Với sự phát triển của công nghệ nano, vật liệu nano đã được sử dụng rộng rãi trong dầu bôi trơn. Bổ sung hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiN trong dầu bôi trơn, sử dụng thiết bị bốn bi MRS-10A, thí nghiệm với điều kiện vận tốc khác nhau. Thông qua máy đo đường kính vết mòn, kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) và máy phổ tán sắc năng lượng (EDX) phân tích khả năng giảm ma sát mài mòn và tự hồi phục bề mặt chi tiết.
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG PHỤ GIA NANO TiN TRONG DẦU BÔI TRƠN ĐẾN KHẢ NĂNG HỒI PHỤC BỀ MẶT CHI TIẾT BỊ MÒN EXPERIMENTAL RESEARCH ON EFFECT OF NANO‐TiN ADDITIVES CONTENT IN LUBRICATION OIL TO THE SELF-REPAIRING OF SURFACE ELEMENTS Nguyễn Đình Cương, Đỗ Cơng Đạt Email: nguyencuong1111980@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 8/6/2018 Ngày nhận sửa sau phản biện: 23/9/2018 Ngày chấp nhận đăng: 28/9/2018 Tóm tắt Với phát triển công nghệ nano, vật liệu nano sử dụng rộng rãi dầu bôi trơn Bổ sung hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiN dầu bôi trơn, sử dụng thiết bị bốn bi MRS-10A, thí nghiệm với điều kiện vận tốc khác Thơng qua máy đo đường kính vết mòn, kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) máy phổ tán sắc lượng (EDX) phân tích khả giảm ma sát mài mòn tự hồi phục bề mặt chi tiết Dựa sở kết thí nghiệm, tiếp tục khảo sát hàm lượng chất phụ gia nano TiN động diesel thời gian 30 phút với tốc độ khác để đánh giá mức độ giảm công ma sát dẫn đến giảm nhiệt độ dầu bôi trơn động cơ, cơng suất động tăng, chi phí nhiên liệu giảm, tiết kiệm tài nguyên kéo dài tuổi thọ động Từ khóa: Vật liệu nano; tự hồi phục; chất phụ gia nano TiN; động diesel Abstract With the development of nanotechnology, nano lubricating materials have been widely used as lubricating additive in lubricant Experimental results indicate that the amount of 0.5% TiN in lubricants The tribological behavior of TiN nanoparticle as lubricating additives was studied in MRS-10A fourball frictional apparatus Experiments were established with different velocity conditions The frictional wear behavior and self-repair characteristic was analyzed by using Grinding Spot measurement system, Laser Scanning Confocal Microscope (LCSM) and EDX measurement instruments The derived results are used to survey the content of TiN nano additives in diesel engine for 30 minutes with different speeds to evaluate the frictional reduction lower lubricant temperature, incrising power of the engine, reducing specific fuel costs thereby able to enhance life cycle of engine and more energy-saving compared to normal lubricants Keywords: Nano materials; self-repairing; TiN nano additive; diesel engine ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Phân bố công suất ô tô Trong trình chuyển động, ma sát mài mòn tượng ln tồn thiết bị máy móc Ở quốc gia Mỹ, Anh, Đức nước phát triển khác, năm ma sát hao mòn gây thiệt hại cho tổng sản phẩm quốc dân (GNP) chiếm 2÷7% [1] Các điều tra phân tích kết luận, ứng dụng nghiên cứu chống ma sát mài mòn làm giảm thiệt hại GNP từ 1,0% đến 5,6% [2] Theo Priest M [3], phân