Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.

Khái quát về dầu nhờn - dầu nhớt

23 525 vues

Publié le

Tư vấn miễn phí & Đặt hàng dầu nhơt : 0908.131.884 Anh Quyền .
Công Ty TNHH TMDV Hoài Phương là nhà phân phối dầu nhớt AP Oil Saigon Petro Cấp 1 khu vực Miền Đông Nam Bộ.
Cam kết Chất Lượng Quốc Tế - Giá Cạnh Tranh - Giao Hàng Nhanh - Hậu Mãi Chu Đáo

Publié dans : Industrie automobile
  • Soyez le premier à commenter

Khái quát về dầu nhờn - dầu nhớt

  1. 1. TÀI LIỆU THAM KHẢO KHÁI QUÁT VỀ DẦU NHỜN Ngô Thanh Hải Copyright © 2010 AP SAIGON PETRO JSC CÔNG TY CỔ PHẦN AP SAIGON PETRO
  2. 2. LỊCH SỬ NGÀNH DẦU NHỜN Cách đây 100 năm, thậm chí con người vẫn chưa có khái niệm về dầu nhờn. Tất cả các loại máy móc lúc bấy giờ đều được bôi trơn bằng dầu mỡ lợn và sau đó dùng dầu ôliu, và dầu thảo mộc khác (như dầu cọ). Khi ngành chế biến dầu mỏ ra đời, sản phẩm chủ yếu là dầu hỏa, phần còn lại là mazut (chiếm 70% – 90%) không được sử dụng và coi như bỏ đi. Với sự phát triển của ngành công nghiệp dầu mỏ thì lượng cặn mazut càng ngày càng lớn, buộc con người phải nghiên cứu để sử dụng nó vào mục đích có lợi. Lúc đầu cặn dầu mỏ được pha thêm vào dầu thực vật hoặc mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo ra dầu bôi trơn, nhưng từ năm 1867 cặn dầu mỏ được chế ra dùng làm dầu nhờn. Năm 1870 ở Creem (Nga), tại nhà máy Xakhanxkiđơ bắt đầu chế tạo được dầu nhờn từ dầu mỏ, nhưng chất lượng thấp. Từ 1880 ngành chế tạo dầu nhờn đã thực sự phát triển và đánh dấu một bước ngoặt trong lịch sử chế tạo chất bôi trơn. Hiện nay, dầu nhờn có mặt trên toàn thế giới với sự đa dạng về sản phẩm & chủng loại. Dầu nhờn phát triển mạnh mẽ nhờ sự cạnh tranh giữa các tập đoàn lớn và theo yêu cầu ngày càng cao của các động cơ. 2 / 96
  3. 3. CÔNG DỤNG CHÍNH CỦA DẦU NHỜN Bôi trơn (giảm ma sát) các chi tiết chuyển động; Giảm sự mài mòn hay ăn mòn các chi tiết máy; Tẩy sạch bề mặt linh kiện, chi tiết máy móc, động cơ; Tránh tạo các lớp cặn bùn trong quá trình vận hành; Trám & làm khít các bề mặt cần làm kín; Tản nhiệt, làm mát máy móc, động cơ; Truyền nhiệt trong các hệ thống gia nhiệt; Chống sét rỉ... Trong số các tính năng trên, bôi trơn là chức năng quan trọng nhất của dầu nhờn. Bôi trơn là biện pháp làm giảm ma sát đến mức thấp nhất bằng cách tạo ra giữa các bề mặt ma sát một lớp chất gọi là chất bôi trơn. Chất bôi trơn đa phần ở dạng lỏng (dầu nhờn), phần còn lại là dạng đặc (mỡ), và ở tỉ lệ rất ít là dạng rắn (chỉ dùng trong các ổ trục hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc trong chân không). 3 / 96
  4. 4. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – DẦU GỐC Dầu nhờn để bôi trơn cho các động cơ hoạt động vận hành trong thực tế là hỗn hợp bao gồm dầu gốc và phụ gia. Phụ gia thêm vào với mục đích giúp dầu nhờn có được những tính chất phù hợp với chỉ tiêu đề ra mà dầu gốc không có được. Dầu gốc là dầu thu được sau quá trình chế biến, xử lý tổng hợp bằng các quá trình xử lý vật lý và hóa học. Dầu gốc thông thường gồm có ba loại là: dầu thực vật, dầu khoáng và dầu tổng hợp. Dầu thực vật chỉ dùng trong một số trường hợp đặc biệt, chủ yếu là phối trộn với dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp để đạt được một số chức năng nhất định. Ngày nay người ta thường sử dụng dầu khoáng hay dầu tổng hợp là chủ yếu. Với tính chất ưu việt như giá thành rẻ, sản phẩm đa dạng và phong phú, dầu khoáng đã chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực sản xuất dầu nhờn. Trong ngành công nghiệp sản xuất dầu nhờn hiện đại, dầu tổng hợp giữ một vị trí quan trọng và ngày càng được quan tâm nhiều bởi tính chất ưu việt. 4 / 96
  5. 5. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – DẦU GỐC KHOÁNG SẢN XUẤT TỪ CẶN MAZUT là phần cặn của quá trình chưng cất khí quyển có nhiệt độ sôi cao hơn 350°C. Phần cặn này có thể đem đi đốt hoặc làm nguyên liệu để sản xuất dầu gốc. Để sản xuất dầu gốc người ta đem mazut chưng cất chân không thu được phân đoạn có nhiệt độ sôi khác nhau: Phân đoạn dầu nhẹ (LVGO: Light Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ sôi từ 300°C - 350°C. Phân đoạn dầu trung bình (MVGO: Medium Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ từ 350°C - 420°C. Phân đoạn dầu nặng (HVGO: Heavy Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ từ 420°C - 500°C. Thành phần của các phân đoạn này gồm những phân tử hydrocarbon có số carbon từ C21-40, những hydrocarbon trong phân đoạn này có trọng lượng phân tử lớn (1000 – 10000), cấu trúc phức tạp, bao gồm: Các parafin mạch thẳng và mạch nhánh. Các hydrocarbon naphten đơn hay đa vòng, có cấu trúc vòng xyclohexan thường gắn với mạch nhánh parafin. Các hydrocarbon thơm đơn hay đa vòng chủ yếu chứa mạch nhánh ankyl, nhưng chủ yếu là 1 đến 3 vòng. Các hợp chất lai hợp mà chủ yếu là giữa napten và parafin, giữa naphten và hydrocarbon thơm. 5 / 96
  6. 6. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – DẦU GỐC KHOÁNG SẢN XUẤT TỪ CẶN MAZUT Các hợp chất phi hydrocarbon như các hợp chất chứa các nguyên tố ôxy, nitơ, lưu huỳnh cũng chiếm phần lớn trong phân đoạn dầu gốc. Các hợp chất chứa kim loại cũng gặp trong phân đoạn này. Nói chung, các hợp chất phi hydrocarbon là rất có hại, chúng tạo ra màu sẫm và làm giảm độ ổn định ôxy hoá ở sản phẩm, cụ thể là: Hợp chất chứa lưu huỳnh (S): chỉ cho phép ở mức từ 0,3%-0,5%; nếu lớn hơn 2%-5% sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của dầu. Ngoài ra, S tự do dễ bị biến thành H2 S (Hydro Sunfua) hoặc gặp hơi nước hay khí lạnh tạo thành axit H2 S (Axit Sunfuhidric) gây ăn mòn thiết bị, động cơ. Hợp chất chứa ôxy (O2 ): nếu hàm lượng lớn sẽ làm dầu lắng và kết tủa ở dạng keo nhựa đen nằm dưới đáy các thùng chứa, làm giảm khả năng đốt cháy của nhiên liệu, tạo ra các hợp chất axit vô cơ và hữu cơ ăn mòn các thiết bị. Hợp chất chứa Nitơ (N): làm ảnh hưởng đến tỉ trọng và hàm lượng keo. Thường khống chế ở ngưỡng ≤0,2%, nếu quá nhiều sẽ gây ra hiện tượng tạo nhiều muội than trong quá trình đốt. Các hợp chất nhựa Asphalt: có độ nhớt lớn & chỉ số độ nhớt (VI: Viscosity Index, độ biến thiên độ nhớt theo nhiệt độ) rất thấp. Trong quá trình bảo quản, rất dễ bị ôxy hoá khi tiếp xúc với ôxy trong không khí. Các chất này tạo cặn không tan đọng trong dầu gây mài mòn máy. Hợp chất cơ kim: có tác hại như nhựa Asphalt, làm nóng máy và khi đốt tạo nhiều muội than. Trong quá trình sản xuất dầu gốc, các hợp chất có hại nêu trên được loại ra (hoặc giảm thiểu) khỏi dầu bằng nhiều biện pháp khác nhau. 6 / 96
  7. 7. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – DẦU GỐC KHOÁNG SẢN XUẤT TỪ CẶN GUDRON là phần cặn còn lại của quá trình chưng cất chân không, có nhiệt độ sôi trên 500°C. Trong phần này tập trung các cấu tử có số nguyên tử carbon từ C41 trở lên, thậm chí có cả C80, có trọng lượng phân tử lớn, có cấu trúc phức tạp. Do đó, thành phần của phân đoạn này không được chia theo từng hợp chất riêng biệt mà phân làm ba nhóm: Nhóm chất dầu bao gồm các hydrocarbon có phân tử lượng lớn, tập trung nhiều các hợp chất thơm có độ ngưng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng giữa hydrocarbon thơm và naphten, đây là nhóm chất nhẹ nhất có tỷ trọng xấp xỉ bằng 1. Nhóm chất này hòa tan được các dung môi nhẹ như parafin và xăng, nhưng người ta không thể tách nó bằng các chất như silicagen hay là than hoạt tính vì đây là những hợp chất không có cực. Trong phân đoạn cặn Gudron, nhóm này chiếm khoảng 45%-46%. Nhóm chất nhựa hòa tan được trong các dung môi như nhóm dầu nhưng nó là hợp chất có cực nên có thể tách ra bằng các chất như than hoạt tính hay silicagen. Nhóm chất nhựa gồm hai thành phần là các chất trung tính và axit. Các chất trung tính có màu nâu hoặc đen, nhiệt độ hóa mềm nhỏ hơn 100°C, tỷ trọng lớn hơn 1, dễ dàng hòa tan trong xăng, naphtan. Chất trung tính tạo cho nhựa có tính dẻo dai và tính kết dính. Hàm lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ kéo dài của nhựa, chiếm khoảng 10%-15% khối lượng cặn Gudron. Nhóm Asphanten là nhóm chất rắn màu đen, cấu tạo tinh thể, tỷ trọng lớn hơn 1, chứa hầu hết hợp chất dị vòng có khả năng hòa tan mạnh trong Carbon Disunfua (CS2 ), nhưng không hòa tan trong các dung môi nhẹ như parafin hay xăng, ở 300°C không bị nóng chảy mà bị cháy thành tro. Nhóm dầu, nhựa, asphanten tồn tại ở trạng thái hệ keo, trong đó nhóm nhựa tan trong dầu tạo thành một dung dịch thật sự gọi là môi trường phân tán. Asphanten không tan trong nhóm dầu nên tồn tại ở trạng thái pha phân tán. Ngoài ba nhóm chất trên, trong cặn Gudron còn tồn tại các hợp chất cơ kim của kim loại nặng, các hợp chất carbon, cacboit, các hợp chất này không tan trong các dung môi thông thường, chỉ tan trong pyridine. 7 / 96
  8. 8. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN PHÂN LOẠI DẦU GỐC THEO BẢN CHẤT HOÁ HỌC CỦA CÁC HYDROCARBON 8 / 96 Stt Diễn giải Dầu Parafin Dầu Naphten Dầu Aromatic 1 Độ nhớt ở 40o C, mm2 /s 40 40 36 2 Độ nhớt ở 100o C, mm2 /s 6,2 5,0 4,0 3 Chỉ số độ nhớt (VI) 101 0 -185 4 Nhiệt độ chớp cháy, o C 229 174 160 5 Nhiệt độ đông đặc, o C -15 -30 -24 6 Đánh giá VI (Viscosity Index) cao; Điểm chảy cao; Độ ổn định ôxy hóa cao. (các phân đoạn dầu gốc thuộc họ Naphteno- Parafinic và Parafino- Naphtenic hay Parafinic) VI thấp; Độ ổn định nhiệt nhỏ hơn dầu gốc paraffin; Hàm lượng lưu huỳnh thấp; Điểm đông đặc rất thấp; Trị số TAN cao. VI rất thấp; Độ bền nhiệt thấp; Độ bền ôxy hoá thấp; Hàm lượng lưu huỳnh cao; Điểm đông cao. 7 Ứng dụng Do ưu điểm cao, dầu gốc parafin thường được dùng để sản xuất nhiều loại dầu nhờn khác nhau; Đặc biệt là dùng cho dầu động cơ. Dầu máy lạnh; Dầu gia công kim loại. Dầu hoá dẻo cao su (RPO: Rubber Processing Oil); Dầu gia công kim loại; Dung môi hòa tan polymer.
