3.2.1 Cao su
Là vật liệu cú tớnh đàn hồi cao, cỏch điện và cỏch nhiệt tốt.
Cao su tự nhiờn: Là một polime cú cụng thức hoỏ học (C5H8)n, lấy từ mủ cõy cao su. Cao su tự nhiờn cú tớnh đàn hồi phụ thuộc vào nhiệt độ (nhiệt độ thấp thỡ cứng, nhiệt độ cao thỡ mềm nhóo). Khi sử dụng phải lưu hoỏ (pha thờm lưu huỳnh) và một số chất khỏc như bồ húng, cao lanh, đỏ vụi (CaCO3), chất màu,… Dựng chế tạo xăm, lốp ụ tụ.
Cao su nhõn tạo: Thường sử dụng là cao su Bu na (C4H6)n, được tổng hợp từ rượu ờtylic hoặc từ sản phẩm của dầu mỏ. Cao su nhõn tạo cú cỏc tớnh chất như cỏch điện cỏch nhiệt tốt, chịu được tỏc dụng của cỏc chất vụ cơ.
3.2.2 Amiang (3MgO.2SiO2.2H2O)
Amiang được khai thỏc ở cỏc mỏ ở dạng sợi mịn như lụa, màu trắng hoặc xanh lỏ cõy.
Amiang chịu được nhiệt độ cao tới 1500 0C, khụng chỏy, cỏch nhiệt và cỏch điện tốt, khú bị phõn huỷ theo thời gian nờn cú hại cho phổi nếu hớt phải nú.Amiang dựng chế tạo cỏc gioăng làm kớn và chịu nhiệt như gioăng mặt mỏy, gioăng cổ xả,…
3.3 VẬT LIỆU BễI TRƠN LÀM MÁT 3.3.1 Vật liệu bụi trơn
3.3.1.1 Khỏi quỏt chung
a. Sự cần thiết của dầu bụi trơn.
Các chi tiết máy móc trong quá trình chuyển động tương đối với nhau sẽ sinh ma sát làm cản trở chuyển động của chúng và gây tác hại rất lớn (mài mòn, biến chất vật liệu). Để giảm hệ số ma sát cần bôi trơn cho chúng.
Một số bộ phận (piston, xy lanh) khi làm việc cần có độ kín cao mà trong trạng thái nhiệt độ cao như vậy bề mặt của chúng khô và không kín, cần có dầu nhớt làm tăng thêm độ kín của chi tiết đó.
Khi làm việc bề mặt các chi tiết nóng lên, đây là điều kiện thuận lợi làm cho sự mài mòn các chi tiết tăng nhanh mà một số chi tiết không thể dùng nước làm mát được, dầu bôi trơn sẽ làm mát cho chúng .
Mạt kim loại là sản phẩm của mài mòn, mạt kim loại là những hạt mài gây mài mòn chi tiết rất lớn, khi mài mòn tạo ra các hạt mài chúng cố tình dính bám lại các bề mặt ma sát vì vậy cần phải có dầu bôi trơn chuyển động vận chuyển các hạt mài này đi để làm sạch các bề mặt.
b.Phõn loại dầu bụi trơn:
+ Dầu bụi trơn động cơ .
+ Dầu bụi trơn hệ thống truyền động (truyền lực).
c. Cỏc chỉ tiờu đỏnh giỏ dầu bụi trơn * Độ nhớt:
Là chỉ tiờu rất quan trọng khi đỏnh giỏ dầu bụi trơn, nú đặc trưng cho ma sỏt trong chất lỏng và sự hỡnh thành dầu bụi trơn.
+ Độ nhớt động lực học (Ns/m2 ): Đặc trưng cho mức độ liờn kết với nhau của cỏc phần tử chất lỏng, là lực cản của chuyển động mỗi lớp chất lỏng đối với lớp khỏc.
+ Độ nhớt động (cm2/s = St); = /
* Nhiệt đụng đặc: Đặc trưng cho khả năng tăng độ nhớt của dầu bụi trơn.
* Nhiệt độ bốc chỏy: Đặc trưng cho khả năng an toàn phũng chỏy biến chất.
* Độ bền hoỏ học: Đỏnh giỏ khả năng ổn định dưới tỏc dụng của mụi trường làm việc.
3.3.1.2 Dầu bụi trơn động cơ
a.Điều kiện làm việc của động cơ.
