Các chỉ tiêu về chất l-ợng quan trọng nhất của dầu cho động cơ điêzel và
động cơ xăng đ-ợc thể hiện ở bảng 9 và bảng 10. Tất cả các chỉ tiêu ở bảng 9
đã đ-ợc phân tích ở phần tr-ớc, chỉ có một chỉ tiêu – chỉ tiêu về nhiệt độ chớp cháy là ch-a xét tới.
Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ nhỏ nhất của sản phẩm dầu ( trong đó có dầu bôi trơn ), mà tại đó hơi dầu cùng không khí trộn với nhau tạo thành hỗn hợp và có thể bốc cháy khi có tia l-ả. Để xác định nhiệt độ chớp cháy, ng-ời ta sử dụng hai dạng thiết bị khác nhau- thiết bị nồi kín (OCT 6356-52 ) và thiết
bị nồi hở (OCT 4333- 48). Trong thiết bị nồi kín các đIều kiện đ-ợc tạo ra sẽ thuận lợi và thoả mãn để hình thành các thành phần hơi cần thiết ( hỗn hợp hơi không bị khuyếch tán vào không khí ). Bởi vậy trong tr-ờng hợp này nhiệt độ chớp cháy thấp hơn so với thiết bị nồi hở là 20- 300 C.
Xác định thành phần tr-ng cất của dầu th-ờng phải kèm theo một loạt các quá trình phân tích phức tạp. Vi dụ, để tiến hành công việc trên cần tạo một độ chân không t-ơng đối lớn. Bởi vậy ng-ời ta đ-a ra một ph-ơng pháp phân tích
đơn giản hơn, nh- việc trên cơ sở xác định nhiệt độ chớp cháy có thể kết luận một cách gần đúng tính bay hơi của dầu cũng nh- xác định các thành phần dễ bay hơi có trong dầu. Từ việc đ-a vào tiêu chuẩn giới hạn thấp nhất của nhiệt
độ chớp lửa, ng-ời sử dụng có thể hiểu rằng trong quá trình sản xuất trong dầu không có loại cacbua hyđrô dễ bay hơi. Nh-ng trong quá trình động cơ làm việc do có một l-ợng nhiên liệu ch-a cháy hết lọt vào, nên trong dầu sẽ có cacbua hyđrô dễ bay hơi. Vì nguyên nhân đó mà nhiệt độ chớp lửa giảm xuống. Điều này thể hiện rất rõ trong tr-ờng hợp xác định nhiệt độ chớp lửa trong thiết bị nồi kín. Trên cơ sở đó việc đánh giá chất l-ợng dầu theo nhiệt độ chớp lửa chỉ tiến hành cho các loại dầu mới thôi. Sự sai lệch so với định mức chỉ đ-ợc dùng để xác định là trong dầu có những sản phẩm dễ bay hơi hay không. Tuy vậy ph-ơng pháp này không thể xác định đ-ợc l-ợng sản phẩm dễ bay hơi. Khi nhiệt độ chớp lửa của dầu mới không đúng với tiêu chuẩn quốc gia, thì dầu có thể cho phép sử dụng với điều kiện các thông số về độ nhớt phải nằm trong định mức hoạc độ sai lẹch không lớn hơn giá trị cho phép.
Dầu động cơ dùng cho động cơ điêzel B-2 là dầu MT-16. Nh- trong ch-ơng 4 đã nêu, dầu này là loại dầu đ-ợc điều chế bằng cách làm sạch dầu
nửa guđrôn theo ph-ơng pháp tẩy kết hợp ( ph-ơng pháp làm sạch bằng a xit sunfuaric, ph-ơng pháp làm sạch bằng bột đất sét, ph-ơng pháp làm sạch bằng dung dịch lọc đặc biệt). Với mục đích nâng cao chất l-ợng dầu nửa guđrôn đã
đ-ợc làm sạch đạt tới mức tiêu chuẩn, ng-ời ta cho vào MT-16 khoảng 3-4%
chÍt phụ gia ệỈẰỈè -339, 0,8% chÍt phụ gia AèÍỈỈ-ệỈẰỈè-1 và MC- 200A
. ChÍt phụ gia ệỈẰỈè -339 cờ tác dụng rửa sạch, chỉng ăn mòn và cờ phản ứng kiềm yếu. ĐIều này làm giảm hiện t-ợng han rỉ các chi tiết trong động cơ, nhất là đối với nhiên liệu điêzel có hàm l-ợng l-u huỳnh không cao. Phụ gia AèÍỈỈ- ệỈẰỈè-1 là chÍt phụ gia đa chức năng. Những chức năng chính của nó là rửa sạch, chống đông đặc dầu và chống han rỉ.Nh-ng nó không có tác dụng làm cho MT-16 có phản ứng kiềm.
