Đang tải... (xem toàn văn)
Cách đây 100 năm, thậm chí con người vẫn chưa có khái niệm về dầu nhờn. Tất cả các loại máy móc lúc bấy giờ đều được bôi trơn bằng dầu mỡ lợn và sau đó dùng dầu ôliu. Khi dầu ôliu khan hiếm thì người ta chuyển sang sử dụng các loại dầu thảo mộc khác. Khi ngành chế biến dầu mỏ ra đời, sản phẩm chủ yếu tại các nhà máy chế biến dầu mỏ là dầu hỏa, phần còn lại là mazut (chiếm 70 – 90 %) không được sử dụng và coi như bỏ đi. Nhưng khi ngành công nghiệp dầu mỏ phát triển thì lượng cặn mazut càng ngày càng lớn, buộc con người phải nghiên cứu để sử dụng nó vào mục đích có lợi. Lúc đầu người ta lấy cặn dầu mỏ pha thêm vào dầu thảo mộc hoặc mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo ra dầu bôi trơn, nhưng chỉ ít lâu sau người ta đã biết dùng cặn dầu mỏ để chế tạo ra dầu nhờn. Dầu nhờn là sản phẩm không thể thiếu trong đời sống con người. Nó được dùng để bôi trơn cho các thiết bị máy móc, động cơ trong công nghiệp và dân dụng . Nó làm giảm ma sát cũng như bảo vệ thiết bị khỏi tác động bên ngoài. Duy trì tính ổn định của động cơ. Ngày nay với sự phát triển công nghiệp, giao thông, các động các động cơ ngày càng tối ưu hóa. Do vậy dầu nhờn cũng đang cải thiện để đáp ứng sự phát triển đó.
Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn LỜI MỞ ĐẦU Cách đây 100 năm, thậm chí con người vẫn chưa có khái niệm về dầu nhờn. Tất cả các loại máy móc lúc bấy giờ đều được bôi trơn bằng dầu mỡ lợn và sau đó dùng dầu ôliu. Khi dầu ôliu khan hiếm thì người ta chuyển sang sử dụng các loại dầu thảo mộc khác. Khi ngành chế biến dầu mỏ ra đời, sản phẩm chủ yếu tại các nhà máy chế biến dầu mỏ là dầu hỏa, phần còn lại là mazut (chiếm 70 – 90 %) không được sử dụng và coi như bỏ đi. Nhưng khi ngành công nghiệp dầu mỏ phát triển thì lượng cặn mazut càng ngày càng lớn, buộc con người phải nghiên cứu để sử dụng nó vào mục đích có lợi. Lúc đầu người ta lấy cặn dầu mỏ pha thêm vào dầu thảo mộc hoặc mỡ lợn với tỉ lệ thấp để tạo ra dầu bôi trơn, nhưng chỉ ít lâu sau người ta đã biết dùng cặn dầu mỏ để chế tạo ra dầu nhờn. Dầu nhờn là sản phẩm không thể thiếu trong đời sống con người. Nó được dùng để bôi trơn cho các thiết bị máy móc, động cơ trong công nghiệp và dân dụng . Nó làm giảm ma sát cũng như bảo vệ thiết bị khỏi tác động bên ngoài. Duy trì tính ổn định của động cơ. Ngày nay với sự phát triển công nghiệp, giao thông, các động các động cơ ngày càng tối ưu hóa. Do vậy dầu nhờn cũng đang cải thiện để đáp ứng sự phát triển đó. SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 1 Bài tiểu luận GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DẦU NH Ờ N I. Khái niệm Dầu nhờn được chế luyện từ dầu mỏ, nó có thể có màu đen nâu hay màu lục. Phạm vi độ sôi khoảng 350°C và tỉ trọng d= 0.88 - 0.95. II. Công dụng của dầu nhờn 2.1. Bôi trơn máy Dầu nhờn có nhiều công dụng trong đó công dụng quan trọng nhất là bôi trơn các bề mặt có chuyển động trượt giữa các chi tiết, làm giảm ma sát, do đó làm giảm tổn thất cơ giới trong động cơ nên làm tăng hiệu suất có ích của toàn động cơ. Nguyên nhân của việc giảm ma sát là do khi bôi trơn sẽ có sự thay thế ma sát trực tiếp giữa các chi tiết máy bằng ma sát nội tại của màng chất bôi