính ổn định hóa học bằng cách pha thêm vào các chất phụ gia chống ôxy hóa

5 Dầu nhờn ở vùng nhiệt độ thấp của động cơ:

Ở vùng nhiệt độ này, dầu nhờn ít bay hơi, trong dầu có lẫn một hàm lượng nhỏ xăng hoặc diesel nhất là những loại nhiên liệu mà có hàm lượng lưu huỳnh lớn, gây loãng dầu nhờn, đồng thời axit hữu cơ có tác dụng ăn mòn mạnh, đặc biệt axit napten hoạt động mạnh ở nhiệt độ thấp Đặc biệt đối với bạc lót làm bằng hợp kim Đồng - Chì thì sự ăn mòn của axit này lại càng mạnh Do vậy, để ngăn chặn hiện tượng này dầu phải được pha thêm chất phụ gia chống ăn mòn

3.1.4 Dầu bôi trơn dùng trên Ôtô:

3.1.4.1 Dầu bôi trơn dùng cho động cơ đốt trong:

1 Ý nghĩa của việc phân cấp:

Dầu bôi trơn và kỹ thuật bôi trơn có vai trò quan trọng để duy trì hoạt động và tuổi thọ của động cơ

Do có vô số loại động cơ với kích thước và điều kiện sử dụng khác nhau nên yêu cầu bôi trơn cũng khác nhau Từ đó hàng loạt chủng loại dầu bôi trơn động cơ được nghiên cứu và thương mại hóa nhằm đáp ứng các yêu cầu sử dụng Các loại dầu gốc và nhiều loại phụ gia thích hợp đã được sử dụng để đạt được các tính chất lý hóa

và tính năng sử dụng của động cơ Việc dùng dầu đúng chủng loại sẽ giúp cho động cơ:

+ Kéo dài tuổi thọ của động cơ

+ Tăng thời gian sử dụng dầu

+ Giảm mức tiêu hao nhiên liệu

2 Phân cấp:

a Phân cấp theo độ nhớt SAE:

Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ SAE đưa ra một hệ thống phân cấp dầu động cơ theo độ nhớt, được áp dụng phổ biến trên toàn thế giới Theo tiêu chuẩn này dầu được phân cấp theo độ nhớt ở 1000C và -180C

Trong hệ thống phân cấp này dầu nhờn được chia ra làm hai loại: Nhóm chữ W (được dùng ở nhiệt độ thấp) và nhóm không có chữ W (được dùng ở nhiệt độ cao hơn) việc phân loại này chỉ dựa trên cơ sở độ nhớt động học đo bằng cst ở 1000ºC

Cấp độ nhớt

SAE

Độ nhớt ở 0ºC, mPa.s, max Độ nhớt ở 1000ºC.cSt Khởi động Khả năng bơm Thấp nhất Cao nhất 0W

có thể rất khác biệt do tốc độ trượt

Trị số nhiệt độ ở cột khả năng bơm là nhiệt độ bơm tới hạn (nhiệt độ của các loại dầu mà ở đó độ nhớt đạt 3000 cP (centipoazơ) xác định theo tiêu chuẩn ASTMD 3829)

Dầu đa dụng (đa cấp) là loại dầu có độ nhớt ở nhiệt độ thấp thỏa mãn yêu cầu của dầu thuộc nhóm W, còn độ nhớt ở 1000ºC lại nằm trong một phạm vi của một loại dầu nào đó trong nhóm không có chữ W Ví dụ nếu một loại dầu pha chế đạt giới hạn -200ºC của dầu phân cấp 10W (3500mPa.s), còn độ nhớt ở 1000ºC trong khoảng 9,3 đến 12,5 cst thì ta sẽ đặt tên dầu là 10W-30

b Phân cấp theo chất lượng API:

Phân loại dựa vào kết quả nghiên cứu của viện dầu mỏ Mỹ (API), hiệp hội kỹ

sư ô tô hoa kỳ (SAE) được viện nghiên cứu dầu mỏ Mỹ xây dựng nên (do đó gọi là phân cấp API) Theo cách này thì dầu bôi trơn được chia thành hai nhóm:

