Tài liệu tham khảo Khái quát về dầu nhờn

I-SF nhưng vượt trội ở tính năng độ bền ôxy hóa, chống mài mòn và chống tạo cặn (lưu chuyển cặn bẩn đến lọc dầu). Nhóm này đáp ứng các tiêu chuẩn Ford SSM-2C-9011A (M2C-153-B), GM 6048-M và MIL-L 46 152 B. SG Dầu động cơ xăng cho các điều kiện làm việc cường độ gắt nhất. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ xăng từ 1989 trở đi với bảo đảm của nhà sản xuất. Sản phẩm nhóm API-SG có các tính năng cao hơn API-SE và API-SF; có thể sử dụng ở các động cơ được khuyến cáo dùng API-SE và API-SF. Sản phẩm nhóm này đáp ứng tiêu chuẩn MIL-L 46 152 D. SH Sử dụng cho các động cơ xăng từ 1993 trở về sau. Nhóm sản phẩm API-SH đáp ứng các yêu cầu của CMA (Chemical Manufacturers Association) Product Approval Code of Practice (tạm dịch Qui định về Cách thức Phê chuẩn Sản phẩm của Hiệp hội các Nhà SX Hóa chất). Tính năng vượt trội hơn API-SG. Sản phẩm nhóm này đáp ứng tiêu chuẩn ILSAC GF-1 không bao hàm Thử nghiệm Tiết kiệm Năng lượng (Fuel Economy Test) nhưng với sự khác biệt rằng sản phẩm đa cấp 15W-XX (vd. 15W-40) được chấp nhận. SJ Áp dụng từ tháng 10/1996. Nhu cầu cao hơn do tính năng chống bay hơi cao hơn API-SH. SL Được giới thiệu năm 2001, và dùng cho các động cơ sản xuất từ 2004 trở về trước. Sản phẩm được thiết kế tính năng kiểm soát lắng cặn ở nhiệt độ cao tốt hơn và giảm độ tiêu hao dầu nhờn. Nhóm này có thể đáp ứng tiêu chuẩn ILSAC GF-3 cũng như “Tiết kiệm Năng lượng” (Energy Conserving). SM Được giới thiệu từ tháng 11/2004, và dùng cho tất cả các động cơ xăng hiện lưu hành. Sản phẩm được thiết kế nâng cao các tính năng chống ôxy hóa, chống lắng cặn, chống mài mòn và hoạt động tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp. Đáp ứng tiêu chuẩn ILSAC GF-4 và “Tiết kiệm Năng lượng” (Energy Conserving). Chú thích: API đã loại các nhóm “SI” và “SK” khỏi danh sách phân loại. 60 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 3 tổ chức API (American Petroleum Institute), ASTM (American Society of Testing & Materials) và SAE (Society of Automotive Engineers) đã cùng lập bộ tiêu chuẩn phân loại Dầu Động cơ theo yêu cầu sử dụng. Theo đó, API định nghĩa ký tự “S” (Service Oils) dùng cho các động cơ xăng, và “C” (Commercial) dùng cho các động cơ diesel. ĐỘNG CƠ DIESEL (NHÓM “C”: COMMERCIAL) CA Sử dụng cho các động cơ xăng công suất thất và diesel thường (naturally aspirated diesel engine) dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Được dùng rộng rãi từ cuối thập niên 1940 đến thập niên 1950 nhưng hiện nay không nên sử dụng cho bất kỳ động cơ nào ngoại trừ có sự khuyến cáo đặc biệt của nhà sản xuất máy móc, thiết bị. Tương đương tiêu chuẩn MIL-L 2104 A. CB Sử dụng cho các động cơ xăng công suất thấp đến trung bình và diesel thường (naturally aspired diesel engine) dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Dầu nhờn nhóm này đáp ứng tính năng chống tạo lắng cặn ở nhiệt độ cao và chống mài mòn ổ trục. Thích hợp với các loại động cơ sản xuất từ 1949 trở về sau. Đáp ứng các tiêu chuẩn DEF 2101 D và MIL-L 2104 A Suppl. 