Nghiên cứu thiết kế các chế độ khảo sát khả năng tải của hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn astm d4172 trên thiết bị ma sát bốn bi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường Cơ Khí - Đại học Bách Khoa Hà Nội Bộ Môn Máy Và Ma Sát Học LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thiết kế chế độ khảo sát khả tải hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn ASTM-D4172 thiết bị ma sát bốn bi Trịnh Mạnh Thắng Trinhthang18121998@gmail.com Ngành Kỹ Thuật Cơ Khí Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Bùi Tuấn Anh Chữ ký GHVD Hà Nội - 04 – 2023 LỜI CẢM ƠN -*** Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Bùi Tuấn Anh Trường Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến q trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Phòng đào tạo Sau đại học,Trường khí Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót,tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Trịnh Mạnh Thắng TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Vấn đề cần thực hiện: Nghiên cứu khả tải hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia tro bay thiết bị ma sát bốn bi theo tiêu chuẩn ASTM D-4172 Nội dung nghiên cứu luận văn chia thành bốn phần : 1- TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU DẦU NHỚT, TRO BAY VÀ TIÊU CHUẨN ASTM D4172 2- XÂY DỰNG BỘ THÔNG SỐ KHẢO SÁT VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 3- THỰC NGHIỆM VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ TỚI CHẤT LƯỢNG DẦU BÔI TRƠN  Phương pháp thực hiện: Thực chế độ khảo sát khả tải loại dầu bôi trơn pha trộn với phụ gia tro bay thiết bị ma sát bốn bi, áp dụng tiêu chuẩn ASTM D-4172 để đánh giá khả tải xác định thông số kỹ thuật hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia Công cụ sử dụng: Sử dụng thiết bị ma sát bốn bi để thực chế độ khảo sát, sử dụng phần mềm để phân tích liệu thu từ thiết bị  Kết quả: Luận văn cho thấy thêm vào phụ gia tro bay vào dầu bơi trơn cải thiện khả tải dầu bôi trơn đáng kể Các kết áp dụng để cải thiện hiệu suất tuổi thọ thiết bị sử dụng dầu bôi trơn phụ gia tro bay  Tính khoa học thực tiễn: Luận văn có tính khoa học thực tiễn cao, giúp nhà nghiên cứu kỹ thuật viên hiểu tác động phụ gia tro bay đến khả tải dầu bơi trơn Nghiên cứu cung cấp thơng tin hữu ích cho nhà sản xuất dầu bôi trơn phụ gia tro bay để phát triển sản phẩm cải tiến sản phẩm có  Định hướng phát triển mở rộng luận văn: Có thể nghiên cứu tác động loại phụ gia khác đến khả tải dầu bôi trơn Nghiên cứu mở rộng để xem xét ảnh hưởng yếu tố khác nhiệt độ, áp suất tốc độ đến khả tải dầu bôi trơn phụ gia MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tính cấp thiết tính thời đề tài Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ DẦU NHỚT VÀ TRO BAY 1.1 Dầu nhớt 1.1.1 Dầu nhớt ứng dụng 1.1.2 Sự hình thành nguồn gốc phát triển nghành dầu nhớt giới 1.1.3 Sự hình thành phát triển nghành dầu nhớt Việt Nam 10 1.1.4 Các loại dầu nhớt cách khắc phục nâng cao độ hiệu 11 1.2 PHỤ GIA TRO BAY 13 1.2.1 Khái niệm 13 1.2.2 Tro bay nhà máy nhiệt điện Việt Nam biện pháp xử lý 15 1.2.3 Ảnh hưởng tro bay nhà máy điện đến môi trường Việt Nam 20 1.2.4 Một số nghiên cứu 22 1.3 Giới thiệu tiêu chuẩn ASTM D4172 23 1.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến khả tải dầu bôi trơn 25 1.