Bảng 9.Các chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng dầu động cơ điêzel Các chỉ tiêu MT-16 MT-14 Ä -8 Ä -11 Ä-11
§é nhít, cst - ở nhiệt độ 1000C - ở nhiệt độ 00C, <=
-ở nhiệt độ -300C, <=
16,5-17,5 13,5-14,5 1000 30000
8,0-9,0 10,5-12,5 10,5-12,5
50/100 , <= 7,0 4,0 6,0 7,0 6,5 Chỉ số axit
(mg KOH/g dÇu) <=
- Không có phụ gia -Cờ ệỈẰỈè -339 -AèÍỈỈ- ệỈẰỈè -1
0,10 _
_ 0,15
0,10 0,15
0,15 _ _
0,10 0,20
Hàm l-ợng axit bazơ tan trong n-íc:
-Có và không có phụ gia AèÍỈỈ - ệỈẰỈè -1 -Cã phô gia
ệỈẰỈè -339
Không cã KiÒm
yÕu
Không cã KiÒm
yÕu
Không cã KiÒm
yÕu
Hàm l-ợng n-ớc Không có Không có Không
có Không có Không có Nhiệt độ chớp lửa, >=
-Cèc kÝn:
-Cốc hở: 200
165 200 200 190
Nhiệt độ đông đặc, <= - 250C - 430C -250C -180C -150C Tỷ trọng ở nhiệt độ
200C,g/cm3 <= 0,895 _ _ _ _
Bảng 10.Các chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng dầu động cơ ô tô máy kéo.
Các chỉ tiêu AK3-6 ( M6Á )
AC-6 (M6Á)
AK3-10 (M10Á)
AK-10 (M10Á)
AC-10 (M10Á)
AK-15
Độ nhớt ở nhiệt độ, -1000C , cst
- 00C , cst <=
>=6,0 600
>= 6,0 1600
10 0,5 1000
10 0,5 -
10 0,5 -
>= 15
50/ 100 <= - - - - - 9,0 Chỉ số axit , <=
(mgKOH/ g dÇu) 0,10 0,10 0,10 0,15 0,10 0,20 Hàm l-ợng axit và
bazơ tan trong n-ớc -Không có phụ gia:
- Có phụ gia: Không Phản ứng kiÒm
Không Ph. ứng kiÒm
Không Phản ứng kiÒm
Không Phản ứng kiÒm
Không Phản ứng kiÒm
Không Ph. ứng kiÒm Hàm l-ợng tạp chất
cơ khí, % <=
-Không có phụ gia:
- có phụ gia: Không
0,03 Không 0,03
Không 0,03
Không 0,03
Không 0,03
Không - Hàm l-ợng n-ớc,
<=
Nhiệt độ chớp lửa
trong cốc hở,0C <= 160 175 160 190 190 225 Nhiệt độ đông đặc
0C , >= -40 -35 -40 -25 -25 -5
Từ năm 1962, ngành công nghiệp dầu cho ra loại MT-16 có chứa loại phụ gia đa chức năng MHẩẩ -22K. Chất phụ gia này có những chức năng nh- của ệỈẰỈè -339. Ngoài ra nờ còn cờ tính chÍt rửa sạch và nâng cao tính ưn
định của dầu chống quá trình ô xy hoá.
MT-16 đ-ợc sử dụng quanh năm cho động cơ điêzel họ B-2 và cho hộp số, hộp ghi ta của xe tăng. ở các vùng nhiệt độ cực thấp và chỉ có mùa đông, đối với động cơ B-2 ng-ời ta sử dụng loại dầu MT-14 có độ nhớt 100 = 13,5 – 14,5 cst và cờ chứa 3-5% chÍt phụ gia AèÍỈỈ - ệỈẰỈè -1 . Loại dèu này có độ nhơt thấp đ-ợc làm đặc bằng một l-ợng cần thiết chất poliizobutylen.
