Đang tải... (xem toàn văn)
Dầu mỡ bôi trơn có bốn chức năng cơ bản, đó là: + Làm giảm ma sát, giảm cường độ mài mòn, ăn mòn của các bề mặt ma sát nhằm đảm bảo cho động cơ, máy móc đạt công suất tối đa. + Làm sạch, chống tất cả các loại mài mòn để đảm bảo tuổi thọ sử dụng của động cơ. + Làm mát + Làm kín Cơ sở quan trọng để lựa chọn dầu bôi trơn thích hợp là dựa vào nguyên lý bôi trơn: + Đối với các chi tiết làm việc có chuyển động nhanh cần dùng dầu có độ nhớt thấp và ngược lại. + Khe hở giữa các mặt tiết làm việc càng lớn thì dầu bôi trơn càng cần có độ nhớt cao. + Nhiệt độ làm việc cao thì dùng dầu có độ nhớt cao. + Số vòng quay lớn, áp suất trên trục nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt thấp. + Áp suất trên trục lớn, số vòng quay nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt cao. + Phạm vi thay đổi nhiệt độ lớn thì dùng dầu có tính nhiệt nhớt tốt (chỉ số độ nhớt cao) + Môi trường làm việc tiếp xúc với không khí, khí cháy ở nhiệt độ cao thì dùng dầu có tính chống oxy hoá và chống ăn mòn. + Môi trường làm việc tiếp xúc với nước và hơi nước thì chọn dầu có tính chống tạo nhũ và chống tạo bọt. + Thời gian sử dụng dầu lâu, chọn dầu có tính chống oxy hoá tốt, tính ổn định cao. ˗ Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất dầu mỡ nhờn là dầu mỏ và dầu thực vật. Dầu gốc được sản xuất từ dầu mỏ thông qua các quá trình chế biến được gọi là dầu gốc khoáng và dầu có nguồn gốc từ thực vật được tổng hợp qua các quá trình tổng hợp hóa học được gọi là dầu gốc tổng hợp. Thành phần cơ bản của dầu bôi trơn là dầu gốc và các phụ gia được pha trộn để nâng cao chất lượng của dầu bôi trơn. Dầu gốc khoáng thường chứa các loại hydrocacbon sau đây: Parafin mạch thẳng và mạch nhánh; Hydrocacbon no đơn và đa vòng (naphten) có cấu trúc vòng xyclohexan gắn với mạch nhánh parafin. Hydrocacbon thơm đơn vòng và đa vòng chủ yếu chứa các mạch nhánh ankyl. Các hợp chất chứa vòng naphten, vòng thơm và mạch nhánh ankyl trong cùng một phân tử. Các hợp chất hữu có chứa các dị nguyên tố, chủ yếu là các hợp chất chứa lưu huỳnh, oxi và nitơ. Thành phần của dầu gốc tổng hợp chủ yếu bao gồm các phần sau: Hydrocacbon tổng hợp như: Oligome olefin, các polyme, copolyme, các ankyl của hydrocacbon thơm, polybuten, các hydrocacbon no mạch vòng… Este hữu cơ: chủ yếu là các este diaxit, este polyol của axit béo… Polyglycol: Chủ yếu là các polyme của etylen, propylen oxit có trọng lượng phân tử cao hoặc cả hai. Este photphat: chủ yếu l các este ankylaryl photphat… Công nghệ sản xuất dầu gốc bao gồm các bước sau: Chưng cất chân không Tách nhựa, asphalten Tách aromatic Tách parafin Xử lý bằng hydro
Dầu mỡ bôi trơn có bốn chức năng cơ bản, đó là: + Làm giảm ma sát, giảm cường độ mài mòn, ăn mòn của các bề mặt ma sát nhằm đảm bảo cho động cơ, máy móc đạt công suất tối đa. + Làm sạch, chống tất cả các loại mài mòn để đảm bảo tuổi thọ sử dụng của động cơ. + Làm mát + Làm kín Cơ sở quan trọng để lựa chọn dầu bôi trơn thích hợp là dựa vào nguyên lý bôi trơn: + Đối với các chi tiết làm việc có chuyển động nhanh cần dùng dầu có độ nhớt thấp và ngược lại. + Khe hở giữa các mặt tiết làm việc càng lớn thì dầu bôi trơn càng cần có độ nhớt cao. + Nhiệt độ làm việc cao thì dùng dầu có độ nhớt cao. + Số vòng quay lớn, áp suất trên trục nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt thấp. + Áp suất trên trục lớn, số vòng quay nhỏ thì dùng dầu có độ nhớt cao. + Phạm vi thay đổi nhiệt độ lớn thì dùng dầu có tính nhiệt nhớt tốt (chỉ số độ nhớt cao) + Môi trường làm việc tiếp xúc với không khí, khí cháy ở nhiệt độ cao thì dùng dầu có tính chống oxy hoá và chống ăn mòn. + Môi trường