bố công suất cho hệ thống, cặp ma sát xe ô tô hạng trung: Tổng lượng sản sinh 32 kW chi phí cho bánh xe 3,8 kW; ma sát hệ thống khí 4,9 kW, lại chủ yếu thất thoát nhiệt Taylor C M [4] nghiên cứu chứng minh ma sát động phân bố sau: ma sát hao mòn van khí chiếm 12%; ổ trục ổ lăn chiếm 32%; đặc biệt cụm piston-xecmăng xilanh hao mòn chiếm 56% Học giả người Anh Người phản biện: PGS.TS Nguyễn Doãn Ý TS Vũ Hoa Kỳ 56 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Andersson BS [5] nghiên cứu xe khách loại nhỏ trung bình phân bổ lượng sản sinh từ đốt cháy nhiên liệu: 12% chi phí để xe chuyển động; 15% hao tổn để khắc phục ma sát Dựa vào số liệu học giả Anh phân tích, giảm ma sát 20% tiết kiệm lượng tiêu hao nhiên liệu 3% Học giả Nhật Bản Nakasa [6] nghiên cứu phân bố tổn thất ma sát cặp ma sát động hạng trung (dưới 1200cc) Tỷ lệ phân sau: cấu truyền động 11,5%; ổ lăn: 5,0%; loại van 6,0%; ổ trục: 11,5%; xecmăng 19,0%; phần váy piston: 47,0% 1.2 Các nghiên cứu phụ gia nano dầu bôi trơn Một số quốc gia: Nhật Bản, Mỹ, Nga, Trung Quốc… đặc biệt coi trọng nghiên cứu chất phụ gia nano tự hồi phục Chất phụ gia tự hồi phục áp dụng lĩnh vực quân như: máy bay, chiến hạm, tơ làm giảm ma sát, mòn, tiết kiệm nhiên liệu, tăng tuổi thọ, ngồi giảm tiếng ồn [7] Đặc biệt ứng dụng nhiều cho cặp ma sát thiết bị máy nhà máy hạt nhân, hầm mỏ có chất phóng xạ, trạm NaSa [8] Nhật Bản quan tâm nghiên cứu ứng dụng chất phụ gia nano tự hồi phục ô tô, tập trung ứng dụng vào động ô tô phận chuyển động ô tô [9] Ở Mỹ, Christopher DellaCorte [10] nghiên cứu hỗn hợp phụ gia nano Ag/BaF2-CaF2 tự hồi phục hao mòn bề mặt ma sát Nghiên cứu phát chất phụ gia nano khơng tự hồi phục mài mòn cặp chi tiết ma sát mà hình thành lớp kim loại bảo vệ bề mặt ma sát chống mài mòn Re’KinVe tác giả khác [11] ứng dụng chất phụ gia nano đá kim cương động ô tô Kết nghiên cứu hệ số ma sát giảm 20%, chất phụ gia nano làm cải thiện tính chất dầu bơi trơn, đồng thời làm giảm tiếng ồn, giảm chất phát thải Nhóm tác giả G.V Vinogradov [12] nghiên cứu chất phụ gia nano lưu huỳnh dầu bơi trơn, thí nghiệm máy bốn bi Kết thí nghiệm thấy rõ, dầu bơi trơn có phụ gia nano, vết mòn bề mặt bi nhỏ, độ nhám bề mặt giảm đáng kể A.Neville [13] nghiên cứu cho bề mặt ma sát chất phụ gia tương thích dầu bơi trơn làm giảm ma sát mài mòn Hernández Battez [14] nghiên cứu ba chất phụ gia nano CuO，ZrO2 ZnO so sánh khả giảm ma sát mài mòn Rashmi [15] nghiên cứu chất phụ gia nano MoS2 khả giảm ma sát mài mòn Nghiên cứu thấy rằng, chất phụ gia có khả giảm ma sát mài mòn tốt Rapoport [16] nghiên cứu chất phụ gia WS2 dầu bôi trơn nguyên chất, kết thấy rằng, có phụ gia chống mài mòn giảm ma sát Nano TiN hợp chất có tính chất: dẫn nhiệt tốt, chịu tác dụng hóa học, dễ khuếch tán vào bề mặt kim loại làm cho bề mặt bóng, chịu mài mòn, độ cứng lớn giữ độ dẻo tốt, nứt gãy Từ tính chất đặc biệt TiN, viết nghiên cứu chất phụ gia nano TiN dầu bơi trơn động diesel (CF4-15W/40), thí nghiệm máy bốn bi Để đánh giá tính ma sát, chống mài mòn khả phục hồi mài mòn bề mặt chi tiết Qua thí nghiệm máy bốn bi, lựa chọn hàm lượng tốt chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn để tiếp tục khảo nghiệm động diesel để đánh giá giảm cơng ma sát động 1.3 Quy trình thí nghiệm Bảng Sơ đồ quy trình thực nghiệm Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 57 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THÍ NGHIỆM TRÊN MÁY BI 2.1 Pha chế phụ gia Phụ gia dầu bôi trơn bao gồm: hàm lượng nano TiN (độ hạt 20 nm) hàm lượng chất phân tán - Polyethylene glycol (trọng lượng phân tử PEG-200) với tỷ lệ 1:2 bổ sung vào bôi trơn động diesel (CF-4 15W/40) Sau đặt cốc dầu hỗn hợp pha chế vào máy phát sóng siêu âm thời gian 30 phút, chất phụ gia phân tán dầu bôi trơn hình Hình Phân tán chất phụ gia nano dầu bơi trơn 2.2 Thiết bị thí nghiệm bốn bi theo hình Viên bi phía kẹp chặt kẹp bi (4) có chuyển động quay Ba viên bi cố định mối ghép đai ốc ren (5) Khi viên bi (1) quay tiếp xúc ma sát với ba viên bi cố định phía Khi có chuyển động ma sát, ba viên bi phía bị mài mòn biên dạng (vết mòn) hình tròn 2.3 Thơng số phương pháp phân tích Theo tiêu chuẩn SH-T0762-2005 với điều kiện thí nghiệm: tải trọng 392 N, tốc độ 600 vg/ph nhiệt độ dầu bôi trơn 75oC, thí nghiệm với phụ gia nano dầu bơi trơn pha mục 2.1, với thời gian 60 phút Dùng máy đo biên dạng mài mòn ba viên bi cố định phía dưới, sau tính trung bình đường kính vết mài mòn để đánh giá độ mòn q trình ma sát Đồng thời, sử dụng thiết bị kính hiển vi đồng tiêu LCSM máy phổ tán sắc lượng EDX phân tích thành phần hóa học vết mài mòn viên bi Kết phân tích thành phần hóa học bề mặt viên bi bị mài mòn đánh giá khả tự hồi phục hao mòn phụ gia nano TiN 2.4 Kết thí nghiệm với máy bốn bi 2.4.1 Ảnh hưởng hàm lượng đến ma sát mài mòn 2.4.1.1 Hệ số ma sát vết mòn a) Nguyên lý bốn viên bi Hình Ảnh hưởng hàm lượng TiN đến ma sát mòn b) Kẹp bi c) Cố định ba viên bi Hình Nguyên lý cấu tạo ma sát bốn bi 1-Viên bi đỉnh; 2-Ba viên bi phía dưới; 3-Mối ghép kẹp ba viên bi; 4-Kẹp bi; 5-Đai ốc ren Dùng máy thí nghiệm ma sát bốn bi MRS-10A, đường kính viên bi thí nghiệm 12,7 mm, độ cứng HRC: 64-66 Nguyên lý làm việc máy 58 Hàm lượng chất phụ gia nano ảnh hưởng nhiều đến tính chất dầu bơi trơn Nếu hàm lượng chất phụ gia giới hạn dầu bôi trơn nano dễ dàng liên kết với thành hạt lớn tạo thành tạp chất dầu bơi trơn Nhưng hàm lượng q chất phụ gia khơng đủ làm cải thiện tính chất dầu bơi trơn Do vậy, thiết phải có hàm lượng tốt chất phụ gia dầu bôi trơn cải thiện tính Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC chất dầu bơi trơn, làm giảm ma sát, mài mòn cặp chi tiết Với điều kiện thí nghiệm theo tiêu chuẩn, thí nghiệm với hàm lượng nano TiN dầu bôi trơn từ 0.0% đến 1,0%, kết thí nghiệm thấy rằng, phụ gia nano cải thiện tính chất dầu bơi trơn (hình 3) Với hàm lượng nhỏ 0,25% nano TiN dầu bôi trơn làm giảm hệ số ma sát đường kính vết mòn viên bi (bảng 2) Khi bổ sung hàm lượng chất phụ gia nano TiN 0,5%, hệ số ma sát đường kính vết mòn đạt giá trị nhỏ Hệ số ma sát 0,0667, so với hệ số ma sát dầu bôi trơn nguyên chất giảm 19,8% Đường kính vết mòn 0,345 mm, giảm 14,2% so với dầu bôi trơn gốc Khi hàm lượng chất phụ gia nano dầu bôi trơn 0,75%, hệ số ma sát đường kính vết mòn tăng dần Ngun