trơn thể lỏng ngăn cách các chi tiết máy. Ma sát nội tại giữa các màng chất lỏng này luôn nhỏ hơn nhiều so với các dạng ma sát khác. 2.2. Chống ăn mòn kim loại 2.2.1. Nguyên nhân của sự mài mòn kim loại Nước là nguyên nhân góp phần gây nên sự rỉ sét của các chi tiết được chế tạo từ kim loại. Một thể tích nhiên liệu đốt cháy trong động cơ sinh ra một thể tích nước. Mặc dù phần lớn nước ở thể hơi và thoát ra ống xả, tuy nhiên vẫn còn một ít đọng lại trong lòng xylanh. Hiện tượng này thường xảy ra khi thời tiết lạnh hay khi động cơ chưa được sưởi ấm, thêm vào đó các sản phẩm phụ sinh ra do nhiên liệu cháy dở, ngoài ra còn các chất axit được tạo thành do sự oxi hóa dầu, vì vậy khả năng tạo rỉ sét và ăn mòn càng trở nên trầm trọng. Các chi tiết cần được bảo vệ chống lại sự ăn mòn và chống rỉ. 2.2.2. Chống ăn mòn kim loại của dầu nhờn Dầu nhờn sẽ tạo một lớp màng mỏng phủ trên bề mặt các chi tiết ma sát có tác dụng chống rỉ trong thời gian ngừng hoạt động, nhất là những bộ phận ẩm ướt. Ngoài ra dầu nhờn còn có tác dụng hạn chế tối đa sự lan truyền các chất axit được sinh ra từ các loại nhiên liệu nhiều lưu huỳnh trong động cơ diesel. 2.3. Làm mát máy 2.3.1. Mục đích của việc làm mát Việc làm mát nhằm làm giảm nhiệt độ của các chi tiết máy. 2.3.2. Sự cần thiết của việc sử dụng dầu nhờn SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 2 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn Nhiều người cho rằng việc làm mát động cơ hoàn toàn dựa vào hệ thống nước làm mát. Trên thực tế hệ thống nước làm mát chỉ thực hiện được 60% công việc làm mát. Nước chỉ làm mát phần trên động cơ là các đỉnh xylanh, lòng xylanh và các van còn trục khuỷu, các ổ đỡ, trục cam, các bánh răng, pittong và nhiều chi tiết khác được làm mát bằng dầu nhờn. Qua số liệu thực nghiệm cho thấy nhiệt độ cháy thường là 1090 – 1650°C, những phần chính của van có thể lên tới 540 – 1095°C, nhiệt độ pittông có thể lên tới 540°C. Thiếc (Sn) và chì (Pb) là hai kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, được dùng chế tạo các chi tiết trong bạc đỡ. Chúng thường mềm ra ở 180°C và nóng chảy ở 232°C (Sn) và 327°C (Pb). Vì vậy nếu như không sử dụng dầu nhờn để tản bớt nhiệt sẽ làm cho kim loại của vòng bi nóng chảy ra và bị phá hủy. 2.3.3. Nguyên nhân sinh nhiệt của động cơ Nguyên nhân sinh nhiệt chủ yếu của động cơ là do ma sát giữa các bề mặt của chi tiết bên trong động cơ và do quá trình cháy của nhiên liệu. 2.3.4. Quá trình làm mát Dầu nhờn ở trạng thái lỏng chảy qua các bề mặt ma sát và mang theo nhiệt sẽ làm mát vật liệu. Chức năng làm mát đòi hỏi dầu phải chịu nhiệt cao, không bị biến chất do tác dụng của oxy trong không khí ở nhiệt độ cao. 2.4. Dầu nhờn làm kín máy Ở một số động cơ ô tô tại vị trí piston, máy phát, bơm thủy lực làm việc ở áp suất cao, do đó yêu cầu độ kín cao. Vì vậy dầu nhờn dựa vào khả năng bám dính và tạo màng lấp kín các khe hở, bảo đảm quá trình làm việc bình thường cho thiết bị. 2.5. Dầu nhờn làm sạch máy Dầu nhờn sẽ có tác dụng cuốn trôi các vẩy tróc, sau đó các cặn bẩn sẽ bị giữ lại tại các bộ phận lọc của hệ thống bôi trơn. Trong động cơ diesel, khi nhiên liệu cháy tạo ra muội than sẽ bám cặn trên thành piston gây cháy xecmăng, làm