LỜI MỞ ĐẦU Loài người xa xưa biết sử dụng cấu đơn giản cáp tời, trục quay hay guồng, ròng rọc, công cụ chuyển hóa dạng lượng người thiên nhiên thành dạng động khác phục vụ đời sống Chúng sử dụng cần trục tầu thuyền thời Hy Lạp cổ đại, hầm mỏ thời La Mã cổ đại Các tàu chiến trước sử dụng lượng nhân tạo thông qua động đơn giản dạng đòn bẩy để tạo động tự chèo Nhiều phát minh dựa nguyên lý động ứng dụng vào sinh hoạt Ngày động áp dụng rộng rãi sống sinh hoạt thường ngày phục vụ công tác lao động sản xuất Để loại động hoạt động, cần phải cung cấp cho chúng chủng loại nhiên liệu phù hợp Ngoài nhiên liệu ra, động hoạt động cần chất bôi trơn Dù lượng chất bôi trơn cần dùng khoảng 10% so với nhiên liệu, thiếu không phù hợp không loại động cơ, máy móc từ đơn giản đến phức tạp hoạt động lâu dài Việc sử dụng chất bôi trơn cách khoa học hợp lý góp phần tăng công suất máy móc tiết kiệm nhiều Ở nước ta, mức độ giới hóa đời sống sản xuất chưa thực cao, theo đánh giá chuyên gia ngành khí, tổn hại ma sát mài mòn với chi phí bảo dưỡng, sửa chữa hàng năm lên đến vài trăm triệu đô la Mỹ Những tổn thất ma sát mài mòn gây có nhiều nguyên nhân, thiếu vật liệu bôi trơn sử dụng chất bôi trơn không quy định, chất lượng chiếm tới 30% so với tổng số tổn thất Nếu sử dụng tốt vật liệu bôi trơn, theo quy định kĩ thuật đòi hỏi nhà chế tạo hạn chế tối đa tổn thất tượng ma sát mài mòn gây ra, góp phần kéo dài tuổi thọ, hiệu suất làm việc độ tin cậy máy móc, trang thiết bị Phần : Lịch sử hình thành phát triển dầu nhờn Cách 100 năm, chí người chưa có khái niệm dầu nhờn Tất loại máy móc lúc bôi trơn dầu mỡ lợn sau dùng dầu ôliu Khi dầu ôliu khan người ta chuyển sang sử dụng loại dầu thảo mộc khác Ví dụ, để bôi trơn cọc sợi máy dệt người ta sử dụng đến dầu cọ Khi ngành chế biến dầu mỏ đời, sản phẩm chủ yếu nhà máy chế biến dầu mỏ dầu hỏa, phần lại mazut ( chiếm 70 – 90 %) không sử dụng coi bỏ Nhưng ngành công nghiệp dầu mỏ phát triển lượng cặn mazut ngày lớn, buộc người phải nghiên cứu để sử dụng vào mục đích có lợi Lúc đầu người ta lấy cặn dầu mỏ pha thêm vào dầu thực vật mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo dầu bôi trơn, lâu sau người ta biết dùng cặn dầu mỏ để chế tạo dầu nhờn Năm 1870 Creem (Nga), nhà máy Xakhanxkiđơ bắt đầu chế tạo dầu nhờn từ dầu mỏ, chất lượng thấp Nhà bác học người Nga tiếng D.I.Mendeleev người ý đến vấn đề dùng mazut để chế tạo dầu nhờn Năm 1870 – 1871, Ragorzin xây dựng xưởng thí nghiệm dầu nhờn nhỏ, đến năm 1876 – 1877, Ragorzin xây dựng Balakhan nhà máy chế biến dầu nhờn giới có công suất 100.000 put/năm Nhà máy sản xuất bốn loại dầu nhờn: dầu cọc sợi, dầu máy, dầu trục cho toa xe mùa hè mùa đông Các mẫu dầu nhờn Ragorzin mang đến triển lãm quốc tế Pari năm 1878 gây nhiều hấp dẫn chuyên gia nước Phát huy kết đó, năm 1879, Ragorzin cho xây dựng Conxtantinôp nhà máy thứ hai chuyên sản xuất dầu nhờn để xuất Chính Mendeleep làm việc phòng thí nghiệm phân xưởng nhà máy vào năm 1880 – 1881 Dưới đạo trực tiếp ông, nhiều sở khoa học ngành sản xuất dầu nhờn xây dựng vòng năm sau đó, ngành chế tạo dầu nhờn thực phát triển đánh dấu bước ngoặt lịch sử chế tạo chất bôi trơn Các tác phẩm nghiên cứu nhà bác học Nga tiếng N.P.Petrop tạo điều kiện để dầu nhờn sử dụng rộng rãi Trong tác phẩm mình, ông nêu lên khả dùng hoàn toàn dầu nhờn thay cho dầu thực vật mỡ động vật, đồng thời nêu lên nguyên lý bôi trơn… Cùng với tiến khoa học không ngừng, người xây dựng tháp chưng cất chân không đại thay cho nhà máy chưng cất cũ kỹ, bước phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp dầu mỏ Chúng ta sống thời đại khoa học công nghệ, công nghiệp đại xâm nhập vào hang cùng, ngõ hẻm giới xu hướng quốc tế hóa nên đời sống kinh tế ngày phát triển mạnh mẽ Tất đặc điểm nêu thời đại đặt nhiệm vụ to lớn cho quốc gia phải xây dựng công nghiệp dầu mỏ đại, đáp ứng thỏa mãn nhu cầu ngày tăng kinh tế giới Các tập đoàn tư lớn liên quan đến dầu nhờn như:BP, Castrol, Esson, Mobil, Total, Esso… có mặt hầu giới Họ áp dụng rộng rãi thành tựu khoa học, đưa công nghiệp dầu mỏ năm tăng trưởng không ngừng sản xuất dầu nhờn không ngừng nâng cao mặt chất lượng số lượng, sáng tạo thêm nhiều chủng loại dầu nhờn Phần : Dầu nhờn 2.1 Định nghĩa: Dầu nhờn để bôi trơn cho động vận hành thực tế hỗn hợp bao gồm dầu gốc phụ gia, hay người ta thường gọi dầu nhờn thương phẩm Phụ gia thêm vào với mục đích giúp cho dầu nhờn thương phẩm có tính chất phù hợp với tiêu đề mà dầu gốc Dầu gốc sử dụng nhiều phân đoạn dầu khoáng gốc dầu mỏ, chế biến theo công nghệ truyền thống Ngoài dùng số loại dầu gốc tổng hợp hay dầu gốc động thực vật 2.2 Công dụng dầu nhờn hoạt động động cơ: 2.2.1 Dầu nhờn bôi trơn máy: Dầu nhờn có nhiều công dụng, quan trọng bôi trơn bề mặt có chuyển động trượt chi tiết, làm giảm ma sát, giảm tổn thất giới động nên làm tăng hiệu suất có ích toàn động cơ, tức tăng tính hiệu kinh tế cho hoạt động động Nguyên nhân việc giảm ma sát bôi trơn có thay ma sát trực tiếp chi tiết máy ma sát nội màng chất bôi trơn thể lỏng ngăn cách chi tiết máy Ma sát nội màng chất lỏng nhỏ nhiều so với dạng ma sát khác Ví dụ hệ số ma sát động học trục thép: - Ma sát trực tiếp, dầu bôi trơn: 0.80 – 1.00 Có dầu động vật chế độ bôi trơn giới hạn: 0.05 – 0.10 Có dầu nhờn chế độ bôi trơn thủy động: 0.001 – 0.01 Có dầu nhờn chế độ bôi trơn thủy tĩnh: 0.000001 – 0.001 2.2.2 Dầu nhờn