Dầu mỡ bôi trơn có bốn chức năng cơ bản, đó là:
+ Làm giảm ma sát, giảm cường độ mài mòn, ăn mòn của các bề mặt ma sát
nhằm đảm bảo cho động cơ, máy móc đạt công suất tối đa.
+ Làm sạch, chống tất cả các loại mài mòn để đảm bảo tuổi thọ sử dụng của
động cơ.
+ Làm mát
+ Làm kín
Cơ sở quan trọng để lựa chọn dầu bôi trơn thích hợp là dựa vào nguyên lý
bôi trơn:
+ Đối với các chi tiết làm việc có chuyển động nhanh cần dùng dầu có độ nhớt
thấp và ngược lại.
+ Khe hở giữa các mặt tiết làm việc càng lớn thì dầu bôi trơn càng cần có độ nhớt
cao.
+ Nhiệt độ làm việc cao thì dùng dầu có độ nhớt cao.
+ Số vòng quay lớn, áp suất trên trục nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt thấp.
+ Áp suất trên trục lớn, số vòng quay nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt cao.
+ Phạm vi thay đổi nhiệt độ lớn thì dùng dầu có tính nhiệt nhớt tốt (chỉ số độ nhớt
cao)
+ Môi trường làm việc tiếp xúc với không khí, khí cháy ở nhiệt độ cao thì dùng
dầu có tính chống oxy hoá và chống ăn mòn.
+ Môi trường làm việc tiếp xúc với nước và hơi nước thì chọn dầu có tính chống
tạo nhũ và chống tạo bọt.
+ Thời gian sử dụng dầu lâu, chọn dầu có tính chống oxy hoá tốt, tính ổn định
cao.
˗ Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất dầu mỡ nhờn là dầu mỏ và dầu thực vật.
Dầu gốc được sản xuất từ dầu mỏ thông qua các quá trình chế biến được gọi là
dầu gốc khoáng và dầu có nguồn gốc từ thực vật được tổng hợp qua các quá trình
tổng hợp hóa học được gọi là dầu gốc tổng hợp.
Thành phần cơ bản của dầu bôi trơn là dầu gốc và các phụ gia được pha trộn
để nâng cao chất lượng của dầu bôi trơn.
Dầu gốc khoáng thường chứa các loại hydrocacbon sau đây:
sản xuất các loại dầu nhờn có các yêu cầu bôi trơn trung bình đại diện cho các
thuộc tính chính của dầu. Dầu gốc tổng hợp còn có thể tạo ra các tính chất riêng
biệt mà dầu gốc khoáng không có như: hoàn toàn không cháy, hòa lẫn với nước…
- Dầu gốc tổng hợp có khoảng nhiệt độ làm việc rộng hơn nhiều so với dầu
khoáng, khoảng từ – 55
0
C đến 320
0
C.
Nhược điểm:
- Nhược điểm lớn nhất của dầu gốc tổng hợp là đòi hỏi nhiều công đoạn tổng hợp
hóa học phức tạp, do đó giá thành dầu gốc cao.
- Không sản xuất được với một số lượng lớn như dầu gốc khoáng dù nguồn
nguyên liệu lớn hơn nhiều so với dầu gốc khoáng.
- Không có các tính năng đa dạng như dầu gốc khoáng vì trong hỗn hợp chỉ có
mặt của một số cấu tử thực hiện một loại chức năng riêng biệt nào đó.
☺Chưng cất chân không
Giai đoạn thứ nhất trong công nghệ sản xuất dầu gốc là tách lấy các phân đoạn
riêng biệt có độ nhớt khác nhau. Bước đầu này là quá trình chưng cất chân không
phần cặn còn lại của quá trình chưng cất khí quyển. Do đó, mục đích của bước
này là điều chỉnh độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy của dầu gốc. Chưng cất chân
không nhằm điều chỉnh độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy của dầu gốc.
☺Tách nhựa, asphalten
Sự có mặt của nhựa, asphalten trong dầu gốc chính là nguyên nhân làm cho
dầu gốc có độ nhớt cao, chỉ số độ nhớt (VI_Viscosity Index) thấp, có độ bền oxi
hoá thấp, dễ gây ăn mòn và làm xấu màu dầu (do thường có các dị nguyên tố
trong chúng), là nguyên nhân xuất hiện keo làm mất tính đồng nhất của dầu.
