CHƯƠNG 6: VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI
2. DẦU MỞ BÔI TRƠN
2.1. Dầu bôi trơn.
2.1.1. Công dụng.
- Bôi trơn cho các bề mặt ma sát các chi tiết chuyển động. Nhờ có dầu nhờn tạo thành lớp đệm giữa các bề mặt của các chi tiết chuyển động tương đối với nhau, vì vậy là giảm sự mài mòn, giảm tiêu hao công suất, tăng tuổi thọ cho các chi tiết.
- Làm kín: Nhờ có độ nhớt cao dầu nhờn có tác dụng làm kín cho các bộ phận.
Ví dụ làm kín giữa vòng găng, xi lanh, piston trong buồng cháy động cơ …vv.
- Làm mát: nhờ có dầu nhờn khi bôi trơn nó nhận nhiệt của các bề mặt ma sát cho nên có tác dụng làm mát.
- Bảo vệ các bề mặt chi tiết: nhờ lớp dầu nhờn phủ trên bề mặt có tác dụng chống ôxi hóa, bảo vệ các bề mặt không bị han gỉ.
2.1.2. Tính chất.
- Độ nhớt của dầu: Là khả năng lưu động của dầu được đặc trưng bằng độ nhớt động học, nếu dầu có độ nhớt càng cao thì khả năng bôi trơn, làm kín càng tốt, song làm tăng sức cản khi lưu động và khó đưa tới những vị trí ở xa bơm dầu hoặc các khe hở nhỏ, do vậy sẽ xảy ra thiếu dầu bôi trơn cục bộ ở một số bộ phận.
- Khả năng chịu nhiệt: là khả năng duy trì được độ nhớt khi nhiệt độ của chi tiết cần bôi trơn thay đổi, đây là tính chất rất quan trọng vì đa số dầu sẽ giảm độ nhớt khi nhiệt độ tăng và ngược lại, vì vậy người ta dùng các phụ gia đặc biệt pha vào dầu.
- Ít bị biến đổi về tính chất lý hóa: Đây là tính chất cũng rất quan trọng nhằm đảm bảo khả năng bôi trơn của dầu khi quá trình làm việc dầu có thể bị lẫn nước, các tạp chất có trong xăng, điêsel, sản phẩm khí cháy..vv.
- Khả năng bảo vệ các bề mặt chi tiết: Đó là khả năng hình thành màng dầu ngăn cản sự tiếp xúc của ôxi với bề mặt liên kết trong những điều kiện khác nhau (áp suất, nhiệt độ).
2.1.3. Phân loại.
a. Phân loại theo phương pháp làm sạch. Có các loại:
- Dầu tinh chế bằng phương pháp axit – kiềm.
- Dầu tinh chế bằng phương pháp axit – tiếp xúc (dùng sét hoạt tính).
- Dầu tinh chế bằng dung môi chọn lọc.
- Dầu tinh chế bằng phương pháp sử lý hiđro.
b. Phân loại theo nguồn gốc của dầu. Có các loại:
- Dầu có nguồn gốc từ dầu mỏ.
- Dầu tổng hợp: Được điều chế bằng các quá trình hoá học và không có xuất xứ từ dầu mỏ.
c. Phân theo cấp chất lượng:
- Theo (ΓOCT) của Nga có 6 nhóm dầu A, Б, B, Γ, Δ, E. Trong đó: Chất lượng của dầu loại sau cao hơn loại trước.
- Theo tiêu chuẩn của Viện dầu mỏ Mỹ (API-1970): Có các loại
+ Dầu bôi trơn cho động cơ xăng: Có các loại SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH. Trong đó chất lượng của dầu loại sau cao hơn loại trước, loại từ SA đến SF hiện không còn được sử dụng trong các xe đời mới.
+ Dầu bôi trơn dùng cho động cơ điesel, có các loại CA,…,CH và chất lượng dầu loại sau cao hơn loại trước. Các loại CA, CB, CC hiện nay không còn được sử dụng.
2.1.4. Kí hiệu dầu.
a. Theo tiêu chuẩn của Nga (ΓOCT).
- Dầu dùng cho động cơ chạy xăng có các loại: AC – 10 (M-10Б1); AK – 15 ; AK 3Π– 10.