giảm mài mòn máy: Công dụng bôi trơn dầu nhờn làm giảm ma sát không tăng hiệu suất hữu ích động mà có tác dụng ngăn chặn tối đa mài mòn xảy nơi có chuyển dịch tương đối bề mặt với tốc độ thấp, bề mặt chịu tải cao,… Trong trường hợp màng dầu bôi trơn dễ có khả bị phá hủy nên yêu cầu dầu bôi trơn phải có phụ gia chống mài mòn Khi điều kiện nhiệt độ áp lực cao, dầu có khả tạo thành chi tiết kim loại màng chất bảo vệ bền vững, chúng trượt dọc theo mà không gây nên hiên tượng mài mòn bề mặt kim loại 2.2.3 Dầu nhờn chống ăm mòn kim loại: Nước nguyên nhân gây nên gỉ sét chi tiết chế tạo từ kim loại Mỗi thể tích nhiên liệu đốt cháy động sản thể tích nước mặ dù phần lớn lượng nước thể thoát qua ống xả, nhiên đọng lại lòng xilanh hay lọt qua xecmăng ngưng lại cacte Hiện tượng xảy thời tiết lạnh hay động chưa sưởi ấm Thêm vào sản phẩm phụ sinh nhiên liệu cháy dở, khí cháy có tính ăn mòn lọt qua xecmăng ngưng lại hòa tan dầu cacte Ngoài có chất acid tạo thành oxi hóa dầu, khả tạo gỉ sét ăn mòn trở nên trầm trọng Các chi tiết cần bảo vệ chống lại ăn mòn chống gỉ Màng dầu bôi trơn phủ bề mặt chi tiết ma sát có tác dụng chống gỉ cho máy móc thời gian ngừng hoạt động, phận ẩm ướt tuốc bị nước, máy móc làm việc công trường, đồng ruộng, Ngoài ra, chúng có tác dụng hạn chế tối đa lan truyền chất acid – sản phẩm trình cháy loại nhiên liệu nhiều lưu huỳnh động diesel Tuổi thọ động phụ thuộc phần vào khả trung hòa dầu máy hợp chất có tác dụng ăn mòn Để dầu nhờn bảo đảm chức phải dùng loại phụ gia mang tính kiềm, có tác dụng trung hòa acid tạo nhiên liệu cháy Thông thường trình sử dụng dầu nhờn, hàm lượng phụ gia giảm dần, tỉ lệ phụ gia thấp quy định cho phép dầu không đủ phẩm chất phải thay 2.2.4 Dầu nhờn làm mát máy: Do ma sát, bề mặt làm việc piston – xilanh, trục khuỷu – bạc lót… phát sinh nhiệt Mặt khác, số chi tiết piston, vòi phun nhận nhiệt khí cháy truyền đến Do đó, nhiệt độ số chi tiết cao, phá hỏng điều kiện làm việc bình thường động gây bó kẹt, giảm độ bền chi tiết, kích nổ động xăng, giảm hệ số nạp, Nhằm giảm nhiệt độ chi tiết máy cần có hệ thống làm mát trình động hoạt động Nhiều người cho việc làm mát động hoàn toàn dựa vào hệ thống nước làm mát Trên thực tế hệ thống nước làm mát thực 60% công việc làm mát Nước làm mát phần động đỉnh xilanh, lòng xilanh van Còn trục khuỷu, ổ đỡ, trục cam, bánh răng, piston nhiều cụm chi tiết khác làm mát dầu máy Dầu máy cacte theo hệ thống bôi trơn(có nhiệt độ thấp nhiệt độ chi tiết) dẫn đến bề mặt có nhiệt độ cao để tải bớt nhiệt dầu cacte lại làm mát nhờ tản nhiệt không khí Đặc biệt dầu bôi trơn phương tiện làm mát piston, thực tế cho thấy dòng dầu làm mát dẫn đến phần đỉnh piston gặp trục trặc piston bị kẹt Qua số liệu thực nghiệm thấy nhiệt độ cháy thường 1090 1650°C Những phần van lên tới 540 - 1095°C, nhiệt độ piston tới 540°C nhiệt độ truyền xuống tay biên, vòng bi Thiếc chì hai kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, dùng chế tạo chi tiết bạc đỡ Chúng thường mềm 180°C nóng chảy 232°C 327°C tương ứng với loại Khi dầu cacte thường có nhiệt độ khoảng 90 – 120°C chúng đưa tới ổ đỡ để hấp thụ bớt lượng nhiệt đây, trì nhiệt độ ổn định khoảng 120 135°C nhiệt độ an toàn cho vòng bi Nếu lý đó, lượng dầu không đủ để tản bớt nhiệt, khiến nhiệt độ vượt ngưỡng an toàn làm cho kim loại vòng bị nóng chảy ra, bị phá hủy, tượng thường gọi “lột dên” Chức làm mát đòi hỏi dầu phải chịu nhiệt cao, nghĩa dầu giữ tính ổn định, không bị biến chất tác dụng oxi không khí nhiệt độ cao Để đạt tính ổn định thực tế phải nhờ tới loại phụ gia chống oxi hóa Người sử dụng động phải hiểu rằng, muốn tản nhiệt tốt phải thay dầu trước độ nhiễm bẩn dầu cao làm tắc hệ thống dẫn dầu, đồng thời phải giữ mức dầu cacte cao mức tối thiểu cho phép 2.2.5 Dầu nhờn làm kín máy: Màng dầu bôi trơn ngăn cách chi tiết chuyển động động cơ, tác dụng bôi trơn, giảm ma sát, chống mài mòn, có tác dụng làm kín Trên thực tế bề mặt xecmăng, rãnh xecmăng thành xilanh không trơn tru Quan sát qua kính hiển vi ta thấy bề mặt chúng nhấp nhô Chính xecmăng hoàn toàn ngăn cản đốt từ buồng đốt có áp suất cao lọt vào cacte nơi áp suất thấp, làm giảm công suất động Dầu máy có chức lấp vào khoảng trống bề mặt xecmăng thành xilanh, có tác dụng làm kín, ngăn cản tối đa không cho loại khí nóng trình đốt cháy qua xecmăng piston vào cacte Độ kín hệ piston – xecmăng – xilanh phụ thuộc vào độ nhớt dầu bôi trơn Vì lắp ráp cụm chi tiết phải bôi dầu vào rãnh xecmăng bề mặt xilanh 2.2.6 Dầu nhờn làm máy: Trên bề mặt ma sát, trình làm việc thường có vảy rắn tróc khỏi bề mặt Dầu bôi trơn trôi vảy tróc, sau giữ lại bầu lọc hệ thống bôi trơn, tránh cho bề mặt ma sát bị cào xước Vì động chạy rà sau lắp ráp sửa chữa, thường có nhiều mạt kim loại sót lại trình lắp ráp nhiều vảy tróc chạy rà, nên phải dùng dầu bôi trơn có độ nhớt nhỏ để tăng khả rửa trôi mạt bẩn bề mặt sau chạy rà phải thay nhớt phù hợp Ngoài ra, động diesel, nhiên liệu cháy tạo muội than, cần tránh tượng muội bám cặn thành piston nhiều gây cháy xecmăng, muội làm nghẽn lọc, đường dẫn dầu bôi trơn Trong động dùng xăng pha chì, xăng cháy tạo lượng muôi chì, cần tránh đóng cặn muội chì Tất tượng vừa nói góp phần tạo hai loại cặn dầu máy trình làm việc: cặn bùn cặn cứng Cặn bùn tạo thành kết hợp nước, bụi, sản phẩm xuống cấp nhiên liệu cháy dở Ban đầu cặn bùn tồn dạng hạt nhỏ mà không bầu lcoj