Việc xem xét một mẫu hay một loạt mẫu dầu có thể biết được những thông số về
tình trạng kỹ thuật của một động cơ và những tác động ảnh hưởng của dầu đối với những thông số này.
Nguyên tắc lấy mẫu dầu và đánh giá dầu bôi trơn động cơ:
- Mẫu dầu lấy không ít hơn 300ml (thực tế lấy 500ml) - Bình chứa mẫu và nắp đậy phải sạch và khô
- Mẫu phải được lấy trong khi dầu vẫn còn đang tuần hoàn trong máy hay ngay khi dừng máy
- Bình đựng mẫu phải được dán mác và ghi chú các nội dung cụ thểnhư sau:
+ Loại dầu: Dầu động cơ ôtô - Kixx + Ký hiệu các mẫu dầu:
Mẫu số 0 (M0) - Dầu mới
Mẫu số 1 (M1) - Dầu sử dụng trên xe số 1 (xe sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng chế hòa khí, thử nghiệm nhiên liệu RON92)
Mẫu số 2 (M2) - Dầu sử dụng trên xe số 2 (xe sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng chế hòa khí, thử nghiệm nhiên liệu E10)
Mẫu số 3 (M3) - Dầu sử dụng trên xe số 3 (xe sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng phun xăn điện tử, thử nghiệm nhiên liệu RON92)
Mẫu số 4 (M4) - Dầu sử dụng trên xe số 4 (xe sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng phun xăn điện tử, thử nghiệm nhiên liệu E10)
Mẫu số 5 (M5) - Dầu sử dụng trên xe số 5 (xe sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng phun xăn điện tử, thử nghiệm nhiên liệu RON92)
Mẫu số 6 (M6) - Dầu sử dụng trên xe số 6 (xe sử dụng hệ thống nhiên liệu
dạng phun xăn điện tử, thử nghiệm nhiên liệu E10)
+ Điều kiện làm việc của xe thử nghiệm: Xe chạy hiện trường + Thời điểm lấy mẫu dầu: Sau 5000 km
+ Lý do kiểm tra: Đánh giá chất lượng dầu sau thời gian chạy bền và ảnh hưởng của dầu tới trạng thái kỹ thuật của động cơ
+ Các yêu cầu kiểm tra: Độ nhớt động học ở 1000C Chỉ sốđộ nhớt (VI)
Trị số kiềm tổng (TBN)
Hàm lượng kim loại (Fe, Cu, Pb)
- Quá trình đánh giá là việc so sánh kết quả giữa 7 mẫu dầu (một mẫu dầu chưa sử
dụng, 2 mẫu dầu sử dụng trên xe có hệ thống nhiên liệu dạng chế hòa khí và 4 mẫu dầu sử dụng trên xe có hệ thống nhiên liệu dạng phun xăng điện tử) và đánh giá ảnh
hưởng của động cơ sử dụng nhiên liệu E10 tới dầu bôi trơn.
Trong quá trình chạy hiện trường của 6 xe ôtô thử nghiệm, thì dầu bôi trơn được
thay định kỳ với tần suất các lần thay dầu như sau: Trước khi thử nghiệm, sau khi chạy 5000 km, sau khi chạy 10000 km, sau khi chạy 15000 km và sau khi chạy 20000 km.
Như vậy tần suất thay dầu lần đầu là là 5000 km. Trong đó dầu phân tích sẽ là dầu mới và dầu sau khi sử dụng của lần thay dầu cuối cùng.
Bảng 4.1. Kết quả phân tích dầu bôi trơn động cơ trên 6 xe thử nghiệm trước và sau khi chạy hiện trường
TT Tên chỉ tiêu Phương pháp thử nghiệm Kết quả M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 1 Độ nhớt động học ở 100oC, cSt ASTM D 445- 02 19.12 15.18 14.65 15.58 15.24 16.23 14.55 2 Chỉ số độ nhớt ASTM D 2270- 02 118.2 117.3 121.4 116.5 118.3 116.8 117.2 3 Nhiệt độ chớp cháy cốc hở,oC ASTM D 92-04 216 214 212 215 210 214 213 4 Trị số kiềm tổng, mgKOH/g ASTM D 2896- 95 9.14 7.83 5.97 7.95 7.44 8.05 7.07
5 Hàm lượng Kim loại:
ASTM D 4628-02 02 Fe (mg/kg) 2.38 49.23 52.25 40.78 42.97 39.27 44.46 Cu (mg/kg) 0.82 1.18 2.76 3.74 4.41 4.05 5.77 Pb (mg/kg) 0.6 2.12 5.44 2.81 3.02 1.02 1.16 *) Độ nhớt
Các giá trị độ nhớt động học ở 1000C của mẫu dầu bôi trơn đo được của các xe thử nghiệm trên bảng 4.1 đều thấp hơn so với dầu mới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đối với xe số 1 và xe số 2 sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng chế hòa khí thì độ
nhớt động học của dầu bôi trơn xe số 2 (mẫu M2) sử dụng nhiên liệu E10 thấp hơn so
với xe số 1 (mẫu M1) sử dụng nhiên liệu xăng RON92. Cụ thểlà độ nhớt động học của xe số 1 giảm 20,61%, còn độ nhớt động học của xe số 2 giảm 23,38%. Tuy nhiên, giá trị độ nhớt động học vẫn nằm trong tiêu chuẩn cho phép là ±25%.