  9. 9. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN PHÂN LOẠI DẦU GỐC THEO TIỂU CHUẨN API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE) 9 / 96 Nhóm Chỉ số độ nhớt (VI) Hydrocarbon bão hoà Sulfur Ghi chú I 80-120 <90% và/hoặc ≥0,03% (dầu Parafin) II 80-120 ≥90% và ≤0,03% (dầu Parafin) III ≥120 ≥90% và ≤0,03% (dầu Parafin) IV PAO (Poly Alpha Olefins) – Dầu Tổng hợp V Tất cả các loại dầu gốc còn lại không bao gồm Nhóm I, II, III, IV VI Europa Only (ATIEL) - PIO (Poly Internal Olefins) Ghi chú: Chỉ số Độ nhớt (VI: Viscosity Index) là một chỉ tiêu về chất lượng dầu nhờn, là trị số thể hiện sự biến đổi của Độ nhớt Động học (Kinematic Viscosity) theo nhiệt độ. Độ nhớt giảm xuống theo sự tăng lên của nhiệt độ. Dầu có Chỉ số Độ nhớt (VI) càng cao thể hiện sự biến đối Độ nhớt Động học theo nhiệt độ của loại dầu đó càng ít. PHÂN LOẠI DẦU GỐC THEO ĐỘ NHỚT Dầu gốc SN (Solvent Neutral) từ các phân đoạn chưng cất, phân loại theo độ nhớt Saybolt SUS (Saybolt Universal Second) ở 40o C (100o F): SN50, SN70, SN150, SN250, SN500... Dầu gốc BS (Bright Stock) từ phân đoạn cặn, phân loại theo độ nhớt Saybolt SUS (Saybolt Universal Second) ở 100o C (210o F): BS150, BS250...
  10. 10. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – DẦU TỔNG HỢP Dầu gốc sản xuất từ dầu mỏ (dầu khoáng) vẫn chiếm ưu thế do có những ưu điểm như: công nghệ sản xuất dầu đơn giản, giá thành rẻ. Nhưng ngày nay, để đáp ứng yêu cầu cao của dầu nhờn bôi trơn, người ta bắt đầu quan tâm đến dầu tổng hợp nhiều hơn. Dầu tổng hợp là dầu được tạo ra bằng các phản ứng hóa học từ những hợp chất ban đầu, do đó có những tính chất được định ra trước. Nó có thể có những tính chất tốt nhất của dầu khoáng, bên cạnh đó còn có các tính chất đặc trưng khác như: không cháy, không hòa tan lẫn trong nước. Ưu điểm của dầu tổng hợp là có khoảng nhiệt độ hoạt động rộng từ -55°C đến 320°C, có độ bền nhiệt lớn, có nhiệt độ đông đặc thấp, chỉ số độ nhớt cao… Chính những ưu điểm này mà dầu tổng hợp ngày càng được sử dụng nhiều, nhất là trong các động cơ phản lực. Có hai phương pháp chính để phân loại dầu tổng hợp: Phương pháp 1: dựa vào một số tính chất đặt thù để phân loại như: độ nhớt, khối lượng riêng. Phương pháp 2: dựa vào bản chất của dầu, theo đó chia dầu tổng hợp thành những loại chính sau: hydrocarbon tổng hợp, este hữu cơ, poly glycol, và este photphat. Bốn hợp chất chính này chiếm trên 40% lượng dầu tổng hợp tiêu thụ trên thực tế. 10 / 96
  11. 11. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – PHỤ GIA Những hiệu ứng phụ không mong muốn của các loại phụ gia cần phải được giảm thiểu và việc kết hợp các loại phụ gia phải được tính toán và điều chỉnh nhằm đạt được các tính năng tối ưu cho dầu nhờn pha trộn ra từ việc kết hợp này. Phụ gia là một phần rất quan trọng trong dầu nhờn. Thông dụng nhất hiện nay là dùng các phụ gia họ metal phenoxid có công thức RC6H4ONa, nhiệm vụ của chúng là: trung hòa các axit tạo ra bởi các gốc sulfur có trong dầu; ngăn cản quá trình ôxy hóa xảy ra trong dầu; tẩy sạch và làm lắng đọng các hạt muội than, các sản phẩm phân hủy và vận chuyển chúng đến bộ lọc dầu để loại chúng ra khỏi chu trình làm việc của dầu nhờn. 11 / 96 Phần lớn các loại dầu nhờn cần nhiều loại phụ gia khác nhau để thoả mãn tất cả các yêu cầu về tính năng. Các loại phụ gia khác nhau có thể hỗ trợ cho nhau tạo nên hiệu ứng tương hỗ hoặc ngược lại có thể tương tác với nhau tạo nên hiệu ứng đối kháng làm giảm hiệu ứng của phụ gia (và tạo ra các sản phẩm phụ không tan hoặc có hại). Hiệu ứng tương tác giữa các loại phụ gia xảy ra do hầu hết các loại phụ gia là những hợp chất hoạt động nên có thể dễ dàng tương tác với nhau để tạo ra các hợp chất mới. Vì vậy, việc kết hợp các loại phụ gia đòi hỏi phải khảo sát kỹ các tác động qua lại, cơ chế hoạt động của từng loại phụ gia và tính hoà tan giữa các loại phụ gia.
  12. 12. THÀNH PHẦN CỦA DẦU NHỜN – PHỤ GIA 12 / 96 Một lớp phụ gia khác được dùng làm chất chống bào mòn, ví dụ như dialkyldithiophotphat kẽm Zn[S2P(OR)2]2. Chất phụ gia này bám thành lớp mỏng vài micromet trên bề mặt kim loại và có tác dụng ngăn cản bề mặt bị trầy xước. Các hợp chất của kẽm cùng với các amin như là diphenylamin vừa là chất ức chế ăn mòn kim loại vừa là chất chống ôxy hóa. Các chức năng quan trọng của phụ gia: Làm tăng độ bền ôxy hoá của sản phẩm; Ngăn chặn hiệu ứng xúc tác của kim loại trong quá trình ôxy hoá và ăn mòn; Chống ăn mòn; giảm và ngăn chặn sự mài mòn; Chống rỉ; Chống tạo cặn bám và cặn bùn (phụ gia tẩy rửa); Giữ các tạp chất bẩn ở dạng huyền phù (phụ gia phân tán); Tăng chỉ số độ nhớt; Giảm nhiệt độ đông đặc; Làm dầu có thể trộn lẫn với nước (phụ gia tạo nhũ); Chống tạo bọt; Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật (phụ gia diệt khuẩn); Làm dầu có khả năng bám dính tốt; làm tăng khả năng làm kín; Giảm ma sát; Chống sự kẹt xước các bề mặt kim loại (phụ gia cực áp)...
  13. 13. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU NHỜN 13 / 96
  14. 14. MA SÁT LÀ GÌ? Khi một vật dịch chuyển trên bề mặt của một vật khác thì sẽ xuất hiện một lực cản lại chuyển động của chính vật thể đó, lực ma sát. Trong một số trường hợp, lực ma sát cũng có ích như lực ma sát dùng trong các cỗ phanh, các truyền động dây đai... Trong nhiều trường hợp khác thì lực ma sát lại rất có hại, ví dụ khi chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, nhiệt năng biến thành cơ năng... để khắc phục phải tốn hao nhiều năng lượng. Các loại ma sát thường gặp: Ma sát trượt: khi một vật rắn trượt trên vật khác, bề mặt tiếp xúc sinh ra lực ma sát gọi là ma sát trượt; Ma sát lăn: khi một vật hình tròn/cầu lăn trên bề mặt của vật khác, tại điểm/đường tiếp xúc sinh ra lực ma sát gọi là ma sát lăn. Nguyên nhân của ma sát: Do sự liên kết cơ học của các chỗ lồi trên bề mặt một vật rắn (chỉ thấy rõ qua kính hiển vi); Do tác dụng tương hỗ giữa các phân tử bề mặt làm việc tại các điểm tiếp xúc. Ma sát trượt thường lớn hơn gấp 10-100 lần ma sát lăn. 14 / 96
  15. 15. MA SÁT LÀ GÌ? Hiện tượng ma sát luôn làm toả nhiệt, gây mài mòn các chi tiết làm việc, và kéo theo sự hao phí công suất nhằm khắc phục ma sát. Trong quá trình nghiên cứu tìm biện pháp làm giảm các hao tổn do ma sát gây ra, người ta phát hiện ra rằng khi các bề mặt được bôi trơn bằng dầu thì ma sát giảm xuống rất nhiều. Trong một số điều kiện nhất định, ma sát trượt ở các bề mặt được bôi trơn đôi khi còn nhỏ hơn cả ma sát lăn. Khi hai bề mặt chuyển động lên nhau được ngăn cách bởi một lớp dầu thì sẽ xuất hiện ma sát lỏng, nghĩa là một lực ma sát trong bản thân lớp dầu giữa các phân tử dầu. Tuy nhiên, mức độ tổn thất năng lượng trong ma sát lỏng thì vẫn nhỏ hơn rất nhiều so với ma sát khô. Ma sát lỏng có nhiều ưu điểm hơn ma sát khô, điển hình như: Độ mài mòn các chi tiết giảm đi rất rõ; Tổn thất công suất chống ma sát giảm đi; Các chi tiết ít bị nóng hơn; Các vật ma sát có thể chịu được tải trọng lớn hơn; Nâng cao độ bền và kéo dài thời gian hoạt động của các chi tiết làm việc. 15 / 96
  16. 16. NGUYÊN LÝ BÔI TRƠN Yêu cầu hàng đầu của chất lỏng dùng để bôi trơn là phải có khả năng chảy loang trên bề mặt kim loại. Chất lỏng có tính chất này dễ chảy loang, len vào các khe nhỏ và bám chắc trên bề mặt kim loại. Ngược lại, sẽ không thể chảy loang và len vào các khe nhỏ. Lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng với nhau cũng là một tính chất quan trọng của các chất bôi trơn. Lực liên kết này càng lớn thì lực ma sát giữa các phân tử chuyển động của chất lỏng càng lớn. LỰC MA SÁT TRONG của chất lỏng, nghĩa là ma sát sinh ra giữa các phân tử chuyển động của chất lỏng được gọi là ĐỘ NHỚT. Nhà bác học Nga N.P. Petrov đã chứng minh được rằng khi trục quay trong vòng bi thì lớp dầu hoàn toàn ngăn cách các bề mặt làm việc với nhau, và như vậy nó ngăn cản không cho các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với nhau. N.P. Petrov đã hình thành nên môn khoa học nghiên cứu chuyển động của chất lỏng gọi là Lý thuyết Bôi trơn Thủy động học. Các nguyên lý bôi trơn lỏng đều được biểu diễn bằng những công thức toán học. Các nhà thiết kế và chế tạo máy có thể dựa vào những công thức đó để tính toán bề dày của lớp dầu giữa các chi tiết làm việc và tác dụng làm mát của dầu. 16 / 96
  17. 17. NGUYÊN LÝ BÔI TRƠN Các phép toán trong lý thuyết bôi trơn chủ yếu dùng để tính toán các điều kiện nhằm duy trì sự bôi trơn lỏng và các điều kiện mà tại đó gây ra sự phá hủy lớp dầu, xuất hiện ma sát khô, đe doạ máy móc và thiết bị. Trong thực tế, nếu không đề cập đến các tính toán, vẫn có thể ứng dụng những nguyên lý cơ bản rút ra từ Lý thuyết Bôi trơn Thủy động học như sau: Trong trường hợp ma sát lỏng, nếu độ nhớt của dầu cùng tốc độ trượt của các chi tiết làm việc và bề mặt tiếp xúc của chúng tăng, thì lượng tổn thất do ma sát sẽ tăng lên; Độ nhớt của dầu tăng lên, tải trọng của các chi tiết làm việc giảm thì độ bền bôi trơn lỏng sẽ tăng lên; 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 chi tiết làm việc càng lớn, thì dầu bôi trơn càng cần phải có độ nhớt cao; Tải trọng trên các chi tiết làm việc càng lớn, thì dầu bôi trơn càng cần phải có độ nhớt cao. 17 / 96
  18. 18. TÀI LIỆU THAM KHẢO DẦU CÔNG NGHIỆP Copyright © 2010 AP SAIGON PETRO JSC CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 18 / 96