Để tách nhựa, asphalten thông thường người ta dùng phương pháp chiết với
dung môi thích hợp. Việc lựa chọn dung môi phụ thuộc vào tính chọn lọc của nó,
tức là vào khả năng phân tách hai nhóm cấu tử khác nhau về mặt hoá học. Dung
lọc để bẻ gãy phân tử parafin tạo thnh những sản phẩm nhẹ, phương pháp này còn
được gọi là phương pháp tách parafin dùng chất xúc tác.
Tách sáp bằng phương pháp kết tinh
Sáp dầu mỏ bao gồm những hợp phần dễ tách riêng do kết tinh khi làm lạnh
phân đoạn có chứa chúng. Như vậy bằng cách kết tinh có thể dễ dàng xử lý dầu
chứa sáp thành dầu không chứa sáp. Quá trình này dựa trên nguyên lý làm lạnh
dầu để kết tinh parafin rắn sau đó lọc hoặc ly tâm tách riêng phần rắn ra khỏi pha
lỏng. Tuy nhiên, phương pháp này không liên tục, đòi hỏi có áp suất cao ở nhiều
khâu; độ nhớt cao của dầu làm cho quá trình lọc rất khó khăn đặc biệt với các dầu
có độ nhớt lớn; không áp dụng phương pháp này với nhiều loại dầu có các loại
sáp vi tinh thể
Chính vì thế, để khắc phục những nhược điểm trên người ta kết hợp làm lạnh
với việc sử dụng dung môi. Thông thường người ta thường sử dụng hỗn hợp các
dung môi khác nhau để làm tăng tính linh hoạt của quá trình. Hỗn hợp metyl etyl
xeton (MEK) với metyl izo butyl xeton (MIBK) hoặc MEK với toluen hay được
sử dụng.
Quá trình hydro cracking chọn lọc
Quá trình hydrocracking chọn lọc dùng để tách parafin từ dầu có hai loại:loại
thứ nhất chỉ dùng một loại chất xúc tác nhằm hạ nhiệt độ đông đặc; loại thứ hai
dùng hai loại chất xúc tác vừa để hạ nhiệt độ đông đặc vừa để tăng độ bền oxi hoá
của sản phẩm. Chất xúc tác được sử dụng là các zeolit tổng hợp.
Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp kết tinh như
hiệu suất cao, không cần có công đoạn làm sạch bằng hydro, vốn đầu tư thấp, cho
phép sản xuất dầu gốc có nhiệt độ đông đặc thấp từ những nguyên liệu có hàm
lượng parafin cao.
Làm sạch bằng hydro
Quá trình tinh chế sản phẩm dầu để tách parafin là quá trình cần thiết
nhằmloại bỏ các chất hoạt động về mặt hoá học, có ảnh hưởng đến tính chất hoá
lý của dầu gốc.
Ví dụ các hợp chất chứa nitơ ảnh hưởng mạnh đến màu sắc cũng như độ bền
khoáng farafin, dầu gốc khoáng naphten, dầu gốc khoáng aromatic.
- Phân loại theo độ nhớt: Phần chưng cất được sử dụng làm nguyên liệu cho quá
trình sản xuất dầu gốc thường nằm trong khoảng 11 đến 150 cSt ở 40
0
C. Độ nhớt
của các phân đoạn cặn ở khoảng 140 đến 1200 cSt. Dầu gốc khoáng có cách gọi
tên tạo sự khác biệt giữa các phân đoạn đầu chưng cất và dầu cặn theo độ nhớt:
+ Các phân đoạn dầu gốc trung tính SN (Sovent Neutral) được phân loại theo độ
nhớt Saybolt (SUS) ở 1000F: SN 70, SN 150, SN 500… Chẳng hạn, dầu gốc SN
150 là phân đoạn dầu chưng cất có độ nhớt 150 SUS ở 100
0
F (29 cSt ở 40
0
C).
+ Các phân đoạn cặn BS (Bright Stock) được phân loại theo độ nhớt Saybolt ở
210
0
F: BS 150, BS 250… Chẳng hạn, dầu BS 150 là phân đoạn dầu cặn có độ
nhớt 150 SUS ở 210
0
F (30,6 cSt ở 100
0
C).