làm việc tiếp xúc với nước và hơi nước thì chọn dầu có tính chống tạo nhũ và chống tạo bọt. + Thời gian sử dụng dầu lâu, chọn dầu có tính chống oxy hoá tốt, tính ổn định cao. ˗ Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất dầu mỡ nhờn là dầu mỏ và dầu thực vật. Dầu gốc được sản xuất từ dầu mỏ thông qua các quá trình chế biến được gọi là dầu gốc khoáng và dầu có nguồn gốc từ thực vật được tổng hợp qua các quá trình tổng hợp hóa học được gọi là dầu gốc tổng hợp. Thành phần cơ bản của dầu bôi trơn là dầu gốc và các phụ gia được pha trộn để nâng cao chất lượng của dầu bôi trơn. Dầu gốc khoáng thường chứa các loại hydrocacbon sau đây: - Parafin mạch thẳng và mạch nhánh; - Hydrocacbon no đơn và đa vòng (naphten) có cấu trúc vòng xyclohexan gắn với mạch nhánh parafin. - Hydrocacbon thơm đơn vòng và đa vòng chủ yếu chứa các mạch nhánh ankyl. - Các hợp chất chứa vòng naphten, vòng thơm và mạch nhánh ankyl trong cùng một phân tử. - Các hợp chất hữu có chứa các dị nguyên tố, chủ yếu là các hợp chất chứa lưu huỳnh, oxi và nitơ. Thành phần của dầu gốc tổng hợp chủ yếu bao gồm các phần sau: - Hydrocacbon tổng hợp như: Oligome olefin, các polyme, copolyme, các ankyl của hydrocacbon thơm, polybuten, các hydrocacbon no mạch vòng… - Este hữu cơ: chủ yếu là các este diaxit, este polyol của axit béo… - Polyglycol: Chủ yếu là các polyme của etylen, propylen oxit có trọng lượng phân tử cao hoặc cả hai. - Este photphat: chủ yếu l các este ankyl/aryl photphat… Công nghệ sản xuất dầu gốc bao gồm các bước sau: - Chưng cất chân không - Tách nhựa, asphalten - Tách aromatic - Tách parafin - Xử lý bằng hydro Ưu và nhược điểm của dầu tổng hợp so với dầu gốc khoáng: Ưu điểm: - Cho phép điều chế ra các loại dầu gốc có các tính chất như đã định trước vì chúng được tổng hợp bằng phản ứng hóa học từ các chất có phân tử lượng nhỏ hơn. - Cho phép tạo ra các chất có tính chất ưu việt nhất dùng để lm dầu gốc cho dầu bôi trơn, vì so với dầu gốc tổng hợp, dầu gốc khoáng dù có dùng nhiều phương pháp phức tạp (xử lý bằng hydro) cũng không thể tách được hết các cấu tử không mong muốn ra khỏi hỗn hợp dầu gốc. Vì vậy dầu gốc khoáng chỉ được sử dụng để sản xuất các loại dầu nhờn có các yêu cầu bôi trơn trung bình đại diện cho các thuộc tính chính của dầu. Dầu gốc tổng hợp còn có thể tạo ra các tính chất riêng biệt mà dầu gốc khoáng không có như: hoàn toàn không cháy, hòa lẫn với nước… - Dầu gốc tổng hợp có khoảng nhiệt độ làm việc rộng hơn nhiều so với dầu khoáng, khoảng từ – 55 0 C đến 320 0 C. Nhược điểm: - Nhược điểm lớn nhất của dầu gốc tổng hợp là đòi hỏi nhiều công đoạn tổng hợp hóa học phức tạp, do đó giá thành dầu gốc cao. - Không sản xuất được với một số lượng lớn như dầu gốc khoáng dù nguồn nguyên liệu lớn hơn nhiều so với dầu gốc khoáng. - Không có các tính năng đa dạng như dầu gốc khoáng vì trong hỗn hợp chỉ có mặt của một số cấu tử thực hiện một loại chức năng riêng biệt nào đó. ☺Chưng cất chân không Giai đoạn thứ nhất trong công nghệ sản xuất dầu gốc là tách lấy các phân đoạn riêng biệt có độ nhớt khác nhau. Bước đầu này là quá trình chưng cất chân không phần cặn còn lại của quá trình chưng cất khí quyển. Do đó, mục đích của bước này là điều chỉnh độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy của dầu gốc. Chưng cất chân không nhằm điều chỉnh độ nhớt và nhiệt độ chớp cháy của dầu gốc. ☺Tách nhựa, asphalten Sự có mặt của nhựa, asphalten trong dầu gốc chính là nguyên nhân làm cho dầu gốc có độ nhớt cao, chỉ số độ nhớt (VI_Viscosity Index) thấp, có độ bền oxi hoá thấp, dễ gây ăn mòn và làm xấu màu dầu (do thường có các dị nguyên tố trong chúng), là nguyên nhân xuất hiện