Hệ thống bôi trơn động cơ – Chất bôi trơn

Phương pháp giảm ma sát bằng cách đưa chất bôi trơn vào giữa các bộ phận tiếp xúc được gọi là bôi trơn.

Hệ thống bôi trơn động cơ rất quan trọng đối với Động cơ ô tô, vì Động cơ bao gồm nhiều bộ phận quay và chuyển động khác nhau, khi hoạt động chung sẽ trượt, chuyển động tương đối với nhau, sinh nhiệt, và mài mòn. Do đó động cơ phải cần được bôi trơn tốt và hiệu quả.

Vai trò của hệ thống bôi trơn động cơ:

• Giảm ma sát do đó làm tăng hiệu quả
• Giảm sự mài mòn của các bộ phận chuyển động
• Mang đi nhiệt
• Cung cấp tác dụng bịt kín giữa xi lanh và vòng piston, nhờ đó làm giảm lực thổi qua.
• Cung cấp sự bảo vệ chống lại sự ăn mòn.
• Màng bôi trơn đóng vai trò đệm và giảm rung
• Loại bỏ cặn bẩn và các chất cặn khác và làm sạch
• Giảm tiếng ồn

Chất bôi trơn

Chất bôi trơn là chất lỏng nhân tạo hoặc tự nhiên có độ nhớt cao và nhờn. Nó được sử dụng để giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động. Nó không chỉ được sử dụng trong ngành Ô tô mà còn được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, nơi chúng ta cần giảm ma sát giữa hai vật thể, tuy nhiên ở đây trọng tâm chính của chúng ta là Ô tô.

Các loại chất bôi trơn

• Dầu bôi trơn gốc động vật
• Dầu bôi trơn gốc thực vật
• Chất bôi trơn dạng rắn (mỡ bôi trơn)
• Chất bôi trơn gốc khoáng
• Dầu bôi trơn tổng hợp

Tính chất của chất bôi trơn

Độ nhớt

Độ nhớt là đó là lực hút tác dụng giữa các phân tử chất bôi trơn. Nó là thước đo khả năng chống chảy của dầu.

Chỉ số độ nhớt (VI)

• Sự biến đổi độ nhớt của dầu khi nhiệt độ thay đổi được đo bằng chỉ số độ nhớt.
• Sự thay đổi độ nhớt càng nhỏ thì VI càng cao.
• VI của dầu Paraffin là 100 (thay đổi nhỏ) và VI của dầu Naphthenic VI là 0.

Điểm mây hay điểm đục

Nhiệt độ mà dầu bắt đầu đông đặc được gọi là điểm đục. Điểm đục là nhiệt độ mà dưới đó dung dịch trong suốt trải qua quá trình tách pha lỏng-lỏng để tạo thành nhũ tương hoặc chuyển pha rắn-lỏng để tạo thành sol ổn định hoặc huyền phù lắng đọng kết tủa.

Điểm đông đặc

• Điểm đông đặc của chất lỏng là nhiệt độ dưới đó chất lỏng mất đặc tính chảy của nó.
• Mẫu được làm nguội cho đến khi không còn chuyển động của dầu trong 5 giây sau khi nghiêng ống từ phương thẳng đứng sang phương ngang.

Điểm chớp cháy

• Điểm chớp cháy được định nghĩa là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó dầu sẽ bay hơi đủ để tạo thành hỗn hợp dễ cháy của hơi dầu và không khí trên bề mặt dầu.
• Nó được tìm thấy bằng cách đun nóng một lượng dầu trong một thùng chứa đặc biệt đồng thời truyền ngọn lửa phía trên chất lỏng để đốt cháy hơi. Một ngọn lửa bùng lên rõ rệt xảy ra khi đạt đến nhiệt độ điểm chớp cháy.

Điểm cháy

• Điểm cháy đạt được nếu dầu được làm nóng thêm sau điểm chớp cháy. Điểm cháy là nhiệt độ mà dầu khi đã được đốt cháy sẽ cháy đều trong ít nhất 5 giây.
• Nhiệt độ điểm cháy thường cao hơn nhiệt độ điểm chớp cháy 10^oC.

Độ nhờn

Đặc tính của dầu bám vào bề mặt kim loại nhờ tác động phân tử và sau đó tạo ra một lớp bôi trơn rất mỏng trong điều kiện bôi trơn biên được gọi là độ nhờn, độ bôi trơn hoặc độ bền màng.

Cặn các bon

Đó là lượng cặn cacbon còn lại sau khi bay hơi một loại dầu đơn giản trong các điều kiện xác định.

Tính chất tẩy rửa

• Để ngăn chặn sự hình thành cặn, dầu động cơ có đặc tính tẩy rửa để làm sạch cặn.
• Nó cũng có khả năng phân tán các hạt, ngăn chúng đóng cục và giữ chúng ở trạng thái phân chia cuối cùng.

Tạo bọt

Bất kỳ sự khuấy trộn mạnh mẽ nào trong dầu động cơ cacte đều tạo bọt. Đó là do sự hiện diện của bọt khí trong dầu. Hành động này làm tăng tốc quá trình oxy hóa và làm giảm lưu lượng dầu lớn tới ổ trục và các bộ phận chuyển động khác gây ra tình trạng bôi trơn không đủ. Do đó, dầu bôi trơn càng ngăn được hình thành bọt khi làm việc càng tốt.

Chất phụ gia

Đây là hợp chất được thêm vào dầu bôi trơn để phát huy và cải thiện các đặc tính mong muốn của chúng.

• Chất tẩy rửa phân tán (muối kim loại, axit hữu cơ)
• Chống mài mòn
• Chống gỉ (Sulphonat kim loại, Axit béo, Amin)
• Chất cải thiện chỉ số độ nhớt (Polyme Butylene, Olefin polyme hóa, Iso-olefin)
• Chất làm giảm điểm đông đặc (phenol, Easters, Alkylat Naphthalene)
• Chống tạo bọt (Silicone Polymers)
• Chất chống oxy hóa (Kẽm Dithiophosphate, hợp chất lưu huỳnh và phốt pho, dẫn xuất amin & phenol)

Phân loại dầu dựa trên xếp hạng

Xếp hạng SAE

Hiệp hội kỹ sư ô tô đã ấn định con số phân loại dầu dựa trên độ nhớt của chúng ở -18^oC (5W, 10W, 15W) & 99^oC (20W, 30W, 40W, 50W).

Xếp hạng API Service

• Viện Dầu khí Hoa Kỳ đã phân loại dầu dựa trên đặc tính của chúng thành ba loại là loại Thông thường (Regular), Cao cấp (Premium) và Hạng nặng (Heavy Duty) dựa trên chất lượng và hiệu suất của dầu.
• Động cơ xăng – SA, SB, SC, SD, SE
• Động cơ Diesel – CA, CB, CC, CD, CE
• A, B là viết tắt của tải nhẹ và hút khí tự nhiên trong khi D, E là viết tắt của tải nặng và tăng áp.