- Phân loại theo chỉ số độ nhớt (VI):
+ Dầu có chỉ số độ nhớt cao (HVI): VI > 85, được sản xuất từ dầu gốc parafin
qua công đoạn tách chiết bằng dung môi và tách sáp.
+ Dầu có chỉ số độ nhớt trung bình (MVI): 30 < VI < 85, được sản suất từ cả
hai phần cất naphten và parafin.
+ Dầu có chỉ số độ nhớt thấp (LVI): VI < 30, được sản suất từ phân đoạn dầu
gốc naphten và được dùng khi chỉ số độ nhớt v độ oxy hóa không cần thiết chú
Do độ hòa tan của propan giảm
Câu hỏi: Vì sao nhiệt độ đỉnh tháp lớn hơn nhiệt độ đáy tháp hấp thụ?
- Nhiệt độ đỉnh tháp lớn nhằm tăng tính chọn lọc của dầu
- Nhiệt độ đáy tháp thấp: ổn định khả năng đông tụ, tăng hiệu suất.
Câu hỏi: Ảnh hưởng của áp suất trong quá trình chế biến dầu nhờn?
- Khi tăng áp suất →tăng độ nhớt dung môi→tăng hiệu suất thu hồi dầu
nhờn.
- Không sử dụng áp suất đẻ điều chỉnh hiệu suất của quá trình.
PHỤ GIA
1. Phụ gia chống oxy hóa
Phụ gia này nhằm mục đích nhằm mục đích làm chậm quá trình ôxy hóa của
dầu (tăng độ bền ôxy hóa), khắc phục hiện tượng cháy vòng găng, giảm bớt hiện
tượng ăn mòn chi tiết và tạo 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: nhóm
này 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 nitơ hoặc lưu huỳnh, các kẽm di-ankyl di-
thiophotphat (ZnDDP), các hợp chất của phốt pho, lưu huỳnh…. Các chất ức
chế này có nồng độ thấp, khoảng 0,005 đến 0,5 %.C), ngoài ra còn có tác
dụng bảo vệ, chống rỉ cho ổ đỡ.
• Các chất thơm nhiệt được dùng là các hợp chất hữu cơ có chứa phốt pho, lưu
huỳnh, kẽm ( tri-butylaphotphit, di-tiophotphat kẽm…).°Phụ gia kìm hãm quá
trình ôxy hóa dầu ở lớp mỏng trên bề mặt kim loại, đó là các chất thơm nhiệt,
được pha với tỷ lệ 0,5 – 3%, chúng sẽ làm chậm quá trình ôxy hóa dầu ở lớp
mỏng trên chi tiết động cơ ở nhiệt độ tương đối cao (200-300
Các loại chất thơm nhiệt dường như là chất thơm quan trọng nhất vì khi động
cơ ngừng hoạt động là lúc dầu nhừng tuần hoàn và khi đó chất thơm tẩy rửa cũng
ngừng hoạt động còn chất thơm nhiệt thì ngược lại, sẽ hoạt động mạnh hơn, nó
không cho lớp dầu mỏng trên các chi tiết chưa nguội có khả năng biến thành sạn.
2. Phụ gia thụ động hóa kim loại
khi hm lượng nước trong dầu lớn. Do khi hàm lượng nước lớn thì độ phân
cực của axit tăng làm tăng tính axit sẽ dễ gây ra hiện tượng ăn mòn.
5. Phụ gia tẩy rửa
- Với nồng độ 2 – 10 %, các chất tẩy rửa có thể ngăn cản, loại trừ các cặn
không tan trong dầu, cặn sạn, cacbon và các hợp chất chì trên các bộ phận
của động cơ đốt trong. Chúng tác dụng bằng cách hấp thụ lên các hạt không
tan, giữ chúng lại trong dầu nhằm giảm tối thiểu cặn lắng và giữ sạch các
chi tiết của động cơ.
- Tác nhân quan trọng 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 canxi hoặc magiê được sử
dụng như các chất tẩy rửa chứa kim loại.