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia đến khả tải dầu bôi trơn 25 1.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ đến khả tải dầu bôi trơn 26 1.3.4 Một số nghiên cứu khác 27 KẾT LUẬN CHƯƠNG I: 28 CHƯƠNG II : XÂY DỰNG BỘ THÔNG SỐ KHẢO SÁT VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM 29 2.1 Nhu cầu sử dụng động ô tô xe máy 29 2.1.1 Thực trạng nhu cầu sử dụng ô tô, xe máy nước ta 29 2.1.2 Những thách thức nhà sản xuất dầu nhớt gặp phải nhu cầu tăng cao 29 2.1.3 Tầm quan trọng dầu nhớt đến động ô tô xe máy 30 2.3 Thiết kế thực nghiệm cho thông số khảo sát 37 2.3.1 Lựa chọn thông số thực nghiệm 37 KẾT LUẬN CHƯƠNG II: 40 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ TỚI CHẤT LƯỢNG DẦU BÔI TRƠN 41 3.1 Mục tiêu thực nghiệm 41 3.2 Tiến hành thí nghiệm 41 3.3 Kết thực nghiệm 47 3.1.1 Kết đo độ nhớt thực nghiệm với máy ma sát bi dầu A 48 3.3.2 Kết đo độ nhớt thực nghiệm với máy ma sát bi dầu B 53 3.3.3 Kết đo độ nhớt thực nghiệm với máy ma sát bi dầu C 58 KẾT LUẬN CHƯƠNG III: 63 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN : 64 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Dầu nhớt sử dụng động ô tô……………………………….… Hình 2: Thay dầu nhớt động cơ………………………………………………….12 Hình 3: Ảnh SEM với độ phóng đại 600 lần tro bay……………………… 14 Hình 4: Thành phần than………………………………………………….…16 Hình 5: Tro bay chất thải nhiệt điện…………………………………………… 21 Hình 6: Bố trí thí nghiệm…….………………………………………………… 24 Hình 1:: Đường phố Hà Nội đông đúc xe cộ………………………………… 32 Hình 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động bị máy ma sát bốn bi…………………… 33 Hình 3: Hình ảnh thực máy…………………………………………… 35 Hình 4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy đo độ nhớt…………………………….35 Hình 5: Hình ảnh máy đo độ nhớt thực tế…………………… ………… 37 Hình 1: Phụ gia tro bay 43 Hình 2:Các viên bi dùng thí nghiệm 44 Hình 3:Hình ảnh bước phối trộn dầu thực nghiệm 44 Hình 4:Cơ cấu bạc giữ bi ổ quay 45 Hình 5:Dầu sau pha trộn phụ gia đổ vào cốc đựng máy 45 Hình 6:Hộp điều khiển thiết bị ma sát bốn bi 46 Hình 7: Camera phóng hình 46 Hình 8:Một số mẫu khảo sát vết xước bi 47 Hình 9:Một số mẫu khảo sát vết xước bi 48 Hình 10: Sự thay đổi độ nhớt dầu A 49 Hình 11: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu A 51 Hình 12: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu A 52 Hình 13:Sự thay đổi độ nhớt dầu B 54 Hình 14: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu B 56 Hình 15: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu B 57 Hình 16: Sự thay đổi độ nhớt dầu C 59 Hình 17:Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu C 61 Hình 18: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu C 61 DANH MỤC BẢNG THỐNG KÊ Bảng 1: Thành phần khoáng vật tro bay…………………………………17 Bảng 1: Bảng thông số kỹ thuật thiết bị đo……………………………… 37 Bảng 2:Bảng dải tốc độ thiết bị…………………………………………….37 Bảng 3:Bảng thông số khảo sát sở điều kiện làm việc động ô tô xe máy…………………………………………………………………………… 39 Bảng 4:Bộ thơng số thí nghiệm máy ma sát bốn bi……………………… 39 Bảng 1:Các tiêu kĩ thuât tro bay……………………………………… 42 Bảng 2:Một số thông số kỹ thuật loại dầu A, B C……………43 Bảng 3:Kết đo độ nhớt dầu A(mm2/s)…………………………………… 48 Bảng 4:Kết thực nghiệm vết xước bi dầu A………………………… 51 