Động cơ đốt trong làm việc ở điều kiện rất phức tạp: Nhiệt độ cao tải trọng thay đổi.
Động cơ xăng khởi động ở nhiệt độ thấp, tải trọng không đầy do xăng bay hơi không hết mà còn ở dạng lỏng khi nén sẽ chảy xuồng đáy máy làm loãng dầu nhớt.
Động cơ điêzen làm việc trong điều kiện tải trọng lớn, áp suất gối đỡ cao, khó tạo màng dầu bôi trơn.
Động cơ 2 kỳ pha nhớt vào xăng theo tỷ lệ dầu/xăng là 1/25 để bôi trơn Trong điều kiện làm việc hết sức phức tạp, mỗi loại động cơ khác nhau làm cho tính năng làm việc của dầu bôi trơn sẽ bị phá huỷ. Để thoả mãn điều kiện làm việc cho từng loại động cơ, dầu bôi trơn phải có những yêu cầu căn bản sau đây.
b.Yờu cầu kỹ thuật của dầu bụi trơn động cơ: + Cú độ nhớt thớch hợp.
Vớ dụ: Độ nhớt thớch hợp ở nhiệt độ làm việc là 5,5 cSt, cũn ở nhiệt độ 100 0C là 15 cSt.
+ Cú độ bỏm cao.
Để tăng khả năng dớnh bỏm của dầu phải pha thờm vào dầu những phụ gia như polyacrynat, polyizobutylen,… dầu dớnh bỏm trờn bề mặt cũn tạo khả năng làm kớn.
+ Cú nhiệt độ chỏy cao, nhiệt độ đụng đặc thấp.
Đụng đặc sẽ gõy cản trở sự lưu thụng dầu, động cơ khú khởi động hoặc khụng khởi động được ở trạng thỏi nguội.
Yờu cầu nhiệt độ tự chỏy của dầu động cơ là từ (220 250)0C: + Cú tớnh ổn định tốt.
+ Cú độ sạch cao.
+ Cú khả năng chống ụ xy hoỏ, chống ăn mũn
Vớ dụ để nõng cao tớnh chống ăn mũn của một số bộ phận cú thể dựng dầu cú pha tạp chất ớt bộo (1,5 2) % sẽ chống được gỉ, nếu pha thờm phụ gia như phờnol, amin thơm sẽ chống được ụ xy hoỏ dầu.
c. Phõn loại, ứng dụng.
* SNG phõn loại theo tốc độ quay của trục khuỷu và theo từng nhúm M Dầu nhớt
A Dầu dựng cho động cơ xăng B Dầu dựng cho động cơ Diesel.
Б Động cơ cú tải trọng nhẹ.
B Động cơ cụng suất và số vũng quay trục khuỷu trung bỡnh.
Г Động cơ cụng suất thấp, số vũng quay trục khuỷu > 2000V/F. E Động cơ cụng suất và số vũng quay trục khuỷu nhỏ.
Д Động cơ cú số vũng quay trục khuỷu lớn, làm việc nặng. 1 Động cơ xăng; 2 Động cơ Diesel;
* Theo hiệp hội kỹ sư Mỹ API - SAE (American Petrolium Institute - Society of Automotive Engineers).
+ Dầu dựng cho động cơ xăng cú cỏc cấp. SA Động cơ xăng tải trọng nhỏ.
SB Động cơ xăng nhẹ nhàng. SC Động cơ xăng xe nhỏ.
SD Động cơ xăng trung bỡnh (xecon, xe tải trung bỡnh). SE Động cơ xăng xe tải lớn, chống ụ xy hoỏ dầu. SF Động cơ xăng hiện đại. SG Cấp tiờu biểu. + Dầu dựng cho động cơ Diesel cú cỏc cấp. CA Động cơ Diesel tải trọng nhỏ. CB Động cơ Diesel nhẹ nhàng. CC Động cơ Diesel xe nhỏ.
CD Động cơ Diesel trung bỡnh (xecon, xe tải trung bỡnh). CE Động cơ Diesel xe tải lớn, chống ụ xy hoỏ dầu. Cấp W Khởi động lạnh.
Khụng cú W phõn loại dựa trờn cơ sở độ nhớt ở 100 0C.
Khi phõn loại theo độ nhớt (SAE) dựa vào điều kiện làm việc, trạng thỏi làm việc, mụi trường làm việc…bằng thực nghiệm, dựa trờn 2 tiờu chuẩn đú là độ nhớt khởi động lạnh và độ nhớt khả năng bơm với mục đớch để đầu đừng quỏ nhớt khi khởi động và duy trỡ được màng dầu khi động cơ làm việc ở chếđộ nhiệt cao.