nhân hàm lượng 0,5%, hạt nano TiN dầu bôi trơn liên kết cục với trở thành hạt lớn hơn, phần lắng đọng Do vậy, khả chống ma sát mài mòn chất phụ gia nano hiệu Bảng Hàm lượng phụ gia nano TiN dầu bôi trơn ảnh hưởng đến ma sát, mòn Hàm lượng chất phụ gia (%) Hệ số ma sát Đường kính vết mòn (mm) 0,0 0,25 0,5 0,75 1,0 0,0832 0,0805 0,0667 0,0780 0,0800 0,402 0,348 0,345 0,383 0,397 2.4.1.2 Tự hồi phục mài mòn chất phụ gia a Dầu bơi trơn CF4-15W/40 Với điều tiêu chuẩn, từ hình quan sát thấy, sử dụng dầu bôi trơn ngun chất, vết mòn có nhiều nhấp nhơ cao, độ sâu xước rõ nét bề mặt ma sát, tồn bề mặt tương đối xù xì Vết cào xước rõ nét hầu hết toàn bề mặt vết mài mòn (hình 4a, 4b) Độ lệch trung bình profin hình học bề mặt Ra = 1887 nm (hình 4c) Dùng máy phổ tán sắc lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học bề mặt ma sát (hình 4d), thấy tồn chủ yếu thành phần nguyên tố hóa học viên bi Fe, Cr S b Hàm lượng 0,5% chất phụ gia nano TiN Với điều kiện tiêu chuẩn, thí nghiệm hàm lượng 0,5% chất phụ gia nano TiN dầu bơi trơn, quan sát bề mặt vết mòn (LCSM) phân tích thành phần hóa học (EDX) vết mòn thể hình Từ hình vẽ quan sát thấy, bề mặt vết mòn dùng chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn so với dùng dầu bơi trơn ngun chất có nhấp nhơ, bề mặt tương đối phẳng, vết cầy xước không sâu, không rõ nét Vết xước tập trung chủ yếu phần trung tâm vết mòn (hình 5a; 5b) Độ lệch trung bình profin hình học bề mặt Ra = 957 nm (hình 5c) Dùng EDX phân tích thành phần hóa học bề mặt vết mòn có tồn ngun tố hóa học Fe, Ti Cr Trong đó, nguyên tố Fe, Cr thành phần hóa học chi tiết ma sát (viên bi), nguyên tố Ti từ chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn Nguyên tố Ti tồn bề mặt vết mòn có trị số 1,12% Do kết luận rằng, chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn bổ sung, khuếch tán vào vết mòn nên bề mặt ma sát giảm độ nhấp nhô bề mặt chi tiết 2.4.2 Ảnh hưởng tốc độ đến ma sát mài mòn Hàm lượng 0,5% nano TiN dầu bơi trơn có khả giảm ma sát chống mài mòn tốt điều kiện tiêu chuẩn Nhưng thực tế, cặp ma sát làm việc điều kiện vận tốc khác Do vậy, để chứng minh hàm lượng 0,5% nano TiN dầu bơi trơn có khả giảm ma sát mài mòn điều kiện vận tốc thay đổi Nhóm nghiên cứu tiếp tục thí nghiệm với điều kiện vận tốc khoảng 400 vg/ph đến 1600 vg/ph, điều kiện khác giữ nguyên điều kiện tiêu chuẩn Từ bảng 3, cho thấy điều kiện vận tốc thấp hay cao, chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn giảm ma sát mài mòn so với dầu bơi trơn gốc Với vận tốc từ 400 vg/ph đến 1400 vg/ph, sử dụng chất nano phụ gia nano TiN, hệ số ma sát giảm 12,1%, đường kính vết mòn giảm 11,0% so với sử dụng dầu bôi trơn nguyên chất Đặc biệt điều kiện vận tốc 1600 vg/ph, sử dụng dầu bôi trơn nguyên chất, cặp ma sát phát tiếng “rít, két” kim loại nghe chói tai (kẹt bi), sau máy bốn bi tự động dừng hoạt động Nhưng sử dụng chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn, cặp ma sát không phát tiếng kêu, máy bốn bi hoạt động bình thường Như khẳng định, có phụ gia nano TiN với hàm lượng 0,5% dầu bôi trơn cải thiện tính dầu bơi trơn gốc Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 