Bảng 3.5:Kết đo độ nhớt dầu B(mm2/s)…………………………………… .53 Bảng 6:Kết thực nghiệm vết xước bi dầu B……………………………56 Bảng 7:Kết đo độ nhớt dầu C(mm2/s)………………………… …… 58 Bảng 8:Kết thực nghiệm vết xước bi dầu C………………………… 60 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tiến khoa học kỹ thuật địi hỏi phải ln bổ sung hoàn thiện kiến thức ngành khoa học mới, khoa học ma sát, độ tin cậy tuổi thọ máy.Về việc kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm, đặc biệt cần lưu ý tới kỹ thuật ma sát vấn đề mòn máy Ngày xe máy phương tiện vận chuyển phổ biến phổ cập sống hàng ngày, đặc biệt thành phố đông đúc Hiệu suất hoạt động độ bền động xe máy yếu tố cốt lõi để đảm bảo an toàn ổn định sử dụng Bộ thơng số bơi trơn xác phù hợp dầu bơi trơn phụ gia có vai trò quan trọng việc tăng cường hiệu suất hoạt động động cơ, giảm ma sát, mài mòn hao mịn, nâng cao khả chống oxi hóa đảm bảo ổn định nhiệt Nghiên cứu thiết kế chế độ khảo sát khả tải dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn ASTM D4172 cung cấp thông tin quan trọng để xác định yêu cầu thông số kỹ thuật dầu bơi trơn phù hợp cho xe máy, từ đáp ứng nhu cầu thực tế lĩnh vực Nhằm tìm hiểu thêm khả tải tới hạn dầu bôi trơn xây dựng thông số, với giúp đỡ PGS.TS Bùi Tuấn Anh, NCM Máy Ma sát học, Khoa Cơ khí Chế tạo máy – Trường khí, ĐHBK Hà Nội tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế độ khảo sát khả tải hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn ASTM D-4172 thiết bị ma sát bốn bi” Tính cấp thiết tính thời đề tài Việc nghiên cứu thiết kế chế độ khảo sát khả tải hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn ASTM D-4172 thiết bị ma sát bốn bi, nhằm tạo thông số bôi trơn cho xe máy, mang tính cấp thiết thời lý sau đây: Tính cấp thiết việc tạo thông số bôi trơn cho xe máy: Xe máy tơ đóng vai trị quan trọng giao thông đời sống hàng ngày người Việc bảo dưỡng trì hiệu suất động xe máy yếu tố cốt lõi để đảm bảo an toàn ổn định sử dụng Bộ thơng số bơi trơn xác phù hợp dầu bôi trơn phụ gia đóng vai trị quan trọng việc tăng cường hiệu suất hoạt động động cơ, giảm ma sát, mài mòn hao mòn, nâng cao khả chống oxi hóa đảm bảo ổn định nhiệt Việc nghiên cứu thiết kế chế độ khảo sát khả tải dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn ASTM D-4172 cung cấp thông tin quan trọng để xác định yêu cầu thông số kỹ thuật dầu bôi trơn phù hợp cho xe máy Tính thời việc nghiên cứu này: Trong thời đại nay, yêu cầu hiệu suất tiêu chuẩn chất lượng xe máy ngày cao Động xe máy phát triển liên tục với công nghệ tiên tiến nhu cầu vận hành mạnh mẽ, bền bỉ bảo vệ môi trường Các nhà sản xuất động nhà nghiên cứu ngành cơng nghiệp tơ tìm kiếm giải pháp bôi trơn tiên tiến để đáp ứng yêu cầu cao từ thị trường Việc nghiên cứu phát triển thông số bôi trơn cho xe máy theo tiêu chuẩn ASTM D-4172 đáp ứng nhu cầu thực tế đồng thời cung cấp thông tin hữu ích cho nhà sản xuất người dùng xe máy Ứng dụng rộng rãi tiềm thương mại: Kết từ nghiên cứu giúp cải thiện chất lượng dầu bôi trơn cho xe máy, đáp ứng yêu cầu khắt khe nâng cao hiệu suất hoạt động động Bộ thông số bôi trơn tối ưu áp dụng rộng rãi ngành công nghiệp sản xuất bảo dưỡng xe máy Các nhà sản xuất dầu bôi trơn phụ gia áp dụng thương mại hóa thơng số kỹ thuật để cung cấp sản phẩm tốt cho thị trường Nghiên