Sự ăn mòn chi trong bạc lót đồng — chìgây ra do tác dụng phối hợp giữa các axit hữu cơ RCOOH và các peroxyt ROOH.Peroxyt tác dụng với chi tạo ra chì oxyt: ——> Pb + ROOH PbO + ROH peroxyt
KHÁI QUAT TINH HÌNH NGHIÊN CUU
1.2.1 Tinh hình nghiên cứu ngoài nước
Bảng 1.1: Tổng hợp nghiên cứu ngoài nước
TL | Đối tượng Phạm vi
Phương Pháp Đánh giá thảo luận TK | nghiên cứu nghiên cứu
[5] | Nắp xy lanh|Ảnh hưởng |Ngâm chi tiết | Ton thất khối lượng: E100 > E85 và bộ chế|của gasohol|trong hộp khí | > E20. hòa khí băng | E20, E85, | với gasohol và Rỗ bề mặt E100 > E85 > E20 nhôm đúc |E100, đến sự |nước Sau đó - oo, Chiêu sâu rô E100 > E85 > E20 trong xe | ăn mon chi tiết | gia nhiệt 25°C, máy trong động cơ | 50°C,
[6] | Dầu gốc | Ảnh hưởng |Đo ở các tốc | Bề day màng dầu không thay đổi nhóm 1, | của ethanol 2% | độ vòng quay | nhiều ở 40°C Bề day màng dau nhóm 2 đến dầu nhớt | từ 1 đến 1000 | dầu nhóm | thay đổi nhiều ở dầu gốc nhóm |mm/s ở các | 100°C, nhóm 2 ít thay đối hơn
1, nhóm 2 nhệt độ 4Ó, Dầu gốc nhóm 2 làm việc tốt hơn
[7] | Dong co | Anh hưởng | Do dau RON | Khi str dung E85 mai mon tang Flexfuel 4| của nhiên liệu | 95 và E85 ở 5 | thêm tdi đa 20%. xy lanh| E85 đến dầu |chế độ khác thang hàng, |nhớt và mài | nhau
HVTH: Tran Nguyễn Bảo Dai CBHD: PGS TS Huynh Thanh Công
[8] | ThéếpSUJ-2 | Anh hưởng |Băng thử tải | Mai mòn thép tăng khi giảm tốc của mài mòn | block-on- đột trượt, đặc biệt trong nhiên của nhiên liệu |motor 2 kgf, liệu gasohol pha nước âm xăng, ethanol, | nhiệt độ dâu | s šn mòn thép nhiều nhất ở E20
; „ Mai mòn nhiêu nhat tại toc độ nưỚc, E20 | trướt 0,16 đến ; ơ
; truot thap da toi da khi E20 14% nước 0,6m/s trong
[9] | Dau 15W40 | Ảnh hưởng | Băng thử tai 4| O thanh truyền, bac lót đầu nhỏ và 5W30 của sự biến | bánh tốc độ tối | thanh truyền bị ăn mòn nhiều với chất dầu hình |đa 160 km/h, dầu có acid acetic. thành acid | 90KW acetic đến mài mon và ăn mòn
1.2.2 Tinh hình nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam, công tác nghiên cứu liên quan đến dầu nhờn tương thích trên ô tô và động cơ đốt trong phan lớn tập trung tại các trung tâm nghiên cứu của các công ty liên quan đến lĩnh vực kinh doanh nhớt như Total, Castrol, Motul, hoặc các Trung tâm/Phòng nghiên cứu nội bộ của Petrolimex, Saigonpetro, Rất it công bố từ các đơn vị nảy trên các tạp chí, hội nghị khoa học chuyên ngành.
Một số nghiên cứu từ các trường đại học và viện nghiên cứu liên quan đến phụ gia, chất ức chế ăn mon, va ứng dụng của chúng được công bố nhưng rat ít Thông thường là các nghiên cứu bước dau Một số nghiên cứu tiêu biểu có thé liệt kê trong Bảng 1.2 Vì vậy, lĩnh vực nghiên cứu về nhớt tương thích với xe máy sử dụng nhiên liệu xăng sinh học vân còn nhiêu tiêm năng khám phá mới.
