CD II Tương đương API 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.
CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ
Các kiểm tra chính
Độ nhớt
Điểm chớp cháy
Cặn không tan (trong Pentane hoặc Toluene)
Trị số kiềm tổng TBN (Total Base Number)
Hàm lượng nước
Các kiểm tra bổ sung
Mức độ hoà tan nhiên liệu
Trị số axít tổng TAN (Total Acid Number)
Trị số axít mạnh SAN (Strong Acid Number)
Phân tích quang phổ (đối với các kim loại ăn mòn và có trong phụ gia)
Phân tích bằng tia hồng ngoại (đối với Glycol (chất chống đông trong dầu làm mát) hay biến chất)
ĐỘ NHỚT: đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của dầu và phải được chú ý kỹ. Độ nhớt có thể tăng do quá trình ôxy hoá, nitơ hoá hay mức độ dầu bị nhiễm bẩn, và có thể giảm do độ hoà tan của nhiên liệu vào dầu. Tập hợp các tác dụng như vậy có thể loại trừ lẫn nhau và vì vậy độ nhớt của dầu có thể thay đổi một chút. Việc xem xét các kết quả kiểm tra khác nhau là cần thiết để biết được tình trạng thực của dầu. Một nguyên tắc cơ bản là mức độ tăng hay giảm lớn nhất có thể chấp nhận được của độ nhớt ở 100oC là ± 25% so với giá trị ban đầu.
ĐIỂM CHỚP CHÁY: là nhiệt độ mà tại đó hơi tạo ra bị đốt cháy tức thì khi có ngọn lửa xuất hiện trên bề mặt chất lỏng. Các chữ được ghi trong dấu ngoặc như (PMC) - chớp cháy cốc kín, hoặc (COC) - chớp cháy cốc hở là tuỳ theo phương pháp kiểm tra sử dụng dụng cụ Pensky Martens hay Cleverland Open Cup. Thường có sự khác nhau khoảng 20oC giữa hai phương pháp này, nhưng đối với dầu động cơ không có sự ưu tiên đặc biệt nào đối với phương pháp này hay phương pháp kia. Ý nghĩa chính của điểm chớp cháy là chỉ ra mức độ lẫn của nhiên liệu vào dầu, và đó là nguyên nhân làm điểm chớp cháy của dầu bị giảm đi rất nhiều. Với dầu đã sử dụng khả năng lặp lại của phép thử là rất ít nhưng nếu điểm chớp cháy giảm đi 25% (khi đo cùng một phương pháp) so với ban đầu thì chứng tỏ rằng mức độ lẫn nhiên liệu là quá lớn và cần phải thay dầu.
CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ
85 / 96
CẶN KHÔNG TAN: là kết quả của các sản phẩm cháy cùng với các chất dạng keo được sinh ra khi bản thân dầu bị biến chất do ôxy hoá và nitơ hoá. Thông thường chỉ ghi nhận được tổng lượng cặn không tan, và lượng cặn lớn nhất có thể chấp nhận được chỉ phụ thuộc vào đặc tính phân tán của dầu, tính chất này thể hiện khả năng của dầu chống lại sự kết tủa. Đối với các loại dầu có tính phân tán thấp hàm lượng cặn không tan nên là <2%, ngược lại dầu có tính chất phân tán cao hơn thì có thể chấp nhận tới 5% hay cao hơn nữa.
TRỊ SỐ KIỀM TỔNG (TBN: TOTAL BASE NUMBER): dùng để đo độ kiềm của dầu, biểu thị lượng phụ gia có hiệu quả ở trong dầu, đặc biệt là khả năng chống lại sự ăn mòn hoá học của nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh cao. Trị số này được thể hiện bằng số gram Hydroxit Kali (KOH) tương đương với nó. Một loại dầu mới đưa vào sử dụng sẽ có TBN giảm đi và có xu hướng ổn định ở mức độ xác định tuỳ theo mức độ khắc nghiệt của điều kiện làm việc và tỷ lệ thêm dầu. Nguyên tắc nên áp dụng cho ôtô là nên thay dầu khi trị số TBN giảm xuống 50% so với ban đầu. Trong thực tế, điều này khác đối với động cơ diesel công nghiệp và máy thủy, chỉ yêu cầu đơn giản là trị số TBN ổn định trong quá trình sử dụng, không được giảm xuống dưới 1mg
KOH/g (theo ASTM D664) hay 3mg KOH/g (theo ASTM D2896) (mg KOH/g: milligrams of potassium hydroxide per gram), và được công nhận là phù hợp với các động cơ lớn làm việc trong điều kiện tĩnh tại, mục đích để đạt được hiệu quả chống mài mòn hợp lý.
HÀM LƯỢNG NƯỚC: theo kinh nghiệm thông thường hàm lượng nước tối đa là 0.5%. Khi hàm lượng nước cao hơn giá trị thông thường này, chứng tỏ rằng đã có nước lọt từ hệ thống làm mát vào trong dầu.
CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ
MỨC ĐỘ HÒA TAN NHIÊN LIỆU: bất kỳ động cơ nào chạy bằng nhiên liệu lỏng thì quá trình đốt cháy nhiên liệu trong xylanh cũng chỉ tương đối hoàn toàn, một phần nhỏ nhiên liệu chưa được đốt cháy hết sẽ lọt xuống hoà trộn lẫn với dầu ở trong cácte (crankcase). Hiện tượng này xảy ra ở cả động cơ xăng và động cơ diesel, và tác động chủ yếu ảnh hưởng đến dầu là độ nhớt và điểm chớp cháy bị giảm xuống. Mức độ hoà tan nhiên liệu thường qui định là:
Tới 2% thể tích là chấp nhận được;
Từ 2% đến 5% thể tích là nhiều, cần phải tìm nguyên nhân và khắc phục. Chưa cần thiết phải thay dầu.