cứu phát triển thơng số bơi trơn cho xe máy tạo hội kinh doanh cạnh tranh ngành công nghiệp ô tô xe máy Tổng kết, việc nghiên cứu thiết kế chế độ khảo sát khả tải hỗn hợp dầu bôi trơn với phụ gia theo tiêu chuẩn ASTM D-4172 thiết bị ma sát bốn bi, nhằm tạo thông số bôi trơn cho xe máy, đề tài cấp thiết thời ngành công nghiệp ô tơ xe máy Nó đáp ứng nhu cầu thực tế, mang lại lợi ích hiệu suất, bền bỉ bảo vệ mơi trường, có ứng dụng rộng rãi thương mại Mục tiêu đề tài - Dựa tiêu chuẩn ASTM D4172 Mỹ đánh giá khả tải tới hạn dầu bôi trơn điều kiện chuẩn, để khảo sát khả tải tới hạn từ đến loại dầu bôi trơn thương mại sử dụng Việt Nam máy ma sát bi Phịng thí nghiệm Ma sát bơi trơn – Trường Cơ Khí Đại học Bách Khoa Hà Nội chế tạo - Xác định thơng số ảnh hưởng đến đặc tính bơi trơn dầu - Nghiên cứu lựa chọn loại phụ gia, thành phần, tỷ lệ phụ gia vào dầu bôi trơn nhằm nâng cao đặc tính bơi trơn, khả tải tuổi thọ dầu - Thực nghiệm đánh giá đặc tính bơi trơn hỗn hợp dầu thiết bị ma sát bốn bi tạo thông số dầu bôi trơn dùng cho ô tô xe máy Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài khả tải tới hạn dầu bôi trơn tốc độ, tỷ lệ phụ gia tro bay, tải trọng nhiệt độ chuẩn thể qua Momen tải tiếp xúc bi Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp Lý thuyết Thực nghiệm Lý thuyết: Nghiên cứu phương pháp xác định khả tải tới hạn dầu bôi trơn theo ASTM Mỹ từ ta xác định thơng số thí nghiệm theo ASTMD4172 Thực nghiệm: Tổ chức khảo sát khả tải tới hạn đến loại dầu có độ nhớt SAE khác máy ma sát bi (Phịng thí nghiệm Ma sát bơi trơn – Trường Cơ Khí Đại học Bách Khoa Hà Nội chế tạo) Xác định khả tải tới hạn loại dầu thương mại thơng qua vết mịn viên bi CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ DẦU NHỚT VÀ TRO BAY 1.1 Dầu nhớt 1.1.1 Dầu nhớt ứng dụng Dầu nhớt bôi trơn loại dầu sử dụng để giảm ma sát mài mịn thiết bị khí cơng nghiệp Đây loại dầu thiết kế để trì hiệu suất độ bền thiết bị cách giảm thiểu ma sát nhiệt độ Ứng dụng dầu nhớt bôi trơn đa dạng Nó sử dụng thiết bị khí động cơ, máy bơm, máy nén khí, máy nghiền, hộp số, thiết bị khác Ngoài ra, dầu nhớt bôi trơn sử dụng thiết bị cơng nghiệp máy nén khí, băng tải, hệ thống truyền động Hình 1: Dầu nhớt sử dụng động ô tô Tác dụng dầu nhớt bôi trơn giảm ma sát mài mịn thiết bị khí cơng nghiệp Khi sử dụng cách, tăng tuổi thọ thiết bị giảm thiểu chi phí bảo trì sửa chữa Ngồi ra, dầu nhớt bơi trơn tăng hiệu suất giảm tiêu hao lượng thiết bị 1.1.2 Sự hình thành nguồn gốc phát triển nghành dầu nhớt giới Ngành dầu nhớt ngành công nghiệp liên quan đến sản xuất kinh doanh sản phẩm dầu nhớt sử dụng động máy móc khác Nó coi phần quan trọng ngành dầu khí trải qua trình phát triển lâu dài để trở thành ngành cơng nghiệp quan trọng Hình 12: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu A Dựa vào số liệu kết thí nghiệm, ta phân tích thay đổi vết xước tỷ lệ phụ gia sau: - Ở tỷ lệ 0% tro bay, trung bình vết xước bi 0,338 0,461 - Ở tỷ lệ 0,5% tro bay, trung bình vết xước bi 0,333 0,434 Đây tỷ lệ tro bay mà trung bình vết xước bi bé - Ở tỷ lệ 0,75% tro bay, trung bình vết xước bi 0,513 0,628 - Ở tỷ lệ 1% tro bay, trung bình vết xước bi 0,524 0,754 Từ đó, ta thấy trung bình vết xước bi tăng dần theo tỷ lệ phụ gia tro bay tăng lên Điều cho thấy phụ gia tro bay có tác