8 CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
HVTH: Tran Nguyễn Bảo Dai
Bảng 1.2: Tình hình nghiên cứu các ứng dụng ức chế ăn mòn trong nước
TL Đối tượng Phạm vi nghiên
Phương Pháp Đánh giá thảo luận TK | nghiên cứu cứu
- Đã tiến hành đo khả năng
Dan xuat 2,5 — , ke ar ức chê ăn mòn kim loại Dihydroxyace acid
[10] tophenone Tong hop theo phương pháp điện
HNO33M hóa, các chat đêu có hiệu aroyl hydrazoic quả ức chê ăn mòn kim loại cao.
[11] | Động co 6 tô | Nghiên cứu điều | Băng thử động | Phụ gia VPI-G giúp mô- Ford Laser | chỉnh thông số |cơ (ETB) của |men và công suất của
BPD-N 1.8L |làm việc của | Phòng Thí | động cơ tăng trung bình động co 6 tô khi | nghiệm Động | 7.3%, suất tiêu hao nhiên sử dụng xăng |cơ đốt trong | liệu giảm 6,8%, các thành sinh học E10 và |(Trường Đại | phần phát thai cải thiện:
E50 học Bách khoa | CO 13,1%; HC 14,7% và
[12] Tanin Làm chất ức chế | Chiết tanin từ | Lua chon tanin tách từ ăn mòn thép CT3 trong dung dich NaCl 3,5%. vo thông caribaea dung môi nước - etanol để nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn
Ngâm thép 30 phút trong dung dịch tanin 80 mg/l thì hiệu qua ức chế ăn mòn thép CT3 trong dung dich NaCl 3.5% của tanin la 75.86% kim loai
HVTH: Tran Nguyễn Bảo Dai CBHD: PGS TS Huynh Thanh Công
TS Nguyễn Đăng Nam Động cơ | Đánh gia công | Băng thử động | Mức độ mài mòn cua E10
[13] | Toyota 4 xy suất, suất tiêu |lực học APA |cao hon A92 nhưng sự lanh — thăng | hao nhiên liệu và | 100 chênh lệch không nhiêu. hàng 1587 | áp suat nén, mức Công suất, suất tiêu hao cm độ hao mòn các nhiên liệu và áp suất nén chỉ tiết chính của của E10 thấp hơn A92 xăng E10 so với nhưng sự chênh lệch
Hầu hết các nghiên cứu được dé cập tập trung phân tích các đặc tinh nhiên liệu cũng như sự ăn mòn trên kết cấu động cơ xe máy, xe hơi Trong khi đó, hiện nay tác giả chưa tìm thấy nghiên cứu nào về sự ảnh hưởng của nhiên liệu xăng sinh học khi sử dụng đến chất lượng của dau bôi trơn xe máy, và nghiên cứu các tính năng cần có của dầu bôi trơn để đáp ứng điều kiện vận hành của loại nhiên liệu xăng sinh học cho xe máy tại Việt Nam Trong khi đó, theo lộ trình phát triển nhiên liệu sinh học thì tháng12 năm 2017 xăng E10 sẽ được tiêu thu rộng rải trên tòan quốc Các loại dầu nhờn tương thích cho xe máy, ô tô sử dụng xăng sinh học E10 là rất cần thiết Do đó, luận văn nay mong muốn được làm rõ van dé này va tìm ra một loại dầu nhớt có thé đáp ứng trong điều kiện vận hành thực tế tại thành phố Hồ Chí Minh.
MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của luận văn này là nghiên cứu các điều kiện vận hành thực tế của xe máy tại TPHCM làm cơ sở cho các thử nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm và đề xuất nhớt tương thích cho xe máy sử dụng xăng sinh học Bước đầu thử nghiệm với E10.
DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu trong luận văn này là xe máy có dung tích 125cc, được sử dụng phô biến Trong dé, xe máy do Honda sản xuất chiếm 67% thị phan tại Việt Nam Số lượng xe máy sử dụng bộ chế hòa khí vẫn chiếm ty lệ cao Thông số thông kê tham khảo cua hai chung loại xe CHK va FI được trình bày trong Bang 1.3.