Vớ dụ:
API- SAE-10W/40-SF/CC
Nhớt bụi trơn cho động cơ xăng (S) hiện đại (F) và động cơ Diesel (C) cú hàm lượng lưu huỳnh S ≤ 1% do viện dầu khớ Hoa Kỳ qui định bởi hiệp hội ụ tụ, cú độ nhớt 10 cSt ở mựa đụng và 40 cSt ở mựa hố.
Viện dầu lửa Mỹ (API) qui định SAE 25W; SAE 60; SAE 10W/30 sử dụng ở nhiệt độ mụi trường từ (5 38) 0C.
Cấp độ nhớt SC/SD dựng bụi trơn động cơ xe con, xe tải nhỏ
Cấp SE/CC đó được thế giới cụng nhận và hiện được dựng phổ biến ở Việt Nam.
Việt Nam khớ hậu bốn mựa nhiệt độ trờn 0 0C sự phõn loại dầu dựa trờn tiểu chuẩn chủ yếu là theo SAE.
- Ứng dụng:
Bảng đặc tớnh một số loại dầu nhớt hiện nay.
Cỏc loại dầu nhớt động cơ sử dụng hiệt nay.
Loại dầu nhớt ứng dụng
Dùng cho tất cả các loại động cơ xăng và Diesel có tải trọng trung bình hút khí tự nhiên (theo API: SE/CC)
Dùng cho các loại xe gắn máy có động cơ 4 kỳ Dùng cho các loại xe gắn máy có động cơ 2 kỳ Dùng cho tất cả các loại động cơ xăng và Diesel kiểu cũ cũng như hiện đại (trừ các động cơ Diesel theo tiêu chuẩn MIL-L-2104 B), theo API: SF/CC Tờn gọi Tỷ khối (g/cm3) S; C Nhiệt độ Độ nhớt (cSt) API Bốc chỏy Tự chỏy 40 OC 100 OC BP Super V 0,892 S; C 220 - 18 161 18 SAE- 20W/50 SF/CC Energol HDX 0,893 0,904 S C Khỏc nghiệt 240 9 146 249 14,5 20,0 SAE-40 SAE-50 SE/CC Power stoke-4T 0,897 Xe gắn mỏy 4 kỳ 240 - 9 144 14,6 Power stoke-2T 0,897 Xe gắn mỏy 4 kỳ 240 - 9 144 9
Bảng qui đổi một số loại dầu nhớt.
3.3.1.3 Dầu bụi trơn hệ thống truyền động
a.Điều kiện làm việc của hệ thống truyền lực.
Hệ thống truyền lực (bánh răng, ổ lăn, ổ trựơt, trục) khi làm việc trên bề mặt của chúng chịu áp lực lớn (30.000kG/cm2) với vận tốc trượt cao và tải trọng phức tạp.
Điều kiện làm việc của các chi tiết trong hệ thống truyền lực là kín ở nhiệt độ không cao. Do vậy thời gian thay dầu được kéo dài (hàng năm hoặc đến lúc sửa chữa), vì thế dầu truyền lực có yêu cầu kỹ thuật không đòi hỏi khắt khe lắm mà chỉ cần đáp ứng được các yêu cầu sau.
b.Yờu cầu kỹ thuật của dầu truyền lực.
+ Cú độ nhớt thớch hợp:
Độ nhớt của dầu truyền lực thường cao hơn độ nhớt của dầu động cơ, thường từ (80 250) cSt ở 40 0C. Vớ dụ SAE - 80, SAE - 90.
+ Cú độ sạch cao:
Loại dầu nhớt T
ương đương
Ứng dụng SAE-30 HD, Shell Rotella Oil-30 HD,
Super Mobil Oil-30 HD, Castrol dizel Special-30, Energol-30 HD D 11 DC 11 Động cơ Diesel 4 kỳ, động cơ Diesel 2 kỳ, SAE-40, Energol-40, Castrol-40, Mobil
Oil Special-40, Shell Talpa Oil-40F
AK-15 (Nga)
Động cơ xăng 4 kỳ, động cơ Diesel kiểu cũ, truyền động mỏy kộo, mỏy thi cụng, mỏy xõy dựng. Shell X-100 Multigrade 20W/40, SAE
20W/30
M 10B
AK Z Động cơ xăng cường hoỏ, động cơ Diesel cụng suất trung bỡnh. BP Super V (SAE 20W/50) Động cơ xăng hiện đại động cơ Diesel làm việc cú tải trọng nặng. Vanellus C3 Động cơ Diesel tăng ỏp.