Đối với các xe còn lại sử dụng hệ thống nhiên liệu dạng phun xăng điện tử thì độ
nhớt động học của xe sử dụng nhiên liệu E10 giảm nhiều hơn so với xe sử dụng nhiên liệu xăng RON92. Cụ thể là: Mẫu M3 và M5 của xe sử dụng nhiên liệu xăng RON92
thì độ nhớt động học giảm lần lượt là 18,51% và 15,12%. Mẫu M4 và M6 của xe sử
dụng nhiên liệu E10 thì độ nhớt động học giảm lần lượt là 20,29% và 23,90%. Các giá trị độ nhớt vẫn nằm trong giới hạn cho phép vềthay đổi độ nhớt.
Như vậy, độ nhớt động học giảm là do ảnh hưởng của sự phân hủy hợp chất polyme trong thành phần dầu bôi trơn, cũng như hiện tượng lọt nhiên liệu vào dầu bôi
trơn do các chi tiết piston, xécmăng và xylanh bị mòn sau khi chạy hiện trường. *) Trị sốđộ nhớt
Kết quả trong bảng 4.1 cho thấy trị sốđộ nhớt của các mẫu dầu thay đổi theo cả 2
xu hướng tăng và giảm. Đối với xe sử dụng nhiên liệu xăng RON92 (mẫu M1, M3 và M5) thì trị sốđộ nhớt đều thấp hơn so với dầu mới từ1 đến 2 đơn vị, nguyên nhân là do các cấu trúc phân tử của các phụ gia polyme bị phá vỡ. Đối với các xe sử dụng nhiên liệu E10 (Mẫu M2 và M4) thì trị số độ nhớt cao hơn so với dầu mới từ0,1 đến
3,2 đơn vị, nguyên nhân là do sản phẩm cháy lọt vào trong dầu nhiều hoặc do quá trình
ôxy hóa đã làm tăng độ nhớt của dầu. Đối với mẫu M6 trên xe sử dụng E10 thì độ nhớt lại giảm, điều này có thể do sản phẩm cháy lọt xuống ít hơn, cũng như sự bù trừ của việc các phụ gia polyme bị phá hủy.
*) Nhiệt độ chớp cháy cốc hở
Kết quả phân tích cho thấy, dầu bôi trơn sau khi sử dụng thì nhiệt độ chớp cháy cốc hở giảm xuống so với dầu mới. Tuy nhiên, giá trị nhiệt độ chớp cháy cốc hở vẫn lớn lơn giá trị giới hạn cho phép của dầu bôi trơn là ≥1700C.
Kết quả cũng cho thấy nhiệt độ chớp cháy cốc hở của xe sử dụng nhiên liệu xăng
RON92 (mẫu M1, M3 và M5) giảm ít hơn so với xe sử dụng nhiên liệu E10 (mẫu M2,
M4 và M6). Điều này cho xe sử dụng nhiên liệu E10 có hiện tượng lọt nhiên liệu xuống cácte nhiều hơn xe sử dụng xăng RON92 và làm cho nhiệt độ chớp cháy cốc hở
giảm xuống. Tuy nhiên giá trị thay đổi không nhiều, giá trị mẫu M4 giảm nhiều nhất
nhưng chỉ giảm tới 2,78%, điều này cho thấy hàm lượng nhiên liệu lọt không đáng kể. *) Trị số kiềm tổng (TBN)
Trị số kiềm tổng của dầu bôi trơn sau thời gian chạy hiện trường đều giảm xuống so với dầu mới. Các giá trị giảm lần lượt là: Mẫu M1 giảm 14,33%; mẫu M2 giảm 34,68%; mẫu M3 giảm 13,02%; mẫu M4 giảm 18,60%; mẫu M5 giảm 11,93%; mẫu M6 giảm 22,65%. Tuy nhiên, trị số kiềm tổng vẫn nằm trong giới hạn cho phép là
≥4mgKOH/g (hoặc ≤50%). Trị số kiềm tổng giảm là do sản phẩm cháy (mang tính axit) lọt vào hệ thống bôi trơn trong qua trình hoạt động của động cơ.