dụng làm tăng ma sát bề mặt gây vết xước Tuy nhiên, tỷ lệ 0,5% tro bay, trung bình vết xước bi bé nhất, cho thấy tỷ lệ phụ gia có khả giảm thiểu ma sát giảm thiểu hư hại bề mặt tỷ lệ khác Sơ đồ thay đổi vết xước tỷ lệ phụ gia mô tả đường cong tăng dần theo tỷ lệ phụ gia tăng lên Tuy nhiên, thấy đường cong đường thẳng, cho thấy tăng trưởng không đồng mối quan hệ tuyến tính tỷ lệ phụ gia vết xước 52 Khi tỷ lệ phụ gia tro bay thấp (0% 0,5%), lượng phụ gia dầu ít, phụ gia khơng thể đóng vai trị bơi trơn tốt cho bề mặt bi, điều dẫn đến đường kính vết xước bi tăng lên so với trường hợp tỷ lệ phụ gia khác Khi tỷ lệ phụ gia tro bay tăng lên (0,75% 1%), lượng phụ gia dầu tăng, điều giúp cải thiện khả bôi trơn dầu giảm độ ma sát bề mặt bi bề mặt máy móc Tuy nhiên, tỷ lệ phụ gia tro bay cao, độ nhớt dầu tăng đáng kể, gây cản trở dòng chảy dầu làm tăng độ ma sát, dẫn đến tăng đường kính vết xước bi Do đó, để có đường kính vết xước bi nhỏ nhất, cần chọn tỷ lệ phụ gia tro bay thích hợp, khơng q thấp khơng cao, hai trường hợp ảnh hưởng đến khả bôi trơn độ nhớt dầu Tỷ lệ phụ gia 0,5% xem mức phụ gia tối ưu để đạt hiệu bôi trơn tốt giảm độ ma sát bề mặt bi bề mặt máy móc 3.3.2 Kết đo độ nhớt thực nghiệm với máy ma sát bi dầu B  Kết đo độ nhớt Bảng 3.5:Kết đo độ nhớt dầu B(mm2/s) Tỉ lệ(%) 0% 0,5% 0,75% 1% 65 oC 96,37 144,46 106,25 101,88 75 oC 69,77 110,32 74,56 72,35 85 oC 54,83 77,06 58,99 55,01 Nhiệt độ(oC) 53 Hình 13:Sự thay đổi độ nhớt dầu B Dựa vào số liệu đo độ nhớt mức tỷ lệ phụ gia khác nhiệt độ khác nhau, ta phân tích để rút kết luận sau: - Trước hết, ta nhận thấy độ nhớt dầu bôi trơn Havoline pha trộn với phụ gia tro bay tăng dần theo tỷ lệ phụ gia tăng Tuy nhiên, độ tăng khơng tuyến tính mà phức tạp - Khi xem xét độ nhớt nhiệt độ khác nhau, ta thấy độ nhớt giảm nhiệt độ tăng Điều phù hợp với tính chất thường gặp loại dầu bơi trơn, tức độ nhớt giảm nhiệt độ tăng Tuy nhiên, trường hợp dầu bôi trơn Havoline pha trộn với phụ gia tro bay, ta thấy mức tỷ lệ phụ gia 0,5%, độ nhớt dầu nhiệt độ khác cao Điều cho thấy tỷ lệ phụ gia tro bay 0,5% tỷ lệ tối ưu để đạt độ nhớt cao ổn định cho dầu bôi trơn B 54 Tuy nhiên, ta cần lưu ý việc lựa chọn tỷ lệ phụ gia phải dựa nhiều yếu tố khác mục đích sử dụng, điều kiện hoạt động, đặc tính kỹ thuật máy móc thiết bị sử dụng dầu bôi trơn Dựa vào số liệu đo độ nhớt dầu bôi trơn B pha trộn với tỷ lệ phụ gia tro bay khác nhiệt độ khác nhau, ta phân tích thay đổi độ nhớt sau: - Với tỷ lệ phụ gia tro bay 0%, độ nhớt dầu bôi trơn B nhiệt độ khác giảm dần Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm nhiều - Với tỷ lệ phụ gia tro bay 0,5%, độ nhớt dầu bôi trơn B nhiệt độ khác tăng lên so với khơng có phụ gia tro bay Độ tăng đáng kể, đặc biệt nhiệt độ 65 độ C Độ nhớt tăng theo thứ tự: 65 độ C > 75 độ C > 85 độ C - Với tỷ lệ phụ gia tro bay 0,75%, độ nhớt dầu bôi trơn B nhiệt độ khác tương đối ổn định không thay đổi nhiều so với pha trộn với tỷ lệ 0,5% Độ nhớt tăng nhẹ nhiệt độ 65 độ C giảm nhẹ nhiệt độ 85 độ C, nhiệt độ 75 độ C khơng có thay đổi đáng kể - Với tỷ lệ phụ gia tro bay 1%, độ nhớt dầu bôi trơn B nhiệt độ 65 độ C tăng vọt lên nhiều so với tỷ lệ phụ gia tro bay thấp Tuy nhiên, nhiệt độ 75 độ C 85 độ C, độ nhớt dầu bôi trơn giảm so với pha trộn với tỷ lệ 0,5% Từ phân tích trên, ta