tách chúng Lúc ban đầu tác hại không lớn chúng rời rạc Nhưng với thời gian, cặn bùn tích tụ nhiều, đóng cục lại gây tác hại, làm hạn chế lưu thông dầu Cặn cứng(vecni) sản phẩm trình oxi hóa hợp phần ổn định có dầu nhiệt độ áp suất cao Cặn cứng làm thành lớp áo cứng chi tiết có nhiệt độ cao động Các phận bơm, xecmăng, piston ổ đỡ dễ bị đóng cặn cứng Nếu cặn cứng tích tụ chi tiết này, dĩ nhiên động làm việc cách bình thường Dầu nhờn với phụ gia tẩy rửa có tác dụng ngăn cản tích tụ cặn bùn, cặn cứng, giữ cho bề mặt chi tiết tạo điều kiện cho động hoạt động cách trơn tru Tầm quan trọng tương đối công dụng dầu nhờn thay đổi nhiều tùy thuộc vào chế bôi trơn tùy theo loại máy móc bôi trơn Ví dụ thiết bị quay chức giảm ma sát trục ổ trục quan trọng nhất, loại máy cán mòng tôn có tốc độ lớn chức làm nguội dầu nhờn lại quan trọng Thêm nữa, công dụng lại phụ thuộc lần thực tế phải chấp nhận nhân nhượng Ví dụ, để giảm mài mòn dùng dầu bôi trơn có tính ăn mòn dầu có khả tạo nên lượng cặn bám bề mặt kim loại Để đảm bảo công dụng dầu bôi trơn, yêu cầu dầu bôi trơn phải có thành phần chất lượng phù hợp Thành phần chất lượng phụ thuộc vào loại dầu nhờn gốc loại phụ gia sử dụng pha chế điều kiện xưởng pha chế dầu nhờn 2.3 Phân loại dầu nhờn: Có nhiều cách phân loại dầu nhờn, có cách công nhận chung toàn giới, có cách áp dụng phạm vi nước Nhưng thuận lợi phân loại theo tính sử dụng dầu Theo phân chia dầu nhờn thành hai nhóm: Nhóm 1: dầu chủ yếu để bôi trơn, gồm có dầu bôi trơn động cơ, dầu bôi trơn công nghiệp thiết bị, dầu truyền động, dầu xilanh, dầu máy nén,… Nhóm 2: dầu không để bôi trơn mà chủ yếu dùng cho mục đích khác, bao gồm dầu biến thế, dầu thủy lực, dầu bảo quản, dầu kĩ thuât, dầu khoáng trắng,… Trong chủng loại dầu lại có phân cấp riêng 2.3.1 Dầu bôi trơn động cơ: Dầu bôi trơn động chiếm tỉ lệ cao tổng lượng dầu nhờn nói chung, khoảng 40% Về chất lượng dầu bôi trơn động ngày cải tiến nâng cao nhằm đáp ứng điều kiện làm việc hệ động đời ngày tạo công suất tốc độ cao hơn, với điều kiện làm việc khắc nghiệt trước Hầu hết loại dầu bôi trơn có pha lượng phụ gia từ – 25%, tùy nhãn hiệu Phẩm chất loại dầu bôi trơn động hệ biểu chủ yếu điểm sau: - Có tính nhớt nhiệt tốt Ở nhiệt độ cao có tính bôi trơn tốt, nhiệt độ thấp bảo - đảm dễ nổ máy Có tính ổn định nhiệt – oxi hóa tốt phạm vi nhiệt độ làm việc động 100- - 150oC (ở cacte) 100-350 oC (ở vùng đỉnh piston) Có khả tẩy rửa, làm phân tán tốt cặn bẩn, hạn chế tối đa tác hại mài mòn - máy Có độ kiềm tổng đủ trung hòa lượng acid tạo thành nhiên liệu cháy, bảo vệ bề mặt kim loại khỏi ăn mòn, gỉ sét Dầu bôi trơn động pha chế chủ yếu từ dầu cặn dầu gốc chưng cất, từ dầu gốc tổng hợp, loại có giá thành cao 2.3.1.1Có thể phân loại dầu bôi trơn động theo: a b - Phân loại dầu bôi trơn động theo cấp chất lượng: Cấp chất lượng API, Viện Dầu mỏ Hoa Kì(American Petroleum Institute) Cấp chất lượng Liên Xô cũ(GOST 17479 – 72) Phân loại dầu bôi trơn động theo cấp độ nhớt: Cấp độ nhớt SAE(Society of Automotive Engineer- hội kĩ sư ô tô) Theo tiêu chuẩn J-3000d dầu nhờn động phân loại theo giá trị độ nhớt dầu đo đơn vị giây Saybolt chia cho 2.Đối với dầu mùa hè có cấp độ nhớt SAE 20,SAE 30, SAE 40, SAE 50,SAE 60 xác định độ nhớt 100oC Đối với dầu mùa đông có cấp độ nhớt SAE O W,SAE W, SAE 10 W, SAE 15 W, SAE 20 W, SAE 25 W xác định độ nhớt -18oC.Đối với dầu dùng quanh năm biểu thị cấp độ nhớt theo dạng phân số SAE 20 W/50 có nghĩa -18oC tương đương với mùa đông cấp SAE 20 W, 100oC tương đương với dầu mùa hè SAE 50 - Cấp độ nhớt Liên Xô(cũ) Ở Liên Xô cũ, theo GOST 17479-72 người ta sử dụng độ nhớt động học 100oC, dầu thường độ nhớt -18oC dầu đặc nhằm phân biệt loại dầu bôi trơn động 2.3.1.2 Nhãn hiệu yêu cầu kỹ thuật loại dầu động a Dầu bôi trơn động xăng: Sử dụng chủ yếu cho xe con, xe chở khách… Yêu cầu kỹ thuật phải :có độ nhớt thích hợp để đảm bảo khởi động máy dễ dàng , lưu chuyển nhanh vừa đảm bảo bôi trơn tốt, chống mài mòn điều kiện tốc độ cao, máy nóng góp phần tiết kiệm nguyên liệu - Dầu bôi trơn máy bay cánh quạt Dầu bôi trơn động xăng bốn kỳ Dầu bôi trơn động hai kỳ b.Dầu bôi trơn dùng cho động diezen Động diezen cao tốc dùng cho xe tải, thiết bị xây dựng…Trong động hệ thống bôi trơn đồng thời có xylanh gối đỡ nên dầu chịu tác dụng oxy hóa, phân hóa nhiệt cao.Dầu nhờn phải thêm phụ gia nhằm nâng cao chất lượng dầu Động trung bình đầu máy xe lửa, tàu thủy… động bị mài mòn nên dầu nhờn chuyên dụng Nhưng thường dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao nên dầu phải có độ kiềm phù hợp để trung hòa Động diezen tốc độ thấp dùng cho tàu thủy chở hàng dùng nguyên liệu nặng có hàm lượng lưu huỳnh cao nên dầu bôi trơn phải có trị số lưu huỳnh cao c Dầu bôi trơn dùng cho tàu thuyền: Thường dùng cho loại dầu bôi trơn sau: - Dầu tuốc bin T46, dầu xilanh 52, dầu công nghiệp I-50A - Dầu tuốc bin khí tàu thủy , dầu bôi trơn động diezen d Dầu bôi trơn máy phản lực 2.3.2 Dầu truyền động: Dầu truyền động gọi dầu bánh thuộc nhóm dầu có chức chủ yếu để bôi trơn Dầu truyền động dùng cho cấu truyền động loại động cơ, máy móc Cơ cấu truyền động phận học truyền chuyển động công suất từ phận sang phận khác máy móc Chúng có tác dụng làm thay đổi tốc độ quay trục, thay đổi momen xoắn, thay đổi chiều quay 2.3.2.1Phân loại dầu truyền động: - Phân loại dầu truyền động theo cấp độ nhớt SAE - Phân loại