MT-14 có tính chất chống đông đặc ở nhiệt độ thấp, có tính ổn định độ nhớt rất tốt. Theo điều kiện kỹ thuật, dầu có tỷ số 50/100= không lớn hơn 4 và nhiệt
độ đông đặc không lớn hơn- 43oC.
Để dùng cho động cơ điêzel cao tốc, ng-ời ta sản xuất bốn loại dầu chính với các ký hiệu: -8, -11, -14. Loại dầu đầu tiên đ-ợc điều chế trên cơ sở dầu ch-ng cất đã qua công đoạn làm sạch bằng ph-ơng pháp a xit-xúc tác. Dầu này đ-ợc gọi là “dầu công nghiệp 50”. Mặc dù dầu này thuộc vật liệu bôi trơn công nghiệp, nh-ng nó đ-ợc sử dụng nh- là dầu động cơ. Dầu công nghiệp 50 đ-ợc dùng cho động cơ của các xe vận tải bọc thép bánh lốp. Mùa hè nó đ-ợc dùng cho động cơ các xe ô tô chở khách hạng nhẹ.. Sau khi cho khoảng 3% chÍt phụ gia ệỈẰỈè-339 hoƯc AèÍỈỈ- ệỈẰỈè-1, dèu công nghiệp 50 đ-ợc điều chế thành dầu Ä-8. Ä-8 đ-ợc dùng cho các động cơ
điêzel của ô tô máy kéo vào mùa đông.
Công nghệ điều chế các loại dầu Ä-11, Ä -11 và Ä-14 không khác gì
nhau lắm. Mỗi loại đều có thể là dầu tr-ng cất hoặc dầu hỗn hợp . Trong những tr-ờng hợp sau các loại dầu máy bay, dầu động cơ tái sinh còn mới
đ-ợc dùng nh- những thành phần có độ nhớt cao ( MT-16 và dầu nhờn máy bay cho động cơ pít tông ), còn dầu công nghiệp 50 đ-ợc dùng nh- là thành phần có độ nhớt thấp. Dầu Ä-11 là loại dầu không cho thêm chất phụ gia, còn loại Ä-11 và Ä-14 cũng nh- Ä-8 đ-ợc cho thêm một l-ợng từ 3,0 – 3,2%
chÍt phụ gia ệỈẰỈè -339 hoƯc chÍt phụ gia AèÍỈỈ - ệỈẰỈè -1.
Dầu Ä-11 và Ä-11 đ-ợc dùng cho các loại động cơ điêzel làm việc vào mùa hè ( trừ động cơ B-2 ), thêm nữa Ä-11 chỉ sử dụng cho động cơ mà ổ trục của động cơ khong làm từ vật liệu hợp kim đồng chì. Dầu Ä-14 đ-ợc đIều chế
đặc biệt dùng cho các động cơ tầu thuỷ và tầu hoả. Trong tr-ờng hợp thật cần thiÕt cã thÓ thay cho dÇu Ä-11.
Dầu dùng cho ôtô máy kéo đ-ợc sản xuất theo tiêu chuẩn nhà n-ớc (OCT), thuộc loại có nhiều số liệu nhất (bảng 9). Tất cả cácloaị dầu này đ-ợc
điều chế nh- đã đ-ợc minh hoạ ở hình 5. Chúng đ-ợc tr-ng cất từ mazut ở điều kiện chân không và hầu nh- tất cả ( trừ AK-15 ) có chứa 5+0,2% loại phụ gia
ợa chục nÙng Ađễẻẻ -8y. Chất phụ gia nèy có tính rửa vè tính chống mèi mòn cao. Với mục đích đ-a nhiệt độ đông đặc tới giá trị định mức theo tiêu chuẩn,có thể cho phép cho thêm vào mỗi loại dầu trên 0,5% chất chống đông
ợậc Ađễẻẻ . Theo tiởu chuẻn OCT 1862-63 ba loÓi dđu AC-6, AC-10 vÌ AK-10 ợ-ợc sộn xuất vắi phụ gia CK-3 hoậc CB-3 thay cho Ađễẻẻ -8y vắi tỷ lệ 10+0,2%. Mỗi loại phụ gia đều có chức năng rửa sạch và chống mài mòn.