  19. 19. GIỚI THIỆU Dầu công nghiệp bao gồm các loại dầu nhờn được sử dụng để bôi trơn máy móc công nghiệp nhằm duy trì hoạt động của tất cả các loại máy móc, thiết bị công nghiệp. Phạm vi sử dụng của dầu bôi trơn công nghiệp là rất rộng với hàng trăm sản phẩm khác nhau. Vì vậy, về tổng thể, nếu dựa vào công dụng chính của dầu công nghiệp, có thể chia dầu công nghiệp ra làm 2 nhóm lớn như sau: Dầu công nghiệp thông dụng: sử dụng cho máy móc, thiết bị (như máy dệt, xe cẩu, máy móc phục vụ xây dựng...) hoạt động ở điều kiện tải trọng thấp và nhiệt độ thấp, không có những yêu cầu đặc biệt về chất lượng - trừ tính bôi trơn. Chính vì vậy, chỉ cần dựa vào độ nhớt mà có thể đánh giá mức độ ổn định, khả năng chống lão hóa của loại dầu này. Dầu công nghiệp đặc biệt: là các loại dầu chuyên dụng, dùng cho các chi tiết/thiết bị riêng biệt, các máy móc có cơ cấu tốc độ cao (như máy mài, ổ trục), hệ thống thủy lực của các thiết bị công nghiệp truyền động bánh răng dẫn hướng trượt trong máy (máy cắt gọt kim loại, máy cán thép…). Dầu tuabin, dầu máy nén, dầu cách điện, dầu xylanh, dầu chân không và dầu máy khoan (khoan khí)… đều thuộc nhóm dầu nhờn chuyên dụng. Loại dầu này đòi hỏi phải đảm bảo tiêu hao do ma sát nhỏ và không có hiện tượng cháy ở mặt tiếp xúc, có độ ổn định chống oxy hóa, chống mài mòn... Trên thế giới, dầu công nghiệp chiếm một tỉ trọng khá lớn so với tổng lượng các loại dầu bôi trơn - khoảng trên 60%, con số này ở Việt Nam là 30%-40% nhưng đang dần tăng rất nhanh. 19 / 96
  20. 20. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 3448 – PHÂN CẤP THEO ĐỘ NHỚT 20 / 96 Căn cứ vào các đặc trưng về mặt hóa lý hoặc mục đích sử dụng, Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO: International Organization for Standardization) đưa ra nhiều tiêu chuẩn phân loại. Dầu nhờn công nghiệp được sản xuất chủ yếu từ dầu khoáng và do điều kiện làm việc của loại dầu này không quá khắt khe như dầu động cơ nên độ nhớt là chỉ tiêu quan trọng nhất để phân loại. Tiêu chuẩn ISO 3448 phân loại theo độ nhớt đối với dầu công nghiệp như sau: STT CẤP ĐỘ NHỚT ISO 3448 ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC Ở 40oC STT CẤP ĐỘ NHỚT ISO 3448 ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC Ở 40oC 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 VG 2 VG 3 VG 5 VG 7 VG 10 VG 15 VG 22 VG 32 VG 46 VG 68 1,9 - 2,4 2,8 - 3,5 4,1 - 5,0 6,1 - 7,4 9,0 - 11,0 13,5 - 16,5 19,8 - 24,2 28,8 - 35,2 41,4 - 50,6 61,2 - 74,8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VG 100 VG 150 VG 220 VG 320 VG 460 VG 680 VG 1000 VG 1500 VG 2200 VG 3200 90,0 - 110,0 135,0 - 165,0 198,0 - 242,0 288,0 - 352,0 414,0 - 506,0 612,0 - 748,0 900,0 - 1.100,0 1.350,0 - 1.650,0 1.980,0 - 2.420,0 2.880,0 - 3.520,0 VG: Viscosity Grade (Cấp Độ nhớt: theo độ nhớt động học) VI: Viscosity Index (Chỉ số Độ nhớt: là sự biến thiên độ nhớt động học theo nhiệt độ)
  21. 21. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-0:1981 – PHÂN LOẠI THEO CÔNG DỤNG & LĨNH VỰC DÙNG 21 / 96 Hiện nay, tiêu chuẩn ISO 6743-99:2002 đã thay thế 6743-0:1981. Tuy nhiên, do các điều kiện khách quan, nên tài liệu này vẫn dùng 6743- 0:1981 (với một số cập nhật). Sự phân loại theo tiêu chuẩn ISO 6743-0:1981 (sau là 6743-99:2002) là sự phân loại tổng quan. Để giúp người sử dụng dễ tra cứu, lựa chọn nhanh các loại dầu cần thiết, tổ chức ISO đã tiếp tục phân loại sâu thêm thành các nhóm nhỏ từ 1 đến 15, vd: ISO 6743-1:2002. Tài liệu này chỉ xem xét một số nhóm trong tiêu chuẩn ISO 6743. KÝ HIỆU CÔNG DỤNG & LĨNH VỰC SỬ DỤNG PHÂN LOẠI CHI TIẾT THEO ISO A Hệ bôi trơn hở 1 B Bôi trơn dạng băng C Truyền động bánh răng 6 D Máy nén (kể cả máy lạnh và bơm chân không) 3 E Động cơ đốt trong 15 F Trục chính, ổ trục khớp nối 2 G Dầu máng trượt 13 H Hệ thủy lực 4 M Gia công cơ khí kim loại 7 N Cách điện P Các dụng cụ chạy bằng khí/hơi 11 Q Dầu truyền/tản nhiệt 12 R Bảo vệ, chống mài mòn 8 T Tuabin 5 U Gia công nhiệt 14 X Mỡ bôi trơn 9 Y Lĩnh vực sử dụng khác 10 Z Máy hơi nước
  22. 22. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-1:2002 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM A: HỆ BÔI TRƠN HỞ 22 / 96 Nhóm Ứng dụng chung Thông tin chi tiết Thành phần & đặc tính Cấp ISO-L Lĩnh vực ứng dụng Ghi chú A Hệ bôi trơn hở Mã nhóm Dầu khoáng chưa tinh chế. AY Kết cấu thô, trục, ghi đường sắt, v.v... (a) Một số sản phẩm của nhóm này có thể chứa các thành phần nguy hại đến sức khỏe và môi trường. Dầu khoáng tinh. AN Các chi tiết tải trọng nhẹ (trục quay, bánh răng), tời trục trong hệ thống thủy động học. Dầu khoáng tinh có chứa bitumen (nhựa đường) và các phụ gia nâng cao các đặc tính nhất định như tính bám dính, cực áp, chống mài mòn. AB Truyền động bánh răng hở làm việc ở tốc độ thấp và tải trọng không cao, cáp điện, băng chuyền cơ khí... (b) Dầu từ nguồn dầu khoáng, dầu động vật, dầu thực vật hoặc dầu tổng hợp, có chứa các phụ gia tính năng đáp ứng đặc tính yêu cầu. AC Dây xích cưa của cưa máy (có lưỡi cưa cấu tạo bằng dây xích). (a) Đối với các ứng dụng xả thẵng vào môi trường, dầu nhờn sử dụng phải tuân thủ luật pháp hiện hành của mỗi nước sở tại. (b) Đối với các ứng dụng như bánh rằng hở, cáp điện, băng chuyền cơ khí, ghi đường sắt, trục quay... sử dụng mỡ bôi trơn mịn đến lỏng thì việc phân loại các loại mỡ bôi trơn này được qui định tại các tiêu chuẩn phân loại khác.
  23. 23. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-2:1981 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM F: TRỤC & KHỚP NỐI 23 / 96 LĨNH VỰC SỬ DỤNG MÁY MÓC KẾT CẤU BỘ PHẬN BÔI TRƠN THÀNH PHẦN & ĐẶC TÍNH CẤP ISO ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG GHI CHÚ Trục chính, ổ trục và các khớp nối ổ trục Thiết bị máy cái và máy rèn ép Trục chính ổ trục và các khớp nối ổ trục Dầu khoáng tinh có đặc tính tốt (chống ăn mòn, oxy hóa do pha phụ gia) FC Bôi trơn ổ trục và khớp nối dưới áp suất của bể dầu nhờn hoặc màn sương dầu. Loại trừ việc sử dụng phụ gia – chống mài mòn và chống kẹt xước do khả năng ăn mòn các mối nối. Trục chính ổ trục Dầu khoáng tinh có đặc tính tốt (chống ăn mòn, mài mòn, oxy hóa do pha phụ gia) FB Bôi trơn ổ trục trượt vào trục lăn ở áp suất do dùng bể dầu nhờn hoặc màn sương dầu.
  24. 24. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP THEO AGMA (AMERICAN GEAR MANUFACTURERS ASSOCIATION) 24 / 96 Theo cách này, ngoài chỉ số nhớt (VI ≥ 90) và độ bền oxy hoá, phân loại AGMA còn đánh giá khả năng chống ăn mòn, chống rỉ, chống tạo bọt, đầy nước và độ sạch dầu. Đối với dầu có pha phụ gia chống kẹt xước còn đáng giá thêm khả năng chống kẹt xước và tính hoà tan của phụ gia. DẦU PHA PHỤ GIA CHỐNG MÀI MÒN & OXY HOÁ SỐ HIỆU DẦU PHA PHỤ GIA CHỐNG KẸP XƯỚC EP TƯƠNG ĐƯƠNG HỆ ASTM-ASLE ĐỘ NHỚT ở 40oC (mm2/s) 1 S215 41.1 - 50.6 2 2EP S315 61.2 - 74.8 3 3EP S465 90 - 110 4 4EP S700 135 - 165 5 5EP S100 198 - 242 6 6EP S1500 288 - 352 7 hợp chất (compound) 7EP S2150 414 - 506 8 hợp chất 8EP S3150 612 - 748 8 hợp chất A S4650 900 - 1100 *** EP: Extreme Pressure (Phụ gia EP được dùng với mục đích giảm mài mòn trên bề mặt các linh kiện, thiết bị chịu cực áp).
  25. 25. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNHCÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG (HỘP SỐ)DẦU TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG (HỘP SỐ) GEAR OILGEAR OIL CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 25 / 96
  26. 26. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG (HỘP SỐ) – GEAR OIL Sử dụng cho 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 xiên, truyền động bánh răng côn xoắn và truyền động trục vít. Kiểu truyền động, đặc tính, kết cấu và điều kiện vận hành của máy móc xác định yêu cầu về chất lượng đối với dầu truyền động bánh răng (hộp số). Để đảm bảo hoạt động bình thường của hệ truyền động, dầu phải đạt các yêu cầu cơ bản sau: Chống ăn mòn và chống mài mòn; Độ bền nhiệt cao (Chỉ số Độ nhớt - VI: Viscosity Index cao); Độ bền ôxy hóa cao (chống rỉ sét, ăn mòn); Độ bám cao, bảo vệ tốt thiết bị; Không độc hại và không ảnh hưởng đến môi trường. Truyền động bánh răng trong các thiết bị công nghiệp thường chia làm 02 nhóm: Bánh răng đặc biệt và bánh răng trục vít (trục khuỷu, côn xoắn, hypoid); Bánh răng trục và bánh răng côn với vòng quay đầu tiên của bánh răng sẽ lăn mà không trượt. 26 / 96 SPUR - NHỌN HELICAL - XOẮN HERRINGBONE BEVEL – CÔNIC HYPOID CROWN WORM - TRỤC VÍT NON-CIRCULAR EPICYCLIC SUN & PLANET
  27. 27. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG (HỘP SỐ) – GEAR OIL 27 / 96 PHÂN LOẠI THEO TIÊU CHUẨN SAE J306 (phiên bản hiệu chỉnh tháng 06/2005) – SAE: Society of Automotive Engineers Độ nhớt SAE Nhiệt độ tối đa cho Độ nhớt 150000 cP, o C (1) (2) Độ nhớt Động học ở 100o C, cSt (3) Tối thiểu (4) Tối đa 70W -55 (5) 4.1 -- 75W -40 4.1 -- 80W -26 7.0 -- 85W -12 11.0 -- 80 -- 7.0 <11.0 85 -- 11.0 <13.5 90 -- 13.5 <18.5 (vẫn dùng <24.0) 110 -- 18.5 <24.0 140 -- 24.0 <32.5 (vẫn dùng <41.0) 190 -- 32.5 <41.0 250 -- 41.0 -- (1) Sử dụng ASTM D2983 (2) Các yêu cầu tăng thêm độ nhớt ở nhiệt độ thấp có thể áp dụng với các chất lỏng chuyên dụng sử dụng trong các hệ truyền động (trục truyền) đồng bộ điều khiển bằng tay thuộc ngành công nghiệp nhẹ. (3) Sử dụng ASTM D445 (4) Giới hạn cũng phải đáp ứng thử nghiệm theo CEC L-45-A-99, Phương pháp C (20 giờ) (5) Tiêu chuẩn ASTM D2983 không được xây dựng cho độ chính xác dưới -40o C. Điều này cần được xem xét thận trọng trong quá trình ứng dụng. GHI CHÚ: 1 cP = 1 mPa*s; 1 cSt = 1 mm2 /s (cP: CentiPoises; mPa*s: MilliPascal-second: cSt: CentiStokes) (SAE 110, 190 chưa ứng dụng rộng rãi) Với các loại dầu nhờn có tăng cường phụ gia chống mài mòn, phía sau ký tự tiêu chuẩn thường đặt thêm “EP” (Extreme Pressure: Cực Áp) hoặc “HD” (Heavy Duty: Công việc/Tải trọng nặng) tùy thuộc vào mức độ & yêu cầu đề ra.