thấy thay đổi độ nhớt ta pha trộn với tỷ lệ phụ gia tro bay khác phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác mức độ pha trộn, nhiệt độ, tính chất phụ gia, v.v Tuy nhiên, tỷ lệ phụ gia tro bay 0,5% mức tỷ lệ tối ưu để đạt độ nhớt cao ổn định cho dầu bôi trơn B 55 Bảng 6:Kết thực nghiệm vết xước bi dầu B 0% d d 0,5% 0,75% Trung bình vết mịn bi thực nghiệm Trung bình Độ lệch chuẩn Trung bình Độ lệch chuẩn 0,426 0,017 0,417 0,004 Trung bình Trung bình kích thước vết mịn bi Độ lệch Trung Độ lệch Trung Độ lệch chuẩn bình chuẩn bình chuẩn 0,753 0,011 0,643 0,011 Trung bình 0,495 0,667 Độ lệch chuẩn 0,007 0,014 1% Trung bình Độ lệch chuẩn 0,503 0,012 Trung bình Độ lệch chuẩn 0,701 0,015 Hình 14: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu B 56 Hình 15: Trung bình vết mòn bi độ lệch chuẩn dầu B Để phân tích thay đổi vết xước theo tỷ lệ phụ gia tro bay, sử dụng giá trị trung bình vết xước bi tỷ lệ, sau: - Ở tỷ lệ 0% tro bay, trung bình vết xước bi 0,426 trung bình vết xước bi 0,753 - Ở tỷ lệ 0,5% tro bay, trung bình vết xước bi 0,417 trung bình vết xước bi 0,643 - Ở tỷ lệ 0,75% tro bay, trung bình vết xước bi 0,495 trung bình vết xước bi 0,667 - Ở tỷ lệ 1% tro bay, trung bình vết xước bi 0,503 trung bình vết xước bi 0,701 Từ giá trị trên, ta thấy tỷ lệ 0,5% tro bay có trung bình vết xước bi thấp hai vị trí Lý cho điều phụ gia tro bay tỷ lệ cung cấp đủ lượng chất phụ gia để tạo lớp màng bơi trơn đủ mạnh để giảm thiểu mài mịn xước phận khí, máy móc 57 Tuy nhiên, để đưa kết luận xác tỷ lệ phụ gia tro bay tối ưu, cần phải tiến hành thí nghiệm phân tích chi tiết cấu trúc tính chất phụ gia tro bay, điều kiện yêu cầu sử dụng sản phẩm ngành công nghiệp Các số liệu thay đổi vết xước cho thấy ảnh hưởng tỷ lệ phụ gia tro bay đến khả bơi trơn kháng mài mịn dầu Havoline ứng dụng khí, động máy Cụ thể, số liệu cho thấy tỷ lệ phụ gia tro bay cao, trung bình vết xước bi cao, tức khả bơi trơn kháng mài mịn dầu Havoline giảm Tuy nhiên, tỷ lệ 0,5% phụ gia tro bay, trung bình vết xước bi thấp nhất, cho thấy lượng phụ gia tro bay tối ưu cần để giảm thiểu mài mòn xước phận khí khoảng 0,5% 3.3.3 Kết đo độ nhớt thực nghiệm với máy ma sát bi dầu C  Kết đo độ nhớt Bảng 7:Kết đo độ nhớt dầu C(mm2/s) Tỉ lệ(%) 0% 0,5% 0,75% 1% 44,57 62,52 60,96 58,29 42,17 Nhiệt độ(oC) 65 oC 75 oC 38,36 47,12 44,07 85 oC 31,86 42,33 39,09 37,57 58 Hình 16: Sự thay đổi độ nhớt dầu C Chúng ta có bảng kết đo độ nhớt dầu bôi trơn Castrol mức pha trộn khác với tro bay tỷ lệ khác nhau, đo độ nhớt nhiệt độ khác Từ bảng kết đo độ nhớt, ta thấy độ nhớt dầu bôi trơn Castrol tăng ta pha trộn với phụ gia tro bay tỷ lệ, nhiên mức pha trộn 0,5% có độ nhớt cao tất nhiệt độ 65, 75, 85 độ Điều giải thích ta pha trộn tro bay vào dầu bôi trơn Castrol, tro bay làm tăng độ nhớt dầu bôi trơn Tuy nhiên, pha trộn với mức tỷ lệ tro bay thấp 0,5%, tăng độ nhớt không đủ lớn để đạt độ nhớt cao Trong đó, pha trộn với mức tỷ lệ tro bay cao 0,5%, tăng độ nhớt bị giảm mức pha trộn cao Vì vậy, để đạt độ nhớt cao ổn định nhất, ta nên pha trộn dầu bôi trơn Castrol với phụ gia tro bay tỷ lệ 0,5% Từ bảng kết đo độ nhớt dầu bôi trơn Castrol tỷ lệ pha trộn khác với tro bay, ta phân tích thay đổi độ nhớt sau: - Tỷ lệ phụ gia 0%: Độ nhớt ban đầu dầu bôi trơn Castrol 83,88; 79,33 59 75,45 