nghẽn các bộ lọc. Trong động cơ dùng xăng pha chì, khi xăng cháy cũng tạo ra một lượng muội chì. Các hiện tượng trên góp phần tạo ra hai loại cặn trong dầu nhờn trong quá trình làm việc: cặn bùn và cặn cứng. - Cặn bùn được tạo thành do sự kết hợp giữa hơi nước, bụi, sản phẩm xuống SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 3 Bài tiểu luận GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn cấp và nhiên liệu cháy chưa hoàn toàn. Cùng với thời gian cặn bùn sẽ tích tụ nhiều, đóng cục lại sẽ làm hạn chế sự lưu thông của dầu nhờn. - Cặn cứng là sản phẩm của quá trình oxi hóa các hợp phần kém ổn định có trong dầu tại nhiệt độ và áp suất cao. Cặn cứng làm thành lớp áo cứng trêncác chi tiết có nhiệt độ cao của động cơ. Động cơ không thể làm việc một cách bình thường nếu cặn cứng tích tụ nhiều trên các chi tiết của máy. Dầu nhờn với phụ gia tẩy rửa sẽ có tác dụng ngăn cản sự tích tụ của cặn bùn, cặn cứng, giữ cho bề mặt các chi tiết luôn được sạch sẽ tạo điều kiện cho động cơ hoạt động tốt. 2.6. Chức năng bảo vệ bề mặt Sự tiếp xúc các chi tiết máy với các tác nhân gây ăn mòn như: oxy, độ ẩm của không khí, khí thải hay khí cháy từ nhiên liệu đốt trong động cơ hay các lò đốt, môi trường làm việc dẫn đến bề mặt vật liệu bị oxy hóa hay bị ăn mòn. Vì vậy dầu nhờn có tác dụng tạo lớp màng bao phủ bề mặt các chi tiết ngăn cách sự tiếp xúc với các yếu tố môi trường. III. Thành phần của dầu nhờn Dầu nhờn thương phẩm bao gồm hai hợp phần là dầu gốc (base lubes) và phụ gia (additives). Dầu gốc được sử dụng nhiều nhất là các phân đoạn dầu khoáng gốc dầu mỏ, được chế biến theo công nghệ truyền thống. Ngoài ra còn có thể dùng một số loại dầu gốc tổng hợp hay dầu gốc động thực vật. 3.1. Dầu gốc chế biến từ dầu mỏ Dầu gốc chế biến từ dầu mỏ có nhiều chủng loại. Tuy vậy chúng được sản xuất từ quy trình pha trộn trên cơ sở bốn loại nguyên liệu là: - Phân đoạn dầu nhẹ (light fraction) : sôi trong khoảng 350 – 400°C. - Phân đoạn dầu trung bình (midle fraction): sôi trong khoảng 400 – 450°C. - Phân đoạn dầu nặng (heavy neutral): sôi trong khoảng 450 – 500°C. - Phân đoạn dầu cặn (bright stock): sôi khoảng trên 500°C. Thông thường có bốn loại dầu gốc tương ứng với bốn phân đoạn chưng cất nói trên là : dầu gốc SN 150, dầu gốc SN 300, dầu gốc SN 450, và dầu gốc cặn BS 150. Với: SN (Solvent Neutral – chỉ dầu trung tính làm sạch bằng dung môi). BS (Bright Stock – dầu cặn). SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 4 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn 150; 300; 450 chỉ độ nhớt quy ước ở 100°F (37,8°C). Cần lưu ý rằng bốn phân đoạn dầu nhờn với độ sôi đã chỉ ra ở trên chỉ mang tính chất tương đối. Trong sản xuất, tùy thuộc loại dầu thô đem chế biến cũng như những yêu cầu về kĩ thuật và kinh tế người ta có thể chia bốn phân đoạn dầu nhờn theo những phạm vi độ sôi khác nhau sao cho hợp lý và kinh tế nhất. 3.1.1. Thành phần hydrocacbon của dầu gốc Thành phần chủ yếu của dầu bôi trơn là các hợp phần hydrocacbon, bao gồm các nhóm khác nhau: a. Nhóm hydrocacbon naphtalen – parafin Đây là nhóm hydrocacbon chủ yếu có trong dầu bôi trơn, hàm lượng của chúng có thể lên tới 40 – 80% tùy thuộc loại dầu mỏ. Nhóm này có cấu trúc