keo làm mất tính đồng nhất của dầu. Để tách nhựa, asphalten thông thường người ta dùng phương pháp chiết với dung môi thích hợp. Việc lựa chọn dung môi phụ thuộc vào tính chọn lọc của nó, tức là vào khả năng phân tách hai nhóm cấu tử khác nhau về mặt hoá học. Dung môi dùng phải rẻ, sẵn có, bền về mặt hoá học trong khi sử dụng, không gây ăn mòn và dễ sử dụng. Ngày nay, người ta thường sử dụng propan làm dung môi cho quá trình chiết tách nhựa, asphalten. Hiệu suất của quá trình chiết phụ thuộc vào ba yếu tố cơ bản: bản chất của dung môi, nhiệt độ tiến hành và tỉ lệ dung môi trên nguyên liệu. Đối với dung môi propan, quá trình chiết thường được tiến hành ở 40 - 96 0 C với tỉ lệ dung môi: nguyên liệu là 5 : 8 (cao nhất 5:10). ☺Tách aromactic Các hydrocabon thơm có chỉ số độ nhớt thấp, độ nhớt lớn, đồng thời chúng rất kém bền, dễ bị oxi hoá làm tăng khuynh hướng tạo cốc do vậy trong quá trình sản xuất dầu gốc người ta phải loại các aromatic. Việc tách aromatic cũng được thực hiện bằng phương pháp chiết. Có ba dung môi thường được sử dụng đó là furfurol, phenol và n-metyl-2pyrolydon (NMP). Nếu đem dung môi ho trộn kỹ với phân đoạn dầu sau đó để yên để cho hỗn hợp này tách lắng thì hai pha hoặc hai lớp sẽ được tạo thành. Pha chiết chứa hầu như toàn bộ dung môi cùng với các cấu tử tan trong đó mà chủ yếu là các hydrocabon thơm; pha còn lại gồm một ít cấu tử không tan, chủ yếu là các hydrocabon no và một ít dung môi. Sau khi tách dung môi, phần chiết ra còn lại đều không biến đổi gì về mặt hoá học. ☺Tách parafin (tách sáp) Hỗn hợp các parafin mạch thẳng (sáp) có nhiệt độ nóng chảy cao và hoà tan kém trong dầu mỏ. Vì thế chúng không được phép có mặt trong dầu nhờn thành phần, ngoại trừ khi hàm lượng rất thấp, hoặc các loại dầu được sử dụng trong những điều kiện đặc biệt. Trên thực tế, hầu như tất cả các loại dầu gốc khoáng đều phải qua quá trình tách parafin. Tách parafin là một trong những khâu quan trọng nhất và khó khăn nhất trong quá trình sản xuất dầu gốc. Có hai quy trình chính hiện đang được sử dụng cho mục đích này. Quy trình thứ nhất là làm lạnh kết tinh sáp; quy trình thứ hai là dùng quá trình cracking chọn lọc để bẻ gãy phân tử parafin tạo thnh những sản phẩm nhẹ, phương pháp này còn được gọi là phương pháp tách parafin dùng chất xúc tác. Tách sáp bằng phương pháp kết tinh Sáp dầu mỏ bao gồm những hợp phần dễ tách riêng do kết tinh khi làm lạnh phân đoạn có chứa chúng. Như vậy bằng cách kết tinh có thể dễ dàng xử lý dầu chứa sáp thành dầu không chứa sáp. Quá trình này dựa trên nguyên lý làm lạnh dầu để kết tinh parafin rắn sau đó lọc hoặc ly tâm tách riêng phần rắn ra khỏi pha lỏng. Tuy nhiên, phương pháp này không liên tục, đòi hỏi có áp suất cao ở nhiều khâu; độ nhớt cao của dầu làm cho quá trình lọc rất khó khăn đặc biệt với các dầu có độ nhớt lớn; không áp dụng phương pháp này với nhiều loại dầu có các loại sáp vi tinh thể Chính vì thế, để khắc phục những nhược điểm trên người ta kết hợp làm lạnh với việc sử dụng dung môi. Thông thường người ta thường sử dụng hỗn hợp các dung môi khác nhau để làm tăng tính linh hoạt của quá trình. Hỗn hợp metyl etyl xeton (MEK) với metyl izo butyl xeton (MIBK) hoặc MEK với toluen hay được sử dụng. Quá trình hydro cracking chọn lọc Quá trình hydrocracking chọn lọc dùng để tách parafin từ dầu có hai loại:loại thứ nhất chỉ dùng một loại chất xúc tác nhằm hạ nhiệt độ đông đặc; loại thứ hai dùng hai loại chất xúc tác vừa để hạ nhiệt độ đông đặc vừa để tăng độ bền oxi hoá của sản phẩm. Chất xúc tác được sử dụng là các zeolit tổng hợp. Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp kết tinh như hiệu suất cao, không cần có công đoạn làm sạch bằng hydro, vốn đầu tư thấp, cho phép sản xuất dầu gốc có nhiệt độ đông đặc thấp từ những nguyên liệu có hàm lượng parafin cao. Làm sạch bằng hydro Quá trình tinh chế sản phẩm dầu để tách parafin là quá trình cần thiết nhằmloại bỏ các chất hoạt động về mặt hoá học, có ảnh hưởng đến tính chất hoá lý của dầu gốc. Ví dụ các hợp chất chứa nitơ ảnh hưởng mạnh đến màu sắc cũng như độ bền màu của dầu gốc vì thế phải loại bỏ chúng và đó chính là yêu cầu của quá trình tinh chế bằng hydro. RSH + H 2 → H 2 S + RH C 5 H 5 N + H 2 → C 5 H 12 + NH 3 Sau đó tiến hành tách loại H 2 S, NH 3 sẽ thu được dầu gốc có độ bền hoá lý cao và phẩm chất tốt phù hợp hơn cho quá trình sản xuất dầu bôi trơn thương phẩm. Phân loại dầu gốc - Phân loại theo thành phần: Căn cứ vào thành phần của các loại Hydrocacbon no chiếm ưu thế trong dầu gốc mà có thể phân dầu gốc thành các loại như: dầu khoáng farafin, dầu gốc khoáng naphten, dầu gốc khoáng aromatic. - Phân loại theo độ nhớt: Phần chưng cất được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất dầu gốc thường nằm trong khoảng 11 đến 150 cSt ở 40 0 C. Độ nhớt của các phân đoạn cặn ở khoảng 140 đến 1200 cSt. Dầu gốc khoáng có cách gọi tên tạo sự khác biệt giữa các phân đoạn đầu chưng cất và dầu cặn theo độ nhớt: + Các phân đoạn dầu gốc trung tính SN (Sovent Neutral) được phân loại theo độ nhớt Saybolt (SUS) ở 1000F: SN 70, SN 150, SN 500… Chẳng hạn, dầu gốc SN 150 là phân đoạn dầu chưng cất có độ nhớt 150 SUS ở 100 0 F (29 cSt ở 40 0 C). + Các phân đoạn cặn BS (Bright Stock) được phân loại theo độ nhớt Saybolt ở 210 0 F: BS 150, BS 250… Chẳng hạn, dầu BS 150 là phân đoạn dầu cặn có độ nhớt 150 SUS ở 210 0 F (30,6 cSt ở 100 0 C). - Phân loại theo chỉ số độ nhớt (VI): + Dầu có chỉ số độ nhớt cao (HVI): VI > 85, được sản xuất từ dầu gốc parafin qua công đoạn tách chiết bằng dung môi và tách sáp. + Dầu có chỉ số độ nhớt trung bình (MVI): 30 < VI < 85, được sản suất từ cả hai phần cất naphten và parafin. + Dầu có chỉ số độ nhớt thấp (LVI): VI < 30, được sản suất từ phân đoạn dầu gốc naphten và được dùng khi chỉ số độ nhớt v độ oxy hóa không cần thiết chú trọng lắm. Công nghệ hydrocracking có thể tạo dầu gốc có chỉ số độ nhớt cao hơn 140, đó là các loại dầu có chỉ số độ nhớt rất cao (VHVI) hoặc siêu cao (SHVI) hay còn gọi là dầu gốc bán tổng hợp. Dầu gốc bán tổng hợp là dạng trung gian giữ dầu gốc khoáng tiêu biểu và các hydrocacbon tổng hợp, chúng tạo ra dầu gốc có tính chất tốt hơn. - Phân loại theo nhóm: Phân loại dầu gốc theo nhóm dựa vào chỉ tiêu về hàm lượng lưu huỳnh (S) và chỉ số độ nhớt theo tiêu chuẩn API. Câu hỏi: Vì sao phải tách acromat và parafin và xử lý bằng hydro trong quá trình chế biến dầu nhờn? - Tách acomat: vì acromat có độ nhớt cao, chỉ số độ nhớt thấp, dễ bị oxi hóa, kém bền gây tạo cốc. - Tách parafin: vì parafin dễ dàng biến đổi độ nhớt theo nhiệt độ, là tăng nhiệt độ đông đặc của dầu. - Xử lý bằng hydro: tránh gây ăn mòn biến đổi hóa học trong quá trình chế biến. Câu hỏi: Vì sao phải tách nhựa và asphaten và chưng cất trong chân không trong quá trình chế biến dầu nhờn? - Tách nhựa và asphaten vì là hợp chất đa vòng, dễ ngưng tụ, có sự hiện diện của N và và các nhóm chức gây ăn mòn và làm giảm hoạt tính xúc tác. - Chưng cất chân không: vì giảm tiêu tốn năng lượng, không bị bẽ gãy mạch khi đạt nhiệt độ sôi. Chi phí thiết bị thấp. Câu hỏi: Phân biệt giữa pha rafinat và pha chiết? - Pha rafinat: dung môi và dầu - Pha extrac (chiết): dung môi và (nhựa aspaten hoặc acromat) Câu hỏi: Khi tăng nhiệt độ tại sao độ nhớt của dầu nhờn giảm? - Khi tăng nhiệt độ, độ nhớt giảm do khả năng hòa tan của