nhiệt độ 65, 75 85 độ C Khi pha trộn với tro bay tỷ lệ 0%, độ nhớt tăng lên, không đáng kể so với độ nhớt ban đầu - Tỷ lệ phụ gia 0,5%: Độ nhớt dầu bôi trơn Castrol tăng đáng kể pha trộn với tro bay tỷ lệ 0,5% Ở tất nhiệt độ, độ nhớt tăng lên so với độ nhớt ban đầu tăng cao so với tỷ lệ pha trộn khác - Tỷ lệ phụ gia 0,75%: Khi tăng tỷ lệ phụ gia lên 0,75%, độ nhớt tăng lên nhiệt độ 65 độ giảm nhẹ nhiệt độ 75 85 độ so với tỷ lệ 0,5% - Tỷ lệ phụ gia 1%: Tại tỷ lệ phụ gia 1%, độ nhớt giảm so với tỷ lệ phụ gia 0,75% giảm mạnh so với tỷ lệ 0,5% Tóm lại, thay đổi độ nhớt pha trộn với phụ gia tro bay phụ thuộc nhiều vào tỷ lệ pha trộn Tuy nhiên, phạm vi tỷ lệ pha trộn thử nghiệm, tỷ lệ pha trộn 0,5% cho kết độ nhớt tốt ổn định Bảng 8:Kết thực nghiệm vết xước bi dầu C 0% 0,5% 0,75% 1% Trung bình vết mòn bi thực nghiệm(mm) Trung Độ lệch Trung Độ lệch Trung bình chuẩn bình chuẩn bình Độ lệch chuẩn Trung bình Độ lệch chuẩn 0,006 0,494 0,016 d 0,461 d 0,014 0,455 0,018 0,511 Trung bình kích thước vết mòn bi trên(mm) Trung Độ lệch Trung Độ lệch Trung Độ lệch Trung bình chuẩn bình chuẩn bình chuẩn bình 0,784 0,014 0,676 0,013 0,711 0,011 0,753 Độ lệch chuẩn 0,011 60 Hình 17:Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu C Hình 18: Trung bình vết mịn bi độ lệch chuẩn dầu C 61 Nhìn vào đồ thị, ta thấy vết xước bi trung bình tăng nhẹ tăng tỷ lệ phụ gia tro bay từ 0% lên 0,75%, giảm xuống tăng tỷ lệ phụ gia tro bay lên 1% Tuy nhiên, thay đổi không đáng kể, vết xước bi trung bình ln mức thấp so với tỷ lệ phụ gia khác Trong đó, vết xước bi trung bình có giảm tăng tỷ lệ phụ gia tro bay từ 0% lên 0,5%, sau tăng trở lại tăng tỷ lệ phụ gia tro bay từ 0,75% lên 1% Tuy nhiên, vết xước bi trung bình thấp so với tỷ lệ 0% tăng tỷ lệ phụ gia tro bay lên 1% Từ kết trên, ta rút kết luận tỷ lệ phụ gia tro bay 0,5% tỷ lệ có vết xước nhỏ nhất, vết xước bi trung bình tỷ lệ thấp so với tỷ lệ khác vết xước bi trung bình khơng có thay đổi đáng kể Lý cho kết phụ gia tro bay giúp giảm ma sát bề mặt, giảm mài mòn hao mòn chi tiết máy, tỷ lệ 0,5% tỷ lệ cung cấp đủ phụ gia tro bay để làm giảm mài mòn mà đảm bảo hiệu bôi trơn Các số liệu thay đổi vết xước cho thấy ảnh hưởng tỷ lệ phụ gia tro bay đến khả bôi trơn chống mài mòn dầu máy Khi tăng tỷ lệ phụ gia tro bay từ 0% lên 0,5%, vết xước bi trung bình giảm vết xước bi trung bình khơng có thay đổi đáng kể Điều cho thấy phụ gia tro bay giúp giảm ma sát bề mặt, giảm mài mòn hao mòn chi tiết máy, tỷ lệ 0,5% tỷ lệ cung cấp đủ phụ gia tro bay để làm giảm mài mòn mà đảm bảo hiệu bôi trơn Tuy nhiên, tăng tỷ lệ phụ gia tro bay từ 0,5% lên 1%, vết xước bi trung bình lại tăng lên, cho thấy việc sử dụng nhiều phụ gia tro bay khơng tốt cho khả bơi trơn chống mài mịn dầu máy Do đó, việc sử dụng phụ gia tro bay dầu máy cần phải thực tỷ lệ để đảm bảo hiệu bơi trơn chống mài mịn tối ưu 62 KẾT LUẬN CHƯƠNG III: Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu phụ gia tro bay việc cải thiện độ nhớt dầu động bao gồm: Tỷ lệ phụ gia: Độ hiệu phụ gia tro bay việc cải thiện độ nhớt dầu động phụ thuộc vào tỷ lệ phụ gia trộn vào dầu Mức phụ gia tối ưu để cải thiện độ nhớt dầu động thường 0,5% Loại dầu: Độ nhớt ban đầu dầu yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu phụ gia tro bay Độ nhớt dầu thấp phụ gia