chủ yếu là hydrocacbon vòng naphtalen, có kết hợp với nhánh alkyl hoặc iso-alkyl. Số cacbon trong phân tử có thể từ 20 – 70 nguyên tử cacbon. Loại hydrocacbon này có tính bôi trơn tốt, có tính ổn định hóa học tốt, do đó chúng là thành phần tốt của dầu bôi trơn. Ngoài ra còn có các hydrocacbon dạng n-parafin và iso-parafin với hàm lượng không lớn. b. Nhóm hydrocacbon thơm và naphtalen thơm Nhóm này bao gồm các hợp chất trong dãy đồng đẳng của benzen, naphtalen. Đôi khi còn có đồng đẳng của phenantren và antraxen. Một hợp phần nữa là các hydrocacbon hỗn tạp, bao gồm trong phân tử cả vòng thơm và naphtalen. Nhóm hydrocacbon này dễ bị oxy hóa tạo ra các hợp chất keo nhựa, đồng thời có tính bôi trơn thay đổi nhiều theo nhiệt độ, do đó chúng là hợp phần làm giảm chất lượng dầu thương phẩm. c. Nhóm hydrocacbon rắn Các hydrocacbon rắn có trong nguyên liệu sản xuất dầu bôi trơn khoảng 40 – 50%. Phần lớn những hợp chất này được loại khỏi dầu bôi trơn nhờ quy trình tách lọc parafin. Tùy kĩ thuật tách lọc mà nhóm hydrocacbon rắn này được tách triệt để hay không, nhưng dù sao chúng vẫn còn tồn tại trong dầu với hàm lượng nhỏ sự có mặt của nhóm hydrocacbon này làm tăng nhiệt độ đông đặc, giảm khả năng sử dụng dầu ở nhiệt độ thấp, nhưng lại làm tăng tính ổn định của độ nhớt theo nhiệt độ và tính ổn định chống oxi hóa. SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 5 Bài tiểu luận GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn Nhóm này có hai loại hydrocacbon rắn là parafin rắn có thành phần chủ yếu là alkan có mạch cacbon lớn hơn 20 và xerezin là hỗn hợp các hydrocacbon naphten có mạch nhánh alkyl dạng thẳng hoặc dạng nhánh và một lượng không đáng kể hydrocacbon rắn có vòng thơm và mạch nhánh alkyl. Ngoài những thành phần chủ yếu kể trên trong dầu bôi trơn còn có các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh, nitơ, oxy tồn tại ở các hợp chất nhựa, asphalten. Đây là những thành phần làm giảm chất lượng của dầu bôi trơn, chúng có màu sẫm, dễ bị biến chất, tạo cặn trong dầu khi làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Tuy nhiên sự có mặt của chúng với hàm lượng nhỏ sẽ làm tăng tính bám dính của dầu nhờn đối với bề mặt kim loại giúp cho khả năng chống ăn mòn, mài mòn các chi tiết máy. 4.2. Dầu nhờn tổng hợp Dầu nhờn tổng hợp có nguồn gốc là sản phẩm của những phản ứng hóa học . Dầu nhờn tổng hợp ra đời do sự đòi hỏi phát triển của công nghiệp chế tạo động cơ và các loại thiết bị. Chế độ làm việc của các bề mặt ma sát, các chi tiết máy ngày càng khắc nghiệt và phức tạp hơn. Trong điều kiện đó dầu nhờn gốc khoáng biểu hiện những nhược điểm không dễ khắc phục như tính ổn định hóa học, tính ổn định nhiệt không cao, khả năng làm việc ở nhiệt độ thấp không tốt, không đáp ứng đòi hỏi bôi trơn tốt trong phạm vi nhiệt độ rộng,… Do đó từ những năm 30 của thế kỷ 20, người ta đã đề xuất việc sử dụng một số hợp chất hữu cơ để bôi trơn, đó là dầu nhờn tổng hợp. Nhờ tính ưu việt của dầu nhờn tổng hợp là có thể làm việc trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn, trơ về mặt hóa học, ít tiêu hao, tiết kiệm năng lượng, không gây độc hại, …mà dầu nhờn tổng hợp ngày càng có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như dùng làm dầu nhờn động cơ, dầu bánh răng,… Dầu nhờn tổng hợp gồm bốn nhóm chủ yếu là hydrocacbon tổng hợp, các este hữu cơ, các este photphat và các polyglycol. 