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
Bảng 1.3 Sản lượng xe tay ga tại Việt Nam từ 2011 đến 2014
Xe sử dụng chế hòa khí (CHK) | 1.248.966 | 1.150.554 | 724830 | 445.600
Xe phun xăng điện tu (FI) 794.820 778.228 1.012.559 504.683
Luận văn này tập trung nghiên cứu giải pháp về chất lượng dau nhớt tốt nhất dé có thé sử dụng trong xe máy có dung tích xylanh 125cc (phố biến tại Việt Nam) với loại nhiên liệu xăng sinh học EI0 Đề tải chọn nhiêu liệu E10 vì theo lộ trình phát triển nhiên liệu sinh học thì tháng 12 năm 2017 xăng E10 sẽ được tiêu thụ rộng rải trên tòan quoc.
Về nhiên liệu, nhiên liệu sử dụng trong dé tài nay là nhiên liệu xăng sinh học, các thông tin đặc tính kỹ thuật được thé hiện trong bảng 1.4 [14]
Bảng 1.4 Đặc tính nhiên liệu với phân trăm ethanol trong xăng
Auto Vapour Energy Sample Ethanol | Gasoline F lash ignition pressure | + ty Octane Specific code (%) (%) Point (c) | temperature | at (Kpa at MJ /L) number gravity
Nhiên liệu xăng sinh học có tinh háo nước nếu dé trong bình chứa thời gian dài.
Nước trong nhiên liệu sinh học có khả năng ăn mòn các chỉ tiết chính của động cơ xe máy trong các điều kiện cháy thông thường Do đó, nhiều phụ gia nhớt đã được nghiên cứu, ứng dụng trong nhớt dé tăng cường khả năng bảo vệ bề mặt và tudi thọ chỉ tiết động cơ Một số phụ gia ức chế ăn mòn có thé ké đến trình bay trong Bang 1.5. li
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
Bảng 1.5: thông số kỹ thuật các mẫu phụ gia ức chế ăn mòn [4]
Phụ gia ức chế | Anken sunfua Pinen Zinc Diankyl | Sunfonat kim an mon hóa photphosunfua | Dithiophotphat loại
Trong các phụ gia ức chế ăn mòn liệt kê trên, Zinc Diankyl Dithiophotphat
(ZnDDP) được đánh giá là loại phụ gia tương thích và sử dụng thông dụng trên xe máy do khả năng chống oxi hóa và ức chế mài mòn tốt nhất Trong luận văn này, hai mau phụ gia ức chế ăn mòn với tỉ lệ pha 5% và 10% ZnDDP vẻ thé tích trong phụ gia trước khi pha trộn phụ gia vào trong nhót, được xem xét trong các thực nghiệm Kết quả thực nghiệm sẽ dùng cho đối sánh với mẫu nhớt đang bán trên thị trường Các thành phần quan trọng của các mẫu nhớt trước và sau khi thử sẽ được kiểm tra trên các thiết bị chuyên dùng và phân tích.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Các nội dung nghiên cứu chính trong luận văn bao gồm:
Chương 1 Nghiên cứu tính cấp thiết và tổng quan vẻ tình hình sử dụng nhiên liệu xăng sinh học và các loại phụ gia ức chế ăn mòn, ức chế gỉ và tạo nhũ trên động cơ sử dụng xăng sinh học ở các nước trên thế giới và tại Việt Nam Các điều kiện vận hành thực té của xe máy tại Việt Nam/TPHCM cũng sẽ được xem xét trong phân tích thực nghiệm tại Phòng thí nghiệm.
Chương 2 Lý thuyết cơ sở Nguyên cứu các lý thuyết cơ sở liên quan đến ma sát, mà mòn và bôi trơn, ăn mòn, ức chế ăn mòn và tạo nhũ, các đặc tính động cơ trong động cơ xe máy sử dụng xăng sinh học.
Chương 3 Nghiên cứu thực nghiệm Xây dựng các điều kiện và quy trình thử nghiệm trên băng thử.