tro bay có hiệu việc cải thiện độ nhớt Áp suất nhiệt độ động cơ: Hiệu phụ gia tro bay phụ thuộc vào áp suất nhiệt độ động Nhiệt độ cao làm giảm hiệu phụ gia tro bay Độ bẩn dầu: Độ bẩn dầu động ảnh hưởng đến hiệu phụ gia tro bay Nếu dầu bẩn, phụ gia tro bay khơng hoạt động hiệu diện hạt bụi tạp chất khác dầu Thời gian tần suất sử dụng: Hiệu phụ gia tro bay phụ thuộc vào thời gian tần suất sử dụng Sử dụng định kỳ theo hướng dẫn nhà sản xuất giúp tối ưu hiệu phụ gia tro bay việc cải thiện độ nhớt dầu động 63 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN : Kết luận Hiệu phụ gia tro bay phụ thuộc vào liều lượng sử dụng: Nghiên cứu cho thấy hiệu phụ gia tro bay dầu bôi trơn phụ thuộc vào liều lượng sử dụng Quá nhiều phụ gia tro bay không mang lại kết tốt Điều chỉnh liều lượng phụ gia tro bay quan trọng để đạt hiệu suất tối ưu ứng dụng bôi trơn cụ thể Hàm lượng phụ gia phải đảm bảo mức ổn định cải thiện độ nhớt không làm tăng ma sát dẫn đến hư hại máy móc, động Qua trình nghiên cứu, khảo sát để nâng cao hiệu suốt dầu bôt trơn xác định khoảng điều chỉnh thông số nhiệt độ, độ nhớt tỷ lệ phụ gia mức nhiệt độ 75OC, tốc độ 1200 vg/p, tải 392 N 0,5 % phụ gia tro bay mức tối ưu dành cho dầu bôi trơn Luận văn nghiên cứu, xác định thông số tối ưu để điều chỉnh dầu nhớt bôi trơn đảm bảo nâng cao chất lượng hiệu dầu Hướng phát triển Chất lượng dầu nhớt chịu ảnh hưởng số yếu tố khách quan khác Vì hướng nghiên cứu nhiều nội dung để khai thác hoàn thiện tương lai 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Posted Tháng Ba 20, 2019 by Phan Lộc Thái Hằng 2019; Posted Tháng Ba 20, 2019 by Phan Lộc Thái Hằng:[Available from: https://daucongnghiep.vn/lich-su-hinh-thanh-va-trien-vong-phat-trien-daucong-nghiep] Nghiên cứu ứng dụng tro bay làm chất độn gia cường cho vật liệu cao su cao su benlend Xây dựng, N.B.X xử lý tro xỉ từ nhà máy 20 2020 [cited 2020 2020]; Nguồn:Báo Xây dựng:[Available from: https://moit.gov.vn/bao-ve-moitruong/xu-ly-nguon-tro-xi-tu-cac-nha-may-nhiet-dien-tao-nguon-vat-lieuxay-dung-moi.html Tro xỉ nhiệt điện than nguồn "tài nguyên thứ sinh" q giá 2018; Tịa soạn tạp chí lượng việt nam :[Available from: https://nangluongvietnam.vn/tro-xi-nhiet-dien-than-la-nguon-tai-nguyen-thusinh-quy-gia-21585.html.] Nghiên cứu V Ivanov đồng nghiệp (2015) 2015; Available from: https://www.mdpi.com/2075-4442/8/3/31 Nghiên cứu M Fakhru'l-Razi đồng nghiệp (2015) 2015 Standard Test Method for Wear Preventive Characteristics of Lubricating Fluid (Four Ball Method) Pérez, A.T., et al., Use of optical profilometry in the ASTM D4172 standard Wear, 2011 271(11-12): p 2963-2967 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ đến khả tải dầu bôi trơn 2020; Available from: Arvind Kumar, Dhruv Prakash, Ajay Kumar Mishra, "Effect of Nanoparticles on the Properties of Lubricating Oil," Journal of Physics: Conference Series, Volume 1290, 2019, Article number 012093 10 Nguồn: Journal of Industrial Lubrication and Tribology, Volume 72, Issue 5, 2020) 2020 11 Nguồn: International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, Volume 14, Issue 2, 2017 2017 65 12 Nguồn: Journal of Mechanical Science and Technology, Volume 31, Issue 1, 2017 2017 13 Thiết kế, chế tạo máy ma sát bốn bi "Giáo viên hướng dẫn: PSG.TS.Bùi Tuấn Anh" 66