59 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC a) Tồn đường kính vết mòn c) Trung tâm vết mòn (hình 3D) b) Vết mòn trung tâm d) EDX phân tích thành phần hóa học Hình Dùng thiết bị LCSM EDX quan sát phân tích vết mòn dùng dầu bơi trơn gốc a) Tồn đường kính vết mòn b) Vết mòn trung tâm c) Trung tâm vết mòn (hình 3D) d) EDX phân tích thành phần hóa học Hình Dùng thiết bị LCSM EDX quan sát phân tích vết mòn dùng hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiN 60 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Bảng Ảnh hưởng vận tốc đến khả giảm ma sát, mòn (Thí nghiệm với điều kiện: Hàm lượng nanoTiN = 0,5%; t = 60 ph; PB = 392 N; nhiệt độ: 75˚C) Đường kính vết mòn (D/mm) Vận tốc (vg/ph) Hệ số ma sát (μ) Chất phụ gia nano Dầu bôi trơn gốc Chất phụ gia Dầu bôi trơn gốc TiN CF4-15W/40 nano TiN CF4-15W/40 400 0,318 0,342 0,0616 0,0651 600 0,345 0,402 0,0667 0,0832 800 0,380 0,417 0,0765 0,0867 1000 0,413 0,432 0,0824 0,0890 1200 0,419 0,463 0,0736 0,0829 1400 0,422 0,516 0,0702 0,0826 1600 0,431 kẹt bi 0,0693 kẹt bi THÍ NGHIỆM HÀM LƯỢNG CHẤT PHỤ GIA NANO TiN ĐẾN ĐỘNG CƠ 3.1 Lịch sử nghiên cứu Wang Dongai tác giả khác [17] thí nghiệm với chất phụ gia nano đá kim cương có kích thước 3÷6 nm Kết thí nghiệm cho thấy: với hàm lượng 0,01% dầu bôi trơn cải thiện chất lượng dầu bơi trơn, tự hồi phục hao mòn cặp ma sát dẫn đến áp suất xilanh động tăng lên 28,9% làm tăng công suất động 4,2% giảm lượng khí thải độc hại HC 60%, NOx 20,5% Shi Pei-jing [18] thí nghiệm động với chất phụ gia nano đồng kết hợp với nano đất pha vào dầu bôi trơn động dầu bơi trơn Kết thí nghiệm thấy rằng, sử dụng chất phụ gia nano dầu bôi trơn giảm công ma sát dẫn đến tăng công suất động mômen xoắn 3,0% 4,3%, chi phí nhiên liệu giảm 3,5% Khi thí nghiệm với thời gian 300 h, dùng phương pháp phân tích hàm lượng kim loại dầu bơi trơn Kết thí nghiệm: Khi động dùng dầu bơi trơn có chất phụ gia nano lượng kim loại Fe, Cr, Mn, Al… nhiều so với động dùng dầu nguyên chất 3.2 Thiết bị thông số thí nghiệm 3.2.1 Thiết bị thí nghiệm Thí nghiệm với hai động diesel (4JB1), động có bốn xilanh (4.3l) Trạng thái kỹ thuật tương đương hai động hoạt động 5000 Dùng hệ thống thí nghiệm ET2000 3.2.2 Thơng số thí nghiệm Khảo sát với dải tốc độ động cơ: 1200 vg/ph, 1500 vg/ph, 1800 vg/ph, 2100 vg/ph, 2300 vg/ph, 2500 vg/ph, 2700 vg/ph Thời gian lần thí nghiệm 60 phút Thông qua phần mềm chuyên dụng: s thông số lưu lại nhớ máy tính Thí nghiệm với hai động cơ: Một động sử dụng dầu bôi trơn pha chế phụ gia nano TiN, hàm lượng 0,5% Động khác sử dụng dầu bơi trơn gốc CF4-15W/40 Các thơng số thí nghiệm: cơng suất động cơ, mơmen xoắn, chi phí nhiên liệu riêng Sau đánh giá mức độ tăng cơng suất động cơ, mơmen xoắn giảm chi phí nhiên liệu riêng sử dụng dầu bơi trơn có chất phụ gia nano TiN 3.3 Kết thí nghiệm 3.3.1 Cơng suất động cơ, mơmen xoắn chi phí nhiên liệu Từ hình 6, qua sát thấy: Động sử dụng dầu bơi trơn có thêm chất phụ gia nano TiN, công suất mômen xoắn tăng lên rõ rệt (hình 6a, b) Đồng thời chi phí nhiên liệu riêng giảm đáng kể (hình 6c) Với tốc độ 1200 vg/ph, động sử dụng