dầu truyền động theo chức API - Phân loại dầu truyền động Liên Xô(cũ) 2.3.3Dầu thủy lực: Dầu thủy lực hay gọi xác chất lỏng thủy lực sử dụng hệ thống thủy lực trang bị ô tô, máy kéo, máy làm đường, xe tải, tàu thủy… Thiết bị thủy lực điển hình hệ thống tuần hoàn gồm năm phận là: Thùng chứa chất lỏng thủy lực Bơm để chuyển đổi thành dòng chảy chất lỏng Hệ thống đường ống để dẫn chất lỏng từ phận sang phận khác Các cấu kiểm tra dòng chảy chất lỏng bao gồm van điều áp, van điều hướng van tiết lưu Bộ dẫn động nhằm chuyển đổi dòng chảy chất lỏng thành để sử dụng vào mục đích cụ thể để phanh xe lại tự đổ hàng từ thùng xe tải xuống Ngoài tính chất loại dầu độ nhớt cần phù hợp, tính chống oxi hóa , chống mài mòn… tính chất đặc trưng chất lỏng dầu thủy lực : - Độ nén nhỏ Khả thích hợp cao vật liệu làm kín Khả tách khí chống tạo bọt Khả bảo đảm độ cao Có độ trượt ổn định 2.3.3.1 Phân loại dầu thủy lực: 2.3.3.1.1 Phân loại theo thành phần a Dầu thủy lực gốc dầu khoáng b.Dầu thủy lực tổng hợp c Dầu thủy lực dạng nhũ tương d Dầu thủy lực gốc nước 2.3.3.1.2 Phân loại theo tiêu chuẩn ISO: 2.3.1.1Các tiêu chất lượng dầu nhờn gốc chế biến từ dầu mỏ: Dầu gốc chế biến từ dầu mỏ có nhiều chủng loại Tuy chúng sản xuất từ quy trình pha trộn sở bốn loại nguyên liệu là: - Phân đoạn dầu nhẹ: sôi khoảng 350 - 400°C Phân đoạn dầu trung bình: sôi khoảng 400 - 450°C Phân đoạn dầu nặng: sôi khoảng 450 - 500°C Phân đoạn dầu cặn: sôi khoảng 500°C Những phân đoạn dầu nguyên liệu thu phân xưởng chế biến dầu nhờn nhà máy lọc dầu nhờ công nghệ chế biến dầu nhờn truyền thống Cơ sở công nghệ chế biến dầu nhờn truyền thống hoàn toàn dựa vào công nghệ tách lọc để loại bỏ hợp phần ích cho dầu nhờn khỏi chúng Trong quy trình chế biến dầu truyền thống hoàn toàn trình chuyển hóa làm thay đổi thành phần có dầu Cụ thể để chế biến dầu nhờn, công nghệ truyền thống sử dụng quy trình chưng cất, làm loại dung môi, tách lọc parafin kết tinh dung môi làm bổ sung hấp phụ hay tẩy rửa Thông thường có bốn loại dầu gốc tương ứng với bốn phân đoạn chưng cất nói là: dầu gốc N 150, dầu gốc SN 300, dầu gốc SN450 dầu gốc cặn BS 150 với ghi SN(Solvent Neutral – dầu trung tính làm dung môi) BS(Bright Stock – dầu cặn) Cũng cần lưu ý bốn phân đoạn dầu nhờn với độ sôi tương đối Trong sản xuất, tùy thuộc loại dầu thô đem chế biến yêu cầu kĩ thuật kinh tế, người ta phân chia bốn phân đoạn dầu nhờn theo phạm vi độ sôi khác cho hợp lý kinh tế Từ ba phân đoạn dầu chưng cất dầu cặn, người ta pha chế thành loại dầu nhờn gốc khác Có nhiều loại dầu gốc phân biệt thành phần hóa hoc, từ có độ nhớt khác Thực tế người ta thường sản xuất loại dầu gốc từ dầu mỏ naphten dầu mỏ parafin Hiện nay, có công nghệ đại sản xuất dầu dây truyền hydrocracking, hydro tách lọc parafin, hydro đồng phân hóa, tạo sản phẩm dầu gốc có chất lượng cao, kinh phí đầu tư lớn Do để sản xuất dầu nhờn gốc, công nghệ truyền thống sử dụng phổ biến 2.3.1.2 Thành phần hydrocacbon dầu gốc: Thành phần chủ yếu dầu bôi trơn hợp phần hydrocacbon, bao gồm nhóm khác nhau: a Nhóm hydrocacbon naphten – parafin: Đây nhóm hydrocacbon chủ yếu có dầu bôi trơn, hàm lượng chúng lên tới 40 – 80% tùy thuộc loại dầu mỏ Nhóm có cấu trúc chủ yếu hydrocacbon vòng naphten, có kết hợp với nhánh alkyl iso – alkyl Số nguyên tử cacbon phân tử từ 20 – 70 nguyên rử cacbon Loại hydrocacbon có tính bôi trơn tốt, tính ổn định hóa học tốt, chúng thành phần tốt dầu bôi trơn Ngoài có hydrocacbon dạng n – parafin iso – parafin với hàm lượng không lớn Mạch cacbon không 20 nguyên tử Loại hydrocacbon có tính ổn định tốt, tính bôi trơn thay đổi theo nhiệt độ, độ nhớt thấp, nhiệt độ đông đặc cao b Nhóm hydrocacbon thơm naphten thơm: Nhóm bao gồm hợp chất dãy đồng đẳng benzen, naphtalen Đôi có đồng đẳng phenatren antraxen Một hợp phần hydrocacbon hỗn tạp, bao gồm phân tử kế vòng thơm naphten Nhóm hydrocacbon dễ bị oxi hóa tạo hợp chất keo nhựa, đồng thời có tính bôi trơn thay đổi nhiều theo nhiệt độ, chúng hợp phần làm giảm chất lượng dầu thương phẩm c Nhóm hydrocacbon rắn: Các hydrocacbon rắn có nguyên liệu sản xuất dàu bôi trơn, lên đến 40 – 50% tùy thuốc chất dầu thô Phần lớn hợp chất loại khỏi dầu bôi trơn nhờ quy trình tách lọc parafin Tùy kĩ thuật tách lọc mà nhóm hydrocacbon rắn tách triệt để hay không, dù chúng tồn dầu với hàm lượng nhỏ Sự có mặt nhóm hydrocacbon làm tăng nhiệt độ đông đặc, giảm khả sử dụng dầu nhiệt độ thấp, lại làm tăng tính ổn định độ nhớt theo nhiệt độ tính ổn định chống oxi hóa Nhóm có hai loại hydrocacbon rắn parafin rắn(>20C) xerezin(là hỗn hợp hydrocacbon naphten có mạch nhánh alkyl dạng thẳng dạng nhánh lượng không đáng kể hydrocacbon rắn có vòng thơm mạch nhánh alkyl) Ngoài thành phần chủ yếu kể trên, dầu bôi trơn có hợp chất hữu chứa lưu huỳnh, nito, oxi tồn dạng hợp chất nhựa, asphalten Nhìn chung hợp phần làm giảm chất lượng dầu bôi trơn, chúng có màu sẫm, dễ bị biến chất, tạo cặn dầu làm việc nhiệt độ áp suất cao Tuy có măt chúng với hàm lượng nhỏ thích hợp dầu thương phẩm cần thiết làm tăng tính bám dính dầu bề mặt kim loại, giúp cho khả chống ăn mòn, mài mòn chi tiết máy 2.3.2 Dầu nhờn tổng hợp: Dầu nhờn nói chung, đặc biệt dầu nhờn động chế biến chủ yếu từ dầu khoáng gốc dầu mỏ Ngoài có loại dầu nhờn có nguồn gốc sản phẩm phản ứng hóa học, gọi dầu nhờn tổng hợp Dầu nhờn tổng hợp đời đòi hỏi phát triển công nghiệp chế tạo động