+ Nhóm S: Dùng cho những động cơ chạy bằng nhiên liệu xăng

+ Nhóm C: Dùng cho những động cơ chạy bằng nhiên liệu diesel

STT Nhóm – cấp dầu Phạm vi ứng dụng

(1) (2) (3)

1.1 Nhóm dầu S S-là kí hiệu của cấp bảo dưỡng (Service) dùng bôi

trơn chủ yếu động cơ xăng

1.2 Cấp SA

- Dầu nhờn không phụ gia

- Dùng cho động cơ xăng kiểu cũ, tải trọng nhẹ

- Không nên dùng dầu cấp này một cách tùy tiện trừ khi

có hướng dẫn của nhà sản xuất

1.3 Cấp SB

- Có một lượng phụ gia tối thiểu chống oxi hóa và chống kẹt xước

- Dùng cho động cơ xăng tải trọng nhẹ kiểu cũ từ 1930

- Không nên tùy tiện sử dụng dầu cấp SB, trừ phi có sự hướng dẫn

- Có khẳ năng bảo vệ máy tốt hơn cấp SC

1.6 Cấp SE

- Dầu có tính năng tốt hơn cấp SD, chống tạo cặn, độ bền oxi hóa cao, chống ăn mòn và tạo gỉ tốt hơn, phù hợp cho động cơ xăng 1972-1979

1.7 Cấp SF

- Dùng cho các loại động cơ làm việc trong điều kiện nặng, dùng xăng không pha chì, phù hợp trong giai đoạn 1980-1988

- Dầu có tính năng tốt hơn các loại SC,SD,SE

1.8 Cấp SG

- Dầu được sản xuất từ năm 1989, được coi là dầu tieu biểu dùng cho các động cơ xăng hiện nay của các loại xe con, xe tải và xe du lịch

- Dầu này đạt cấp CD cho động cơ diesel

- Dầu SG có thể dùng thay cho SF, SE

1.9 Cấp SH

- Đây là loại dầu có phẩm chất cao, phù hợp với các loại

xe con, xe tải sản xuất từ 1994 tới nay

- Dùng cho động cơ xăng có yêu cầu phẩm chất cao hơn

SG để tăng chống tạo cặn, chống oxy hóa chống ăn mòn

1.10 Cấp SJ

- Đây là loại dầu có phẩm chất cao nhất hiện nay, phù hợp với các loại xe chạy xăng sản xuất từ năm 1996 trở lại đây

- Dầu cấp SJ vượt cấp SH về tính năng kiểm soát khí thải, tiết kiệm nhiên liệu, giảm tiêu hao dầu và giảm thời gian bảo trì máy

II Nhóm dầu C C là kí hiệu thương mại (Commercal) dùng cho bôi

trơn động cơ diesel

- Đáp ứng yêu cầu của dầu cấp CD

2.6 Cấp CE

- Dùng cho động cơ diesel tăng áp, tải trọng nặng, tốc độ thấp và cao

- Dầu này sản xuất từ năm 1983 trở lại đây

2.7 Cấp CF - Dùng cho động cơ diesel phun gián tiếp

- Các loại động cơ dùng loại dầu này có từ năm 1994

2.9 Cấp CF4

- Dùng cho động cơ diesel 4 kì có tải trọng cao, tốc độ lớn Có tính chống tạo cặn ở piston tốt hơn và tiêu thụ dầu tốt hơn

2.10 Cấp CG4

- Thích hợp cả xe sử dụng xăng cao tốc tải trọng nhỏ theo nhà sản xuất yêu cầu

- Dầu sản xuất từ năm 1990

- Dầu dùng cho động cơ diesel 4 kỳ, có tải trọng cực nặng trên đường (nhiên liệu chứa 0,05% lưu huỳnh) và trên công trường (nhiên liệu chứa 0,5% lưu huỳnh)

- Vượt cấp CF4, có từ năm 1995

3.1.4.2 Dầu bôi trơn hệ thống truyền động:

1 Công dụng và yêu cầu của dầu truyền động:

Công dụng:

Dầu truyền động còn được gọi là dầu bánh răng thuộc nhóm dầu có chức năng chủ yếu để bôi trơn các chi tiết của bộ truyền động xe ô tô, máy kéo, máy xây dựng, các bộ điều tốc Dầu truyền động (dầu bánh răng) làm việc trong điều kiện khác hẳn dầu bôi trơn động cơ Nhiệt độ làm việc của hệ thống truyền động < 1500ºC, ngược lại

áp suất lại rất lớn, ở động cơ áp lực lớn nhất tác dụng lên màng dầu là 100 kG/cm2, còn áp lực tác dụng lên màng dầu trên bề mặt bánh răng của hệ thống truyền động nằm trong khoảng 10000~50000 kG/cm2 Do điều kiện làm việc nặng nhọc như vậy nên độ nhớt của dầu truyền động có ảnh hưởng rất lớn tới cường độ mài mòn của các chi tiết nhất là bánh răng hộp số và cầu sau

Độ nhớt của dầu bôi trơn trong hệ thống truyền động ít thay đổi theo nhiệt độ, thường từ 10 đến 35 cst ở 1000ºC (gấp 2 đến 3 lần dầu bôi trơn động cơ) Để tăng khả năng tạo màng dầu ở vùng chịu áp lực cao người ta pha thêm vào các phụ gia Sunfit (FeS) hoặc Clorit (FeCl2) các chất này có tác dụng tăng tính bền vững của màng dầu, ngăn ngừa sự xuất hiện ma sát khô giữa các bề mặt ma sát

2 Phân loại dầu truyền động:

Phân theo cấp độ nhớt SAE:

Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa kỳ đã đề ra cách phân loại dầu theo cấp độ nhớt và được chia làm 6 nhóm như sau: SAE 75W, SAE 80W, SAE 90, SAE 140, SAE 250 trong đó các chữ số là chỉ độ nhớt, chữ W chỉ dầu truyền động dùng cho mùa đông, dầu không có chữ W là dầu dùng cho mùa hè hoặc dùng ở các nước nhiệt đới

Phân loại dầu truyền động theo chức năng (của API):

Dựa trên điều kiện làm việc và dạng truyền động, API đã phân chia các dạng dầu truyền động thành 6 nhóm có ký hiệu như sau: GL-1, GL-2, GL-3, GL-4, GL-5, GL-6

GL-1 là dầu dùng bôi trơn các thiết bị có hệ thống truyền động bánh răng kiểu hình trụ, kiểu trục vít, kiểu hình côn xoắn, làm việc với tốc độ thấp, tải trọng nhẹ

GL- 2 Dầu dùng truyền động trục vít, côn xoắn ở hộp số tay và cầu xe làm việc trong điều kiện nhẹ trung bình tới khắc nghiệt về tốc độ, tải trọng, dầu này có khả năng chịu tải trọng cao hơn loại GL-1

GL-3 Dầu dùng cho truyền động bánh răng côn xoắn, làm việc ở điều kiện khắc nghiệt về tốc độ và tải trọng, dầu có tính chống mài mòn, kẹt xước tốt hơn nhóm dầu GL-2

GL- 4 Dầu dùng cho hệ thống truyền động Hypôit và côn xoắn làm việc với tốc

độ cao, mômen quay thấp, tc độ thấp

GL-5 Dầu dùng cho hệ thống truyền động Hypôit làm việc với tốc độ cao hoặc tốc độ thấp mà mômen quay nhỏ

GL-6 Dầu dùng cho hệ thống truyền động Hypôit ô tô có sự dịch chuyển dọc theo trục và gây mômen quay lớn khi tăng tốc độ và tải trọng va đập, có chứa phụ gia chống bó kẹt Ngoài 6 cấp GL trên còn có cấp MT-1 chỉ cấp phục vụ cho bánh răng đặc biệt là loại hộp số tay được dùng trong xe buýt và xe tải nặng