Trong đó:
+ Chữ A: Dầu dùng cho động cơ xăng.
+ Chữ C (K): Dầu được lọc bằng phương pháp tinh chế.
+ Con số sau (-) chỉ độ nhớt của dầu tính bằng xentistốc (cst) ở 1000 C.
+ Số 3: Chỉ chất phụ gia tổng hợp.
- Dầu dùng cho động cơ điesel: Có các loại ДΠ-11 (Dp-11), Dp-14, MT-16p Trong đó:
+ Chữ D chỉ dầu dùng cho động cơ điesel.
+ p dầu có pha chất phụ gia.
+ Con số sau (-) chỉ độ nhớt của dầu tính bằng xentistốc (cst) ở 1000 C.
b. Theo tiêu chuẩn J – 3000d của SAE-1970 (Hội kỹ sư ô tô hoa kì) Hoa kì và các nước tây âu hiện nay đều sử dụng kí hiệu của SAE theo cấp độ nhớt của dầu. Có 2 loại:
- Kí hiệu của dầu đơn cấp (dầu dùng theo mùa) có các loại:
+ Dầu dùng cho mùa đông: SAE0W, SAE5W, SAE10W…SAE 60W.
+ Dầu dùng cho mùa hè: SAE0, SAE5, SAE10 … SAE 60. Trong đó:
+ Các số 5, 10…60 chỉ độ nhớt ở 1000C đối với mùa hè và -180C đối với mùa đông, chữ W chỉ dầu dùng cho mùa đông.
- Kí hiệu dầu nhờn đa cấp (dùng cho cả mùa hè và mùa đông).
ví dụ SAE20W- 40 có nghĩa là ở nhiệt độ thấp dầu có độ nhớt giống như dầu SAE20W còn ở nhiệt độ cao có độ nhớt giống SAE40.
c. Theo tiêu chuẩn của viện dầu mỏ Hoa kì API: Hiện có các loại:
- Dầu dùng cho động cơ xăng: SH bắt đầu từ năm 1993, SJ bắt đầu từ năm 1996 và thay thế cho mọi loại dầu khác cho động cơ xăng.
- Dầu dùng cho động cơ điesel: CF – 4 bắt đầu dùng năm 1990 thay cho dầu CE; CF – 2 bắt đầu dùng năm 1994 dùng cho động cơ điesel 2 kỳ; CG – 4 bắt đầu dùng năm 1995 thay thế cho các loại dầu CD, CE và CF – 4.
Hiện nay ở nước ta và các nước trên thế giới đa số đều phân loại chất lượng dầu nhờn theo độ nhớt của Hoa kỳ.
2.2. Mỡ bôi trơn.
2.2.1. Đặc điểm:
Mỡ bôi trơn là sản phẩm được pha chế từ dầu nhờn với các chất phụ gia (thuộc nhóm đất sét) để tạo thành sản phẩm là mỡ nhờn (quá trình xà phòng hóa). Mỡ bôi trơn có tác dụng:
- Bôi trơn dùng cho các vị trí không thể dùng dầu nhờn được (do phức tạp về kết cấu), không tổ chức dầu bôi trơn từ bơm dầu đến được.
- Làm kín.
- Chống gỉ.
2.2.2. Tính chất.
-Tính ổn định: Là khả năng giữ được tính chất lý hóa chủ yếu của mỡ nhờn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất lớn.
- Tính chống ôxi hóa: Là khă năng chống lại hiện tượng ôxi hóa của mỡ nhờn trong điều kiện bảo quản và sử dụng.
- Tính thuần khiết: Là khả năng không bị lẫn các tập chất như nước, tro, các tạp chất cơ học trong quá trình bảo quản và sử dụng.
-Tính ăn mòn: Là khả năng của mỡ với các loại vật liệu khác nhau khi bôi trơn mỡ không ăn mòn và phá hủy các bề mặt của chúng.