Sạch để khụng mài mũn và ăn mũn chi tiết mỏy trong quỏ trỡnh làm việc và bảo quản nhằm tăng tuổi bền của chi tiết mỏy.
+ Cú một số tớnh chất khỏc:
Khụng ăn mũn kim loại và hợp kim, cú khả năng chống ụxy hoỏ, ổn định về tớnh chất và khụng bị biến chất.
c.Phõn loại và ứng dụng.
Hiện nay sự phõn loại dầu truyền lực cơ bản theo độ nhớt ở 40 0C. Theo SAE độ nhớt cho dầu truyền động là 90 cSt ở 40 0C.
Theo SNG khi chế tạo cú pha thờm một số tạp chất chống ăn mũn, như: (2,5 3) %S; (2 2,5) %Ba; (1 1,5) %Zn; (1,4 1,7) %P.
Cỏc nước khi chế tạo dầu truyền động thường ký hiệu thờm bởi chữ EP, GX, MP,… để dễ phõn biệt. Vớ dụ SAE-90-EP; GX-90,…
3.3.1.4 Mỡ Bụi Trơn
a. Khỏi quỏt chung.
Mỡ bụi trơn là chất nhóo màu hổ phỏch, một hỗn hợp của dầu khoỏng hoặc dầu tổng hợp cú pha thờm 6% đến 25% chất làm đặc, nhiệt độ làm việc từ (20 25) 0C.
Mỡ bụi trơn làm trong điều rất khỏc nhau, theo từng vị trớ.
Mỡ chịu tải trọng lớn, khả năng tớch trữ lại trờn bề mặt làm việc kộm, mụi trường làm việc kớn, ớt tiếp xỳc với nước,… Vỡ thế mỡ cần cú một số yờu cầu sau.
b. Một số yờu cầu của mỡ bụi trơn.
- Nhiệt độ nhỏ giọt cao:
Nhiệt độ nhỏ giọt là nhiệt độ mà tại đú mỡ cú thể nhỏ được 1 giọt hoặc kộo được một sợi dài đầu tiờn xuống đỏy ống nghiệm khi làm thớ nghiệm
Muốn đạt được yờu cầu giữ được lõu trờn bề mặt cần bụi trơn thỡ độ nhỏ giọt của mỡ phải cao hơn nhiệt độ sử dụng từ (10 20) 0C.
- Cú độ xuyờn kim thớch hợp:
Độ xuyờn kim được xỏc định bằng độ lỳn sõu của một quả chỡ hỡnh nún nặng 150 gam đặt trờn bề mặt mỡ sau 5 giõy. Độ xuyờn kim liờn quan tỷ lệ nghịch với độ nhỏ giọt.
Độ xuyờn kim đặc trưng cho tớnh quỏnh của mỡ, là điều kiện cần thiết để mỡ lưu trữđược trờn bề mặt làm việc lõu.
- Cú tớnh ổn định tốt:
Là khả năng mỡ bảo toàn được tớnh chất của mỡnh khi làm việc trong cỏc mụi trường (ổn định khi gặp nước và nhiệt độ, ổn định hoỏ học, ổn định mạng tổ ong hay thể keo, khụng bị vún cục,…) để thớch ứng với mụi trường làm việc
- Cú độ sạch cao:
Sạch về cơ học lẫn hoỏ học để bảo đảm khụng ăn mũn và mài mũn chi tiết mỏy khi làm việc.
c. Phõn loại và ứng dụng:
* Phõn loại:
- Theo thành phần cấu tạo (trước đõy Liờn xụ cũ):
Mỡ gốc can xi (xụ li đụn): Cú khả năng chịu nước tốt, nhiệt độ nhỏ giọt trờn 85 0C, thường dựng bụi trơn cỏc bộ phận làm việc ở nơi cú độ ẩm cao (moay ơ, bơm nước,…)
Mỡ gốc Natri (constalin): Cú khả năng chịu nhiệt cao, độ nhỏ giọt cao nờn thớch ứng với vị trớ bụi trơn mà khụng tiếp xỳc với nước
Mỡ gốc Can xi Natri: Với chất làm đặc là xà phũng mang đặc tớnh của 2 loại mỡ trờn
- Phõn loại theo phạm vi sử dụng:
Mỡ vạn năng YC-1; YC-2,… Mỡ chuyờn dựng xiatim-201, YCc-A "phấn chỡ",… Mỡ bảo quản K-15, xiatim-215,… Mỡ đặc biệt AC.