Dầu AC-6 và AC-10 là loại dầu động cơ chuyên dùng cho động cơ ô tô
và xe máy. Loại thứ nhất dùng để khai thác vào mùa đông, loại thứ hai – cho mùa hè. Đối với các loại động cơ xăng của máy kéo các dầu sau đ-ợc sử dụng:
mùa đông - AK-10, còn mùa hè – AK-15. Ngoài ra, dầu AK-10 đ-ợc sử dụng rộng rãi cho ô tô và xe máy nh- là loại dầu động cơ mùa hè.
Dầu AK3-6 và AK3-10 là loại dầu đặc. Các loại dầu này đ-ợc sản xuất từ các loại dầu công nghiệp trung bình và loại dầu công nghiệp nhẹ. Độ nhớt của chúng ở nhiệt độ 1000 C đ-ợc nâng lên tới mức cần thiết nhờ chất polyizobutylen. Dầu AK3-6 đ-ợc dùng đặc biệt cho các vùng có khí hậu rét buốt khắc nghiệt. Những nơi đó. Loại dầu này đ-ợc dùng quanh năm nh- loại dầu động cơ ô tô máy kéo.
Theo độ nhớt ở nhiệt độ 1000C, thì dầu AK3-10 thuộc loại dầu động cơ ô tô
dùng cho mùa hè. Nh-ng nhờ tính chất nhớt-nhiệt rất tốt của nó, nên nó có thể
đ-ợc dùng cho động cơ ô tô vào mùa đông. Điều này dễ dàng nhận thấy khi so sánh độ nhớt ở 00C của hai loại dầu AC-6 và AK3-10 với nhau: ở loại thứ nhất 0 = 1500 cst, còn loại thứ hai độ nhớt 0 = 1000 cst. Mặc dù ở nhiệt độ 1000C , dựa vào độ nhớt thì dầu AK3-6 thuộc loại dầu dùng cho ô tô vào mùa hè. Tuy vậy độ nhớt ở 00c của nó nhỏ hơn so với AC-6 tới 30% nhờ tính chất nhớt nhiệt tuyệt vời của nó.Nh- vậy nhờ tính chất trên mà dầu AK3-10 có thể dùng nh- loại dầu động cơ ô tô quanh năm và ở tất cả các vùng ( chỉ trừ các vùng phía bác cực và vùng Xi-bê-ri ).
Từ năm 1963 ở Nga đã đ-a ra cách phân loại mới. Theo cách phân loại này, trên cơ sở độ nhớt ở nhiệt độ 1000C tất cả các loại dầu động cơ đ-ợc phân làm bẩy nhóm. Mỗi nhóm có thể chia thành những nhóm nhỏ ( từ hai đến sáu nhóm) và đ-ợc ký hiệu bằng các chữ caí từ A đến E. Bảng 11.
Sự phân chia dầu thành các nhóm nhỏ dựa vào sự khác nhau của các loại
động cơ đ-ợc dùng hiện nay , mức độ c-ờng hoá và hàm l-ợng l-u huỳnh trong nhiên liệu. Bốn nhóm dầu đầu tiên đ-ợc phân nh- sau :
Nhóm A là các loại dầu dùng cho động cơ xăng bốn kỳ.
Nhóm B là các loại xăng dùng cho động cơ xăng bốn kỳ, đ-ợc c-ờng hoá
và các động cơ điêzel dùng nhiên liệu có hàm l-ợng l-u huỳnh không lớn hơn 0,2%.
Nhóm C là các loại dầu dùng cho động cơ xăng bốn kỳ chữ V và động cơ
điêzel c-ờng hoá dùng nhiên liệu vớu hàm l-ợng l-u huỳnh tới 1,0%.
Nhom D là các loại dầu dùng cho động cơ điêzel c-ờng hoá mạnh và dùng nhiên liệu với hàm l-ợng l-u huỳnh tới 1,0%.
Nh- vậy,trên cơ sở phân nhóm ta nhận thấy chất l-ợng dầu đ-ợc nâng cao dần theo đIều kiện làm việc phức tạp.