loại thiết bị Chế độ làm việc bề mặt ma sát, chi tiết máy ngày khắc nghiệt phức tạp Trong điều kiện dầu nhờn gốc khoáng biểu nhược điểm không dễ khắc phục tính ổn định hóa học, tính ổn định nhiệt không cao, khả làm việc nhiệt độ thấp không tốt, không đáp ứng đòi hỏi bôi trơn tốt phạm vi nhiệt độ rộng.Do từ năm 30 kỉ XX, người ta đề xuất việc sử dụng số hợp chất hữu để bôi trơn, dầu nhờn tổng hợp Nhờ tính ưu việt dầu tổng hợp làm việc phạm vi nhiệt độ rộng hơn, trơ mặt hóa học, tiêu hao, tiết kiệm lượng, không gây độc hại… mà dầu tổng hợp ngày có nhiều ứng dụng lĩnh vực khác dùng làm dầu nhờn động cơ, dầu bánh răng, dầu phanh Trong ngành hàng không dùng dầu tổng hợp để bôi trơn tuốc bin khí làm dầu thủy lực Trong công nghiệp dùng làm dầu máy nén, tuốc bin khí, chất lỏng thủy lực chống cháy, Có bốn nhóm chủ yếu dầu tổng hợp hydrocacbon tổng hợp, este hữu cơ, este phosphate polyglycol 2.3.2.1 Nhóm hydrocacbon tổng hợp: Các hydrocacbon tổng hợp thích hợp làm chất bôi trơn sản xuất nhờ trình polyme hóa olefin, alkyl hóa olefin hay clo – parafin benzen, ngưng tụ - khử clo dẫn xuất clo – parafin, Trên thực tế thường dùng chất polyizobuten, oligome olefin, polyalkylbenzen Bản chất hóa học chúng loại hydrocacbon tinh khiết Hydrocacbon tổng hợp loại dầu tổng hợp phát triển nhanh nhất, chúng thường sản xuất từ nguyên liệu lấy từ dầu thô Khác với dầu bôi trơn gốc khoáng, hydrocacbon có giới hạn sôi hẹp, nhiệt độ đông đặc thấp(do parafin mạch dài), độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ Về chất lượng nhóm dầu tổng hợp không thua dầu chế biến công nghệ hydrocracking Ngoài khả tiếp nhận phụ gia chúng tốt Một loại dầu tổng hợp thuộc nhóm dùng phổ biến dầu polyalphaolefin(PAOs) dùng bôi trơn động ôtô công nghiệp, phổ biến Mỹ châu Âu, có nhiệt độ đông đặc thấp -40°C, 2.3.2.2Nhóm este hữu cơ: Các este hữu dùng làm dầu nhờn tổng hợp bao gồm este diacid este polyol a Các este diacid điều chế từ phản ứng diacid với rượu chứa nhóm hydroxyl Các acid thường dùng acid adipic(n=4), acid azelaic(n=7) acid sebasic(n=8) Các rượu dùng 2-etylhexyl(C 8), trimethylhexyl(C9), izodexyl(C10) tridexyl(C13) Dầu tổng hợp gốc este diacid có nhiệt độ đông đặc thấp -50 đến -60°C, độ bền nhiệt cao khả tẩy rửa tốt Chúng dùng chủ yếu làm dầu gốc thành phần dầu gốc pha chế dầu động ôtô dầu máy nén khí Chúng sử dụng cho loại động máy bay phản lực kiểu cũ số tuốc bin phản lực dùng công nghiệp b Các este polyol điều chế từ polyglycol monoacid no Các acid điển hình dùng có từ 5-10 nguyên tử cacbon lấy từ nguồn dầu độn, thực vật - - - Dầu tổng hợp gốc este polyol có nhiệt độ đông đặc -30 đến -70°C, số độ nhớt 120-160, độ bền nhiệt cao Hiện chúng dùng phổ biến để pha chế dầu máy bay phản lực kiểu mới, đồng thời dùng pha chế dầu bôi trơn môt số động tuốc bin khí tàu biển công nghiệp, dùng pha chế dầu động ôtô máy nén khí… 2.3.2.3 Nhóm este phosphate : Đặc trưng chung este phosphate tính chịu nhiệt cao nhiều so với dầu khoáng tính bôi trơn tốt Một lượng đáng kể snr phẩm dùng làm chất bôi trơn cho máy nén nơi nhiệt độ cao, tránh bén lửa thường xảy loại dầu khoáng thông thường Este phosphate dùng làm phụ gia chống mài mòn Dầu có nhiệt độ đông đặc từ -5 đến -20°C 2.3.2.4 Nhóm polyalkyl glycol : Nhóm polyalkyl glycol(PAGs) hợp chất polyme tổng hợp sở monome, mà chất giản đơn nhóm etylen glycol có công thức cấu tạo : HO – CH2 – CH2 – OH Ngoài có polyme etylen propylen oxid hai Cũng có dạng polyglycoete : H – (OCH2 – CH2)n – OH Các polyalkyl glycol có hai loại tan không tan nước Polyalkyl glycol tan nước dùng rộng rãi làm dầu phanh(dầu thắng) thủy lực, làm chất lỏng thủy lực chịu lửa gia công cắt gọt kim loại, chế biến cao su tổng hợp, Polyalkyl glycol không tan nước dùng pha chế loại dầu thủy lực công nghiệp, dầu bôi trơn máy nén lạnh kiểu trục vít… Nhìn chung chất polyglycol nhóm chất bôi trơn tuyệt vời Chúng sử dụng tốt nhiệt độ môi trường thấp, đồng thời đảm bảo bôi trơn nhiệt độ cao 2.3.2.5 Các nhóm dầu tổng hợp khác : a Các hợp chất chứa halogen : Thông thường việc đưa nguyên tử halogen vào phân tử hữu làm tăng tính chịu nhiệt, tăng tỉ tọng, độ nhớt nhiệt độ đông đặc so với hợp chất ban đầu Flocacbon bền nhiệt bền oxi hóa,chúng trơ mặt hóa học chịu lửa trường hợp Các dẫn xuất hữu chứa clo, flo dùng riêng rẽ pha trộn với este phosphate sử dụng làm thể lỏng thủy lực chịu lửa, dầu máy nén oxi, dầu cho bơm chân không bơm sản phẩm có tính ăn mòn b.Các hợp chất hữu chứa silic este silicat, silicon silan Các este silicat có tính bôi trơn tốt, độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ, độ bền nhiệt tốt, độ bền oxi hóa trung bình Được dùng pha chế dầu bôi trơn có phạm vi nhiệt độ sử dụng rộng Silicon có tính chịu nhiệt chịu oxi hóa tốt, chịu lửa chịu nước tốt, tính bôi trơn Silicon dùng làm thể lỏng truyền nhiệt, thể lỏng thủy lực, dầu máy nén, dầu phanh… Đồng thời có loại dầu tổng hợp chuyên dụng khác amin thơm, dẫn xuất carbamit, hợp chất dị vòng chứa nitơ, bo, phospho Tóm lại dầu nhờn gốc tổng hợp phát triển chủng loại tăng nhanh khối lượng sử dụng 2.4 Phụ gia dầu nhờn : Phụ gia hợp chất hữu cơ, vô cơ, kim, chí nguyên tốc hóa học pha vào sản phẩm dầu mỡ với nồng độ thông thường 0.01 – 5% kl Trong số trường hợp vài phần triệu tới 10% Có thể sử dụng phụ gia riêng biệt, dùng hỗn hợp số phụ gia pha trộn thành phụ gia đóng gói Trường hợp sau thuận tiện