*) Hàm lượng kim loại
Hàm lượng kim loại (Fe, Cu, Pb) trong dầu (bảng 4.1) của các xe thử nghiệm đều
tăng lên nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Trong đó giới hạn của kim loại sắt (Fe) là ≤200 mg/kg, kim loại đồng (Cu) là ≤ 60 mg/kg, kim loại chì (Pb) kà ≤ 40
mg/kg. Kim loại trong dầu tăng lên là do các chi tiết bị mài mòn như: Hàm lượng sắt do mòn các chi tiết xécmăng, xylanh, cổ trục khuỷu và trục cam, các cam và con đội;
hàm lượng đồng do mòn các bạc đệm Cu-Pb hoặc do các ống lót có nền là Cu; hàm
lượng chì là do mòn các bạc lót bằng hợp kim Cu-Pb.
Kết quả thử nghiệm trên bảng 4.1 cũng cho thấy, nhưng xe sử dụng nhiên liệu E10
5. Kết luận (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết quả thử nghiệm cho thấy, sau thời gian chạy hiện trường 20.000 km thì các xe thử nghiệm vẫn hoạt động bình thường.
Công suất, mômen sau 20.000 km đều giảm đi nhưng không nhiều, các kết quả đều cho thấy công suất giảm nhiều nhất là 5,58% và mômen giảm nhiều nhất là 5,61% (kết quả thử nghiệm của xe số 4 sử dụng nhiên liệu E10).
Suất tiêu thụ nhiên liệu của xe sau khi chạy hiện trường đều tăng lên, và giá trị tăng nhiều nhất là 7,06% của xe số 4.
Đối với áp suất nén thì sau thời gian chạy hiện trường 20.000 km thì áp suất nén
đều giảm đi, tuy nhiên áp suất nén giảm nhiều nhất khoảng 8%.
Kết quả thử nghiệm theo chu trình thử châu Âu ECE 15-05 cũng cho kết quả là cả
6 xe sau khi chạy hiện trường thì phát thải HC, CO, CO2 đều tăng lên và phát thải NOx giảm xuống. Trong đó phát thải HC tăng nhiều nhất là 4,43%; CO tăng nhiều nhất là 4,48%; CO2 tăng nhiều nhất là 5,58% và NOx giảm nhiều nhất là 4,46%.
Kết quả thử nghiệm theo chu trình châu Âu ECE 15-05 cũng cho thấy tiêu thụ
nhiên liệu của động cơ tăng lên sau thời gian chạy hiện trường, giá trị tiêu thụ nhiên liệu tăng nhiều nhất là 7,05%.
Đồng thời kết quả thử nghiệm cho thấy đối với xe sử dụng nhiên liệu E10 luôn cho tính kinh tế, kỹ thuật và phát thải kém hơn xe sử dụng nhiên liệu xăng RON92. Tuy nhiên, giá trị sai lệch giữa hai loại nhiên liệu là không nhiều chỉ nhỏhơn 1%.
Đối với dầu bôi trơn động cơ, kết quả phân tích cho thấy sau thời gian chạy hiện
trường thì xe sử dụng nhiên liệu E10 có chất lượng dầu kém hơn xe sử dụng nhiên liệu
xăng RON92, cụ thểlà độ nhớt động học ở 1000C, trị số kiềm tổng, nhiệt độ chớp cháy cốc hở đều giảm nhiều hơn và hàm lượng kim loại cũng cao hơn. Điều này cho thấy khi sử dụng nhiên liệu E10 cần sử dụng loại dầu có phẩm chất tốt hơn, hoặc chu kỳ
Tài liệu tham khảo
[1]. Sổ tay sử dụng dầu mỡ bôi trơn, tập 1 những ứng dụng của dầu mỡ bôi trơn 1991,
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[2]. Giáo sư C.KAJDAS, Dầu mỡ bôi trơn, Hà nội – 1993, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
[3]. ASTM International D445, 2006, Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity), petroleum standards.
[4]. ASTM International D92, 2005, Standard Test Method for Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester, petroleum standards.
[5]. ASTM International D2896, 2006, Standard Test Method for Base Number of Petroleum Products by Potentiometric Perchloric Acid Titration, petroleum standards.
[6]. ASTM International D893, 2005, Standard Test Method for Insolubles In Used Lubricating Oils, petroleum standards.
[7]. A.J. Caines and R.F. Haycock, Automotive lubricants reference book, May 1996, published by: society of Automotive engineer,Inc.
[8]. Reference data for crankcase oils – shell additives, March 1992
[9]. Ready reference for lubricant and perfomance – lubrizol, 1996 the lubrizol corporation