1 (S1). CC Dầu động cơ sử dụng cho động cơ xăng và diesel hoạt động trong điều kiện thường và khắc nghiệt. Sản phẩm dầu nhờn có chứa các phụ gia tính năng chống tạo cặn (bùn) đen, chống lắng cặn ở nhiệt độ cao, và chống mài mòn. Tiêu chuẩn sản phẩm này được sử dụng cho các động cơ từ năm 1961 trở về sau. Đáp ứng tiêu chuẩn MIL-L 2104 C. CD Dầu động cơ sử dụng trong điều kiện tải trọng nặng, dùng cho các động cơ diesel thường (naturally aspirated) và diesel turbo tăng áp (turbocharged) với các yêu cầu cao về kiểm soát mài mòn và lắng cặn, hoặc sử dụng nhiên liệu có chất lượng không đồng đều và chứa hàm lượng lưu huỳnh cao. Sản phẩm nhóm này có các tính năng chống lắng cặn ở nhiệt độ cao và chống mài mòn ổ trục. Tiêu chuẩn sản phẩm này được giới thiệu từ năm 1955 và đáp ứng các tiêu chuẩn MIL-L 45 199 B (S3) và MIL-L 2104 C. CD II Tương đương API-CD với các bổ sung nhằm đáp ứng yêu cầu cho Động cơ Diesel 2 Thì Mỹ, và nâng cao tính năng bảo vệ động cơ chống lắng cặn và chống mài mòn. CE Dầu động cơ dùng cho các động cơ diesel tốc độ thấp - tải trọng nặng và tốc độ cao - tải trọng nặng, có hoặc không có turbo tăng áp (turbocharged) cho các tải trọng dao động. Nâng cao việc kiểm soát tiêu hao dầu cùng các tính năng chống cô đặc dầu, chống tạo lắng cặn piston và chống mài mòn. Được dùng cho các động cơ từ 1983 trở về sau. (còn tiếp) 61 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 ĐỘNG CƠ DIESEL (NHÓM “C”: COMMERCIAL) (tiếp theo) CF Thay thế tiêu chuẩn API-CD dùng cho các động cơ diesel turbo tăng áp (turbocharged) và các động cơ diesel khác có sử dụng nhiên liệu với nhiều cấp độ chất lượng khác nhau bao gồm nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao trên 0,5% trọng lượng. Hiệu quả chống tạo lắng cặn piston, chống mài mòn và chống ăn mòn các ổ trục có linh kiện bằng đồng. Được giới thiệu từ 1994 và có thể dùng thay thế API-CD. CF-2 Dùng cho các động cơ diesel 2 thì, được giới thiệu từ 1994 và có thể thay thế API-CD II. CF-4 Dầu động cơ dùng cho các động cơ diesel 4 thì tốc độ cao. Đáp ứng các yêu cầu của API-CE với sự nâng cao các tính năng kiểm soát tiêu hao dầu và làm sạch piston. Được giới thiệu từ 1990 và có thể dùng thay thế cho API-CD hoặc API-CE. CG-4 Sử dụng cho các động cơ diesel 4 thì tải trọng nặng. Nhóm này tăng cường các tính năng kiểm soát hiệu quả chống lắng cặn piston, chống ăn mòn, chống mài mòn, chống tạo bọt, nâng cao độ bền ôxy hóa, và chống tạo muội (soot). Được giới thiệu từ 1994 và có thể thay thế API-CD, API-CE và API-CF-4. CH-4 Dùng cho các động cơ diesel 4 thì tốc độ cao sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh trên 0,5% trọng lượng. Được giới thiệu từ 1998 và có thể thay thế API-CD, API-CE, API-CF-4, API-CG-4. CI-4 Dùng cho các động cơ diesel 4 thì tốc độ cao đáp ứng các Tiêu chuẩn Giảm Khí thải 2004 (2004 Exhaust Emission Standards) áp dụng từ năm 2002. Nhóm dầu này được thiết kế nhằm gia tăng độ bền động cơ khi ứng dụng cơ chế rút khí tuần hoàn (EGR: Exhaust Gas Recirculation) và sử dụng nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh đến 0,5% trọng lượng. Được giới thiệu từ 2002 và có thể thay thế API-CD, API-CE, API- CF-4, API-CG-4, API-CH-4. 62 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN API SAE J183 3 tổ chức API (American Petroleum Institute), ASTM (American Society of Testing & Materials) và SAE (Society of Automotive Engineers) đã cùng lập bộ tiêu chuẩn phân loại Dầu Động cơ theo yêu cầu sử dụng. Theo đó, API định nghĩa ký tự “S” (Service Oils) dùng cho các động cơ xăng, và “C” (Commercial) dùng cho các động cơ diesel. MỌI ĐỘNG CƠ (TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU: ENERGY CONSERVING) (EC I) Giảm tiêu hao nhiên liệu tối thiểu 1,5% so với cấp độ nhớt tham chiếu SAE 20W-30 của động cơ xăng Buik V6 3,8 lít đời 1982. Mẫu thử dãy Chỉ số Độ nhớt - Sequence VI Test. (EC II) Giống như API-EC I nhưng giảm tiêu hao nhiên liệu tối thiểu 2,7%. EC Thay thế cho API-EC I và API-EC II. Chỉ đi chung với phẩm cấp API-SJ, API-SL, API-SM. Giảm tiêu hao nhiên liệu: 0W-20, 5W-20 >1,4%, 0W-XX, 5W-XX >1,1%, 10W-XX, khác >0,5%. Mẫu thử dãy Chỉ số Độ nhớt VI A cho độ nhớt tham chiếu 5W-30 của động cơ Ford V8 4,6 lít đời 1993. 