cho sở pha chế dầu nhờn Một số phụ gia có tác dụng nâng cao phẩm chất có sẵn dầu, số khác tạo cho dầu có phẩm chất cần thiết Các loại phụ gia khác hỗ trợ lẫn nhau, tạo hiệu ứng tương hỗ Có phụ gia lại có hiệu ứng đối kháng với nhau, nghĩa là, làm giảm tác dụng nhau, tương tác với tạo sản phẩm phụ không tan ảnh hưởng xấu đến phẩm chất dầu Do việc dùng tổ hợp phụ gia cần có khảo sát cụ thể với loại dầu để khắc phục hậu không ý muốn điều chỉnh yếu tố tương hỗ nhằm đạt hiệu tối đa Vì có khả cải thiện phẩm chất dầu rõ rệt nên ngày chủng loại dầu bôi trơn có loại phụ gia Một số loại dầu đòi hỏi chất lượng cao dầu nhờn động cơ, dầu hộp số, bánh có nhiều loại phụ gia khác Do phụ gia cải thiện nhiều tính chất dầu bôi trơn, nên tân tiến Có nhiều nhãn hiệu phụ gia khác nhau, gồm nhóm phụ gia chống oxi hóa, phụ gia chống gỉ, phụ gia khuyếch tán, phụ gia chống kẹt máy, phụ gia cải thiện độ nhớt, phụ gia hạ điểm đông, phụ gia chống tạo bọt phụ gia chống khử nhũ,… 2.4.1 Phụ gia chống oxi hóa : Khi động cơ, máy móc làm việc, dầu chịu tác dụng oxi không khí, tạo sản phẩm oxi hóa, sản phẩm ngưng tụ lại, hình thành chất khó tan, gây cản trở cho hoạt động bình thường động cơ, máy móc Để hạn chế trình cần pha vào dầu loại phụ gia ức chế oxi hóa Tùy thuộc theo yêu cầu sử dụng, có hai nhóm phụ gia sau: Phụ gia ức chế oxi hóa nhiệt độ thấp dùng cho dầu tuốc bin, dầu biến chế, dầu công nghiệp, Đó dẫn xuất phenol, amin thơm… Phụ gia ức chế oxi hóa nhiệt độ cao dùng cho dầu nhờn động Đó muối acid hữu kẽm dialkyldithiophosphate, muối alkylsalycylate… 2.4.2 Những phụ gia chống gỉ,bảo vệ bề mặt kim loại: Những phụ gia có tác dụng chống lại ảnh hưởng acid ăn mòn ẩm Chúng vừa trung hòa chất acid vừa tạo bề mặt kim loại lớp màng bảo vệ Lớp màng có tính kị nước, có tác dụng chống ẩm, không cho nước thấm qua Tùy loại dầu mà người ta sử dụng chất chống gỉ khác nhau, dầu tuốc bin, thủy lực, dầu tuần hoàn dùng acid alkennylsucxinic, alkylthioacetic, dẫn xuất chúng Đối với dầu bôi trơn động dùng sulfonate, amin phosphate, este, eter dẫn xuất acid dibazic dầu bánh dùng imidazolin Các amin phosphate, sulfonate trung tính hay kiềm chủ yếu dùng cho dầu bảo quản… 2.4.3 Phụ gia có tính tẩy rửa khuếch tán: Những phụ gia có tác dụng hạn chế lắng đọng sản phẩm oxi hóa giữ cho bề mặt kim loại Phụ gia tẩy rửa thường chất hoạt động bề mặt, dễ hấp phụ lên bề mặt kim loại, khiến chất cặn bẩn tích tụ lại Phụ gia khuếch tán ngăn cản sản phẩm oxi hóa, cặn học kết dính lại với nhau, khiến phần tử tồn trạng thái keo, lơ lửng dầu Những phụ gia thường muối kim loại với chất hữu có mạch cacbon dài có nhóm phân cực nhóm –OH, -C6H4OH, -COOH, -NH2, SO3H…cụ thể muối sulfonate, phenolate, salycilate… 2.4.4.Phụ gia chống mài mòn kẹt máy: Các phụ gia cải thiện tính bôi trơn dầu nhờn, chống tượng mài mòn máy Chúng thuộc nhóm chất hữu – lưu huỳnh, hữu – halogen, hữu – phospho… phụ gia chống mài mòn quan trọng có hiệu hệ thồng trục khuỷu kẽm dialkyldithiophosphate(cũng phụ gia chống oxi hóa) Ngoài có phụ gia hợp chất phospho tricresyl phosphate, hợp chất lưu huỳnh sulfua, disulfua, dẫn xuất béo dithiocacbamte nhiều hóa chất khác 2.4.5.Phụ gia cải thiện độ nhớt số nhớt: Phụ gia loại tan dầu Chúng polyme có tác dụng tăng độ nhớt dầu, đặc biệt chúng làm tăng độ nhớt dầu nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao lại tăng độ nhớt dầu cách đáng kể, nghĩa chúng làm cho độ nhớt dầu biến đổi theo nhiệt độ, chúng có tác dụng làm tăng số nhớt dầu Nguyên nhân đặc tính nhiệt độ thấp phân tử polyme dạng xoắn lại, chúng làm cho độ nhớt dầu tăng ngược lại nhiệt độ cao phân tử polyme duỗi dài làm tăng đáng kể độ nhớt dầu Các phụ gia chia làm hai nhóm: nhóm hydrocacbon nhóm este Nhóm hydrocacbon có chất copolyme etylen – propylen, polyizobuten, copolyme styren – izopren Nhóm este có chất polymetacrylat, polyacrylat… 2.4.6 Phụ gia hạ nhiệt độ đông đặc: Loại phụ gia có tác dụng hạ thấp nhiệt độ đông đặc dầu bôi trơn làm chậm trình tạo thành tinh thể có kích thước lớn parafin rắn, nhờ chúng bao bọc xung quanh kết tinh với parafin Do tạo tinh thể nhỏ thay tinh thể lớn dạng đám vẩn xốp hình thành phụ gia hạ điểm đông Sự biến đổi hình dáng parafin rắn làm giảm khả tinh thể chồng chéo, đan cài vào nhau, cản trở dòng chảy dầu, nhờ dầu lưu chuyển tốt, không bị đông cứng lại Phần lớn phụ gia hạ nhiệt độ đông đặc có chứa sản phẩm polyme hóa ngưng tụ Trong số chúng có số loại đồng thời phụ gia cải thiện độ nhớt số nhớt Những phụ gia chủ yếu nhóm gồm polyme alkylmetacrylat, polyme alphaolefin copolyme Các naphtalen alkyl hóa, alkyl phenol mạch dài dùng làm chất hạ nhiệt độ đông đặc cho dầu nhờn 2.4.7 Phụ gia chống tạo bọt: Trong thực tế tạo bọt dầu vấn đề nan giải Khi tạo bọt làm cho dầu bị thất thoát nhiều, ngăn cản lưu thông tuần hoàn dầu, gây nên bôi trơn không đầy đủ, làm tăng thời gian phản hồi hệ thủy lực Khả hạn chế tạo bọt dầu khác rõ rệt phụ thuộc vào chất củ dầu thô, chất phương pháp chế biến độ nhớt dàu Để hạn chế tạo bọt dùng chất phụ gia chống tạo bọt Silicon lỏng, đặc biệt polymetylsiloxane chất chống tạo bọt có hiệu với nồng độ pha chế từ – 20ppm Thông thường nồng độ pha chế chất chống tạo bọt – 5ppm dầu động 15 – 20ppm dầu truyền động ôtô Ngoài chất polymetacrylate, etanolamin, naphtalen alkyl hóa… phụ gia chống tạo bọt thích hợp cho dầu 2.4.8 Phụ gia khử nhũ tạo nhũ: Khi loại dầu