Chất lượng dầu nhờn là khái niệm phức tạp, phụ thuộc vào mục đích và phương pháp sử dụng dầu nhờn trong từng trường hợp cụ thể. Vì dầu nhờn là “thức ăn” không thể thiếu và rất cần thiết cho các trang thiết bị, máy móc, cho một nền công nghiệp hiện đại, cho nên chất lượng dầu nhờn thể được hiện thông qua thuộc tính chủ yếu của dầu nhờn là tính bôi trơn.
Tính bôi trơn là tính chất quan trọng nhất của dầu nhờn, nhờ đó mà việc sử dụng dầu nhờn có vai trò to lớn, đảm bảo cho máy móc thiết bị có thể vận hành tốt, đồng thời kéo dài tuổi thọ của chúng. Tính bôi trơn chỉ thể hiện khi có sự bôi trơn phân giới và sự bôi trơn nữa lỏng:
- Bôi trơn phân giới thể hiện lớp dầu vô cùng mỏng nằm trong vùng tác động của các lực lên phân tử của bề mặt kim loại.
- Bôi trơn nữa lỏng là quá trình bôi trơn khi lớp dầu giữa các chi tiết làm việc có phần nào bị phá vỡ và do đó tại những chổ tiếp xúc của các chi tiết phát sinh ra ma sát phân giới hoặc ma sát khô.
Ngoài tính bôi trơn, chất lượng dầu nhờn còn được thể hiện thông qua nhiều tính chất khác như:
- Tính oxy hoá.
- Khả năng tạo muội than.
- Hiện tượng đóng lớp sơn trong động cơ. - Hiện tượng tạo cặn trong động cơ. - Tính nổ của dầu trong động cơ. - Nhiệt độ đông đặc, tính lưu động…
Do dầu nhờn là sản phẩm được chế biến từ dầu gốc và phụ gia theo tỷ lệ nhất định, vì vậy chất lượng dầu nhờn phụ thuộc rất lớn và dầu gốc, phụ gia và qui trình chế biến ở giai đoạn này.
Phụ gia là những chất hữu cơ, cơ kim và vô cơ, thậm chí là những nguyên tố được thêm vào dầu nhờn để nâng cao tính chất riêng biệt cho sản phẩm cuối cùng. Ngày nay các chủng loại phụ gia sử dụng chủ yếu cho dầu nhờn bao gồm:
- Phụ gia tăng chỉ số nhớt: làm tăng độ nhớt của dầu mỏ, làm cho tốc độ thay đổi độ nhớt của dầu theo nhiệt độ giảm đi.
- Phụ gia dùng để ức chế quá trình oxy hoá: là chậm quá trình oxy hoá của dầu, giảm bớt hiện tượng ăn mòn chi tiết và tạo cặn.
- Phụ gia tẩy rửa: ngăn cản, loại trừ các cặn không tan trong dầu, cặn sạn, cacbon và các hợp chất chì trên các bộ phận của động cơ đốt trong.
- Phụ gia phân tán: ngăn ngừa làm chậm quá trình tạo cặn và lắng đọng trong điều kiện hoạt động ở nhiệt độ thấp.
- Phụ gia ức chế ăn mòn: làm giảm thiểu việc tạo thành ác peoxyt hữu cơ, axit và các thành phần oxy hoá khác làm xuống cấp dầu động cơ, bảo vệ các bề mặt khỏi bị ăn mòn.
- Chất ức chế rỉ: nếu động cơ làm việc không có thời gian ngừng lâu thời dầu nhờn làm chức năng chống rỉ tương đối tốtvì khi động cơ dừng trong thời gian ngắn thì dầu chưa kịp chảy hế khỏi các chi tiết.
- Phụ gia chống ăn mòn: gồm các nhóm hoá cah61t có chứa hợp chất photpho, lưu huỳnh và các chất dẩn xuất béo có khả năng bám dính trên bề mặt kim loại nhằm giảm bớt sự ọ sát, toả nhiệt trong quá trình làm việc.
- Phụ gia biến tính, giảm ma sát: có chức năng làm tăng độ bền của màng dầu, giữ bền mặt kim loại tách rời nhau, ngăn không cho lớp dầu bị phá hoại trong điều kiện tải trọng lớn, nhiệt độ cao.
- Phụ gia hạ điểm đông đặc: nhằm hạ thấp nhiệt độ đông đặc của dầu, tăng khả năng lưu động của dầu ở điều kiện nhiệt độ thấp.
- Phụ gia ức chế tạo bọt: bọt do không khí trộn mạnh vào dầu ảnh hưởng xấu đến tính chất bội trơn, làm tăng sự oxy hoá của chúng, ngăn cản sự lưu thông của dầu, gây hiện tượng bội trơn không đầy đủ. Để tránh và giảm sự tạo bọt người ta sử dụng phụ gia chống tạo bọt.