Ví dụ: TM-1-18 Hãy giải thích ký hiệu

S/shell Pendax 90-APIGL-1

Tên hãng, Tên dầu cấp độ nhớt, Cấp chất lượng (tra bảng) Nhãn hiệu và yêu cầu kỹ thuật của dầu truyền động:

- Dầu truyền động ô tô máy kéo mùa hè có tên là dầu 90 (còn gọi là dầu đen) là phần dầu cặn chưa được làm sạch từ dầu mỏ ít parapin Các loại dầu tương đương với dầu

90 là hãng Shell: Dầu Vittrea 79, dentax Oil 140, hãng Esso: Dầu Gear Oil ST 140 Nhãn hiệu các dầu truyền động ở thị trường việt nam

Công ty PLC: SAE 90 EP, SAE 140EP

Công ty PVPDC : SAE 90 TĐ EP, : SAE 140 TĐ EP

Công ty BP: SAE 80 W EP, SAE 90 EP, SAE 140 EP

Công ty Castrol: SAE 90 EP, SAE 140 EP, SAE 80 W, SAE 140 W

3.1.4.3 Dầu dùng cho hệ thống thủy lực:

1 Công dụng và tính chất của dầu thủy lực:

Dầu thủy lực hay chính xác hơn là chất lỏng thủy lực được sử dụng trong hệ thống thủy lực trang bị trên ô tô, máy kéo, xe tải và các tàu thủy

Để hệ thống thủy lực có thể làm việc cần có các loại chất lỏng thủy lực đó chính là môi trường truyền năng lượng Mặc dù trong hệ thống thủy lực các chất lỏng thủy lực cũng có tác dụng nào đó trong quá trình bôi trơn nhưng chức năng chính của chúng là truyền lực Chúng không thuộc nhóm dầu bôi trơn chúng là một trong các nhóm dấu công nghiệp quan trọng nhất đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như trong các máy công cụ, cơ cấu lái Ngoài ra nó còn được sử dụng trong giao thông đường bộ, đường thủy, cũng như trong các hệ thống phanh thủy lực, ngoài những tính chất cơ bản của 1 loại dầu như độ nhớt và tính chất nhớt nhiệt tốt (chỉ số độ nhớt cao)

Các tính chất đặc trưng của chất lỏng thủy lực là: Độ nén, khả năng tách khí và chống tạo bọt, khả năng thích hợp đối với vật liệu làm kín, đảm bảo độ sạch cao, có độ trượt ổn định

2 Phân loại dầu thủy lực:

Phân loại theo thành phần:

Có rất nhiều dầu thủy lực, chúng có nguồn gốc khác nhau, gồm có 4 nhóm dầu thủy lực chủ yếu sau:

Dầu thủy lực tổng hợp: Có nguồn gốc là các sản phẩm tổng hợp hữu cơ như các polyglycol, silicon, các este của axit phosphoric Dầu này, vừa có tính truyền lực tốt vừa có khả năng chịu nhiệt cao, nên thích hợp làm chất lỏng truyền lực cho các thiết bị, dây truyền làm việc tại các nơi có nhiệt độ cao như hầm lò, các phân xưởng luyện thép đúc gang

Dầu thủy lực gốc dầu khoáng: Được sản xuất từ các phân đoạn dầu gốc được tính chế sâu, không pha phụ gia hoặc pha thêm phụ gia để tăng khả năng bôi trơn,

chống ôxy hóa, chống tạo bọt Dầu này, làm việc được hầu hết với các loại vật liệu, có khoảng nhiệt độ làm việc rộng, có khả năng bôi trơn tự nhiên tốt, nên được sử dụng hết sức rộng rãi

Dầu thủy lực dạng nhũ tương: Có hai loại nhũ tương là nhũ tương dầu trong nước và nhũ tương nước trong dầu Dầu này được xếp vào nhóm HFAE, HFB, do có dạng nhũ tương nên dễ bị các loại vi khuẩn phân hủy làm giảm chất lượng dầu

