TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Chủ đề Chất Bôi Trơn Thành Viên Lê Trúc Hòa Vũ Duy Hải NỘI DUNG I Giới thiệu chung lực ma sát II Chất bôi trơn chống lại ma sát III Giới thiệu chung hao mòn IV Chất bôi trơn chống lại hao mòn I Lực ma sát • • Ma sát có nghĩa cọ xát Lực ma sát lực cản trở chuyển động vật so với vật khác Thay vậy, nhà khoa học tin lực ma sát kết lực hút điện từ hạt tích điện có hai bề mặt tiếp xúc I Lực ma sát • Vd - Khi hai bề mặt gồ ghề (ví dụ giấy nhám) chà xát lên có ma sát lớn - Những bề mặt mài nhẵn (ví dụ kính thủy tinh) lau hết hạt bụi bám mặt thật dính vào mạnh I Lực ma sát • Lực ma sát giữ vai trò quan trọng nhiều trình ngày Chẳng hạn, hai vật cọ xát lên nhau, lực ma sát làm cho phần lượng chuyển động bị biến đổi thành nhiệt Đó nguyên nhân cọ xát hai que củi lên cuối tạo lửa I Lực ma sát • Lực ma sát nguyên nhân gây ăn mòn xẻ rảnh bánh phận giới khác Đó nguyên người ta sử dụng dầu bôi trơn, hay chất lỏng, để làm giảm ma sát – giảm ăn mòn xẻ rảnh – phận chuyển động II Chất bôi trơn chống ma sát Khí trơn Chất lỏng bôi trơn Khí trơn • Các khí sử dụng bao gồm không khí, heli, nitơ hydro-mặc dù không khí sử dụng phổ biến • Yêu cầu khí trơn – – – Hệ số ma sát tiếp cận không Độ nhớt không khí điều kiện khí 0,018 cP Cho phép hoạt động nhiệt độ thấp cao Khí trơn • Khí bôi trơn phù hợp để hoạt động liên tục nhiệt độ cao xạ lĩnh vực mà thông thường làm suy giảm dầu • • Nó không gây ô nhiễm Việc bắt đầu dừng sử dụng khí bôi trơn gây hại trừ thiết kế đặc biệt phải dùng đến biện pháp phòng ngừa khác 10 Chất lỏng bôi trơn • Giá   trị C > 35 ngụ ý bôi trơn thủy động lực học có hiệu • Khi C 35, lượng dầu chịu trách nhiệm bôi trơn thủy động lực học mỏng, dẫn đến gia tăng ma sát, giảm bôi trơn • Ba nguyên nhân thất bại bôi trơn: – – – Áp lực cao, Tốc độ thấp, Nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt dầu bôi trơn 16 Chất lỏng bôi trơn • Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ bôi trơn đến bề mặt ma sát chi tiết động cơ, với lượng cần thiết, với áp suất nhiệt độ định phù hợp với điều kiện làm việc động 17 III Sự hao mòn • Hao mòn: Là phá hoại bề mặt ma sát, thể thay đổi kích thước theo thời gian • Trong trình hao mòn không xảy phá hoại kim loại gốc mà xảy phá hoại lớp bề mặt chi tiết • Bất kỳ cặp chi tiết làm việc với sinh ma sát điều kiện có trượt tương đối, chịu lực, điều kiện môi trường làm việc, chất bôi trơn, chất lượng chi tiết (thành phần vật liệu, tính chất lý hoá bề mặt ) dẫn đến hao mòn 18 IV Chất bôi trơn chống lại hao mòn • • • • Phụ gia dầu Dầu mỡ bôi trơn tổng hợp Dầu mỡ bôi trơn rắn Mỡ 19 Phụ gia dầu • Ankan hydrocarbon đặc tính bôi trơn tối ưu Tuy nhiên, việc bổ sung chất cải thiện loại dầu parafin • • Mục đích chung chất phụ gia chất bôi trơn : tăng độ nhớt dầu nhớt Một yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện chất bôi trơn nhiệt độ 20 Phụ gia dầu • • Phụ gia dầu pha trộn từ hai thành phần dầu gốc Dầu gốc chứa phân tử hydrocarbon nặng có tính chất hóa lý tương tự dầu thành phẩm Tuy nhiên, người ta sử dụng loại dầu tính chất hóa lý chưa đáp ứng yêu cầu bảo vệ động Để cải thiện tính chất đó, người ta phải pha trộn thêm thành phần thứ hai chất phụ gia 21 Phụ gia dầu • Phụ gia chất hữu cơ, vô nguyên tố có tác dụng cải thiện hay nhiều tính chất định dầu gốc • Yêu cầu phụ gia hòa tan tương hợp với dầu gốc Nồng độ phụ gia nằm khoảng 0,01 - 5%, trường hợp đặc biệt lên tới 10%.  • Các loại phụ gia phân chia theo chức như: Phụ gia chống oxy hóa, chống ăn mòn, chống gỉ, chống tạo cặn, tăng số độ nhớt, chống tạo bọt, tạo nhũ, phụ gia diệt khuẩn, phụ gia tẩy rửa… 22 Dầu mỡ bôi trơn tổng hợp • Dầu mỡ bôi trơn mà không dựa vào dầu khí phân loại tổng hợp bao gồm silicon, polyglycol, este polyphenyl, hợp chất fluoro, polyme chlorofluorocarbon, este phosphate • Ưu điểm chất lỏng thích hợp cho chức cụ thể đòi hỏi chất phụ gia • Dầu silicone đặc biệt hữu ích cho ứng dụng nhiệt độ cao polymer hóa để cung cấp cho độ nhớt mong muốn 23 Dầu mỡ bôi trơn tổng hợp • Tuy nhiên, nhược điểm phân hủy, tạo silicat rắn silic (SiO2) gây tổn hại khớp bôi trơn vòng bi 24 Dầu mỡ bôi trơn rắn • Chất rắn hình thức xà phòng từ lâu sử dụng chất bôi trơn • Gần hơn, ba chất rắn bật có đặc tính bôi trơn than chì, molybdenum disulfide (MoS2), Teflon 25 Dầu mỡ bôi trơn rắn • Thành phần mỡ bôi trơn: mỡ chất bôi trơn sản xuất từ hai thành phần dầu khoáng chất làm đặc, có chất phụ gia khác • Một chất bôi trơn rắn độc đáo mô tả mà hoạt động 800 ° C không khí môi trường oxy hóa khác trì hệ số thấp ma sát 0,1-0,2 26 Dầu mỡ bôi trơn rắn • Teflon polymer tetrafluoroethylene, thường gọi PTFE Nó biết đến bề mặt nonsticking chảo rán đồ dùng nấu ăn khác Nó có hệ số ma sát thấp trơ hoá học nhiệt ổn định cho 300 ° C 27 Dầu mỡ bôi trơn rắn • Teflon loại nhựa nhiệt rắn, sử dụng nhớt nhiệt độ chuyển thủy tinh 325 ° C Do đó, hình thành nén nhiệt độ áp suất cao 28 Mỡ • Người Ai Cập cổ đại (~ 1400 trước Công nguyên) chế tạo dầu mỡ bôi trơn cách trộn dầu ô liu với vôi • Trong mỡ đại, chất rắn bao gồm xà phòng kim loại nhôm, barium, lithium • Mỡ áp dùng để bôi trơn nhiều loại ổ trượt ổ bi dùng ô-tô Cấu trúc bền vững loại mỡ giúp cho chúng đặc biệt thích hợp cho ổ bi xe hơi, xe buýt xe tải nhiệt độ vận hành nằm giới hạn định 29 C N Ơ ẢM 30