6. Phụ gia phân tán
- Làm ngăn ngừa và chậm quá trình tạo cặn,lắng đọng trong điều kiện nhiệt
độ thấp.
- Làm yếu lực kết cấu giữa các tiểu phân, làm tan rã các kết tủa xốp và các
khối kết tụ -> từng tiểu phân có thể tồn tại như một thực thể riêng.
- Với phụ gia phân tán là ankenyl polyamin suxinimit, ankylhydroxybenzyl
polyamin, este photphonat, poliacrylat,polymetacrynat,coplyme Các phụ
gia phân tán có cấu tạo gồm ba phần cơ bản: nhóm ưa dầu và nhóm phân
cực. Hai phần được nối với nhau bằng nhóm nối.
• Nhóm ưa dầu thường là các hydrocabon mạch di giúp cho phụ gia có
thể tan tốt trong dầu gốc được sử dụng.
• Nhóm phân cực thường chứa cá nguyên tố N, O, hoặc P
- 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 cũng cho khả năng phân tán.
phụ gia.
• không gây ảnh hưởng tới nhiệt độ kết tủa,lượng và mạng tinh thể sáp
tách ra.
- Hầu hết các phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc l các polime, trong đó có một
số phụ gia cũng có tác dụng cải thiện chỉ số độ nhớt. Dải trọng lượng phân
tử của các phụ gia này thấp hơn so với phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt
thường từ 5000 – 100000 đvC. Điển hình có thể kể tên là các polime
ankylmetacrylat, các polime alphaolefin và các copolime, naphtalen được
ankyl hoá, ankylphenol mạch dài
- Các phụ gia tạo bọt hấp phụ lên bọt làm giảm sức căng bề mặt của bọt
khiến cho các bọt tụ lại với nhau thành bọt lớn nổi lên bề mặt và vỡ ra làm
thoát không khí ra ngoài
9. Phụ gia chống 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 dầu trong sự tuần hoàn, gây ra hiện tượng bôi trơn không đầy đủ.
- Để tránh hoặc giảm sự tạo bọt người ta sử dụng các loại phụ gia chống bọt
thấp hơn so với phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt thường từ 5000 – 100000
đvC.
- Điển hình có thể kể tên là các polime ankylmetacrylat, các polime
alphaolefin và các copolime, naphtalen được ankyl hoá, ankylphenol mạch
dài
- Các phụ gia tạo bọt hấp phụ lên bọt làm giảm sức căng bề mặt của bọt
khiến cho các bọt tụ lại với nhau thành bọt lớn nổi lên bề mặt và vỡ ra làm
thoát không khí ra ngoài
- 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 của
công nghệ chất bôi trơn hiện đại, đặc biệt là đối với dầu động cơ.
Các phụ gia chống tạo bọt thường được sử dụng là các silicon lỏng, đặc biệt
là polymetylsiloxan: -((CH3)2 – Si- O)-n là chất chống tạo bọt hiệu quả rất
Cơ chế chủ yếu của sự mài mòn vật liệu là sự cắt vi mô của các vật cứng.
Mài mòn hạt có thể ngăn cản được bằng cách lọc để tách các hạt rắn, cứng ra
khỏi dầu.
• Các phụ gia chống tạo bọt thường được sử dụng là các silicon lỏng, đặc biệt
là polymetylsiloxan: -((CH3)2 – Si- O)-n là chất chống tạo bọt hiệu quả rất
tôt. Thông thường các silicon được pha với nồng độ từ 1 đến 20 phần triệu.
• Một điều cần lưu ý là phụ gia phân tán là chất tạo bọt rất tốt nên đối với các
dầu bôi trơn có pha phụ gia phân tán thì bắt buộc phải pha phụ gia chống tạo
bọt
c. Phụ gia tribology
Làm giảm ma sát, mài mòn và ngăn cản sự hư hại của bề mặt tiếp xúc.
Phụ gia tribology phát huy tác dụng ở hai chế độ bôi trơn: bôi trơn mng mỏng
hỗn hợp và bôi trơn giới hạn.