  28. 28. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG (HỘP SỐ) – GEAR OIL 28 / 96 PHÂN LOẠI THEO TIÊU CHUẨN API API: American Petroleum Institute NHÓM PHẠM VI SỬ DỤNG ĐẶC TÍNH GL1 Dùng cho hệ truyền động bánh răng kiểu hình trụ, trục vít, côn xoắn làm việc ở tốc độ và tải trọng nhẹ. + Thường không có phụ gia. + Có thể có phụ gia chống oxy hóa, chông ăn mòn và chống tạo bọt. nhưng không có phụ gia chống kẹt xước GL2 Dùng cho truyền động trục vít làm việc ở điều kiện như GL1, nhưng có yêu cầu cao hơn về tính chống ma sát. + Khác với nhóm GL1, trong nhóm này có phụ gia giảm ma sát. GL3 Dùng cho hệ truyền động bánh răng côn xoắn, làm việc ở điều kiện khắc nghiệt về tốc độ và tải trọng. + Có tính chống mài mòn và chống kẹt xước tốt hơn GL2, nhưng kém hơn GL4. GL4 Dùng cho các hệ truyền động hypoid, làm việc ở tốc độ cao với moment quay thấp, và ở tốc độ thấp với moment quay điều kiện cao. + Có phụ gia chống kẹt xước chất lượng cao. GL5 Dùng cho các hệ truyền động hypoid, làm việc ở tốc độ cao với moment quay thấp. Hệ truyền động có tải trọng va đập trên bánh răng truyền động, hoạt động ở tốc độ trược cao. + Điều kiện làm việc khắc nghiệt hơn so với GL4. + Phụ gia chống kẹt xước có chứa phosphor và lưu huỳnh. GL6 Dùng cho truyền động hypoid có sự dịch chuyển dọc theo trục của hệ truyền động (dịch chuyển mạnh ở hệ hypoid bình thường), gặp moment quay lớn khi tăng tốc độ và tải trọng va đập. + Có phụ gia chống kẹt xước chứa phosphor và lưu huỳnh nhiều hơn nhóm GL5. MT-1 Thường dùng cho hộp số tay không đồng bộ trong các động cơ tải trọng nặng như xe buýt (bus) và xe tải. + Dầu có tính năng bền nhiệt, và 10% phụ gia EP (Extreme Pressure: cực áp) và giảm ma sát.
  29. 29. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-6:1990 – NHÓM C: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 29 / 96 Nhóm Ứng dụng chung Ứng dụng đặc biệt Thông tin chi tiết Thành phần & đặc tính Cấp ISO-L Lĩnh vực ứng dụng Ghi chú C Truyền động bánh răng Bánh răng kín Liên tục bôi trơn bằng dòng bắn tia tuần hoàn hoặc phun Dầu khoáng tinh chế với độ bền ôxy hóa, chống ăn mòn (kim loại có sắt và không có sắt), và chống tạo bọt CKB Điều kiện tải trọng nhẹ Dầu Nhóm CKB có tăng cường EP (Extreme Pressure: Cực áp) và AW (Anti-Wear: Chống Ăn mòn) CKC Điều kiện làm việc ổn định về nhiệt độ dầu bình thường và trung bình, với tải trọng nặng Xem Phụ lục C.A Dầu Nhóm CKC có tăng cường ổn định nhiệt/ôxy hóa đáp ứng điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao hơn CKD Điều kiện làm việc ổn định ở nhiệt độ cao, với tải trọng nặng Dầu Nhóm CKB với sự bảo đảm hệ số ma sát thấp CKE Điều kiện làm việc có ma sát cao (vd. bánh răng trục vít) Dầu có độ bền ôxy hóa, chống ma sát và chống ăn mòn, ở dãy nhiệt độ lớn (thấp và cao) CKS Điều kiện làm việc dầu ở nhiệt độ ổn định rất thấp, thấp và rất cao với tải trọng nhẹ 1) Phụ lục C.A 2) Các sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao thường là dầu tổng hợp do dầu khoáng không đảm bảo tốt Dầu Nhóm CKS ở dãy nhiệt độ lớn (thấp và cao) làm việc ở tải trọng nặng CKT Điều kiện làm việc dầu ở nhiệt độ ổn định rất thấp, thấp và rất cao với tải trọng nhẹ Dầu phun tia liên tục Mỡ nhờn chịu cực áp có tính năng AW (Anti-Wear) CKGa Điều kiện tải trọng nhẹ Xem Phụ lục C.A (còn tiếp)
  30. 30. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-6:1990 – NHÓM C: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 30 / 96 Nhóm Ứng dụng chung Ứng dụng đặc biệt Thông tin chi tiết Thành phần & đặc tính Cấp ISO-L Lĩnh vực ứng dụng Ghi chú C Truyền động bánh răng Bánh răng hở có thể lắp đặt với sự đảm bảo về an toàn Bôi trơn gián đoạn hay nhỏ giọt hay theo thiết kế cơ khí Dầu có thành phần nhựa đường (bituminous) với tính năng chống ăn mòn CKH Bánh răng hình trụ hoặc hình nón (xiên góc) hoạt động trong môi trường nhiệt độ trung bình, với tải trọng nhẹ 1) Phụ lục C.A 2) Dầu Nhóm AB theo ISO 6743-1 có thể được dùng như Nhóm CKJ 3) Có thể dùng với chất pha loãng dễ bay hơi (CKH-DIL, CKJ-DIL) Dầu Nhóm CKH có tăng cường EP (Extreme Pressure) và AW (Anti-Wear) CKJ Mỡ nhờn tăng cường EP, AW, chống ăn mòn, và ổn định nhiệt CKLa Bánh răng hình trụ hoặc hình nón hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao và rất cao, với tải trọng nặng Xem Phụ lục C.A Bôi trơn gián đoạn Dầu có tính năng chống kẹt xước cho phép làm việc trong điều kiện cực áp (EP), và dầu có tính năng chống ăn mòn CKM Điều kiện làm việc tải trọng rất nặng không thường xuyên Dầu không thể phun tia a Các sản phẩm loại này có thể là một số loại Mỡ nhờn. Các loại Mỡ nhờn này theo tiêu chuẩn ISO 9743-9 nên được tư vấn bởi nhà cung cấp.
  31. 31. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-6:1990 – NHÓM C: TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 31 / 96 PHỤ LỤC C.A Để lập tiêu chuẩn phân loại này, có 02 nhóm yếu tố quan trọng cần xét đến: Môi trường làm việc; và Điều kiện làm việc của bánh răng (tải trọng cùng tốc độ trượt). Trên đây không phải là các yếu tố duy nhất cần xét đến khi lựa chọn dầu nhờn, nhưng do tính quan trọng và thiết yếu nên các yếu tố này cần phải được xác định. Các bảng tiếp sau mang tính hướng dẫn khi lựa chọn dầu mỡ nhờn, tuy nhiên đây cũng chỉ là sự tham khảo. Tính ổn định nhiệt của dầu hoặc môi trường nhiệt độ Rất thấp < -34o C Thấp < -34o C đến -16o C Bình thường -16o C đến +70o C Trung bình +70o C đến +100o C Cao +100o C đến +120o C Rất cao > +120o C Điều kiện làm việc của bánh răng Điều kiện Diễn giải Tải trọng nhẹ Tải trọng làm việc thường nhỏ hơn 500 MPa (MegaPascal; 500 N/mm2 ) và với tốc độ trượt tối đa (vg ) trên bề mặt bánh răng nhỏ hơn 1/3 bước răng trượt trên trục quay. Tải trọng nặng Tải trọng làm việc thường lớn hơn 500 MPa (MegaPascal; 500 N/mm2 ) và với tốc độ trượt tối đa (vg ) trên bề mặt bánh răng lớn hơn 1/3 bước răng trượt trên trục quay. Qui đổi: 1 N/mm2 = 10,194 kg/cm2
  32. 32. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNHCÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU MÁY NÉNDẦU MÁY NÉN COMPRESSOR OILCOMPRESSOR OIL CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 32 / 96
  33. 33. 33 / 96 Dầu máy nén bao gồm dầu máy nén khí và dầu máy nén lạnh (dầu máy lạnh). Trong công nghiệp dầu khí, máy nén có những ứng dụng như nén khí đồng hành, nén khí thiên nhiên để hóa lỏng, để tồn chứa hoặc vận chuyển khí dưới dạng nén hóa lỏng, để phân tích các thành phần hóa học… Trong công nghiệp hóa chất, máy nén dùng để nén và hóa lỏng không khí, phân tích khi nitơ và ôxy trong các nhà máy sản xuất phân đạm… Máy nén còn có ứng dụng trong kỹ nghệ lạnh và các máy hút chân không. Yêu cầu bôi trơn cho các máy nén rất khác nhau và tùy thuộc vào kiểu máy nén, kiểu khí được nén… Ngoài ra việc bôi trơn chịu ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ vận hành. Về mặc nguyên lý và cơ học, các máy nén khí và máy lạnh có điểm khác nhau cơ bản là sự ảnh hưởng của khí lên dầu bôi trơn. Đối với máy nén lạnh và máy điều hòa nhiệt độ cần phải hết sức chú ý đến việc tác nhân làm lạnh luôn được trộn lẫn với dầu trong quá trình tuần hoàn. Máy nén làm tăng áp suất của khí hoặc hỗn hộp các khí và chuyển chúng đến nơi cần sử dụng. Ngược lại, máy chân không làm giảm áp suất xuống thấp hơn áp suất khí quyển và theo cách nhìn nhận này thì máy nén hoạt động theo chiều ngược với bơm chân không. Vì vậy dầu bôi trơn và việc bôi trơn đối với các bơm chân không cũng được gộp luôn vào phần dầu máy nén. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU MÁY NÉN – COMPRESSOR OIL
  34. 34. 34 / 96 Máy nén gồm có 2 loại chính: Máy nén kiểu thể tích (dòng gián đoạn), gồm các loại: cylinder-piston, rotor. Máy nén kiểu động lực (dòng liên tục), gồm các loại: ly tâm, trục vít, kiểu dòng hỗn hợp… Máy nén khí kiểu động lực cũng được gọi là máy nén kiểu turbine. Với 2 loại máy nén nói trên, dầu bôi trơn và khí tiếp xúc mạnh trong điều kiện liên tục tiếp xúc với bề mặt kim loại ở áp suất và nhiệt độ cao. Khí càng bị nén thì nhiệt độ phát ra càng cao. Nhiệt độ sinh ra có thể lên đến 270o C khi áp suất đẩy nằm trong khoảng 750-820kPa trong kỳ nén thứ nhất. Điều kiện làm việc như vậy sẽ thúc đẩy các phản ứng hóa học của chất bôi trơn, trong đó chủ yếu sẽ tạo ra quá trình ôxy hóa. Khi quá trình ôxy hóa diễn ra, các hợp chất bị ôxy hóa sẽ tiếp tục bị polymer hóa, tạo ra các chất có tính nhớt để đến một giai đoạn nào đó nó sẽ trở nên không tan trong dầu (kết tủa), đây là nguyên nhân tạo ra nhựa và bùn cặn lắng lại trong dầu máy nén. Chức năng chính của dầu máy nén là: Bôi trơn, làm giảm ma sát, chống mài mòn; Tản nhiệt, làm mát máy; Làm kín buồng nén; Chống ăn mòn linh kiện, thiết bị. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU MÁY NÉN – COMPRESSOR OIL
  35. 35. 35 / 96 STT CẤP ĐỘ NHỚT ISO 3448 ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC Ở 40oC STT CẤP ĐỘ NHỚT ISO 3448 ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC Ở 40oC 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 VG 2 VG 3 VG 5 VG 7 VG 10 VG 15 VG 22 VG 32 VG 46 VG 68 1,9 - 2,4 2,8 - 3,5 4,1 - 5,0 6,1 - 7,4 9,0 - 11,0 13,5 - 16,5 19,8 - 24,2 28,8 - 35,2 41,4 - 50,6 61,2 - 74,8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 VG 100 VG 150 VG 220 VG 320 VG 460 VG 680 VG 1000 VG 1500 VG 2200 VG 3200 90,0 - 110,0 135,0 - 165,0 198,0 - 242,0 288,0 - 352,0 414,0 - 506,0 612,0 - 748,0 900,0 - 1.100,0 1.350,0 - 1.650,0 1.980,0 - 2.420,0 2.880,0 - 3.520,0 Dầu máy nén được chia làm 03 nhóm chủ yếu nêu sau: Dầu máy nén khí (có độ nhớt nằm trong dãy từ VG22 đến VG460; VG: Viscosity Grade); Dầu máy nén lạnh (có độ nhớt nằm trong dãy từ VG15 đến VG100); và Dầu bơm chân không: thường sử dụng các dầu chuyên dụng có áp suất hơi thấp ở nhiệt độ làm việc cho các bơm chân không để tạo chân không cao và siêu cao. Dầu nhờn loại này được sản xuất từ các dầu khoáng gốc naphten hoặc parafin bằng chưng cất phân tử với độ ổn định ôxy hóa cao và độ ổn định nhiệt tốt. Một nhóm dầu khác dùng cho bơm chân không là các este tổng hợp. được sử dụng rộng rãi nhất thuộc loại này là di-n- butyl- và di-n-octylphtalat. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU MÁY NÉN – COMPRESSOR OIL
  36. 36. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-3:1981 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM D: MÁY NÉN 36 / 96 LĨNH VỰC SỬ DỤNG MÁY MÓC KẾT CẤU BỘ PHẬN BÔI TRƠN THÀNH PHẦN & ĐẶC TÍNH CẤP ISO ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG GHI CHÚ Máy nén khí Máy nén khí có thiết bị bôi trơn áp lực của buồng nén. Bơm piston: con trượt và dẫn hướng. Bơm rôto có bộ phận tra dầu nhỏ giọt (kiểu cánh). Dầu khoáng DAA DAB DAC Chế độ làm việc nhẹ. Chế độ làm việc trung bình. Chế độ làm việc nặng. Chú thích chi tiết về các chế độ làm việc tham khảo Bảng 3_b1 và 3_b2 tiếp sau. Bơm rôto có bộ phận tra dầu nhanh (kiểu cánh, trục vít). DAG DAH DAI Chế độ làm việc nhẹ. Chế độ làm việc trung bình. Chế độ làm việc nặng. Máy nén khí, máy nén piston và rôto không có hệ thống bôi trơn. Máy nén chất lỏng vành và máy nén dạng trục khuỷu dùng nước. Phù hợp với dầu truyền động bánh răng ổ trục và các cơ cấu vận hành. Bơm chân không Máy nén động lực bơm chân không có hệ thống bôi trơn buồng nén. Máy nén tuabin ly tâm, máy nén tuabin, trục piston, máy nén rôto giọt, máy nén rôto bịt kín bằng dầu nhờn (kiểu trục và cánh). Bơm chân không bít kín bằng dầu nhờn (rôto cánh và lòxo) Dầu khoáng và dầu tổng hợp DVA DVB DVC DVD DVE DVF Độ chân không thấp, cho khí không hoạt tính. Độ chân không thấp cho khí axít. Độ chân không trung bình cho khí không hoạt tính. Độ chân không trung bình cho khí axít. Độ chân không cao, cho khí không hoạt tính. Độ chân không cao, cho khí hoạt tính. Vật liệu bôi trơn ổ trục. Độ chân không thấp (từ 0 ÷ 102 Pa). Độ chân không trung bình (từ 102 ÷10-1 Pa). Độ chân không cao (từ 10-1 ÷10-5 Pa)
  37. 37. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-3:1981 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM D: MÁY NÉN 37 / 96 Bảng 3_b1 Nhóm dầu máy nén khí piston CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CẤP ISO ĐIỀU KIỆN HOẠT ĐỘNG Nhẹ DAA Hoạt động theo chu kỳ: Đủ thời gian để làm lạnh giữa các chu kỳ, áp suất đầu ra > 106 Pa. Hoạt động liên tục: Nhiệt độ đầu ra 100o C, hạ áp suất cấp < 3:1 hoặc áp suất đầu ra: 106 Pa. Nhiệt độ đầu ra 140o C hoặc hạ áp suất cấp lớn hơn 3:1. Trung bình DAB Hoạt động chu kỳ: Không đủ thời gian làm lạnh giữa các chu kỳ, áp suất đầu ra tới 106 Pa. Nhiệt độ đầu ra hơn 160o C và áp suất hơn 106 Pa. Nhiệt độ đầu ra từ 140o C đến 160o C hoặc hạ áp cấp lớn hơn 3:1. Nặng DAC Hoạt động chu kỳ và liên tục: các thông số giống như chế độ trung bình nhưng quan tâm tới độ tạo cốc trên đường hút khi sử dụng dầu nhờn ở chế độ làm việc trung bình. Bảng 3_b2 Nhóm dầu máy nén trục rôto và máy nén khí kiểu cánh CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CẤP ISO ĐIỀU KIỆN HOẠT ĐỘNG Nhẹ DAG Nhiệt độ không khí đầu ra nhỏ hơn 110o C. Trung bình DAH Nhiệt độ không khí đầu ra từ 100 đến 110o C. Nặng DAI Nhiệt độ không khí đầu ra lớn hơn 110o C.