Ưu điểm của việc phân loại dầu theo cách mới ở chỗ việc đặt loại dầu ở nhóm này hay nhóm khác là dựa trên cơ sở đánh giá những tính chất khai thác quan trọng. Mặt khác việc đánh giá này xây dựng trên cơ sở những thử nghiệm, mà những thử nghiêm đó đ-ợc tiến hành theo ph-ơng pháp đã đ-ợc quy định thống nhất nh-: Tiến hành thử trên các động cơ một xi lanh chuyên dụng hoặc trên những động cơ điển hình.
Vào năm 1963, khi xem xét lại các tiêu chuẩn đối với dầu động cơ, ng-ời ta
đã nghiên cứu các yếu tố nẩy sinh từ việc phân loại theo cách mới .Yếu tố này
đ-ợc phản ánh nh- sau:
1. Trong nhãn của 5 loại dầu theo OCT 1862-63 (bảng 10) và theo cách phân loại này đ-ợc đ-a vào thêm các chỉ số (M6Á và M10Á ).
2. Từ năm 1964 ngành công nghiệp dầu bắt đâu sản xuất sáu loại dầu động cơ ô tô máy kéo chất l-ợng cao ( bảng 11, 12 ). Ba trong số sáu loại đ-ợc dùng cho động cơ xăng kiểu chữ V ( đó là loại AC theo OCT10541-63 : AC-6 cho mùa đông; AC-10 cho mùa hè; AC-8 dùng quanh năm cho các loại xe A3- 53; A3-66; đẻẹ-130; đẻẹ -131; đẻẹ -135 vè ốƯầẹ- 375), còn ba loại còn lại đ-ợc dùng cho động cơ điêzel của ô tô máy kéo (loại ÄC theo
OCT 8581-63: ÄC -8 của nhóm M8Á và M8B dùng cho mùa đông; ÄC -11 dùng cho mùa hè). Tất cả các loại dầu mới đ-ợc điều chế trên cơ sở những thành phần ch-ng cất và đã qua quy trình công nghệ làm sạch. Loại dầu AC-6 (M6Á) là thành phần ch-ng cất đã đ-ợc làm sạch, còn các thành phần còn lại thuộc loại hỗn hợp (có hàm l-ợng dầu cặn không nhỏ hơn 14%). Tất cả loại dđu AC cã chụa cĨc chÊt phô gia ợa nÙng Bễẻẻ H-360 (3,5% ) vÌ Ađễẻẻ -
ệỈẰỈè -1 (1,0%). Còn đỉi với loại dèu ễC, trong loại này hoƯc là cờ các chất phụ gia trên ( với l-ợng lớn hơn ) hoặc là tổ hợp của những chất phụ gia t-ơng đ-ơng khác.
Bảng11. Phân loại dầu theo cách mới TT Sè §é nhít dÇu
ở 100oC, cst A Á B Ä E
6 - M6Á M6B - - -
8 - M8Á M8B M8 - -
10 M10A M10Á M10B M10 - -
12 - M12Á M12B M12 M12Ä -
14 - M14Á M14B M14 M14Ä M14E
16 - M16Á M16B M16 M16Ä M16E
20 M20A M20Á M20B M20 M20Ä M20E
Bảng 12. Các chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng dầu động cơ loại mới Chỉ tiêu AC-6
M6Á AC-8
M8Á AC-10
M10Á ÄC-8
M8Á ÄC-8
M8B ÄC-11 M10Á
§é nhít ( cst) 1000C
00C ,<= >= 6
1000 8+ 0,5
1200 10 + 0,5
2000 8+ 0,5
1200 8+ 0,5
1200 11+ 0,5 2500 Chỉ số
độ nhớt,
>= 85 85 85 83 83 83
Trịsốaxit g(KOH)/
g dÇu,
<=
0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Nhiệt độ chíp cháy trong cèc
0C, >= hở,
190 200 200 190 190 200
Nhiệt độ
đông đặc
0C , <= - 30 -25 -15 -25 -25 -15
Tỷ trọng ở 200 C,
<= 0,890 0,895 0,900 0,895 0,895 0,900
Ch-ơng 4 dầu truyền động