Phụ gia tribology là một nhóm chất cực kỳ quan trọng được pha vào hầu hết
các dầu bôi trơn, đặc biệt là dầu bánh răng và dầu động cơ. Chúng có chức năng
làm biến tính ma sát (phụ gia biến tính ma sát FM), giảm mài mòn (phụ gia chống
mi mòn AW) và chịu tải trọng cao (phụ gia cực cáp EP).
d. Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears)
Trong thực tế có ba dạng mài mòn chính: mài mòn dính (sự tiếp xúc trực tiếp
kim loại với kim loại), mài mòn hạt (mài mòn do sự có mặt của các hạt) và mài
mòn hoá học (do sự tấn công của các chất gây ăn mòn, các chất có tính axit).
Sự tiếp xúc kim loại với nhau có thể ngăn cản được khi cho hợp chất tạo màng
vào dầu bôi trơn và nhờ có sự hấp phụ vật lý hoặc phản ứng hoá học mà thường
bị biến dạng do chảy dẻo dẫn tới sự phân bố tải trọng khác đi mà nó bảo vệ được
bề mặt kim loại.
• Sự mài mòn dính trong hệ thống bôi trơn xảy ra khi ở các điều kiện tải
trọng,tốc độ và nhiệt độ cao, màng dầu bôi trơn trở nên mỏng đến mức các
chỗ mấp mô trên bề mặt tiếp xúc với nhau
• Sự mài mòn hạt là do các hạt, các tạp chất từ bên ngoài đưa vào hoặc do
các phần tử từ mi mòn dính gây ra.
- Hợp chất phụ gia FM mạch dài như axit béo, este béo hoặc amin, amit béo
được sử dụng.Độ dày và hiệu quả của màng dầu bảo vệ phụ thuộc vào độ
dài của mạch cacbon (mạch càng dài thì độ dày càng lớn),độ phân cực của
nhóm chức, cấu trúc, dầu gốc, kim loại học và nhiệt độ
- Các chất phụ gia loại này thường được sử dụng là: olioleylamit, glyxeron
mono oleate, molitden dithio cacbamat
12. Phụ gia tạo nhũ, khử nhũ
Khi dầu bôi trơn phải làm việc trong môi trường bắt buộc có sự có
mặt của nước thì phụ gia tạo nhũ hoặc khử nhũ sẽ phải được sử dụng.
- Chất tạo nhũ là những chất hoạt động bề mặt để phân tán nước trong dầu
hoặc
dầu trong nước.
- Từ hệ nước trong dầu ta thu được hệ thuỷ lực chông cháy, chất bôi trơn
dùng trong khoan đá và một vài loại môi trường dùng trong kéo sợi kim
loại.
- Các chất tạo nhũ thường dùng là các ankenyl suxinimit, các muôi sunfonat,
các
axit béo và muối của axit béo, polyankylen glycol, etanol amin Có ba
nhóm chất
tạo nhũ: chất tạo nhũ anion, chất tạo nhũ cation v chất tạo nhũ không ion.
- Các chất khử nhũ bao gồm triankyl photphat, polyetylen glycol, ankyl
amin,
axit cacboxylic.
•
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CỦA DẦU MỎ VÀ SẢN
PHẨM DẦU MỎ
1. Độ nhớt - ASTM D 445
Độ nhớt là một chỉ tiêu quan trọng và cơ bản của dầu bôi trơn, nó là một
tính chất quyết định độ dày màng dầu, nó làm giảm ma sát và mài mòn giữa
hai bề mặt tiếp xúc. Nó có ảnh hưởng đến độ khít, tổn hao công ma sát, khả
• Lặp lại thao tác trên cho đến khi dầu trong ống nghiệm không chảy.
• khi đặt ông nghiệm nằm ngang trong vòng 5 giây thì ta dừng thí nghiệm.
• Điểm đông đặc bằng giá trị của nhiệt độ khi dừng thí nghiệm cộng thêm
3
o
C.
3. Điểm chớp lửa ASTM-D92
- Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất dưới áp suất khí quyển mà hơi dầu sẽ
chớp cháy khi gặp ngọn lửa.
- Điểm chớp cháy cốc hở dùng để đánh giá nguy cơ cháy của dầu nhớt khi tồn
trữ, đong rót; điểm chớp cháy cốc kín dùng để đánh giá tình trạng của dầu
nhớt khi đang sử dụng trong máy móc.