  38. 38. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNHCÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU THỦY LỰCDẦU THỦY LỰC HYDRAULIC OILHYDRAULIC OIL CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 38 / 96
  39. 39. 39 / 96 “Thủy lực” được diễn giải là sự chuyển hóa năng lượng và tín hiệu thông qua chất lỏng; lực được truyền đến hệ thống kiểm soát, điều khiển và chuyển động. Dầu thủy lực sản xuất từ dầu khoáng, dầu tổng hợp và chất lỏng chống cháy được sử dụng rộng khắp trong tất cả máy móc và thiết bị. Dầu thủy lực có mặt ở mọi nơi trong cuộc sống. Hiếm có máy móc, thiết bị nào hoạt động mà không sử dụng đến hệ thống thủy lực. Các thành phần chính trong hệ thống thủy lực bao gồm: Bơm và động cơ (vd. hệ thống truyền động bánh răng, bơm piston, cánh quạt); Hydraulic Cylinder (xylanh thủy lực, vd. đơn hoặc đa tác vụ); Valves (vd. valve điều áp, valve điều hướng); Hệ thống tuần hoàn (vd. két dầu, bộ lọc dầu, bồn tăng áp, đường ống dẫn dầu); Roăn (gasket), niêm (seals)...; CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU THỦY LỰC – HYDRAULIC OIL
  40. 40. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-4:2001 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM H: HỆ THỦY LỰC 40 / 96 Nhóm Ứng dụng chung Ứng dụng đặc biệt Thông tin chi tiết Thành phần & đặc tính Cấp ISO-L Lĩnh vực ứng dụng Ghi chú H Hệ thống thủy lực Thủy tĩnh Dầu khoáng tinh chế không tự nhiên HH Dầu tinh chế tăng cường tính năng chống rỉ và tăng độ bền ôxy hóa. HL Dầu nhóm HL có tăng cường tính năng chống mài mòn. HM Các hệ thống thủy lực thông thường với chi tiết chịu lực cao. Dầu nhóm HL có tăng cường độ nhớt và độ bền nhiệt. HR Dầu nhóm HM có tăng cường độ nhớt và độ bền nhiệt. HV Máy móc, thiết bị ngành xây dựng và hàng hải. Dầu tổng hợp không có tính năng chống cháy đặc biệt. HS Tính năng đặc biệt Ứng dụng ở những nơi có yêu cầu về dầu thân thiện môi trường. Triglycerides HETG Các hệ thống thủy lực thông dụng (di động) (a) Polyglycols HEPG Dầu tổng hợp Esters HEES Polyalphaolefin và các sản phẩm gốc hydrocarbon HEPR (còn tiếp)
  41. 41. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-4:2001 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM H: HỆ THỦY LỰC 41 / 96 Nhóm Ứng dụng chung Ứng dụng đặc biệt Thông tin chi tiết Thành phần & đặc tính Cấp ISO-L Lĩnh vực ứng dụng Ghi chú H Hệ thống thủy lực Thủy tĩnh Hệ thống thủy lực khe trượt Dầu nhóm HM với tính năng chống ma sát trượt/dính HG Thiết bị kết hợp giữa hệ thống thủy lực và trục quay khe trượt với sự giảm thiểu độ rung và ngắt quãng (ma sát trượt/dính) ở tốc độ làm việc chậm. Các loại dầu này thường là dầu đa dụng nhưng không đồng nghĩa chúng hoạt động tốt trong mọi hệ thống thủy lực. Ứng dụng ở những nơi yêu cầu dầu chống cháy Dầu tạo nhũ với nước HFAE Thường trên 80% hàm lượng nước. Dung môi pha nước HFAS Nước tạo nhũ với dầu HFB Nước kết hợp polymer HFC Thường trên 35% hàm lượng nước (b) Dầu tổng hợp 0 nước và có phosphate esters HFDR (b) Dầu tổng hợp không nước và chất khác HFDU Thủy động học Truyền tự động HA Nhóm ứng dụng này chưa được thử nghiệm toàn diện và có thể sẽ được bổ sung sau. Bộ ghép và bộ chuyển HN (a) Thành phần tối thiểu của chất lỏng (dầu) chuyên dụng trong hàm lượng là 70% (m/m). (b) Chất lỏng (dầu) chuyên dụng loại này cũng có thể thoả các điều kiện sinh thái (phân hủy và vô độc) như nhóm HE.
  42. 42. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNHCÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU TUABINDẦU TUABIN TURBINE OILTURBINE OIL CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 42 / 96
  43. 43. 43 / 96 Động cơ turbine hơi nước đã xuất hiện hơn 90 năm, đây là các động cơ chuyển năng lượng hơi nước sang cơ năng. Nhiệt độ buồng hơi turbine có thể lên đến 560o C và áp suất từ 130-240bar, điều này đòi hỏi phải sử dụng đến dầu nhờn. Dầu turbine không có phụ gia trước đây hiện không còn đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật đề ra, khoảng 50 năm trở lại đây dầu turbine đều có sử dụng phụ gia chống ăn mòn, cũng như EP (Extreme Pressure: Cực Áp) và AW (Anti Wear: Chống Mài mòn). Yêu cầu về dầu turbine được quyết định bởi bản thân động cơ turbine (hơi nước, gas...) và điều kiện làm việc, chủ yếu bao gồm: Sự bôi trơn thủy động học cho ổ trục và bôi trơn cho hệ truyền động bánh răng; Tính tản nhiệt tốt; Chất lỏng chuyên dụng cho việc kiểm soát và tuần hoàn an toàn; Giảm ma sát và chống mài mòn, chống ăn mòn thiết bị... Bên cạnh các yêu cầu cơ khí thủy động học ở trên, dầu turbine còn phải bảo đảm các yêu cầu hóa lý nêu sau: Độ ổn định trong quá trình làm việc dài và liên tục; Độ bền thủy phân (đặc biệt của các phụ gia thành phần); Chống ăn mòn ngay cả trong môi trường nước, hơi nước và/hoặc ngưng tụ khí; Đảm bảo tính tách nước (hơi nước và ngưng tụ hơi nước); Nhả khí nhanh và độ tạo bọt thấp; Độ lọc tốt với độ tinh khiết cao. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU TUABIN – TURBINE OIL
  44. 44. PHÂN LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP TIÊU CHUẨN ISO 6743-5:1999 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM T: DẦU TURBINE 44 / 96 Ứng dụng chung Thành phần & Đặc tính Mã ISO-L Ứng dụng chuyên dụng 1) Turbine hơi nước, nối trực tiếp hoặc kết nối truyển động với bộ phát, điều kiện thông thường. Dầu khoáng tinh lọc, chứa thành phần phụ gia chống ôxy hóa và chống ăn mòn. TSA Máy phát điện, các hệ truyền động công nghiệp cùng hệ thống điều khiển liên quan, động cơ máy thủy, nơi không có yêu cầu nâng cao hệ tải của bộ truyền động bánh răng.2) Turbine gas, nối trực tiếp hoặc kết nối truyển động với bộ phát, điều kiện thông thường. TGA 3) Turbine hơi nước, nối trực tiếp hoặc kết nối truyển động với bộ phát, điều kiện làm việc cao. Dầu khoáng tinh lọc, chứa thành phần phụ gia chống ôxy hóa và chống ăn mòn, cộng thêm phụ gia cực áp EP (Extreme Pressure) cho hệ truyền động bánh răng. TSE Máy phát điện, các hệ truyền động công nghiệp cùng hệ thống điều khiển liên quan, động cơ máy thủy, nơi có yêu cầu cao về hệ tải của bộ truyền động bánh răng.4) Turbine gas, nối trực tiếp hoặc kết nối truyển động với bộ phát, điều kiện làm việc cao. TGE 5) Turbine gas, nối trực tiếp hoặc kết nối truyển động với bộ phát, điều kiện làm việc rất cao. Dầu khoáng tinh lọc, chứa thành phần phụ gia chống ôxy hóa và chống ăn mòn – đáp ứng môi trường nhiệt độ cao. TGB TGSB (= TSA+TGB) Máy phát điện, các hệ truyền động công nghiệp cùng hệ điều khiển liên quan, nơi có yêu cầu kháng nhiệt tốt trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao. 6) Dầu khác (theo ISO 6749-5 và ISO/CD 8068) a) TSC: Dầu turbine hơi nước tổng hợp không có tính năng chống cháy; b) TSD: Dầu turbine hơi nước tổng hợp với thánh phần phosphate esters có tính chống cháy (alkyl phosphate ester); c) TGC: Dầu turbine gas tổng hợp không có tính năng chống cháy; d) TGD: Dầu turbine gas tổng hợp với thánh phần phosphate esters có tính chống cháy (alkyl phosphate ester); e) TCD: Chất lỏng chuyên dụng tổng hợp cho hệ thống điều khiển, dựa trên thành phần phosphate esters có chống cháy.