bôi trơn làm việc môi trường có nước, vấn đề phải đặt Khi dầu tiếp xúc với nước điều kiện thích hợp tạo thành thể nhũ tương bền vững nhũ nước dầu Thể nhũ gây khó khăn cho chế độ bôi trơn bình thường dầu phá vỡ khả bôi trơn làm thay đổi sức căng bề mặt trường tiếp xúc Để ngăn chặn tượng này, người ta dùng phụ gia phá nhũ chất trialkyl phosphate, polyetylenglycol… Phụ gia tạo nhũ sử dụng trường hợp cần tạo hệ nhũ tương dầu nước ngược lại với mục đích khác tạo chất lỏng thủy lực chống cháy, chất bôi trơn dùng khoan đá loại thể lỏng dùng gia công kim loại… Phụ gia nhóm muối sulfonate, aicd béo muối chúng, este acid béo, phenol phenol ete… 2.5 Các tiêu chất lượng dầu nhờn: 2.5.1 Một số tính chất vật lý dầu nhờn: 2.5.1.1 Khối lượng riêng tỉ trọng Khối lượng riêng ( Density) đo g/cm3 hay kg/m3 khối lượng đơn vị thể tích Tỷ trọng ( Relative Density) tỉ số khối lượng riêng chất nhiệt độ so với khối lượng riêng nước 4oC Kí hiệu dt/4 toC nhiệt độ xác định tỷ trọng.Thông thường dùng tỷ trọng tiêu chuẩn 20oC kí hiệu d20/4 tiêu chuẩn 15oC kí hiệu d15/4 Ý nghĩa: đánh giá chất lượng Khối lượng riêng dầu qua sử dụng không khác so với dầu chưa qua sử dụng Tiêu chuẩn ASTM D 941 để xác định khối lượng riêng tỉ trọng picnometer Lipkin có hai mao quản dầu bôi trơn có độ nhớt nhỏ 15 cSt 12°C, có TCVN 2691- 78 Tiêu chuẩn ASTM D 1298 thường dùng phòng thí nghiệm Người ta dùng tỉ trọng kế thủy tinh để xác định khối lượng riêng, tỉ trọng hay độ °API tất sản phẩm dạng lỏng Tiều chuẩn 1250 cung cấp bảng số nhằm chuyển đổi khối lượng riêng ( tỉ trọng ) dầu lỏng sản phẩm dầu mỏ lỏng đo từ o F đến 160 o F 60 o F 2.5.1.2 Độ nhớt: : tính chất quan trọng dầu nhờn thường đánh giá độ nhớt động học, đo mm2/sec - Là yếu tố định chế độ bôi trơn: chiều dày màng dầu mát ma sát - Nếu dầu có độ nhớt lớn : trở lực tăng, mài mòn khởi động, khả lưu thông - Nếu dầu có độ nhớt nhỏ: dễ bị đẩy khỏi bề mặt bôi trơn, khả bám dính kém, mát dầu bôi trơn 2.5.1.3 Chỉ số độ nhớt (Viscosity Index-VI): sồ chuyên dụng dung để đánh giá thay đổi độ nhớt theo nhệt độ Chỉ số cao nghĩa độ nhớt dầu thay đổi theo nhiệt độ ngược lại Loại dầu có số độ nhớt cao dầu có tính nhớt– nhiệt tốt -Dầu gốc parafin có tính nhớt nhiệt tốt qui ước có số nhot7t1 VI 100 -Dầu gốc naphten có tính nhớt nhiệt qui ước có số nhớt - Các loại dầu bôi trơn thường có VI gần 95 Trong nhiều trường hợp , nhiệt độ làm việc máy thay đổi, người ta ý tới số độ nhớt 2.5.1.4 Nhiệt độ đông đặc (điểm rót ) vẩn đục (điểm sương) Điểm vẩn đục (Point de trouble, Cloud point): nhiệt độ mà xuất tinh thể paraffine Nhiệt độ đông đặc : nhiệt độ thấp mà dầu chảy lỏng Hai tiêu chuẩn đo oC, yêu cầu không thấp giới hạn cho phép Chỉ tiêu đặc biệt quan trọng vùng giá rét 2.5.1.5 Độ bay hơi: gắn liền với hàm lượng hợp chất nhẹ, đại lượng thể tiêu thụ dầu trình sử dụng (mất mát bay hơi) có liên quan đến tiêu độ chớp cháy 2.5.1.6 Nhiệt độ chớp cháy: nhiệt độ thấp mà lượng thoát bề mặt én cháy có mồi lửa lại gần cháy thời gian giây không tắt Đối với động , trị số giới hạn an toàn tối thiểu từ 150 tới 170 oC 2.5.1.7 Màu sắc dầu nhờn : sử dụng chủ yếu việc kiểm tra trình pha chế , người tiêu dung mang tính cảm quan người tiêu dung ưa lloại dầu sáng màu Tuy nhiên có những loại dầu động pha phụ gia tối màu thong thường sử dụng màu tối nhanh chất lượng tốt.Các loại dầu thương phẩm thường có màu nâu vàng với ánh xanh xanh lơ 2.5.2.Các tính chất hóa học : 2.5.2.1Tính ổn định oxy hóa dầu: Ảnh hưởng oxy hóa đến khả bôi trơn: • biến chất dầu, do:sự hinh thành axit hữu cơ, tăng độ nhớt dầu, tích tụ cặn, làm đen dầu Đánh giá tính kháng oxy hóa dự đoán thay đổi dầu sử dụng: đưa công thức phối trộn dầu nhờn 2.5.2.2 Chỉ số axit kiềm Tính axit: Các axit có mặt dầu dạng: Axit hữu cơ, Axit vô cơ, phụ gia dầu • Tính kiềm: Các alcaline đưa vào dầu để làm trung hòa sản phẩm sinh trình oxy hóa dầu sử dụng Chỉ số axit (AN, TAN): Số mg KOH cần thiết để trung h.a axit chứa 1gam dầu Chỉ số kiềm (BN, TBN):Số mg KOH tỉ lượng tương đương với lượng axit HCl (hoặc HClO4) cần thiết để trung h.a base chứa 1gam dầu • Đơn vị AN, BN: mg KOH/g dầu • Mục đích xác định: biết tính chất dầu mới, theo dõi biến chất dầu trình sử dụng 2.5.2.3 Hàm lượng cặn Cacbon • Định nghĩa: % cặn thu sau dầu trải qua trình bay hơi, crackinh cốc hóa điều kiện xác định • Mục đích:đánh giá chất lượng dầu gốc, chọn dầu thích hợp cho ứng dụng, lựa chọn phụ gia 2.5.2.4 Hàm lượng tro • Định nghĩa: Là lượng cặn c.n lại sau đốtcháy hoàn toàn mẫu dầu.Độ tro dầu nói lên mức độ dầu dầu gốc tro • Dầu động ô tô: hàm lượng tro sulfate 2.5.2.5 Hàm lượng cặn không tan • Mục đích: đánh giá mức độ nhiễm bẩn phẩm chất (nhiệt hóa) dầu • Cặn không tan = muội, bụi, mảnh kim loại (do mài mòn), sản phẩm oxy hóa thủy phân cặn không tan dầu tăng mài mòn chi tiết máy Cặn không tan chia làm loại: Cặn không tan pentan (cặn cứng từ lọt vào cặn nhựa dầu bị oxi hóa )và không tan toluen (cặn cứng) Cặn không tan pentan lớn không tan toluene.Hiệu số giũa phần cặn nói lên mức độ dầu chịu oxi hóa nhiều hay Phần : Các vấn đề liên quan đến sử dụng dầu nhờn 3.1 Hướng dẩn sử dụng dầu nhờn Sử dụng nhãn hiệu chủng loại chất lượng dầu nhờn có vai trò quan trọng việc nâng cao hiểu sử dụng tuổi thọ máy So với lựa chọn nhiên liệu lựa chọn dầu nhờn phải tỉ mỉ thận trọng dầu nhờn sử dụng thời gian dài gây tác hại lâu dài cho dộng Về nguyên tắc việc sử dụng phải tuân thủ theo hướng dẫn nhà thiết kế chế tạo động 3.2 Thu hồi tái sử dụng dầu Khác với nhiên liệu sử dụng cho động cơbị đốt cháy hoàn toàn tạo CO2 H2O thải vào khí , dầu nhờn sau sử dụng biến thành dầu thải Các giải pháp với dầu thải: 1) Loại bỏ: số dầu bẩn kh6ong thể tái sử dụng nên cách thiêu hủy 2) Sử dụng làm nhiên liệu Dầu thải sử dụng làm nhiên liệu , gần giống dầu đốt lò với nhiệt đốt cháy lớn tồn lượng ,giản ô nhiễm môi trường, ăn mòn kim loại dầu nhờn có hàm lượng lưu huỳnh thấp Tuy nhiên , dầu thải có điểm chớp cháy thấp gây nguy hiểm đặc biệt có lẫn nhiều kim loại ( chì), hàm lượng tro cặn cứng cao [...]