- Đối với cùng một loại dầu nhớt, điểm chớp cháy cốc hở cao hơn điểm chớp
cháy cốc kín từ 15 đến 20
o
C.
Dụng cụ và hóa chất
Bộ thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy cốc hở(KOEHLER)
Nhiệt kế phạm vi đo (-6) đến (+400)
0
C
Dung môi (n-hexan,xylen ), nước để làm sạch cốc
Phương pháp tiến hành
• Đổ mẫu vào đến đúng định mức của cốc (75 ml). Phá các bọt trên bề mặt
nếu có .
• Cắm nhiệt kế vào cốc cách đáy cốc 6.4 mm
• Châm ngọn lửa thử và điều chỉnh ngọn lửa có đường kính 3,2-4,8 mm
• Gia nhiệt cốc với tốc độ 14
0
C đến 17
Đơn vị : mgKOH/g
- Độ kiềm tổng (BN) là thông số quan trọng thể hiện khả năng bảo vệ động cơ
của dầu nhờn.
- Độ kiềm của dầu nhờn sẽ giảm dần trong quá trình sử dụng.
- Nếu độ kiềm của dầu nhờn không còn thì dầu nhờn không còn khả năng bảo
vệ động cơ.
- Đôi khi dùng để kiểm tra chất lượng của dầu nhờn.
- BN trong dầu nhờn tương ứng với hàm lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu
(%S)
theo công thức: BN = 7 + %Sx11
Dung Môi
Với phương pháp khác nhau thì pha khác nhau
+ A: 80ml cloruabenzen + 40ml axit axetic
+ B: 40ml cloruabenzen + 20ml axit axetic
Máy Chuẩn Độ Điện Thế
Sử dụng điện cực thủy tinh và điện cực so sánh(calomel).
Điện cực thủy tinh không chính xác khi nồng độ PH >12.
Tiến Hành Chuẩn Độ
- Cân mẫu: theo quy định phụ thuộc vào hàm lượng TBN dự đoán
- Phương pháp :
A: S(g) = 28/BN(dự kiến).
B: S(g) = 10/BN(dự kiến).
Cách tiến hành:
• Cho mẫu và dung môi vào beaker ,khoáy đến khi tan hoàn toàn.
• Cắm đầu điện cực vào sao cho đầu của điện cực ngập trong dung môi.
• Tiếp tục khoáy
• Cho HClO
4
0.1N vào buret .Chỉnh máy chuẩn độ điện thế.
• Tiến hành chuẩn độ
các hạt do mài mòn, các sản phẩm oxy hóa, xà phòng kim loại…
Thành phần của cặn thường phụ thuộc vào điều kiện sinh ra nó. Thường cặn
gồm 50 đến 70% dầu và 5 đến 15% nước, còn lại là nhiên liệu, sản phẩm oxy hóa
và các hạt rắn.
- Các cặn này bao gồm:
• Lớp vecni mỏng vững chắc, không tan được, đóng trên các chi tiết chuyển
động trong động cơ xăng.
• Cặn lắc đóng trên các chi tiết chuyển động trong động cơ diesel.
• Cặn bùn là loại cặn mềm, tích tụ trên bề mặt các chi tiết không chuyển
động trong động cơ.
• Vecni, cặn lắc là loại cặn ở nhiệt độ cao, còn cặn bùn là loại cặn ở nhiệt độ
thấp. Có thể phân biệt và xác định:
• Cặn không tan trong dung môi không cực (pentan): đó là cặn cơ học và
lượng nhựa đường thực tế.
• Căn không tan trong dung môi có cực (toluen): đó là cặn cơ học
Quy trình xác định :
- Cân khoảng 10 gam mẫu đa gia nhiệt khoảng 600C cho đều mẫu, cho vào
ống ly tâm đẻ rửa sạch sấy khô ở 100-50C đến trọng lượng không đổỉ, cho tiếp
khoảng 100 ml dung môi pentan (lần 1) và toluen (lần 2), nút ống ly tâm lại và
cho vào máy ly tâm theo chế độ đa đặt trước.
- Cứ thế lặc lại 2 đến3 lần cho cặn sạch dầu, rồi cho vào sấy ở 1050C đến trọng
lượng không đổi. Nếu dầu trong pentan và toluen không tách được, người ta
phải dùng chế độ đông tụ và lặp lại như trên.
7. Hàm lượng kim loại ASTM 4628
Kim loại có trong dầu nhờn dưới các dạng sau:
- Dạng phân tán trong dầu đa sử dụng dưới các hạt mài mòn và các hạt gỉ, hạt
ăn mòn.
- Dạng hòa tan được trong dầu nhờn là kim loại trong các hợp chất cơ kim của
phụ gia.
Các phương pháp xác định kim loại trong dầu nhờn
Sinh hàn thẳng đứng.
Ống đong 50ml, ống đong 10ml.
Hóa chất:
Dầu DO, dung môi xylen, axeton.
*Thí nghiệm
- Lấy 100ml hoặc 100 gam mẫu và 100 ml dung môi với độ chính xác
0,1% cho vào bình cầu.
- Nếu dùng ống đong thì tráng ống đong 1 lần 50ml và 2 làn 25ml
dung môi xylen.
- Nếu là mẫu rắn thì cân trực tiếp vào vào bình cầu rồi thêm 100ml
dung môi xylen.
- Thêm vào mảnh thủy tinh hoặc đá bọt làm tâm sôi tránh hiện tượng
sôi sục mạnh.
Xem thêm trong tập thí nghiệm hóa dầu
CÁC PHÉP THỬ TÍNH NĂNG
1. Phép thử chống mài mòn và chịu áp cao
Phép thử chống mài mòn
Mục đích
-Xác định tính chống mài mòn của dầu bôi trơn trong tiếp xúc trượt
-Xác định tính chịu tải của các loại dầu bôi trơn.
a. Hiện tượng mài mòn :
Xảy ra khi một bề mặt vật liệu thô, cứng hoặc bề mặt vật liệu mềm chứa
các hạt cứng trượt trên bề mặt vật liệu mềm dẫn đến tạo ra các vết xước.
Vật liệu được tạo ra từ các vết xước này di chuyển trên bề mặt tiếp xúc và
cuối cùng làm mòn dần vật liệu.
b. Hiện tượng không chịu tải :
Vật liệu không chịu tải và trong quá trình làm việc không sử dụng chất bôi
trơn sẽ gây ra hiện tượng nứt vỡ trên một bề mặt của vật liệu.
c. Thiết bị và hóa chất
• Thiết bị
Tấm đồng
• Làm bằng đồng tinh khiết (99.9%)
• Kích thước: Rộng 12.5mm, dài 75mm, dày 1.5 – 3mm
• Bề mặt được xử lí trơn nhẵn
Phần còn lại xem trong tập thí nghiệm
II. Phép thử đặc tính tạo bọt
Việc đánh giá khả năng tạo bọt của dầu hết sức quan trọng. Bọt có thể lm thúc
đẩy quá trình oxi hoá dầu, làm mất tính đồng nhất của dầu, giảm hiệu suất bôi
trơn của dầu, gây hỏng hóc các hệ thống cơ học, gây ra các hiện tượng ăn mòn
• Phương pháp này thử nghiệm bao gồm việc xác định các đặc tớnh
tạo bọt của dầu bôi trơn ở 24°C và 93,5°C.
• Thông thường người ta xác định đặc tính tạo bọt của dầu bôi trơn theo ba
giai đoạn: giai đoạn 1à xác định độ tạo bọt ở 240C, giai đoạn 2 xác định độ
tạo bọt ở 93,50C và giai đoạn 3 xác định độ tạo bọt ở 240C.
Cách tiến hành
- Giai đoạn I:
• Rót 200 ml mẫu vào cốc, gia nhiệt đến 49±3
o
C và làm lạnh đến 24±3
o
C
• Rót mẫu vào ống đong 1000 ml đến 190 ml và nhúng ống đong trong bể ổn
nhiệt, sau đó duy trì ở 24±0,5
o
C
• Nhúng đầu khuếch tán vào bình chứa mẫu và tiến hành sục khí với tốc độ
dòng khí khoảng 94±5 ml/phút trong 5p
• Sau 5p tắt máy sục khí và ghi nhận thể tích của bọt, để yên ống đong trong
10p±10s và ghi nhận lại thể tích lớp bọt.