3.2.1. Nhóm hydrocacbon tổng hợp Hydrocacbon tổng hợp được sản xuất nhờ quá trình polyme hóa các olefin, alkyl hoá các olefin hay các clo – parafin bằng benzen, ngưng tụ - khử clo các dẫn xuất clo – parafin, trên thực tế thường dùng các chất như polyisobuten, các oligome của các olefin, các polyalkylbenzen… Bản chất hóa học của chúng là các SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 6 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn hydrocacbon khá tinh khiết. Hydrocacbon tổng hợp là loại dầu tổng hợp phát triển nhanh nhất, chúng thường được sản xuất từ các nguyên liệu lấy từ dầu thô. Khác với dầu bôi trơn gốc khoáng, các hydrocacbon có giới hạn sôi hẹp, nhiệt độ đông đặc thấp, độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ. Về chất lượng nhóm dầu tổng hợp này không thua kém dầu chế biến bằng công nghệ hydrocracking. Ngoài ra khả năng tiếp nhận phụ gia của chúng khá tốt. Một trong những loại dầu tổng hợp thuộc nhóm này được dùng phổ biến là dầu polyalphaolefin (PAOs) dùng bôi trơn trong động cơ ô tô và trong công nghiệp, rất phổ biến ở Mỹ và Châu Âu. 3.2.2. Nhóm các este hữu cơ Các este hữu cơ dùng làm dầu nhờn tổng hợp bao gồm các este diaxit và các este polyol có công thức hóa học như sau: O O R O C (CH 2 ) n C O R R: gốc hydrocacbon Este diaxit CH 2 OH HO CH 2 C CH 2 OH CH 2 OH polyglycol Các este diaxit được điều chế từ phản ứng của diaxit với rượu chứa một nhóm hydroxyl. Dầu tổng hợp gốc este diaxit có nhiệt độ đông đặc rất thấp, độ bền nhiệt cao và khả năng tẩy rửa tốt. Chúng được dùng chủ yếu làm dầu gốc hoặc một thành phần của dầu gốc trong pha chế các dầu động cơ ô tô và dầu máy nén khí. Các este polyol được điều chế từ polyglycol và monoaxit no. Các axit điển hình được dùng có từ 5 – 10 nguyên tử cacbon lấy từ nguồn dầu động thực vật. Dầu tổng hợp gốc este polyol có nhiệt độ đông đặc -30 tới -70°C, chỉ số độ nhớt 120 – 160, độ bền nhiệt khá cao. Chúng được dùng phổ biến nhất để pha chế SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 7 Bài tiểu luận GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn dầu máy bay phản lực kiểu mới, pha chế dầu động cơ ôtô, máy nén khí,… 3.2.3. Nhóm este photphat Ưu điểm của este photphat là tính chịu nhiệt cao hơn nhiều so với dầu khoáng và tính bôi trơn cũng tốt hơn. Một lượng đáng kể sản phẩm này được dùng làm chất bôi trơn cho máy nén những nơi ở nhiệt độ cao, tránh sự bén lửa thường xảy ra đối với những loại dầu khoáng thông thường. Cấu trúc điển hình của este photphat như sau: O (A r) R O P O R (Ar) O R (Ar) R: nhóm alkyl Ar: nhóm th ơ m 3.2.4. Nhóm polyalkyl glycol Nhóm polyalkyl glycol (PAGs) là những hợp chất polyme được tổng hợp trên cơ sở các monome, mà chất đơn giản nhất trong nhóm này là etylen glycol, ngoài ra còn có những polyme của etylen hoặc propylen oxit hoặc của cả hai. Cũng có dạng polyglycoete như: H – ( OCH 2 – CH 2 ) n – OH Các polyalkyl glycol có hai loại là tan trong nước và không tan trong nước Polyalkyl glycol tan trong nước được dùng rộng rãi