propan giảm đi, chỉ hòa tan được những cấu tử có khối lượng bé →sản phẩm dầu nhờn có khối lượng phân tử thấp→độ nhớt nhỏ→ khả năng thu hồi giảm. Câu hỏi: vì sao tăng nhiệt độ thì hiệu suất thu hồi giảm? Do độ hòa tan của propan giảm Câu hỏi: Vì sao nhiệt độ đỉnh tháp lớn hơn nhiệt độ đáy tháp hấp thụ? - Nhiệt độ đỉnh tháp lớn nhằm tăng tính chọn lọc của dầu - Nhiệt độ đáy tháp thấp: ổn định khả năng đông tụ, tăng hiệu suất. Câu hỏi: Ảnh hưởng của áp suất trong quá trình chế biến dầu nhờn? - Khi tăng áp suất →tăng độ nhớt dung môi→tăng hiệu suất thu hồi dầu nhờn. - Không sử dụng áp suất đẻ điều chỉnh hiệu suất của quá trình. PHỤ GIA 1. Phụ gia chống oxy hóa Phụ gia này nhằm mục đích nhằm mục đích làm chậm quá trình ôxy hóa của dầu (tăng độ bền ôxy hóa), khắc phục hiện tượng cháy vòng găng, giảm bớt hiện tượng ăn mòn chi tiết và tạo cặn. Có hai nhóm phụ gia chống ôxy hóa: Phụ gia kìm hãm quá trình ôxy hóa dầu ở một lớp dày ngay trong khối dầu: nhóm này quan trọng nhất là chất ức chế ôxy hóa, đó là • Các hợp chất có chứa nhóm phenol hay nhóm amin, cũng có thể chứa 2 nhóm đồng thời như các phenol có chứa nitơ hoặc lưu huỳnh, các kẽm di-ankyl di- thiophotphat (ZnDDP), các hợp chất của phốt pho, lưu huỳnh…. Các chất ức chế này có nồng độ thấp, khoảng 0,005 đến 0,5 %.C), ngoài ra còn có tác dụng bảo vệ, chống rỉ cho ổ đỡ. • Các chất thơm nhiệt được dùng là các hợp chất hữu cơ có chứa phốt pho, lưu huỳnh, kẽm ( tri-butylaphotphit, di-tiophotphat kẽm…).°Phụ gia kìm hãm quá trình ôxy hóa dầu ở lớp mỏng trên bề mặt kim loại, đó là các chất thơm nhiệt, được pha với tỷ lệ 0,5 – 3%, chúng sẽ làm chậm quá trình ôxy hóa dầu ở lớp mỏng trên chi tiết động cơ ở nhiệt độ tương đối cao (200-300 Các loại chất thơm nhiệt dường như là chất thơm quan trọng nhất vì khi động cơ ngừng hoạt động là lúc dầu nhừng tuần hoàn và khi đó chất thơm tẩy rửa cũng ngừng hoạt động còn chất thơm nhiệt thì ngược lại, sẽ hoạt động mạnh hơn, nó không cho lớp dầu mỏng trên các chi tiết chưa nguội có khả năng biến thành sạn. 2. Phụ gia thụ động hóa kim loại - Làm vô hiệu hóa hoạt tính xúc tác của các bề mặt kim loại(Cu,Fe ) - Các phụ gia thụ động hoá kim loại bám lên trên bề mặt kim loại dựa trên sự hình thnh phức chất (phức Chelat) ngăn cản sự tiếp xúc trực tiếp giữa bề mặt kim loại với dầu bôi trơn do vậy thụ động hoá đƯợc kim loại. - Đối với các hạt kim loại trong khối dầu thì các phụ gia này tác dụng với nó hình thành phức chất rồi lắng xuống. Đối với các bề mặt kim loại các phụ gia này hấp phụ lên bề mặt nó tạo thành một màng bảo vệ ngăn cản hoạt tính xúc tác của kim loại. - Các phụ gia điển hình l N-salixilidenetylamin hoặc N,N’ disalixilidenetylamin, EDTA (etylendiamin tetra axetic), benzotriazon 3. Phụ gia ức chế ăn mòn - Trong quá trình làm việc, các bề mặt kim loại tiếp xúc với dầu bôi trơn rất dễ bị ăn mòn bởi các tác nhân có tính axit như các axit hữu cơ hoặc vô cơ, các hợp chất hoạt động chứa S, các peoxit do vậy dầu bôi trơn phải có phụ gia ức chế ăn mòn. - Các phụ gia này hấp phụ lên bề mặt kim loại tạo thành một màng bảo vệ (màng này còn có tác dụng thụ động hoá kim loại). Màng bảo vệ này sẽ phải dính chặt lên bề mặt kim loại tránh bị tróc ra bởi các chất phân tán hoặc tẩy rửa. - Các phụ gia điển hình l ZnDDP, limonen sunfua, pinen photphosunfua,benzothiazol 4. Phụ gia ức chế gỉ - Các chất ức chế gỉ ngăn nước thấm qua mng hữu cơ bảo vệ. Bằng cách sử dụng các hợp chất phân cực được hấp phụ chọn lọc trên bề mặt kim loại với tác dụng như màng ngăn chống ẩm. - Các chất ức chế gỉ tác dụng bằng cách phủ lên bề mặt kim loại một màng đẩy nước. Các phụ gia điển hình có thể kể tên là axit ankyl