Dầu thủy lực gốc nước: Là các dung dịch nước được làm đặc bằng các Polyme, chúng thuộc nhóm HFC Cụ thể chúng là các glycol và các polyete tan được trong nước cùng một số phụ gia chống ăn mòn, chống ôxy hóa

Phân loại theo tiêu chuẩn ISO:

Ký hiệu:

HH là dầu khoáng tinh chế không có phụ gia

HL là dầu khoáng tinh chế chứa phụ gia chống gỉ, ôxy hóa

HM là kiểu HL có cải thiện tính chống mài mòn

HR là kiểu HL có cải thiện chỉ số nhớt

HV là kiểu HM có cải thiện chỉ số nhớt

HG là kiểu HM có chống kẹt

HS là chất lỏng tổng hợp không có chất chống cháy đặc biệt

Theo tiêu chuẩn ISO 3448 mỗi nhóm dầu thủy lực trên lại được chia thành nhiều nhãn hiệu khác nhau theo độ nhớt động học trung bình ở 400ºC là 10, 15, 22, 32, 46,

mỏ bao gồm chủ yếu là Glicon và ete cũng như este của dầu hỏa

a Yêu cầu chất lượng của dầu phanh:

Dầu phanh cần có các phẩm chất sau:

Điểm sôi cao

Phanh bị nóng lên do ma sát thường xuyên Thực tế dầu phanh có thể bay hơi làm cho dầu sủi bọt Nếu điều này xảy ra, đạp bàn đạp phanh chỉ ép lên dầu phanh đã bay hơi và không có lực tác động lên xylanh phanh Hiện tượng này được gọi là khóa bay hơi Điểm sôi cao là cần thiết ngăn ngừa hiện tượng này

Không làm ăn mòn cao su và kim loại

Độ chặt khít sẽ không còn nếu dầu phanh làm hỏng các phớt và còn gây ra hiện tượng rò rỉ dầu phanh Điều này sẽ gây ra mất mát trong truyền năng lượng thủy lực

Do vậy dầu phanh được chế tạo từ nguyên liệu tổng hợp nó sẽ không phá hủy cao su hoặc kim loại như các dầu có gốc dầu mỏ tự nhiên khác

Độ nhớt phù hợp

Dầu phanh cần có một độ nhớt phù hợp cho việc truyền áp suất, mà không có

sự thay đổi độ nhớt do nhiệt độ

b Phân loại:

Dầu phanh có 4 loại FMV SS (tiêu chuẩn an toàn xe cơ giới liên bang) Tuy cách phân loại này chủ yếu dựa trên điểm sôi, các yếu tố khác cũng được xem xét Bảng dưới đây chỉ liệt kê các phân loại dựa và điểm sôi:

(ERBP (ºC/ºF)

205/401 hoặc lớn hơn

230/446 hoặc lớn hơn

260/500 hoặc lớn hơn

150/302 hoặc lớn hơn Điểm sôi

(ºC/ºF)

140/284 hoặc lớn hơn

155/311 hoặc lớn hơn

180/356 hoặc lớn hơn DOT : Bộ Giao thông (Department of Transportation)

ERBP: Điểm sôi cân bằng ngược

c Chú ý khi sử dụng dầu phanh:

Không trộn lẫn dầu phanh: Việc trộn lẫn dầu phanh với các đặc tính khác nhau

sẽ làm giảm điểm sôi của dầu Hơn nữa đôi khi còn xảy ra phản ứng hóa học, làm thay đổi thành phần của dầu hoặc làm giảm phẩm chất của dầu

Không làm lẫn dầu với nước: Không được để dầu phanh lẫn nước hoặc chất lỏng khác vì điều này sẽ làm giảm điểm sôi của dầu làm cho phẩm chất của dầu phanh

bị giảm

Không làm lẫn dầu phanh với các dầu khoáng hoặc dầu làm sạch: Dầu khoáng

và dầu làm sạch tác động lên các bộ phận cao su làm hỏng các bộ phận này

Cất giữ dầu phanh phải đủ kín: Để ngăn dầu phanh hấp thụ nước, nắp bình phải được đóng chặt