làm dầu phanh (dầu thắng) thủy lực, làm chất lỏng thủy lực chịu lửa trong gia công cắt gọt kim loại, trong chế biến cao su tổng hợp… Polyalkyl glycol không tan trong nước dùng pha chế các loại dầu thủy lực công nghiệp, dầu bôi trơn các máy nén lạnh kiểu trục vít…Chúng được sử dụng tốt ở nhiệt độ môi trường thấp, đồng thời cũng đảm bảo bôi trơn ở nhiệt độ rất cao. Ngoài ra còn có các nhóm dầu tổng hợp khác như các hợp chất chứa halogen chủ yếu là: flo, clo, các hợp chất hữu cơ chứa silic như: este silicat, silicon và silan, các amin thơm, những dẫn xuất của cacbamit, các hợp chất dị vòng chứa nitơ, bo, photpho…Tóm lại dầu nhờn gốc tổng hợp ngày càng phát triển về chủng loại và SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 8 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn tăng nhanh về khối lượng sử dụng. IV. Phân loại dầu nhờn 4.1. Phân loại dầu nhờn theo độ nhớt [5] Theo phương pháp này, các nhà sản xuất dầu nhớt thống nhất dùng cách phân loại của hiệp hội kỹ sư ôtô Mỹ SAE (Society of Automotive Engineers). Cách phân loại của SAE tùy thuộc vào sản phẩm dầu đó là đơn cấp hay đa cấp. Dầu đa cấp có độ nhớt thỏa mãn ở nhiều điều kiện nhiệt độ khác nhau còn dầu đơn cấp chỉ đáp ứng ở một nhiệt độ nào đó. "10W-30" của Castrol được bán ở Mỹ Hệ thống phân loại của SAE khá phức tạp, nó liên quan tới nhiều khái niệm khác nhau. Đối với dầu đa cấp, sau chữ SAE là các ký hiệu như 5W, 10W hay 15W, 20W. Những số đứng trước chữ "W" dùng để chỉ khoảng nhiệt độ mà loại dầu động cơ đó có độ nhớt đủ để khởi động xe lúc lạnh. Để xác định nhiệt độ khởi động theo ký tự này, chỉ cần lấy 30 trừ đi các số đó nhưng theo nhiệt độ âm. Ví dụ, dầu 10W sẽ khởi động tốt ở âm 20°C, dầu 15W khởi động tốt ở âm 15°C. Các loại dầu động cơ ở các nước hàn đới thường là loại 5W, 10W, 15W nhưng đa số các sản phẩm ở Việt Nam chỉ là loại 15W hay 20W. Mặc dù không có ý nghĩa quan trọng khi khởi động vì thời tiết ở Việt Nam thường không quá lạnh, nhưng để đạt được các yêu cầu khởi động lạnh, các nhà sản xuất phải thêm vào các chất phụ gia nên dầu có số càng nhỏ thì giá dầu càng cao. Đứng sau chữ "W" ở loại dầu đa cấp có thể là chữ 40, 50 hoặc 60. Đây là ký tự dùng để chỉ khoảng độ nhớt ở 100°C của các loại dầu nhờn. Thông thường, số càng lớn thì độ nhớt càng lớn và ngược lại. Với những động cơ hoạt động ở vùng nhiệt độ cao, chỉ số này phải cao hơn, khoảng SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 9 Hình 1: Ký hiệu chỉ loại dầu nhờn Bài tiểu luận GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn trên 60. Do sự thay đổi nhiệt độ nên tùy thuộc mùa mà người ta dùng loại 40 hoặc 50. Trong mùa đông, trời lạnh, nhiệt độ động cơ thấp nên chỉ cần dùng loại nhỏ như 30, 40. Ở mùa hè, nhiệt độ động cơ cao nên có thể dùng loại 50. Do đặc tính của dầu đa cấp nên người ta thường gọi nó là "dầu bốn mùa". Khi có chữ "W", chúng ta có thể hiểu nó dùng được cho cả mùa đông và mùa hè. Ngoài loại đa cấp, nhiều nhà sản xuất cho ra cả loại dầu đơn cấp và chỉ có ký hiệu như SAE 40, SEA 50. Loại dầu này thường được dùng cho các loại động cơ 2 kỳ, máy nông nghiệp, công nghiệp 4.2. Phân loại dầu theo tính năng Khi phân loại theo tiêu chuẩn này, các nhà sản xuất thống