  45. 45. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNHCÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU GIA CÔNG KIM LOẠIDẦU GIA CÔNG KIM LOẠI METALWORKING OILMETALWORKING OIL CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 45 / 96
  46. 46. 46 / 96 CÁC CHỦNG LOẠI DẦU CÔNG NGHIỆP CHÍNH DẦU GIA CÔNG KIM LOẠI – METALWORKING OIL Tiêu chuẩn ISO 6743-7, phân loại theo Nhóm M: Dầu Gia công Kim loại L-MHA: Chất lỏng chuyên dụng có thể có tính năng chống ăn mòn; L-MHB: Chất lỏng chuyên dụng Nhóm MHA có thêm tính năng giảm ma sát; L-MHC: Nhóm MHA có thêm EP (Extreme Pressure: Cực Áp), không hoạt hóa; L-MHD: Nhóm MHA có thêm EP (Extreme Pressure: Cực Áp), hoạt hóa; L-MHE: Nhóm MHB có thêm EP (Extreme Pressure: Cực Áp), không hoạt hóa; L-MHF: Nhóm MHB có thêm EP (Extreme Pressure: Cực Áp), hoạt hóa; L-MHG: Mỡ nhờn, chất kết dính, waxes pha trực tiếp hoặc với nước vào Nhóm MHA; L-MHH: Dạng xà phòng, dạng bột, chất bôi trơn .v.v... được pha trộn lẫn vào nhau; L-MAA: Cô đặc, khi pha nước nhũ sữa (milky emulsions) tạo ra có tính chống ăn mòn (anti-corrosion); L-MAB: Nhóm MAA có tăng cường tính năng giảm ma sát (friction-reducing); L-MAC: Nhóm MAA có thêm EP (Extreme Pressure: Cực Áp) theo L-MAI; L-MAD: Nhóm MAB có thêm EP (Extreme Pressure: Cực Áp); L-MAE: Cô đặc, khi pha nước nhũ mờ (translucent/micro- emulsions) tạo ra có tính chống ăn mòn; L-MAF: Dạng cô đặc của Nhóm MAE có thêm tính năng giảm ma sát và/hoặc EP; L-MAG: Cô đặc, khi pha nước dung dịch trong suốt (transparent solutions) tạo ra có tính chống ăn mòn; L-MAH: Dạng cô đặc của Nhóm MAG có thêm tính năng giảm ma sát và/hoặc EP; L-MAI: Mỡ nhờn và chất kết dính pha trộn với nước
  47. 47. CÁC CHỦNG LOẠI DẦU NHỜNCÁC CHỦNG LOẠI DẦU NHỜN MỠ NHỜNMỠ NHỜN GREASEGREASE CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 47 / 96
  48. 48. 48 / 96 Theo các nghiên cứu lịch sử, có thể suy đoán rằng người Sumerian (3.500-2.500 trước CN) và sau đó là người Ai Cập (1.400 trước CN) đã sử dụng các loại dầu thực vật hoặc dầu ôliu theo dạng mỡ để tra vào các bánh xe. Mỡ nhờn đầu tiên của ngành công nghiệp được Partridge chế tạo ra năm 1835 là dạng mỡ nhờn calcium từ dầu thực vật hoặc dầu ôliu. Mỡ nhờn từ dầu khoáng có thể đã được giới thiệu bởi Raecz vào năm 1845. Mỡ nhờn được định nghĩa là các sản phẩm dạng từ rắn (solid) đến bán lỏng (semi-fluid) cấu thành từ sự phân tán của các phân tử cô đặc bên trong dầu nhờn. Mỡ nhờn thường được pha trộn thêm các thành phần khác để đạt một số tính năng kỹ thuật đề ra. Mỡ nhờn có nhiều lợi điểm so với dầu nhờn, vd. không bị vấn đề khởi động – tắt máy, trám kín hệ thống, ít bị nhiễm tạp chất... Tuy nhiên, mỡ nhờn cũng có các bất lợi so với dầu nhờn, vd. không tản nhiệt, tốc độ chậm do độ nhớt cao, dễ bị ảnh hưởng bởi các tác nhân ôxy hóa do các phân tử ion hóa và tiết diện lớn. MỠ NHỜN – GREASE GIỚI THIỆU & MÔ TẢ MỠ NHỜN
  49. 49. 49 / 96 MỠ NHỜN – GREASE DIỄN GIẢI CÁCH THỨC KÝ HIỆU & PHÂN LOẠI MỠ NHỜN THEO ISO 6743-9:2003 Bảng G1: Cách thức ký hiệu sản phẩm mỡ nhờn ISO L X Ký tự 1 Ký tự 2 Ký tự 3 Ký tự 4 Số NLGI Tiếp đầu ngữ ISO Loại dầu Nhóm mỡ Nhiệt độ làm việc thấp Nhiệt độ làm việc cao Lẫn nước Khả năng làm việc trong điều kiện cực áp (EP: Extreme Pressure) Tính đồng nhất Ví dụ: ISO-L-XBEGB 00 Bảng G2: Dãy nhiệt độ làm việc Ký tự 1 Ký tự 2 Nhiệt độ làm việc thấp Nhiệt độ làm việc cao Nhiệt độ (o C) Ký tự 1 Nhiệt độ (o C) Ký tự 2 0 A 60 A -20 B 90 B -30 C 120 C -40 D 140 D < -40 E 160 E 180 F > 180 G
  50. 50. 50 / 96 MỠ NHỜN – GREASE DIỄN GIẢI CÁCH THỨC KÝ HIỆU & PHÂN LOẠI MỠ NHỜN THEO ISO 6743-9:2003 Bảng G3: Mức kháng nước và chống ăn mòn Độ nhiễm nướca Chống rỉ sétb Ký tự 3 L L L M M M H H H L M H L M H L M H A B C D E F G H I a L: khô (không nhiễm); M: tĩnh (nhiễm chưa lẫn); H: lẫn nước (nhiễm nặng); b L: không bảo vệ; M: bảo vệ khi có nhiễm nước; H: bảo vệ khi nhiễm nước mặn. Bảng G4: Khả năng bôi trơn trong điều kiện tải trọng nặng Tính năng Cực áp (EP: Extreme Pressure) Ký tự 4 Không có A Có tính năng EP B
  51. 51. 51 / 96 MỠ NHỜN – GREASE DIỄN GIẢI CÁCH THỨC KÝ HIỆU & PHÂN LOẠI MỠ NHỜN THEO ISO 6743-9:2003 Bảng G5: Hệ số NLGI (National Lubricating Grease Institute, USA) Hệ số NLGI Độ xuyên kim (penetration) sau 60 lần nện/nén chặt ở 25o C (0.1mm) Hình thái bên ngoài Ứng dụng 000 00 0 1 2 3 4 5 6 445-475 400-430 355-385 310-340 265-295 220-250 175-205 130-160 85-115 Lỏng Hơi lỏng (Semi-fluid) Rất mềm dẻo Mềm dẻo (Soft) Mỡ nhờn “thông dụng” Rắn Rất rắn Cứng Rất cứng (Soap-like) Bánh răng Vòng bi (bạc đạn) Puli (pulley, block) CHÚ GIẢI: (1). PENETRATION (ĐỘ XUYÊN KIM): là độ sâu, theo 1/10 millimeter, mà một vật nhọn hình chóp nón bằng kim loại thông thường trong điều kiện thông thường sẽ xuyên thấu bề mặt mỡ nhờn. Độ xuyên kim (penetration) càng lớn thể hiện mỡ nhờn càng lỏng do khoảng cách xuyên thấu lớn. (2). STROKE (NỆN/NÉN): mẫu mỡ nhờn thí nghiệm được cho vào bộ thử và nện/nén chặt 60 lần trong điều kiện mẫu mỡ nhờn lẫn bình chứa đều ở nhiệt độ 25o C.
  52. 52. 52 / 96 MỠ NHỜN – GREASE TIÊU CHUẨN SO 6743-9:2003 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM X: MỠ NHỜN Ứng dụng chung Các yêu cầu ứng dụng Ký hiệu ISO-L Dãy nhiệt độ làm việc Độ nhiễm nước Ký tự 3 Tải trọng (EP) Ký tự 4 Hệ số NLGINhiệt độ thấpa (o C) Ký tự 1 Nhiệt độ caob (o C) Ký tự 2 Bôi trơn với yêu cầu dùng mỡ nhờn 0 A 60 90 120 140 160 180 > 180 A B C D E F G Khả năng thỏa các điều kiện bôi trơn trong môi trường nhiễm nước, và độ chống rỉ theo bảng G3. A B C D E F G H I Khả năng bôi trơn của mỡ nhờn trong điều kiện tải trọng cao đòi hỏi tính năng cực áp (EP: Extreme Pressure) theo bảng G4. A B Kết hợp áp số theo hệ số NLGI tương thích theo bảng G5. Việc ký hiệu sản phẩm được thực hiện bằng việc kết hợp ký tự “X” cùng với các ký tự 1, 2, 3, 4 và hệ số NLGI. Vd: ISO-L- XBEGB 00 -20 B 60 90 120 140 160 180 > 180 A B C D E F G -30 C 60 90 120 140 160 180 > 180 A B C D E F G (còn tiếp)
  53. 53. 53 / 96 MỠ NHỜN – GREASE TIÊU CHUẨN SO 6743-9:2003 – PHÂN LOẠI THEO NHÓM X: MỠ NHỜN Ứng dụng chung Các yêu cầu ứng dụng Ký hiệu ISO-L Dãy nhiệt độ làm việc Độ nhiễm nước Ký tự 3 Tải trọng (EP) Ký tự 4 Hệ số NLGINhiệt độ thấpa (o C) Ký tự 1 Nhiệt độ caob (o C) Ký tự 2 -40 D 60 90 120 140 160 180 > 180 A B C D E F G Khả năng thỏa các điều kiện bôi trơn trong môi trường nhiễm nước, và độ chống rỉ theo bảng G3. A B C D E F G H I Khả năng bôi trơn của mỡ nhờn trong điều kiện tải trọng cao đòi hỏi tính năng cực áp (EP: Extreme Pressure) theo bảng G4. A B Kết hợp áp số theo hệ số NLGI tương thích theo bảng G5. Việc ký hiệu sản phẩm được thực hiện bằng việc kết hợp ký tự “X” cùng với các ký tự 1, 2, 3, 4 và hệ số NLGI. Vd: ISO-L- XBEGB 00 < -40 E 60 90 120 140 160 180 > 180 A B C D E F G a Nhiệt độ khảo sát thấp nhất khi khởi động hoặc chạy máy, hoặc khi bơm mỡ nhờn. b Nhiệt độ cao nhất của thiết bị được bôi trơn trong quá trình hoạt động. (tiếp theo) Mỡ nhờn thường gồm hai loại: Thông dụng nhất là Mỡ nhờn Lithium; loại này có độ tan chảy từ 190o C đến 220o C, tuy nhiên nhiệt độ làm việc tối đa là 120o C. Mỡ nhờn Calcium có độ tan chảy thấp hơn Lithium, nhưng có khả năng kháng nước cao hơn.