suxinic, amin photphat,sunfonat, ankylthioaxetic - Các amin hữu cơ và axit ankyl suxinic được dùng trong trường hợp hàm lượng trong dầu nhỏ còn sunfonat kim loại và amin photphat được sử dụng khi hm lượng nước trong dầu lớn. Do khi hàm lượng nước lớn thì độ phân cực của axit tăng làm tăng tính axit sẽ dễ gây ra hiện tượng ăn mòn. 5. Phụ gia tẩy rửa - Với nồng độ 2 – 10 %, các chất tẩy rửa có thể ngăn cản, loại trừ các cặn không tan trong dầu, cặn sạn, cacbon và các hợp chất chì trên các bộ phận của động cơ đốt trong. Chúng tác dụng bằng cách hấp thụ lên các hạt không tan, giữ chúng lại trong dầu nhằm giảm tối thiểu cặn lắng và giữ sạch các chi tiết của động cơ. - Tác nhân quan trọng nhất có tính tẩy rửa là các phụ gia có chứa kim loại, chúng bao gồm: • sunphonat, • phenolat, • salixylat. - Phần lớn sunphonat, phenolat và salixilat của canxi hoặc magiê được sử dụng như các chất tẩy rửa chứa kim loại. 6. Phụ gia phân tán - Làm ngăn ngừa và chậm quá trình tạo cặn,lắng đọng trong điều kiện nhiệt độ thấp. - Làm yếu lực kết cấu giữa các tiểu phân, làm tan rã các kết tủa xốp và các khối kết tụ -> từng tiểu phân có thể tồn tại như một thực thể riêng. - Với phụ gia phân tán là ankenyl polyamin suxinimit, ankylhydroxybenzyl polyamin, este photphonat, poliacrylat,polymetacrynat,coplyme Các phụ gia phân tán có cấu tạo gồm ba phần cơ bản: nhóm ưa dầu và nhóm phân cực. Hai phần được nối với nhau bằng nhóm nối. • Nhóm ưa dầu thường là các hydrocabon mạch di giúp cho phụ gia có thể tan tốt trong dầu gốc được sử dụng. • Nhóm phân cực thường chứa cá nguyên tố N, O, hoặc P - Như vậy các chất phân tán được sử dụng đều có chứa các nhóm chức như amin, imít, amít hoặc các nhóm hydroxyl-ester nên các polymer như poly metacrylat cũng cho khả năng phân tán. - Mặt khác, do chúng có tính nhớt (chất tăng chỉ số độ nhớt) nên chúng được sử dụng như các phụ gia phân tán nhiều tác dụng. Lượng chất phân tán được sử dụng nói chung phụ thuộc vào lượng chất rắn cần phải phân tán trong dầu và thường là chiếm từ 0,1 đến 2%. - Các dầu bôi trơn cacte chất lượng hàng đầu hiện nay có chứa tới 8% các phụ gia phân tán không tro. Hiệu quả của các chất phân tán là kết quả của sự tác động qua lại đặc biệt giữa tác nhân được chặn và chất phân tán. 7. Phụ gia tăng chỉ số nhớt - Phụ gia được sử dụng để làm tăng chỉ số nhớt là các polymer tan được trong dầu có tác dụng tăng độ nhớt của dầu mỏ, nghĩa là làm cho tốc độ thay đổi độ nhớt của dầu theo nhiệt độ giảm đi ( tăng chỉ số độ nhớt ) cũng như để tạo ra các loại dầu mùa đông. Các phụ gia này được chia làm hai nhóm: dạng hydrocacbon và dạng ester. Dạng hydrocacbon có các loại : • copolymer etylen-Propylen, Polyizobutylen,copolymer styren- butadiene dơ hydro hóa, copolymer styrene-izopren. Dạng ester gồm : • polymetacrylat, polyacrylat và các copoly của ester styrenmaleic. - Các chất cải thiện chỉ số độ nhớt được sủ dụng rộng rãi nhất hiện nay là các polymer của etylen-propylen ( có thể lên đến 10%) và polyizobutylen ( hàm lượng nhỏ 0,2 – 0,5%). 8. Phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc - Dầu gốc khoáng có thể chứa sáp. Khi dầu bôi trơn được sử dụng hay bảo quản trong môi trường nhiệt độ thấp sáp sẽ kết tinh thành các tinh thể có cấu trúc kiểu lưới và ngăn cản sự chảy của dầu. Chính vì vậy trong nhiều loại dầu bôi trơn cần có phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc. - Mục đích: • làm chậm quá trình tạo thành các tinh thể sáp bằng cách bao bọc xung quanh hoặc cùng kết tinh với sáp. thúc đẩy quá trình tạo thnh các tinh thể nhỏ hơn thay cho các đám sáp vẩn xốp hình thnh khi không có các phụ gia. • không gây ảnh hưởng tới nhiệt độ kết tủa,lượng và mạng tinh thể sáp tách ra. - Hầu hết các phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc l các polime, trong đó có một số phụ gia cũng có tác dụng cải thiện chỉ số độ nhớt. Dải trọng lượng phân tử của các phụ gia này thấp hơn so với phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt thường từ 5000 – 100000 đvC. Điển hình có thể kể tên là các polime ankylmetacrylat, các polime alphaolefin và các copolime, naphtalen được ankyl hoá, ankylphenol mạch dài - Các phụ gia tạo bọt hấp phụ lên bọt làm giảm sức căng bề mặt của bọt khiến cho các bọt tụ lại với nhau thành bọt lớn nổi lên bề mặt và vỡ ra làm thoát không khí ra ngoài 9. Phụ gia chống tạo bọt - Bọt do không khí trộn mạnh vào dầu nhờn ảnh hưởng xấu tới tính chất bôi trơn, làm tăng sự ôxy hóa của chúng, làm dầu bị tổn thất, ngăn cản sự lưu thông của dầu trong sự tuần hoàn, gây ra hiện tượng bôi trơn không đầy đủ. - Để tránh hoặc giảm sự tạo bọt người ta sử dụng các loại phụ gia chống bọt thấp hơn so với phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt thường từ 5000 – 100000 đvC. - Điển hình có thể kể tên là các polime ankylmetacrylat, các polime alphaolefin và các copolime, naphtalen được ankyl hoá, ankylphenol mạch dài - Các phụ gia tạo bọt hấp phụ lên bọt làm giảm sức căng bề mặt của bọt khiến cho các bọt tụ lại với nhau thành bọt lớn nổi lên bề mặt và vỡ ra làm thoát không khí ra ngoài - là hợp chất silicon và hydro có khả năng làm tan sủi bọt nhưng tỷ lệ này rất nhỏ: 0,001-0,004%. Phụ gia cho dầu nhờn bôi trơn là một hợp phần của công nghệ chất bôi trơn hiện đại, đặc biệt là đối với dầu động cơ. Các phụ gia chống tạo bọt thường được sử dụng là các silicon lỏng, đặc biệt là polymetylsiloxan: -((CH3)2 – Si- O)-n là chất chống tạo bọt hiệu quả rất tôt. Thông thường các silicon được pha với nồng độ từ 1 đến 20 phần triệu. • Một điều cần lưu ý là phụ gia phân tán là chất tạo bọt rất tốt nên đối với các dầu bôi trơn có pha phụ gia phân tán thì bắt buộc phải pha phụ gia chống tạo bọt 10. Phụ gia tribology - làm giảm ma sát, mi mòn và ngăn cản sự hư hại của bề mặt tiếp xúc. Phụ gia tribology phát huy tác dụng ở hai chế độ bôi trơn: bôi trơn mng mỏng hỗn hợp và bôi trơn giới hạn. - Phụ gia tribology là một nhóm chất cực kỳ quan trọng được pha vào hầu hết các dầu bôi trơn, đặc biệt là dầu bánh răng và dầu động cơ. Chúng có chức năng làm biến tính ma sát (phụ gia biến tính ma sát FM), giảm mài mòn (phụ gia chống mi mòn AW) và chịu tải trọng cao (phụ gia cực cáp EP). a. Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears) [...]... : mgKOH/g - Độ kiềm tổng (BN) là thông số quan trọng thể hiện khả năng bảo vệ động cơ của dầu nhờn - Độ kiềm của dầu nhờn sẽ giảm dần trong quá trình sử dụng - Nếu độ kiềm của dầu nhờn không còn thì dầu nhờn không còn khả năng bảo vệ động cơ - Đôi khi dùng để kiểm tra chất lượng của dầu nhờn - BN trong dầu nhờn tương ứng với hàm lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu (%S) theo công thức: BN = 7 + %Sx11... không khí hay hơi ẩm ướt • Khó đánh giá thuộc tính chống gỉ của dầu bôi trơn • Phép thử ít khi cho kết quả lặp lại cao 0 PHA CHẾ DẦU NHỜN 1 Pha chế dầu nhờn: Dầu nhờn trên thị trường: o Cấp độ nhớt khác nhau o Phẩm chất API khác nhau Yêu cầu về dầu bôi trơn dựa trên: o Cấu tạo thiết bị o Tính năng hoạt động o Lựa chọn nguyên liệu pha chế o Dầu gốc o Phụ gia 2 Lựa chọn dầu gốc o Dầu. .. khống chế được o Tính linh hoạt… Loại dầu bôi trơn Phụ gia Dầu động cơ Chất cải thiện chỉ số độ nhớt Chất ức chế oxi hóa Chất phân tán - tẩy rửa Chất ức chế ăn mòn Chất ức chế gỉ Chất Chống mài mòn Chất chống tạo bọt Phụ gia Tribology Dầu thủy