- Giai đoạn II:
trơn của dầu.
- Phương pháp ASTM D 1401 và D2711 cho phép đo khuynh hướng tạo nhũ
với nước của dầu.
*Dụng cụ thí nghiệm
Ống đong:
Hình trụ 100 ml, có vạch chia từ 5-100 ml và vạch chia nhỏ nhất là 1ml.
Bể gia nhiệt
Có thể duy trì nhiệt độ 54±1
0
C, giữ chặt ống đong
Cánh khuấy mái chèo có kích thước như sau:
- Chiều dài 120±1,5 mm
- Chiều rộng 19±0,5 mm
- Bề dày 1,5 mm
- Cánh khuấy được gắn motơ điều chỉnh tốc độ khuấy 1500±15 rpm
Tiến hành thí nghiệm
Nước được gia nhiệt trong bể gia nhiệt đến nhiệt độ 54±1
0
C
Cho nước cất vào ống đong đến vạch 40ml+dầu cần đo vào đến vạch 80ml.
Để yên ống đong trong bể gia nhiệt trong 10 phút.
Lắp hệ thống cánh khuấy vào ống đong chứa mẫu đến vị trí yêu cầu. Bắt
đầu khuấy và bấm thời gian, điều chỉnh máy khuấy theo yêu cầu
1500±15rpm.
Sau 5 phút, ngừng khuấy và nâng cách khuấy ra khỏi ống chứa mẫu.
• Đối với hầu hết các loại dầu đòi hỏi sau 30 phút, lớp nhũ chỉ được còn lại ít
hơn 3 ml. Nếu sau 1h việc tách hoàn toàn nhũ không xảy ra, thì phải ghi lại thể
tích dầu, thể tích nước và thể tích nhũ.
IV. Phép thử độ bền oxi hoá
Oxi hoá là quá trình không mong muốn xảy ra đối với dầu bôi trơn. Độ bền oxi
• Hỗn hợp của 300ml dung dịch dầu khuấy với 30ml nước ở 60
o
C
• Để mẫu thép thử ngâm vào trong hỗn hợp này.
• Khuấy liên tục 24h.
Đánh giá kết quả
• Mức độ gỉ trên bề mặt vật liệu kiểm tra:
- Dưới 5% là đạt.
- Trên 5% không đạt.
VI. Phép thử độ bền oxi hoá
Oxi hoá là quá trình không mong muốn xảy ra đối với dầu bôi trơn. Độ bền oxi
hoá của dầu bôi trơn là một đặc trưng quan trọng của dầu. Đặc biệt những máy
tuabin và biến thế đòi hỏi những loại dầu dùng lâu mà không bi hỏng. Sự oxi hoá
dầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng oxi chứa trong dầu và hiệu ứng xúc tác
của những kim loại.
Phương pháp để xác định độ bền oxi hoá hay được sử dụng là ASTM D943.
Quy trình thử nghiệm của phương pháp này như sau:
• dầu cần thử được đựng trong một ống nghiệm có chứa nước cất và một
cuộn dây đồng – sắt làm chất xúc tác.
• Tại đầu ống nghiệm có bộ phận làm lạnh bằng nước để giữ lại các thành
phần hơi.
• Một dòng oxi có tốc độ quy định được sục vào hỗn hợp dầu – nước kể
trên ở nhiệt độ 95
0
C cho đến chỉ số trung hoà bằng 2,0; theo tiêu chuẩn
quy định thì thời gian thử nghiệm được gọi là thời gian sống của quá trình
oxi hoá
Ngoài ra người ta còn có thể dùng phương pháp ASTM D2893.
CÁC LƯU Ý
• Tránh sự tiếp xúc của mẫu với không khí hay hơi ẩm ướt.
Dầu động cơ Chất cải thiện chỉ số độ nhớt
Chất ức chế oxi hóa
Chất phân tán - tẩy rửa
Chất ức chế ăn mòn
Chất ức chế gỉ
Chất Chống mài mòn
Chất chống tạo bọt
Phụ gia Tribology
Dầu thủy lực Chất cải thiện chỉ số độ nhớt
Chất ức chế oxi hóa
Chất chống tạo bọt
Phụ gia Tribology