... ho c làm dầu thủy l c Trong c ng nghiệp dùng làm dầu máy nén, tu c bin khí, chất lỏng thủy l c chống cháy, C bốn nhóm chủ yếu c a dầu tổng hợp là c c hydrocacbon tổng hợp, c c este hữu c , c c este phosphate và c c polyglycol 2.3.2.1 Nhóm hydrocacbon tổng hợp: C c hydrocacbon tổng hợp thích hợp làm chất bôi trơn đư c sản xuất nhờ c c quá trình polyme hóa c c olefin, alkyl hóa c c olefin hay c c clo... tạo nhũ đư c sử dụng trong trường hợp c n tạo ra hệ nhũ tương dầu trong nư c ho c ngư c lại với những m c đích kh c nhau như tạo chất lỏng thủy l c chống cháy, chất bôi trơn dùng trong khoan đá và loại thể lỏng dùng gia c ng kim loại… Phụ gia nhóm này là c c muối sulfonate, c c aicd béo và c c muối c a chúng, c c este c a acid béo, c c phenol và phenol ete… 2.5 C c chỉ tiêu chất lượng c a dầu nhờn: 2.5.1... tridexyl (C1 3) Dầu tổng hợp g c este diacid c nhiệt độ đông đ c rất thấp -50 đến -60 C, độ bền nhiệt cao và khả năng tẩy rửa tốt Chúng đư c dùng chủ yếu làm dầu g c ho c một thành phần c a dầu g c trong pha chế c c dầu động c ôtô và dầu máy nén khí Chúng c ng c n c thể sử dụng cho c c loại động c máy bay phản l c kiểu c và một số tu c bin phản l c dùng trong c ng nghiệp b C c este polyol đư c điều chế... ngưng tụ - khử clo c c dẫn xuất clo – parafin, Trên th c tế thường dùng c c chất như polyizobuten, c c oligome c a c c olefin, c c polyalkylbenzen Bản chất hóa h c của chúng là c c loại hydrocacbon khá tinh khiết Hydrocacbon tổng hợp là loại dầu tổng hợp phát triển nhanh nhất, chúng thường đư c sản xuất từ c c nguyên liệu lấy từ dầu thô Kh c với dầu bôi trơn g c khoáng, c c hydrocacbon c giới hạn sôi... châu Âu, c nhiệt độ đông đ c thấp dưới -40 C, 2.3.2.2Nhóm c c este hữu c : C c este hữu c dùng làm dầu nhờn tổng hợp bao gồm c c este diacid và este polyol a C c este diacid đư c điều chế từ phản ứng c a diacid với rượu chứa một nhóm hydroxyl C c acid thường dùng là acid adipic(n=4), acid azelaic(n=7) và acid sebasic(n=8) C c rượu đư c dùng là 2-etylhexyl (C 8), trimethylhexyl (C9 ), izodexyl (C1 0) và tridexyl (C1 3)... dễ hấp phụ lên bề mặt kim loại, khiến những chất c n bẩn không thể tích tụ lại Phụ gia khuếch tán ngăn c n c c sản phẩm oxi hóa, c c c n c h c kết dính lại với nhau, khiến những phần tử này tồn tại ở trạng thái keo, lơ lửng trong dầu Những phụ gia này thường là c c muối kim loại với c c chất hữu c c mạch cacbon dài và c c c nhóm phân c c như nhóm –OH, -C6 H4OH, -COOH, -NH2, SO3H c thể là c c muối... chất lượng cao như dầu nhờn động c , dầu hộp số, bánh răng c nhiều loại phụ gia kh c nhau Do phụ gia đã c i thiện đư c nhiều tính chất c a dầu bôi trơn, nên c ng c ng tân tiến hơn C nhiều nhãn hiệu phụ gia kh c nhau, gồm những nhóm chính như phụ gia chống oxi hóa, phụ gia chống gỉ, phụ gia khuyếch tán, phụ gia chống kẹt máy, phụ gia c i thiện độ nhớt, phụ gia hạ điểm đông, phụ gia chống tạo bọt và. .. và ngưng tụ Trong số chúng c một số loại đồng thời là phụ gia c i thiện độ nhớt và chỉ số nhớt Những phụ gia chủ yếu trong nhóm này gồm c c polyme alkylmetacrylat, c c polyme alphaolefin và c c copolyme C c naphtalen đã đư c alkyl hóa, c c alkyl phenol mạch dài c ng đư c dùng làm chất hạ nhiệt độ đông đ c cho dầu nhờn 2.4.7 Phụ gia chống tạo bọt: Trong th c tế sự tạo bọt c a dầu là một vấn đề nan... loại, giúp cho khả năng chống ăn mòn, mài mòn c c chi tiết máy 2.3.2 Dầu nhờn tổng hợp: Dầu nhờn nói chung, đ c biệt là dầu nhờn động c đư c chế biến chủ yếu từ dầu khoáng g c dầu mỏ Ngoài ra c n c loại dầu nhờn c nguồn g c là sản phẩm c a những phản ứng hóa h c, đư c gọi là dầu nhờn tổng hợp Dầu nhờn tổng hợp ra đời do sự đòi hỏi phát triển c a c ng nghiệp chế tạo động c và c c loại thiết bị Chế độ... c ch đáng kể, nghĩa là chúng làm cho độ nhớt c a dầu ít biến đổi theo nhiệt độ, chúng c t c dụng làm tăng chỉ số nhớt c a dầu Nguyên nhân c a đ c tính trên là do ở nhiệt độ thấp c c phân tử polyme ở dạng xoắn lại, chúng làm cho độ nhớt c a dầu tăng ít và ngư c lại ở nhiệt độ cao c c phân tử polyme duỗi dài ra và làm tăng đáng kể độ nhớt c a dầu C c phụ gia này đư c chia làm hai nhóm: nhóm hydrocacbon ... dầu bôi trơn, nên tân tiến Có nhiều nhãn hiệu phụ gia khác nhau, gồm nhóm phụ gia chống oxi hóa, phụ gia chống gỉ, phụ gia khuyếch tán, phụ gia chống kẹt máy, phụ gia cải thiện độ nhớt, phụ gia. .. dụng phụ gia riêng biệt, dùng hỗn hợp số phụ gia pha trộn thành phụ gia đóng gói Trường hợp sau thuận tiện cho sở pha chế dầu nhờn Một số phụ gia có tác dụng nâng cao phẩm chất có sẵn dầu, số... thiện phẩm chất dầu rõ rệt nên ngày chủng loại dầu bôi trơn có loại phụ gia Một số loại dầu đòi hỏi chất lượng cao dầu nhờn động cơ, dầu hộp số, bánh có nhiều loại phụ gia khác Do phụ gia cải thiện