lực Chất cải thiện chỉ số độ nhớt Chất ức chế oxi hóa Chất chống tạo bọt Phụ gia Tribology Dầu bánh răng Dầu công cụ Dầu tuabin hơi nước Chất ức chế gỉ Chất ức chế. .. nhũ không xảy ra, thì phải ghi lại thể tích dầu, thể tích nước và thể tích nhũ IV Phép thử độ bền oxi hoá • Oxi hoá là quá trình không mong muốn xảy ra đối với dầu bôi trơn Độ bền oxi hoá của dầu bôi trơn là một đặc trưng quan trọng của dầu Đặc biệt những máy tuabin và biến thế đòi hỏi những loại dầu dùng lâu mà không bi hỏng Sự oxi hoá dầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng oxi chứa trong dầu và... yên III PHÉP THỬ ĐẶC TÍNH TẠO NHŨ CỦA DẦU - Trong rất nhiều trường hợp các loại dầu bôi trơn thường lẫn nước Sở dĩ có nước lẫn vào dầu như vậy là do nước có trong không khí ngưng tụ hay do dầu tiếp xúc với hơi nước như trong trường hợp dầu tuabin hơi nước - Nếu lượng nước không nhiều và không hoàn toàn tách ra, thì nhũ sẽ được tạo thành và nước được giữ trong dầu ở dạng nhũ tương, phần nước này tiếp... dầu gốc o Dầu gốc: • Là hợp phần chủ yếu của dầu nhờn • Đảm nhiệm chức năng bôi trơn • Nếu lựa chọn dầu gốc chính xác sẽ giúp cho động cơ hoạt động tốt trong điều kiện hoạt động PHÂN LOẠI DẦU GỐC (Xem sách Dương Viết Cường trang 79) 3 Lựa chọn phụ gia cho dầu nhờn Tính chất cơ bản của phụ gia: o Tan hoàn toàn trong dầu gốc o ổn định hóa học o Không độc hại o Có tính tương hợp o Độ bay hơi thấp o... ống ly tâm lại và cho vào máy ly tâm theo chế độ đa đặt trước - Cứ thế lặc lại 2 đến3 lần cho cặn sạch dầu, rồi cho vào sấy ở 1050C đến trọng lượng không đổi Nếu dầu trong pentan và toluen không tách được, người ta phải dùng chế độ đông tụ và lặp lại như trên 7 Hàm lượng kim loại ASTM 4628 Kim loại có trong dầu nhờn dưới các dạng sau: - Dạng phân tán trong dầu đa sử dụng dưới các hạt mài mòn và các... đạt 0 Phép thử độ bền oxi hoá Oxi hoá là quá trình không mong muốn xảy ra đối với dầu bôi trơn Độ bền oxi hoá của dầu bôi trơn là một đặc trưng quan trọng của dầu Đặc biệt những máy VI tuabin và biến thế đòi hỏi những loại dầu dùng lâu mà không bi hỏng Sự oxi hoá dầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng oxi chứa trong dầu và hiệu ứng xúc tác của những kim loại Phương pháp để xác định độ bền oxi hoá... trình oxy hóa dầu và còn gây tạo nhũ làm mất tác dụng của phụ gia chứa trong dầu Trong một vài trường hợp, nước còn làm thủy phân các phụ gia, tạo nên những bùn mềm xốp Vì vậy, hàm lượng nước trong dầu mới cũng như dầu đang sử dụng phải được khống chế rất nghiêm ngặt Với những loại dầu đặc biệt như dầu biến thế chẳng hạn, không được phép có mặt của nước - *Quy trình xác định Dụng cụ: Bộ thiết bị đo... nước Chất ức chế gỉ Chất ức chế oxi hóa Chất chống tạo bọt Phụ gia Tribology Chất ức chế gỉ Chất ức chế ăn mòn Chất ức chế gỉ Phụ gia Tribology Chất ức chế oxi hóa Chất ức chế ăn mòn Chất ức chế gỉ Chất tạo nhũ, khử nhũ Một số loại dầu bôi trơn(học trong sách dầu bôi trơn) MỠ BÔI TRƠN (đa số có trong sách ) 1 Độ xuyên côn(kim) của mỡ Trình tự xác định - Đưa mỡ vào buồng điều nhiệt ở nhiệt độ 25 0,5 oC . vật. Dầu gốc được sản xuất từ dầu mỏ thông qua các quá trình chế biến được gọi là dầu gốc khoáng và dầu có nguồn gốc từ thực vật được tổng hợp qua các quá trình tổng hợp hóa học được gọi là dầu. kiềm tổng (BN) là thông số quan trọng thể hiện khả năng bảo vệ động cơ của dầu nhờn. - Độ kiềm của dầu nhờn sẽ giảm dần trong quá trình sử dụng. - Nếu độ kiềm của dầu nhờn không còn thì dầu nhờn. siêu cao (SHVI) hay còn gọi là dầu gốc bán tổng hợp. Dầu gốc bán tổng hợp là dạng trung gian giữ dầu gốc khoáng tiêu biểu và các hydrocacbon tổng hợp, chúng tạo ra dầu gốc có tính chất tốt hơn. -