dầu bôi trơn có chất phụ gia nano TiN so với động dùng dầu bôi trơn nguyên chất, công suất động mômen xoắn tăng nhiều tăng là: 27,40% 27,32%, chi phí nhiên liệu riêng giảm 21,24% Nhưng tốc độ 2100 vg/ph, công suất động mơmen xoắn tăng nhất tăng là: 12,33% 12,34%, chi phí nhiên liệu riêng giảm 10,65% Với dải tốc độ khảo sát, sử dụng dầu bơi trơn có phụ gia nano TiN, cơng suất mơmen xắn tăng trung bình lần lượt 18,21%và 18,22% Chi phí nhiên liệu riêng giảm 14,11% Có thể quan sát thấy (hình 6c), động sử dụng dầu bơi trơn có phụ gia nano điều kiện tốc độ thấp, chi phí nhiên liệu riêng giảm nhiều so với động sử dụng dầu bôi trơn nguyên chất Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 61 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Dầu nguyên chất Phụ gia nano TiN n/r.min-1 a) Đồ thị công suất thay đổi theo tốc độ tăng tính chất dầu bơi trơn dẫn đến giảm ma sát chi tiết tiếp xúc phục hồi bề mặt bị mòn Xét nhóm piston - xylanh động (hình 7) thấy rằng, động sử dụng, bề mặt xylanh tương đối nhẵn bóng (hình 7a), động sử dụng 5000 giờ, quan sát thấy bề mặt xylanh xecmăng bị mòn (hình 7b) Khi khảo nghiệm, động sử dụng dầu bôi trơn nguyên chất, kết công suất giảm chi phí nhiên liệu riêng tăng Nhưng với động sử dụng dầu bơi trơn có phụ gia nano TiN, chất phụ gia nano TiN phục hồi bề mặt bị mòn xylanh, xecmăng, buồng đốt động kín khít hơn, bị lọt khí xuống cacte (hình 7c) đồng thời, lớp hồi phục làm giảm ma sát đáng kể Do vậy, nguyên nhân để tăng công suất động chi phí nhiên liệu riêng giảm Dầu nguyên chất Phụ gia nano TiN n/r.min-1 b) Đồ thị mômen xoắn thay đổi theo tốc độ Dầu nguyên chất Phụ gia nano TiN n/r.min-1 c) Đồ thị chi phí nhiên liệu riêng thay đổi theo tốc độ Hình Ảnh hưởng tốc độ đến công suất động cơ, mômen xoắn chi phí nhiên liệu riêng 3.3.2 Phân tích nguyên nhân tăng cơng suất giảm chi phí nhiên liệu Như phân tích trên, đánh giá rằng: chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn làm 62 Hình Hình thành lớp hồi phục nhóm piston xylanh động KẾT LUẬN Thí nghiệm máy bốn bi, với hàm lượng phụ gia nano TiN 0,25÷1,00% dầu bơi trơn thấy rằng: Chất phụ gia nano cải thiện tính chất dầu bơi trơn Do vậy, hệ số ma sát cặp ma sát giảm hao mòn giảm Đặc biệt hàm lượng phụ gia 0,5%, ma sát mòn giảm nhiều bề mặt mòn hồi phục phụ gia nano TiN Thí nghiệm động diesel, động sử dụng dầu bôi trơn, hàm lượng phụ gia nano TiN 0,5%, công ma sát động giảm, công suất động tăng giảm chi phí nhiên liệu riêng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Dašic P, Franek F, Assenova E, et al International standardization and organizations in the field of tribology [J] Industrial Lubrication and Tribology, 2003, 55(6): 287-291 [2] Jost H P Tribology Micro & Macro Economics: A Road to Economic Savings [J] Tribology and Lubrication Technology, 2005, 61(10): 18 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC [3] Priest M, Taylor C M Automobile engine tribologyapproaching the surface [J] Wear, 2000, 241: 193-203 [4] Taylor C M Automobile engine tribology-design considerations for efficiency and durability[J] Wear, 1998, 221: 1-8 [5] Andersson BS