Chương 4 Kết quả và thảo luậnChương 5 Kết luận và hướng phát triển tiếp theo.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS TS Huynh Thanh Công
1.6.1 Phương pháp thu thập và phan tích tài liệu
Tài liệu về hệ thống vận hành xe máy công cộng nói chung và hệ thống xe xe máy của hãng Honda, tài liệu về các chất ức chế ăn mòn nói chung và về ZnDDP nói riêng. e_ Các tài liệu về ma sát mài mòn và bôi trơn động cơ nói chung và xe tay ga nói riêng. e Các công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của xăng sinh học đến chất lượng của dầu nhớt, đến độ bền của động cơ đã công bố hiện hành trong và ngoài nước Các công trình nghiên cứu về chất ức chế ăn mòn sử dụng trong dầu nhớt động co đã công bố hiện hành trong và ngoài nước. e Các báo cáo đã được công bố trong Hội nghị khoa học, Tạp chí khoa học trong và ngoài nước, các đề tài khoa học các cấp, luận văn tiễn sỹ, thạc sy, của các tac gia trong và ngoài nước. e Các giáo trình, sách chuyên môn, tài liệu từ internet (có nguồn gốc tin cậy).
1.6.2 Phương pháp thống kê, phân tích và tổng hợp
Bao gồm thu thập, phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu từ tài liệu thu thập được.
Phương pháp nay được sử dụng xuyên suốt trong quá trình thực hiện đề tai.
1.6.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Đây là phương pháp sử dụng chính trong Luận văn Thử nghiệm đánh giá đặc tính công suất của động cơ sau khi lắp trên băng thử công suất đã lựa chọn thông qua mô hình thực nghiệm “Băng thử tính năng động lực học động cơ xe máy” của Phòng thí nghiệm Trọng điểm DHQG-HCM Động cơ đốt trong, Trường DH Bách Khóa Tp.
Hỗ Chí Minh Nghiên cứu thực nghiệm sẽ tập trung hai nhiệm vụ chính sau: e Nghiên cứu thực nghiệm khả năng đáp ứng của 3 loại dầu nhớt về momet và suất tiêu hao nhiên liệu, độ mài mòn xylanh, thông số kỹ thuật dầu nhớt trong động cơ theo các chế độ làm việc của động cơ với các XSH E10. e Nghiên cứu kha năng ức chế ăn mòn, hạn chế mai mòn của 3 loại dầu nhớt và chọn ra một loại tốt nhất dé kiếm tra khả năng đáp ứng khi sử dụng nhiên liệu xăng sinh học với các hàm lượng E10.
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
1.6.4 Phương pháp so sánh e So sánh giữa kết quả thực nghiệm các chỉ tiêu về thông số kỹ thuật mà dam bảo khả năng vận hành của các loại dầu nhớt. e So sánh kết quả thử nghiệm tính chất hóa lý của dầu nhớt, sự cắt mạch và các thông số kỹ thuật của các loại dầu nhớt.
Phỏng vấn, đưa ý kiến đến chuyên gia (nhà quản lý, chuyên gia kỹ thuật, thầy giáo hướng dẫn.v.v.) dé nghe phân tích và nhận định.
Ý NGHĨA KHOA HOC VÀ THỰC TIEN CUA DE TÀI
1.7.1 Ý nghĩa khoa học Đề tài nghiên cứu tong quan trên cơ sở ứng dung lý thuyết về ma sát mài mòn và bôi trơn cùng các lý thuyết về hóa dầu để lựa chọn giải pháp dầu nhờn về chất ức chế ăn mòn cho xe máy tại Việt Nam khi sử dụng xăng sinh học Đồng thời kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm dé dé xuất sử dung sản phẩm dau nhớt thích hop cho động cơ xăng sinh học tại Thành phố Hồ Chí Minh cũng như tại các Thành phố lớn khác của Việt Nam Kết qua của dé tài sẽ góp phần bố sung hướng nghiên cứu mới là phân tích và đánh giá về chất lượng chất ức chế ăn mòn trong quá trình sử dụng xe máy khi sử dụng xăng sinh học và sẽ là nguồn tải liệu tham khảo quý báu cho các lĩnh vực khoa học liên quan.
Kết quả nghiên cứu có khả năng ứng dụng trong công tác triển khai thực tế cho trường hợp xe máy sử dụng trong điều kiện vận hành tại Việt Nam/TPHCM với nhiên liệu xăng sinh học E10, góp phan nâng cao tuổi thọ của xe.