nhất phân theo tiêu chuẩn của Viện dầu mỏ Mỹ API (American Petroleum Institute). API phân ra theo cấp S (Service) dùng để dành dầu cho động cơ xăng và C (Commercial) cho các động cơ diesel. Với động cơ xăng, API phân ra nhiều loại với thứ tự tiến dần từ SA, SB, SC tới mới nhất là SM. Đối với động cơ diesel, API chia thành CA, CD, CC tới CG, CH và CI. Càng về sau, chất lượng sản phẩm càng tốt do các nhà sản xuất phải thêm vào những chất phụ gia đặc biệt để thích nghi với những công nghệ động cơ mới. 4.3. Phân loại theo ý nghĩa sử dụng Theo ý nghĩa sử dụng, dầu nhờn có hai loại chính đó là: - Dầu nhờn sử dụng cho mục đích bôi trơn (gọi là dầu động cơ). - Dầu nhờn không sử dụng cho mục đích bôi trơn (dầu công nghiệp). Trong thực tế dầu động cơ chiếm một tỉ lệ khá lớn trong công nghiệp sản xuất dầu bôi trơn nói chung (khoảng 40%) và được sử dụng phổ biến. V. Các chỉ tiêu chất lượng của dầu nhờn Yêu cầu phẩm chất của dầu nhờn - Dầu nhờn phải bôi trơn tốt trong mọi điều kiện - Độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ và áp suất. - Có tính ổn định chống oxy hóa tốt. - Không có lẫn tạp chất và nước 5.1. Khối lượng riêng và tỉ trọng Khối lượng riêng (Density) đo bằng g/cm 3 hay kg/m 3 là khối lượng của một đơn vị thể tích. Tỉ trọng (relative density) là tỉ số khối lượng riêng của một SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 10 [...]... thấp hơn dầu khoáng - Khả năng bay hơi của dầu nhờn sinh học thấp hơn dầu nhờn khoáng đến 20% - Chỉ số độ nhớt của dầu nhờn sinh học cao hơn dầu nhờn khoáng - Điểm chớp cháy của dầu nhờn sinh học cao hơn dầu nhờn khoáng 2.2 Nhược điểm Dầu nhờn sinh học có chiều hướng dễ bị oxi hóa do các liên kết đôi trong mạch cacbon của các axit béo Nhiều nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực sản xuất dầu nhờn từ dầu thực... quốc gia Hà Nội đã nghiên cứu về vấn đề sử dụng dầu thực vật để sản xuất chất bôi trơn tại Việt Nam Các loại dầu được khảo sát là dầu dừa, dầu lạc, dầu thầu dầu, dầu hạt cao su, dầu sở Dầu thô được xử lý bằng kiềm và than hoạt tính để loại bỏ tạp chất Kết quả cho thấy trong 5 loại dầu trên, chỉ có 3 loại là dầu là thầu dầu, dầu lạc và dầu sở là có thể đáp ứng được các yêu cầu về độ bền oxy hóa, độ nhớt,... và môi trường sống Dầu nhờn sinh học được tổng hợp từ alkyl este của các axit béo với polyol thích hợp như: trimethylolpropan, pentaerythriol (PT) với xúc tác thích hợp.[21] Hình 3: Dầu nhờn sinh học II Ưu điểm và nhược điểm của dầu nhờn sinh học 2.1 Ưu điểm SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 16 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Dầu nhờn sinh học có nhiều ưu điểm hơn so với dầu khoáng Do đi... thơm một phần bị hydro hóa thành naphtalen Mazut Chưng cất chân không Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cất nặng Cặn gudron Phần chiết SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 15 Bài tiểu luận GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Chiết bằng dung môi Tách asphan bằng propan Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cất nặng Dầu cặn CHƯƠNG II: DẦU NHỜN SINH HỌC I Khái niệm Dầu nhờn sinh học là thuật ngữ dùng để chỉ những chất bôi trơn có hai... sự tiến bộ về mặt công nghệ đã cải thiện được việc sản xuất dầu nhờn sinh học, và trong 5 năm qua với việc giá dầu tăng cao và sự cần thiết về an toàn năng lượng, chúng đã trở thành mặt hàng cạnh tranh giá với dầu nhờn gốc dầu mỏ truyền thống Trên thế giới, các nhà khoa học đã tổng hợp được dầu nhờn sinh học từ methyl ester của dầu cọ.