  54. 54. TÀI LIỆU THAM KHẢO DẦU ĐỘNG CƠ Copyright © 2010 AP SAIGON PETRO JSC CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 54 / 96
  55. 55. GIỚI THIỆU Về mặt kỹ thuật và thương mại, Dầu Động cơ chiếm đa phần (±60%) với ưu thế vượt trội trong các sản phẩm dầu mỡ nhờn và chất lỏng chuyên dụng. Dầu Động cơ đóng vai trò rất rộng, đáp ứng nhiều yêu cầu tính năng trong các động cơ (xe ôtô, xe khách, xe tải, máy kéo, máy gặt, máy móc xây dựng...). Nhiệm vụ cơ bản nhất của Dầu Động cơ là bảo đảm sự giảm ma sát của tất cả linh kiện trong mọi điều kiện hoạt động của động cơ. Bên cạnh nhiệm vụ giảm ma sát, Dầu Động cơ còn đáp ứng các tính năng khác từ trám kín xy-lanh (cylinder) cho đến việc di chuyển cặn, muội, mạt kim loại đến lọc dầu (tẩy rửa và làm sạch động cơ). Dầu Động cơ đảm bảo việc giảm ma sát, chống mài mòn, đảm bảo lưu chuyển và bơm dầu trong các điều kiện nhiệt độ thấp đến cao, với dãy nhiệt độ từ dưới -40o C đến trên 100o C. Với các yêu cầu ngày càng cao đối với dầu nhờn cho động cơ diesel (vd. đến 100.000km mới thay dầu, giảm khí thải...), để thể hiện sự đáp ứng các yêu cầu này dầu động cơ thường được gán các ký hiệu HD (Heavy Duty: công việc/tải trọng nặng), SHPD (Super High Performance Diesel: dầu động cơ diesel công việc/tải trọng khắt khe), và XHPD (Extra High Performance Diesel: cho công việc/tải trọng rất khắc nghiệt). 55 / 96
  56. 56. PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN SAE J300 (THÁNG 07/2001) 56 / 96 (SAE: Society of Automotive Engineers) Cấp độ nhớt SAE Độ nhớt (quay) Biểu kiến Nhiệt độ thấp (mPa s; cP) tại Nhiệt độ theo o C (CCS) Độ nhớt (bơm) Khởi động Nhiệt độ thấp (mPa s; cP) tại Nhiệt độ theo o C (MRV) Độ nhớt Động học Tỉ lệ Trượt thấp tại 100o C (mm2 s-1 ; cSt) Độ nhớt Tỉ lệ Trượt cao tại 150o C và 106 s-1 (mPa s; cP) Tối đa Tối đa Tối thiểu Tối đa Tối thiểu 0 W 5 W 10 W 15 W 20 W 25 W 20 30 40 40 50 60 6200 tại -35 6600 tại -30 7000 tại -25 7000 tại -20 9500 tại -15 13000 tại -10 – – – – – -- 60 000 tại -40 60 000 tại -35 60 000 tại -30 60 000 tại -25 60 000 tại -20 60 000 tại -15 – – – – – – 3.8 3.8 4.1 5.6 5.6 9.3 5.6 9.3 12.5 12.5 16.3 21.9 – – – – – – < 9.3 <12.5 <16.3 <16.3 <21.9 <26.1 – – – – – – 2.6 2.9 2.9* 3.7** 3.7 3.7 * cho các cấp độ 0W-40, 5W-40, 10W-40 ** cho các cấp độ 15W-40, 20W-40, 25W-40 và 40 Đơn cấp CHÚ THÍCH: + Độ nhớt (quay) Biểu kiến Nhiệt độ thấp: Low Temperature Cranking Viscosity + CCS: Cold Cranking Simulators + Độ nhớt (bơm) Khởi động Nhiêt độ thấp: Low Temperature Pumping Viscosity + MRV: Mini-Rotary Viscometer + Độ nhớt Động học Tỉ lệ Trượt thấp: Low Shear-Rate Kinematic Viscosity + Độ nhớt Tỉ lệ Trượt cao: High Shear-Rate Viscosity + 1 cP = 1 mPa*s; 1 cSt = 1 mm2 /s (cP: CentiPoises; mPa*s: MilliPascal-second: cSt: CentiStokes)
  57. 57. DẦU ĐỘNG CƠ Tham khảo các Khuyến cáo Sử dụng 57 / 96
  58. 58. 58 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 3 tổ chức API (American Petroleum Institute), ASTM (American Society of Testing & Materials) và SAE (Society of Automotive Engineers) đã cùng lập bộ tiêu chuẩn phân loại Dầu Động cơ theo yêu cầu sử dụng. Theo đó, API định nghĩa ký tự “S” (Service Oils) dùng cho các động cơ xăng, và “C” (Commercial) dùng cho các động cơ diesel. ĐỘNG CƠ XĂNG (NHÓM “S”: SERVICE) SA Dầu động cơ thông thường có thể có tăng cường phụ gia tính năng chống đông và chống tạo bọt. Được sử dụng cho các động cơ cũ hoạt động trong điều kiện tải trọng nhẹ không đòi hỏi tính năng bảo vệ của hợp chất dầu nhờn. Sản phẩm nhóm này không nên sử dụng cho bất kỳ động cơ nào ngoại trừ có sự khuyến cáo đặc biệt của nhà sản xuất máy móc, thiết bị. SB Dầu động cơ với phụ gia tính năng thấp. Sử dụng cho động cơ xăng công suất thấp và cũ hoạt động trong điều kiện tải trọng nhẹ chỉ đòi hỏi một số tính năng bảo vệ tối thiểu của hợp chất dầu nhờn. Dầu nhờn nhóm này được sử dụng từ năm 1930 và chỉ cung cấp tính năng chống trầy xước, ngăn ngừa quá trình ôxy hóa của dầu và hạn chế mài mòn vòng bi, ổ trục. Sản phẩm nhóm này không nên sử dụng cho bất kỳ động cơ nào ngoại trừ có sự khuyến cáo đặc biệt của nhà sản xuất máy móc, thiết bị. SC Dầu động cơ sử dụng cho điều kiện tải trọng thông thường. Sản phẩm dầu nhờn có chứa các phụ gia tính năng chống tạo cốc (anti-coking; chống tạo muội than), chống tạo cặn (bùn) đen, chống lão hóa thiết bị, chống ăn mòn và chống mài mòn. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ xăng (xe khách, xe tải) sản xuất trong giai đoạn từ 1964 đến 1967, và theo khuyến cáo của nhà sản xuất. SD Dầu động cơ sử dụng trong điều kiện đòi hỏi cao hơn API-SC. Sản phẩm nhóm này có các tính năng bảo đảm hoạt động trong các điều kiện nhiệt độ thấp đến cao, cùng tất cả các tính năng của API-SC nhưng cao hơn. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ xăng (xe khách, xe tải) sản xuất trong giai đoạn từ 1968 đến 1970, và cũng vẫn có thể áp dụng cho các động cơ từ 1971 trở về sau. Sản phẩm nhóm API-SD có thể sử dụng cho các động cơ xăng được khuyến cáo dùng API-SC. (còn tiếp)
  59. 59. 59 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 ĐỘNG CƠ XĂNG (NHÓM “S”: SERVICE) (tiếp theo) SE Dầu động cơ cho các yêu cầu nghiêm ngặt và tải trọng làm việc cường độ gắt (như điều kiện giao thông “dừng và chạy”). Sản phẩm được sử dụng cho các động cơ xăng từ 1972 trở đi với bảo đảm của nhà sản xuất. Sản phẩm nhóm này có đầy đủ tất cả các tính năng của API-SC và API-SD nhưng cao hơn. Nhóm này đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn Ford M2C-9001-AA, GM 6136-M và MIL-L 46 152 A. SF Dầu động cơ cho các yêu cầu nghiêm ngặt và tải trọng làm việc cường độ gắt (như điều kiện giao thông “dừng và chạy”) và xe tải. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ xăng từ 1980 trở đi với bảo đảm của nhà sản xuất. Sản phẩm nhóm này có đầy đủ tất cả các tính năng của API-SF nhưng vượt trội ở tính năng độ bền ôxy hóa, chống mài mòn và chống tạo cặn (lưu chuyển cặn bẩn đến lọc dầu). Nhóm này đáp ứng các tiêu chuẩn Ford SSM-2C-9011A (M2C-153-B), GM 6048-M và MIL-L 46 152 B. SG Dầu động cơ xăng cho các điều kiện làm việc cường độ gắt nhất. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ xăng từ 1989 trở đi với bảo đảm của nhà sản xuất. Sản phẩm nhóm API-SG có các tính năng cao hơn API-SE và API-SF; có thể sử dụng ở các động cơ được khuyến cáo dùng API-SE và API-SF. Sản phẩm nhóm này đáp ứng tiêu chuẩn MIL-L 46 152 D. SH Sử dụng cho các động cơ xăng từ 1993 trở về sau. Nhóm sản phẩm API-SH đáp ứng các yêu cầu của CMA (Chemical Manufacturers Association) Product Approval Code of Practice (tạm dịch Qui định về Cách thức Phê chuẩn Sản phẩm của Hiệp hội các Nhà SX Hóa chất). Tính năng vượt trội hơn API-SG. Sản phẩm nhóm này đáp ứng tiêu chuẩn ILSAC GF-1 không bao hàm Thử nghiệm Tiết kiệm Năng lượng (Fuel Economy Test) nhưng với sự khác biệt rằng sản phẩm đa cấp 15W-XX (vd. 15W-40) được chấp nhận. SJ Áp dụng từ tháng 10/1996. Nhu cầu cao hơn do tính năng chống bay hơi cao hơn API-SH. SL Được giới thiệu năm 2001, và dùng cho các động cơ sản xuất từ 2004 trở về trước. Sản phẩm được thiết kế tính năng kiểm soát lắng cặn ở nhiệt độ cao tốt hơn và giảm độ tiêu hao dầu nhờn. Nhóm này có thể đáp ứng tiêu chuẩn ILSAC GF-3 cũng như “Tiết kiệm Năng lượng” (Energy Conserving). SM Được giới thiệu từ tháng 11/2004, và dùng cho tất cả các động cơ xăng hiện lưu hành. Sản phẩm được thiết kế nâng cao các tính năng chống ôxy hóa, chống lắng cặn, chống mài mòn và hoạt động tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp. Đáp ứng tiêu chuẩn ILSAC GF-4 và “Tiết kiệm Năng lượng” (Energy Conserving). Chú thích: API đã loại các nhóm “SI” và “SK” khỏi danh sách phân loại.
  60. 60. 60 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 3 tổ chức API (American Petroleum Institute), ASTM (American Society of Testing & Materials) và SAE (Society of Automotive Engineers) đã cùng lập bộ tiêu chuẩn phân loại Dầu Động cơ theo yêu cầu sử dụng. Theo đó, API định nghĩa ký tự “S” (Service Oils) dùng cho các động cơ xăng, và “C” (Commercial) dùng cho các động cơ diesel. ĐỘNG CƠ DIESEL (NHÓM “C”: COMMERCIAL) CA Sử dụng cho các động cơ xăng công suất thất và diesel thường (naturally aspirated diesel engine) dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Được dùng rộng rãi từ cuối thập niên 1940 đến thập niên 1950 nhưng hiện nay không nên sử dụng cho bất kỳ động cơ nào ngoại trừ có sự khuyến cáo đặc biệt của nhà sản xuất máy móc, thiết bị. Tương đương tiêu chuẩn MIL-L 2104 A. CB Sử dụng cho các động cơ xăng công suất thấp đến trung bình và diesel thường (naturally aspired diesel engine) dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Dầu nhờn nhóm này đáp ứng tính năng chống tạo lắng cặn ở nhiệt độ cao và chống mài mòn ổ trục. Thích hợp với các loại động cơ sản xuất từ 1949 trở về sau. Đáp ứng các tiêu chuẩn DEF 2101 D và MIL-L 2104 A Suppl. 1 (S1). CC Dầu động cơ sử dụng cho động cơ xăng và diesel hoạt động trong điều kiện thường và khắc nghiệt. Sản phẩm dầu nhờn có chứa các phụ gia tính năng chống tạo cặn (bùn) đen, chống lắng cặn ở nhiệt độ cao, và chống mài mòn. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ từ năm 1961 trở về sau. Đáp ứng tiêu chuẩn MIL-L 2104 C. CD Dầu động cơ sử dụng trong điều kiện tải trọng nặng, dùng cho các động cơ diesel thường (naturally aspirated) và diesel turbo tăng áp (turbocharged) với các yêu cầu cao về kiểm soát mài mòn và lắng cặn, hoặc sử dụng nhiên liệu có chất lượng không đồng đều và chứa hàm lượng lưu huỳnh cao. Sản phẩm nhóm này có các tính năng chống lắng cặn ở nhiệt độ cao và chống mài mòn ổ trục. Tiêu chuẩn sản phẩm này được giới thiệu từ năm 1955 và đáp ứng các tiêu chuẩn MIL-L 45 199 B (S3) và MIL-L 2104 C. CD II Tương đương API-CD với các bổ sung nhằm đáp ứng yêu cầu cho Động cơ Diesel 2 Thì Mỹ, và nâng cao tính năng bảo vệ động cơ chống lắng cặn và chống mài mòn. CE Dầu động cơ dùng cho các động cơ diesel tốc độ thấp - tải trọng nặng và tốc độ cao - tải trọng nặng, có hoặc không có turbo tăng áp (turbocharged) cho các tải trọng dao động. Nâng cao việc kiểm soát tiêu hao dầu cùng các tính năng chống cô đặc dầu, chống tạo lắng cặn piston và chống mài mòn. Được dùng cho các động cơ từ 1983 trở về sau. (còn tiếp)
  61. 61. 61 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 ĐỘNG CƠ DIESEL (NHÓM “C”: COMMERCIAL) (tiếp theo) CF Thay thế tiêu chuẩn API-CD dùng cho các động cơ diesel turbo tăng áp (turbocharged) và các động cơ diesel khác có sử dụng nhiên liệu với nhiều cấp độ chất lượng khác nhau bao gồm nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao trên 0,5% trọng lượng. Hiệu quả chống tạo lắng cặn piston, chống mài mòn và chống ăn mòn các ổ trục có linh kiện bằng đồng. Được giới thiệu từ 1994 và có thể dùng thay thế API-CD. CF-2 Dùng cho các động cơ diesel 2 thì, được giới thiệu từ 1994 và có thể thay thế API-CD II. CF-4 Dầu động cơ dùng cho các động cơ diesel 4 thì tốc độ cao. Đáp ứng các yêu cầu của API-CE với sự nâng cao các tính năng kiểm soát tiêu hao dầu và làm sạch piston. Được giới thiệu từ 1990 và có thể dùng thay thế cho API-CD hoặc API-CE. CG-4 Sử dụng cho các động cơ diesel 4 thì tải trọng nặng. Nhóm này tăng cường các tính năng kiểm soát hiệu quả chống lắng cặn piston, chống ăn mòn, chống mài mòn, chống tạo bọt, nâng cao độ bền ôxy hóa, và chống tạo muội (soot). Được giới thiệu từ 1994 và có thể thay thế API-CD, API-CE và API-CF-4. CH-4 Dùng cho các động cơ diesel 4 thì tốc độ cao sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh trên 0,5% trọng lượng. Được giới thiệu từ 1998 và có thể thay thế API-CD, API-CE, API-CF-4, API-CG-4. CI-4 Dùng cho các động cơ diesel 4 thì tốc độ cao đáp ứng các Tiêu chuẩn Giảm Khí thải 2004 (2004 Exhaust Emission Standards) áp dụng từ năm 2002. Nhóm dầu này được thiết kế nhằm gia tăng độ bền động cơ khi ứng dụng cơ chế rút khí tuần hoàn (EGR: Exhaust Gas Recirculation) và sử dụng nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh đến 0,5% trọng lượng. Được giới thiệu từ 2002 và có thể thay thế API-CD, API-CE, API- CF-4, API-CG-4, API-CH-4.