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
TRINH TỰ NGHIÊN CỨU VÀ PHAN THỰC HIỆN
Giải pháp dầu nhớt đặc _`Ì chê dành cho nhiên liệu E10 sử dụng trên xe tay ga q tại Việt Nam 7 Ỷ Đánh giá và lựa chọn dâu nhớt có phụ gia ức chê ăn mòn tôi ưu
Dâu nhớt lựa chọn đảm bảo khả năng vận hành tôi ưu và bảo vệ động cơ Ỷ ĐÓI TƯỢNG, PHẠM VI, PHƯƠNG PHÁP Œ Động cơ xe máy 125cc
Phụ gia ức chế ăn mòn ZDDP
Thực nghiệm “Băng thử tính năng động lực học động cơ xe may a)
Mẫu dầu nhớ t 5% ZnDDP 10% ZnDDP dang su dung thông dụng trên thị trường Castrol Power 1 Scooter
⁄% Kiểm tra và đánh giá trong > điều kiệnthử nghiệm tương đương 500 km (ăn mòn các chỉ tiết máy) Kiểm tra chất lượng dau nhớt: Độ nhớt 40°C Độ nhớt 100°C & VỊ +
TBN Hàm lượng nước TAN
Can không tan trong pentan
Kiểm tra hàm lượng kim
%& Đánh giá với kết quả dự kiến
* Duara kết luận với két quả đạt được loại mài mòn: Sắt, thiếc,
Silic, Nhôm, Chì, Dong, Crom
% kKiém tra ham lượng phụ
HVTH: Tran Nguyễn Bảo Dai CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
1.8.2 Phần thực hiện 1.8.2.1 Phần thực hiện của học viên
Thu thập toàn bộ những tài liệu nghiên cứu liên quan.
Xác định nội dung và phương pháp nghiên cứu phù hợp mục tiêu nghiên cứu.
Thu thập số liệu thực tế, phân tích, đánh giá đưa kết luận sơ bộ.
Nhận ý kiến phản hồi từ chuyên gia, nghiên cứu lý thuyết.
Tham gia xây dựng mô hình thực nghiệm, thu thập số liệu đo đạc, phân tích đánh giá kết quả thu được.
Phòng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG TPHCM về Động cơ đốt trong Trường Đại học Bách khoa, DH Quốc gia TP.HCM: Thử nghiệm đánh giá chỉ tiêu kinh tế nhiên liệu và khí thải của xe máy sử dụng các mâu dâu nhờn bôi trơn.
Viện Công Nghệ Hóa Dầu, Hà Nội: Thử nghiệm phân tích tính chất lý hóa của dầu nhờn sau khi thử nghiệm trên xe máy tai PIN DCDT.
1.8.2.3 Các sản phẩm của đề tài Thuyết minh luận van. l6
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS 15 Huỳnh Thanh Công
CHUONG 2 CƠ SỞ LÝ THUYET
CƠ SỞ LÝ THUYET VE MA SÁT, MAI MON VA BOI TRƠN TRONG DONG CO XANG
2.1.1 Cơ sở ly thuyết về ma sát.
2.1.1.1 Khai niệm về ma sát.
Ma sát là kết quả của nhiều dạng tương tác phức tạp khác nhau, khi có sự tiếp xúc va dịch chuyển hoặc có xu hướng dịch chuyển giữa hai vật thé, trong đó diễn ra các quá trình cơ, lý, hoá, điện quan hệ của các quá trình đó rat phức tạp phụ thuộc vào đặc tính tải, vận tôc trượt, vật liệu và môi trường.
Fg = MN u- hệ số ma sat, f(p,v.C) N-tai trong phap tuyén C-điều kiện ma sát (vật liệu, độ cứng, độ bóng, chế độ gia công, môi trường)
Công ma sát A chuyển hoá thành nhiệt năng Q và năng lượng hấp phụ giữa 2 bề mặt AE
2.1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số ma sát. u 4
Hình 1.1 Ảnh hưởng của tai trong đến u
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại CBHD: PGS TS Huynh Thanh Công
2.1.1.3 Anh hưởng của tai trọng p.
Khi thay đôi p thì h thay đối theo Nhưng ton tại một khoảng pin1