[24] Đó là phản ứng transester hóa giữa metyl este của dầu cọ với... có kết luận cụ thể về tính ăn mòn của dầu nhờn 5.7 Độ sạch của dầu nhờn Độ sạch của dầu nhờn được đánh giá qua hiện tượng nhiễm bẩn dầu bởi các tạp chất từ bên ngoài như nước, nhiên liệu, tạp chất cơ học Độ sạch của dầu nhờn được đánh giá qua các chỉ tiêu như: nước trong dầu, hàm lượng tro và sunfat, hàm lượng cặn cacbon, cặn không tan 5.8 Độ ổn định oxi hóa (Oxidation Stability) Độ ổn định của dầu bôi... yếu là những thay đổi về phương pháp hóa học và chất phụ gia Dầu nhờn sinh học có giá thành cao hơn so với dầu khoáng vì tác chất làm nên dầu nhờn sinh học là những polyol rất đắt tiền Nhưng vì những ưu điểm vượt trội của nó, nhất là ưu điểm về mặt môi trường, nên trong tương lai, chắc chắn dầu nhờn sinh học sẽ cạnh tranh được với dầu khoáng III Vấn đề sử dụng và nghiên cứu dầu nhờn sinh học trong và... giá trị kinh tế cao cho các loại cây lấy dầu nguyên liệu ở Việt Nam, phù hợp với xu hướng chung của thế giới là phát triển kinh tế trong môi trường sinh thái bền vững SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 18 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn KẾT LUẬN Qua bài tiểu luận này, các tính chất cũng như thành phần của dầu nhờn đã được nêu ra Các công dụng của dầu nhờn đối với động cơ, máy móc trong công... dùng đó cũng là chỉ tiêu mang tính cảm quan có tác động đến tâm lý, vì người ta ưa dùng những loại dầu nhờn sáng màu Thông thường các loại dầu thương phẩm có màu nâu – vàng với ánh xanh lá cây hoặc xanh lơ 5.3 Độ nhớt của dầu nhờn Độ nhớt là một tính chất cơ bản và quan trọng nhất của dầu nhờn, là đại lượng kiểm tra sự thay đổi dầu trong quá trình sử dụng Độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ Khi nhiệt... trơn của dầu VI Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc từ mazut 6.1 Giới thiệu về mazut SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 13 Bài tiểu luận GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Sơ đồ 1: Các phân đoạn của dầu mỏ và ứng dụng Mazut là phần cặn của quá trình chưng cất ở áp suất khí quyển có nhiệt độ sôi cao hơn 350°C Phần cặn này có thể đem đi đốt hoặc làm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn gốc Với mục đích sản xuất dầu nhờn gốc . bay hơi của dầu nhờn sinh học thấp hơn dầu nhờn khoáng đến 20%. - Chỉ số độ nhớt của dầu nhờn sinh học cao hơn dầu nhờn khoáng. - Điểm chớp cháy của dầu nhờn sinh học cao hơn dầu nhờn khoáng. 2.2 Thành Trang 18 Bài tiểu luận dầu nhờn GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn KẾT LUẬN Qua bài tiểu luận này, các tính chất cũng như thành phần của dầu nhờn đã được nêu ra. Các công dụng của dầu nhờn đối với động. vậy dầu nhờn cũng đang cải thiện để đáp ứng sự phát triển đó. SVTH: Nguyễn Văn Thành Trang 1 Bài tiểu luận GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DẦU NH Ờ N I. Khái niệm Dầu nhờn