  62. 62. 62 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 3 tổ chức API (American Petroleum Institute), ASTM (American Society of Testing & Materials) và SAE (Society of Automotive Engineers) đã cùng lập bộ tiêu chuẩn phân loại Dầu Động cơ theo yêu cầu sử dụng. Theo đó, API định nghĩa ký tự “S” (Service Oils) dùng cho các động cơ xăng, và “C” (Commercial) dùng cho các động cơ diesel. MỌI ĐỘNG CƠ (TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU: ENERGY CONSERVING) (EC I) Giảm tiêu hao nhiên liệu tối thiểu 1,5% so với cấp độ nhớt tham chiếu SAE 20W-30 của động cơ xăng Buik V6 3,8 lít đời 1982. Mẫu thử dãy Chỉ số Độ nhớt - Sequence VI Test. (EC II) Giống như API-EC I nhưng giảm tiêu hao nhiên liệu tối thiểu 2,7%. EC Thay thế cho API-EC I và API-EC II. Chỉ đi chung với phẩm cấp API-SJ, API-SL, API-SM. Giảm tiêu hao nhiên liệu: 0W-20, 5W-20 >1,4%, 0W-XX, 5W-XX >1,1%, 10W-XX, khác >0,5%. Mẫu thử dãy Chỉ số Độ nhớt VI A cho độ nhớt tham chiếu 5W-30 của động cơ Ford V8 4,6 lít đời 1993.
  63. 63. 63 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO ACEA 2007 (ACEA EUROPEAN OIL SEQUENCES) Hiệp hội các Nhà Chế tạo Ôtô Châu Âu (ACEA: Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles) tiền thân là CCMC (Comité des Constructeurs du Marché Commun: Ủy ban các Nhà Chế tạo Ôtô Thông dụng) từ tháng 01/1996 đã ban hành hệ thống phân nhóm dầu ACEA thay thế cho CCMC trước đó đã hết hiệu lực. CÁCH KÝ TỰ & PHÂN BỔ Mỗi dãy phân nhóm được thiết kế gồm 2 phần, một ký tự chữ cái thể hiện PHÂN CẤP và một ký tự số thể hiện PHÂN NHÓM, vd. C4. Thêm vào đó, chỉ riêng dành cho ngành công nghiệp, mỗi dãy phân nhóm được kèm thêm 2 ký tự số thể hiện NĂM áp dụng, vd. A1/B1-04. Nhóm A/B: Dầu động cơ xăng và động cơ diesel tải trọng nhẹ A1/B1 Dầu nhờn dùng cho động cơ xăng và động cơ diesel xe ôtô con (car) + xe tải nhẹ (van) đặc biệt được thiết kế để sử dụng dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp (low friction low viscosity) với Độ nhớt ở Nhiệt độ Cao / Tỉ lệ Trượt Cao (HTHS: High Temperature / High Shear Rate Viscosity) khoảng từ 2,6 – 3,5 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết (hoặc nghi ngờ) thì nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và sách hướng dẫn sử dụng. A3/B3 Dầu nhờn có Độ nhớt ổn định (Stable Viscosity / stay-in-grade) dùng cho động cơ xăng tải trọng nặng và động cơ diesel xe ôtô con + xe tải nhẹ, và/hoặc dùng với sự chỉ định “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” (extended drain intervals: các loại dầu nhờn tổng hợp có thể sử dụng trên 16.000km mới phải thay nhớt) của nhà sản xuất động cơ, và/hoặc các loại dầu nhờn độ nhớt thất dùng nguyên/quanh năm (year-round), và/hoặc điều kiện hoạt động khắc nghiệt theo chỉ định của nhà sản xuất động cơ. A3/B4 Dầu nhờn có Độ nhớt ổn định dùng cho động cơ xăng tải trọng nặng và động cơ diesel đốt trực tiếp (Direct fuel Injection, DI: dầu diesel được đưa trực tiếp vào xylanh (cylinder); động cơ dạng này ồn hơn nhưng độ tiêu hao nhiên liệu thấp hơn từ 15% - 20%). Có thể sử dụng như A3/B3. A5/B5 Độ nhớt ổn định sử dụng “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” (extended drain intervals) trong các động cơ xăng tải trọng nặng và động cơ diesel xe ôtô con + xe tải nhẹ được thiết kế thích hợp sử dụng dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp (low friction low viscosity) với Độ nhớt ở Nhiệt độ Cao / Tỉ lệ Trượt Cao (HTHS: High Temperature / High Shear Rate Viscosity) khoảng từ 2,9 – 3,5 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. (còn tiếp)
  64. 64. 64 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO ACEA 2007 (ACEA EUROPEAN OIL SEQUENCES) (tiếp theo) Nhóm C: Dầu tương thích với chất xúc tác (Catalyst Compatibility Oils) C1 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF (Diesel Particulate Filter: bộ lọc hạt/cặn diesel) và TWC (Three Way Catalyst: bộ xúc tác ba chiều) trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng yêu cầu dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp (low friction low viscosity) và SAPS thấp (SAPS: Sulphated Ash, Phosphorus, Sulfur) với Độ nhớt ở Nhiệt độ Cao / Tỉ lệ Trượt Cao (HTHS: High Temperature / High Shear Rate Viscosity) cao hơn 2,9 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC cũng như đem lại hiệu quả sử dụng nhiên liệu. * Cảnh báo: nhóm dầu này có các giới hạn SAPS thấp nhất và có thể không thích hợp với một số loại động cơ. Nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. C2 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF và TWC trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng được thiết kế có thể sử dụng dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp và SAPS thấp với HTHS cao hơn 2,9 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC cũng như đem lại hiệu quả sử dụng nhiên liệu. * Cảnh báo: nhóm dầu này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. C3 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF và TWC trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC. * Cảnh báo: nhóm dầu này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. C4 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF và TWC trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng yêu cầu dầu với SAPS thấp và HTHS cao hơn 3,5 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC. * Cảnh báo: nhóm dầu này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. (còn tiếp)
  65. 65. 65 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO ACEA 2007 (ACEA EUROPEAN OIL SEQUENCES) (tiếp theo) Nhóm E: Dầu động cơ diesel tải trọng nặng E2 Dầu nhờn thông dụng dùng cho các động cơ diesel thường (naturally aspirated) và turbo tăng áp (turbocharged) tải trọng nặng, chu trình làm việc trung bình và nặng, và đa số các loại dầu có khoảng thời gian thay dầu bình thường (normal oil drain intervals). E4 Độ nhớt ổn định đáp ứng tuyệt hảo các quá trình kiểm soát piston, làm sạch, chống mài mòn, kiểm soát quá trình tạo muội, và ổn định độ bôi trơn. Dầu này được khuyến cáo cao dùng cho các động cơ đáp ứng các yêu cầu về khí thải Euro 1, Euro 2, Euro 3 và Euro 4, và hoạt động trong các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt, vd. điều kiện bắt buộc “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” (extended drain intervals) theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thích hợp với các động cơ không có bộ lọc hạt/cặn dầu (particulate filter) và một số động cơ EGR (Exhaust Gas Recirculation: cơ chế rút khí tuần hoàn; giảm khí thải) và một số động cơ có hệ thống giảm SCR NOx (Selective Catalytic Reduction NOx: hệ thống giảm xúc tác có chọn lọc Nitrogen Oxides). Tuy nhiên, khuyến cáo có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì thế nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng xe nếu nghi ngờ khi dùng. E6 Độ nhớt ổn định đáp ứng tuyệt hảo các quá trình kiểm soát piston, làm sạch, chống mài mòn, kiểm soát quá trình tạo muội, và ổn định độ bôi trơn. Dầu này được khuyến cáo cao dùng cho các động cơ đáp ứng các yêu cầu về khí thải Euro 1, Euro 2, Euro 3 và Euro 4, và hoạt động trong các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt, vd. điều kiện bắt buộc “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thích hợp với các động cơ có hoặc không có bộ lọc hạt/cặn dầu và các động cơ EGR và các động cơ có hệ thống giảm SCR NOx. “E6” được khuyến cáo cao sử dụng cho các động cơ có bộ lọc hạt/cặn dầu và dùng kết hợp với nhiên liệu dầu diesel hàm lượng lưu huỳnh thấp (max. 50 ppm; “parts per million”: phần triệu). Tuy nhiên, khuyến cáo có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì thế nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng xe nếu nghi ngờ khi dùng. E7 Độ nhớt ổn định đáp ứng quá trình kiểm soát làm sạch piston và nòng (bore). Hơn nữa, dầu này nâng cao khả năng chống mài mòn và chống lắng cặn hệ thống turbo tăng áp (turbocharger), kiểm soát quá trình tạo muội, và ổn định độ bôi trơn. Được khuyến cáo cao dùng cho các động cơ đáp ứng các yêu cầu về khí thải Euro 1, Euro 2, Euro 3 và Euro 4, và hoạt động trong các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt, vd. điều kiện bắt buộc “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thích hợp với các động cơ không có bộ lọc hạt/cặn dầu và đa số động cơ EGR và đa số động cơ có hệ thống giảm SCR NOx. Tuy nhiên, khuyến cáo có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì thế nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng xe nếu nghi ngờ khi dùng.
  66. 66. 66 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO “GLOBAL PERFORMANCE CLASSIFICATION FOR ENGINE OILS” Global Performance Classification for Engine Oils (tạm dịch: Phân loại Dầu động cơ Theo Tính năng Sử dụng Toàn cầu) được Hiệp hội các Nhà Chế tạo Ôtô Châu Âu (ACEA: Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles) cùng Hiệp hội các Nhà Chế tạo Động cơ Bắc Mỹ (EMA: Engine Manufacturers Association) lập ra. Đặc tả đầu tiên DHD-1 (Diesel Heavy Duty: Diesel Tải trọng Nặng) được ấn hành năm 2001. Các thử nghiệm được thực hiện vừa trên động cơ lẫn trong phòng thí nghiệm trên các nhóm dầu API CH-4, ACEA 2002 E3/E5, và DX-1 Nhật Bản. Đến 2002, nhóm DLD (Light Duty Diesel Engines) cũng đã được xác lập. Cấp Lĩnh vực ứng dụng DHD (Diesel Heavy Duty: diesel tải trọng nặng) là đặc tả ứng dụng dành cho dầu nhờn sử dụng trong các động cơ diesel tốc độ cao, 4 thì tải trọng nặng thiết kế đáp ứng các Tiêu chuẩn Giảm Khí thải (Exhaust Emission Standards) toàn cầu từ 1998 trở về sau. Dầu nhóm này cũng có thể sử dụng cho một số động cơ cũ trước đó. Việc sử dụng dầu nhờn nhóm này phải tuân theo khuyến cáo của nhà sản xuất động cơ. DHD-1 Dầu đa cấp đáp ứng các Tiêu chuẩn Giảm Khí thải 1998 trở về sau. Các thử nghiệm Mack T8, Mack T9, Commins M11, MB OM 441LA, Caterpilla 1R, Sequence III F, International 7.3 1, và Mitsubishi 4D34T4 phải được tiến hành để xác định phẩm cấp chất lượng, ở cấp được xem là tương đương với MB228.3 / ACEA E5 trên thị trường Châu Âu. Các loại dầu động cơ đáp ứng các yêu cầu tối thiểu theo Global DLD-1, DLD-2, và DLD-3 được thiết kế cho việc sử dụng dầu nhờn bền bỉ trong các động cơ ôtô thế giới, và vì thế có thể được các nhà chế tạo động cơ khuyến cáo thích hợp cho việc duy trì tính bền bỉ trong các động cơ diesel tải trọng nhẹ. DLD-1 Dầu đa cấp chuẩn dùng cho các động cơ diesel tải trọng nhẹ. Các thử nghiệm bao gồm trên các động cơ xe khách theo phân nhóm ACEA (VW IDI-Intercooler, Peugeot XUD11BTE, Peugeot TU5JP, MB OM602A) và Mitsubishi 4D34T4 Nhật Bản. Vì vậy, chất lượng nhóm dầu này tương đương với ACEA B2-98 issue 2. DLD-2 Dầu đa cấp chuẩn độ nhớt thấp dùng cho động cơ diesel tải trọng nhẹ có tính năng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội với chế độ hoạt động cơ bản của động cơ như DLD-1. DLD-3 Dầu đa cấp dùng cho động cơ diesel tải trọng nhẹ đã thử nghiệm Turbo tăng áp (turbocharged) Diesel DI (VW TDI) với phẩm cấp chất lượng tương đương ACEA B4-02. (DI: Direct fuel Injection (động cơ diesel đốt trực tiếp), dầu diesel được đưa trực tiếp vào xylanh (cylinder); động cơ dạng này ồn hơn nhưng độ tiêu hao nhiên liệu thấp hơn từ 15% - 20%)

×