2.2.3. Phân loại.
a. Dựa theo tính chất làm đặc: Có 4 nhóm
- Mỡ bôi trơn gốc xà phòng: Nhóm mỡ này có tính chất làm đặc là các loại xà phòng như xà phòng của kim loại kiềm, xà phòng của kim loại kiềm thổ…
- Mỡ bôi trơn gốc sáp (Hiđrôcacbon): Nhóm mỡ bôi trơn này có chất làm đặc là các hiđrô cacbon rắn có nhiệt độ nóng chảy cao như Parafin, Seredin…
- Mỡ bôi trơn gốc vô cơ: Nhóm mỡ này có chất làm đặc là các chất vô cơ như:
Silicagen, đất sét…
- Mỡ bôi trơn gốc hữu cơ: Nhóm mỡ này có chất làm đặc là các chất hữu cơ rắn chịu được nhiệt độ và nước, thông thường là các loại mỡ có gốc Polime.
b. Phân loại theo công dụng: Có 2 nhóm
- Mỡ bôi trơn thông dụng: Là các loại mỡ dùng hầu hết ở các bộ phận của ô tô, xe máy với phạm vi nhiệt độ sử dụng từ 50 – 2000C và được phân biệt theo độ nóng chảy thành 3 nhóm:
+ Mỡ bôi trơn nóng chảy thấp: Có nhiệt độ làm việc từ 40 – 700C. Được sử dụng ở các vị trí làm việc có nhiệt độ thấp hoặc làm mỡ bảo quản.
+ Mỡ bôi trơn nóng chảy trung bình: Có nhiệt độ làm việc từ 60 – 1000C. Loại này được dùng hầu hết ở các loại ô tô, xe máy.
+ Mỡ bôi trơn có nhiệt độ nóng chảy cao: Nhóm này có nhiệt độ làm việc từ 120 –1800C. Thường dùng cho các vị trí có nhiệt độ cao trên các loại tàu hoả, máy kéo.
- Mỡ bôi trơn chuyên dụng: Là các loại mỡ chỉ dùng cho một bộ phận máy móc nào đó theo đúng quy định của nhà thiết kế, chế tạo mà không được thay thế tuỳ tiện.
Thuộc nhóm mỡ này có các loại: Mỡ đồng hồ, mỡ hàng hải, mỡ đường sắt, mỡ động cơ máy bay…
c. Phân loại mỡ bôi trơn theo NLGL (Viện mỡ bôi trơn quốc gia Mỹ) - Ngày nay các hãng và các nước đều phân loại độ cứng của mỡ nhờn dựa trên độ xuyên kim (theo tiêu chuẩn ASTM của Mỹ)
Bảng 6.1-Phân loại mỡ bôi trơn theo NLGL (Viện mỡ bôi trơn quốc gia Mỹ)
NLGI Độ xuyên kim Mô tả
000 445-4475 Gần như lỏng
00 430-440 Đặc biệt mềm
0 355-385 Rất mềm
1 310-340 Mềm
2 265-295 Hơi mềm
3 220-250 Trung bình
4 175-205 Cứng
5 130-160 Rất cứng
6 085-115 Đặc biệt cứng
2.2.4. Kí hiệu.
a. Theo tiêu chuẩn của Nga (ΓOCT).
- Mỡ bôi trơn nóng chảy thấp có các loại: AФ70 (mỡ bảo quản). Mỡ ЦИАТИМ – 201, ЦИΑТИΜ – 203.
- Mỡ bôi trơn nóng chảy trung bình có các loại: YC -1, YC – 2, YCC – A. ở nước ta thường dùng YC – 2 cho các vú mỡ phần gầm xe ô tô.
- Mỡ bôi trơn nóng chảy cao, có các loại YT-2 (còn gọi là mỡ 1-13), HK-50.
b. Theo tiêu chuẩn của các hãng sản xuất.
- Công ty BP có các loại : BP Grease C2, BP Specis FM, BP Grease L…
- Công ty Castron có các loại: Castron LM, Castron AP – 3, Castron EPL – 2, Castron MS – 3…
- Công ty Vidamo, có các loại Vidamo MU – 2, Vidamo EP – 2, Cana 1- 13…
Câu hỏi ôn tập chương 6
Câu 1: Trình bày đặc điểm, tính chất, phân loại và ký hiệu của mỡ bôi trơn.
Câu 2: Trình bày định nghĩa, thành phần, tính chất của chất dẻo và chất dẻo nóng.
Câu 3: Để bảo vệ bề mặt của các chi tiết máy khỏi bị ô xy hóa người ta thường sử dụng dầu bôi trơn hày mỡ bôi trơn ? Cho biết đặc điểm và tính chất của loại đó.