Company perspectives in vehicle tribology-Volvo, 17th Leeds-Lyon Symposium on Tribology-Vehicqle Tribology[C] Tribology series-18 Oxford-UK- Elsevier Ltd, 1991: 503-506 [6] Nakasa M Engine friction overview Proceedings of International Tribology Conference Japan[C]: Yokohama, 1995 [7] Ni jiDing Yi geEr Mechanical parts of friction surface and the contact surface wear protectionlayer generates compensating method [J] 1998,2002, (12):162 [8] NASA turns to universities for research in space age materials [DB/OL] News from Princeton Julsep,2002 http://.Princetion.edu/pr/news/02/ q3/0920-nasa.htm [9] SatoshiM, Eiichi Y, Haruhisa K, et al Selfrepairing mechanical system[A] Part of the SPLE Conference on Sensor Fusion and Decentralized Control in Robotic Systems II[C] Bellingham, Washington, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 1999: 202-213 [10] Christopher DellaCorte The effect of counterface on the tribological erformance of a high temperature solid lubricant composite from 25 to 650℃[J] Surface and Coatings Technology, 1996,(2): 486~492 [11] Re’Kin Ve Lubricants with ultra-disperse diamond-graphitepowder Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2004, 40(3): 164-170 [12] G.V Vinogradov, O.E Morozova A study of the wear of steel under heavy loads with lubricants containing sulphur-based additives[J] Wear, 1960(3): 297-308 [13] A Neville, A Morina, T Haque, etc CoMPatibility between tribological urfaces and lubricant additives-How friction and wear reduction can be controlled by surface/lube synergies[J] Tribology International, 2007, (40): 1680-1695 [14] Hernández Battez A., González R., Viesca J L., et al CuO, ZrO2 and ZnO nanoparticles as antiwear additive in oil lubricants[J] Wear, 2008, 265: 422-428 [15] Rashmi R Sahoo, Sanjay K Biswas Deformation and friction of MoS2 particles in liquid suspensions used to lubricate sliding contact[J] Thin Solid Films, 2010, 518: 5995-6005 [16] L Rapoport, V Leshchinsky, I Lapsker, et al Tribological properties of WS2 nanoparticles under mixed lubrication[J] Wear, 2003, 255: 785-793 [17] Wang Dongai, Liu Meihua, Zhang Shuda, JiDegang Research on Wear Mechanism for Modified Nano-diamond Powder as Additives in Lubricating Oils[J] Lubrication Engineering, 2009, 34(7) : 58-61 [18] Shi Pei-jing，Xu Yi Preparation of Nanoparticles Self-Repairing Additive and its Application in Engines[J] Chinese surface engineering in 2004 second (total sixty-fifth): 37-40 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 3(62).2018 63 ... 47,0% 1.2 Các nghiên cứu phụ gia nano dầu bôi trơn Một số quốc gia: Nhật Bản, Mỹ, Nga, Trung Quốc… đặc biệt coi trọng nghiên cứu chất phụ gia nano tự hồi phục Chất phụ gia tự hồi phục áp dụng... biệt TiN, viết nghiên cứu chất phụ gia nano TiN dầu bôi trơn động diesel (CF4-15W/40), thí nghiệm máy bốn bi Để đánh giá tính ma sát, chống mài mòn khả phục hồi mài mòn bề mặt chi tiết Qua thí nghiệm. .. Do vậy, khả chống ma sát mài mòn chất phụ gia nano hiệu Bảng Hàm lượng phụ gia nano TiN dầu bơi trơn ảnh hưởng đến ma sát, mòn Hàm lượng chất phụ gia (%) Hệ số ma sát Đường kính vết mòn (mm)