- Theo ngày nay phõn loại mỡ xà phũng và mỡ khụng phải xà phũng: Cú trờn 300 loại mỡ với tờn gọi đặc trưng cho từng hóng. Vớ dụ Graphit, VP, GP,…
* Ứng dụng:
Trờn thị trường Việt Nam ngày nay cú rất nhiều loại mỡ, song trờn ụ tụ xe mỏy sử dụng phổ biến cỏc loại mỡ sau:
Mỡ Ứng dụng
GREASEL Bụi trơn cỏc ổ lăn/ổ trượt cú tải trọng nặng, cao tốc trong ụ tụ xe mỏy, mỏy cụng cụ, mụ tơ điện, ổ lăn đầu trục lỏp ụ tụ,… (mỡ cú màu hổ phỏch)
GREASEL L21-M L2-M
Bụi trơn cỏc khớp nối, cỏc điểm treo, cỏc gầm trục thụng thường (mỡ màu đen hoặc nõu, hoặc xỏm tối) GREASEL L EP Bụi trơn cỏc ổ lăn/ổ trượt cú tải trọng nặng, cao tốc trong ụ tụ xe mỏy, mỏy cụng cụ, mụ tơ điện, ổ lăn đầu trục lỏp ụ tụ,… chịu nước.
3.3.1.5 Cỏc loại dầu khỏc
a. Khỏi quỏt chung:
Trờn ụ tụ xe mỏy ngoài sử dụng nhiờn liệu dầu mỡ kể trờn, cũn sử dụng một số dầu khỏc với những chức năng cụ thể như sử dụng trong hệ thống thuỷ lực, hệ thống phanh, giảm súc,… Ngoài chức năng riờng chỳng cũn cú chức
năng khỏc như làm mỏt và bụi trơn. Khi sử dụng cỏc dầu cú cụng dụng riờng này cần chỳ ý đến một số yờu cầu sau.
b. Yờu cầu kỹ thuật:
- Yờu cầu chung: độ nhớt thớch hợp, chống ăn mũn và cú tớnh ổn định cao.
- Yờu cầu riờng:khả năng chịu nộn tốt để truyền lực. Cú tớnh lưu động tốt để dẫn truyền trong đường ống tốt. Khụng hoà tan với khụng khớ để dẩy khớ ra khỏi chất lỏng trong cỏc đường ống dẫn ổn định trượt, thớch hợp với một số phi kim loại để khụng phỏ hỏng cỏc loại gioăng đệm, khụng độc.
c. Tớnh chất và ứng dụng:
- Dầu dựng cho hệ thống thuỷ lực (dầu thuỷ lực).
Trờn cỏc ụ tụ xe mỏy ngày nay hệ thống thuỷ lực được dựng rất nhiều (trợ lực lỏi, nõng hạ ben, nõng hạ cần, hộp số,…) cỏc hệ thống này làm việc cú độ chớnh xỏc truyền lực cao do đú đũi hỏi phải cú một số loại dầu thớch ứng với những tớnh chất khụng ăn mũn kim loại và hợp kim, cú khả năng chịu nộn cao và ổn định tốt.
Yờu cầu kỹ thuật: Độ nhớt 15 cSt, chịu ỏp lực (120 150) MPa, nhiệt độ làm việc từ (50 100) 0C.
Khi sử dụng rất linh hoạt, nếu hệ thống thuỷ lực cú liờn quan đến cơ cấu hệ thống nào thỡ sử dụng luụn dầu bụi trơn của cơ cấu hệ thống ấy. Hệ thống thuỷ lực độc lập thường dựng dầu tuục bin 22 hoặc dầu cụng nghiệp 20, nếu liờn quan đến động cơ thỡ dựng luụn dầu động cơ, liờn quan đến hệ thống truyền lực thỡ dựng dầu truyền lực.
- Dầu dựng cho giảm súc (dầu giảm súc)
Yờu cầu cú độ nhớt tương đối cao, linh động, ớt gõy hỏng cỏc gioăng