Trên 5% thể tích là không thể chấp nhận được. Cần phải tìm nguyên nhân khắc phục
(như việc hòa tan nhiên liệu quá mức, hoặc do hỗn hợp nhiên liệu đốt, hoặc do quá nhiều nhiên liệu được đưa vào xylanh, hoặc do điều kiện đốt cháy tồi đã hạn chế quá trình trộn và đốt cháy hỗn hợp). Dầu trở nên đặc do bị ôxy hoá có thể vẫn nằm trong giới hạn cho phép sau khi bị làm loãng đi do sự hoà tan của nhiên liệu. Tuy nhiên dầu đó phải được thay đi.
TRỊ SỐ AXÍT TỔNG (TAN: TOTAL ACID NUMBER): theo kết quả tổng hợp, các chất tự nhiên có trong dầu động cơ bao gồm cả hai thành phần kiềm và axít, những thành phần này có thể xác định riêng biệt được. Thành phần axít của các hợp chất tự nhiên ăn mòn yếu hay không ăn mòn được gọi là trị số axít tổng TAN của dầu.
TRỊ SỐ AXÍT MẠNH (SAN: STRONG ACID NUMBER): khi loại bỏ được hoàn toàn các chất kiềm có trong dầu thì thành phần axít lúc đó được thể hiện bằng trị số axit mạnh SAN. Điều này chỉ ra rằng dầu đã vượt quá giới hạn sử dụng và nếu tiếp tục sử dụng thì sẽ dẫn đến kết quả mài mòn và tạo cặn. Trị số SAN phải luôn luôn bằng không (SAN = 0).
CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ
87 / 96
PHÂN TÍCH QUANG PHỔ: phương pháp kỹ thuật này dùng để phát hiện sự có mặt của một lượng rất nhỏ các kim loại hay các thành phần hoá chất có trong mẫu dầu, và cũng được dùng để xác định hàm hượng kim loại ăn mòn, các chất gây nhiễm bẩn khác cũng như bản chất của các phụ gia trong dầu. Kết quả sẽ được thể hiện bằng một bảng số liệu do máy tính in ra.
PHÂN TÍCH BẰNG TIA HỒNG NGOẠI: phương pháp phân tích bằng tia hồng phương pháp phân tích bằng tia hồng ngoại (IR: Infrared Ray) được dựa trên cơ sở truyền các tia hồng ngoại có dải bước sóng rất rộng qua các mẫu dầu đã và chưa sử dụng. Kết quả cung cấp các “dấu vân tay riêng” của từng mẫu dầu, dựa vào đó có thể so sánh được rất nhanh với những vân tay chuẩn đã tạo ra (nhờ đó biết được ngay những thay đổi chính trong thành phần của dầu). Sự khác biệt trong đồ thị theo trục thẳng đứng là do trong thực tế những tia hồng ngoại truyền qua dầu bẩn kém hơn dầu sạch.
CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ
THÀNH PHẦN PHỤ GIA: trong quá trình bảo quản và sử dụng dầu một số thành phần phụ gia bị biến chất. Khi các thành phần bị biến chất chiếm 20% là bình thường nhưng nếu lên đến 50% thì chứng tỏ các phụ gia bị biến chất nghiêm trọng. Nhiệt độ cao là nguyên nhân chính gây ra sự bốc hơi các thành phần nhẹ của dầu, mặt khác có thể phụ gia bị kết tủa trong dầu. Kết quả là nồng độ phụ gia của dầu đã sử dụng cao hơn so với dầu chưa sử dụng. Chưa có trường hợp nào làm phân tích quang phổ để xác định rằng các phụ gia vẫn còn ở trạng thái hoạt động ban đầu. Các kết quả kiểm tra bị hạn chế trong việc xác định mức độ biến chất của dầu, nên trong thực tế sử dụng các nhà sản xuất thường khuyến cáo thay dầu hơn là châm thêm dầu bổ sung.
CÁC THÀNH PHẦN MÀI MÒN: lượng kim loại bị mài mòn thay đổi rất khác nhau giữa các loại động cơ khác nhau và chịu ảnh hưởng rất lớn theo tình trạng làm việc cụ thể của động cơ. Các giá trị ở Bảng KTD-1 tiếp sau nêu ra những hướng dẫn cụ thể dựa trên kinh nghiệm chung đối với các chu kỳ thay dầu bình thường. Mỗi giá trị của
thành phần kim loại bị mài mòn xác định một trạng thái kỹ thuật của động cơ, bất kỳ một sự thay đổi nào trong các giá trị chuẩn đó là dự báo một sự khởi đầu của một trạng thái kỹ thuật mới của động cơ, yêu cầu công tác bảo dưỡng kỹ thuật phải chú ý tới. Các giá trị của lượng kim loại mài mòn được tính theo phần triệu khối lượng (ppm:
parts per million).
0 2 4 6 8 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Sự biến đổi của Độ nhớt ở 100 oC
theo độ nhiễm nhiên liệu diesel
ĐỘ NHIỄM NHIÊN LIỆU (%)
Đ Ộ N H Ớ T ( cS t) 0 2 4 6 8 10 0 50 100 150 200 250
Sự biến đổi của Điểm Chớp cháy Cốc kín (oC)
theo độ nhiễm nhiên liệu diesel
ĐỘ NHIỄM NHIÊN LIỆU (%)
Đ IỂ M C H Ớ P C H Á Y ( o C )