63 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO ACEA 2007 (ACEA EUROPEAN OIL SEQUENCES) Hiệp hội các Nhà Chế tạo Ôtô Châu Âu (ACEA: Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles) tiền thân là CCMC (Comité des Constructeurs du Marché Commun: Ủy ban các Nhà Chế tạo Ôtô Thông dụng) từ tháng 01/1996 đã ban hành hệ thống phân nhóm dầu ACEA thay thế cho CCMC trước đó đã hết hiệu lực. CÁCH KÝ TỰ & PHÂN BỔ Mỗi dãy phân nhóm được thiết kế gồm 2 phần, một ký tự chữ cái thể hiện PHÂN CẤP và một ký tự số thể hiện PHÂN NHÓM, vd. C4. Thêm vào đó, chỉ riêng dành cho ngành công nghiệp, mỗi dãy phân nhóm được kèm thêm 2 ký tự số thể hiện NĂM áp dụng, vd. A1/B1-04. Nhóm A/B: Dầu động cơ xăng và động cơ diesel tải trọng nhẹ A1/B1 Dầu nhờn dùng cho động cơ xăng và động cơ diesel xe ôtô con (car) + xe tải nhẹ (van) đặc biệt được thiết kế để sử dụng dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp (low friction low viscosity) với Độ nhớt ở Nhiệt độ Cao / Tỉ lệ Trượt Cao (HTHS: High Temperature / High Shear Rate Viscosity) khoảng từ 2,6 – 3,5 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết (hoặc nghi ngờ) thì nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và sách hướng dẫn sử dụng. A3/B3 Dầu nhờn có Độ nhớt ổn định (Stable Viscosity / stay-in-grade) dùng cho động cơ xăng tải trọng nặng và động cơ diesel xe ôtô con + xe tải nhẹ, và/hoặc dùng với sự chỉ định “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” (extended drain intervals: các loại dầu nhờn tổng hợp có thể sử dụng trên 16.000km mới phải thay nhớt) của nhà sản xuất động cơ, và/hoặc các loại dầu nhờn độ nhớt thất dùng nguyên/quanh năm (year-round), và/hoặc điều kiện hoạt động khắc nghiệt theo chỉ định của nhà sản xuất động cơ. A3/B4 Dầu nhờn có Độ nhớt ổn định dùng cho động cơ xăng tải trọng nặng và động cơ diesel đốt trực tiếp (Direct fuel Injection, DI: dầu diesel được đưa trực tiếp vào xylanh (cylinder); động cơ dạng này ồn hơn nhưng độ tiêu hao nhiên liệu thấp hơn từ 15% - 20%). Có thể sử dụng như A3/B3. A5/B5 Độ nhớt ổn định sử dụng “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” (extended drain intervals) trong các động cơ xăng tải trọng nặng và động cơ diesel xe ôtô con + xe tải nhẹ được thiết kế thích hợp sử dụng dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp (low friction low viscosity) với Độ nhớt ở Nhiệt độ Cao / Tỉ lệ Trượt Cao (HTHS: High Temperature / High Shear Rate Viscosity) khoảng từ 2,9 – 3,5 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. (còn tiếp) 64 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO ACEA 2007 (ACEA EUROPEAN OIL SEQUENCES) (tiếp theo) Nhóm C: Dầu tương thích với chất xúc tác (Catalyst Compatibility Oils) C1 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF (Diesel Particulate Filter: bộ lọc hạt/cặn diesel) và TWC (Three Way Catalyst: bộ xúc tác ba chiều) trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng yêu cầu dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp (low friction low viscosity) và SAPS thấp (SAPS: Sulphated Ash, Phosphorus, Sulfur) với Độ nhớt ở Nhiệt độ Cao / Tỉ lệ Trượt Cao (HTHS: High Temperature / High Shear Rate Viscosity) cao hơn 2,9 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC cũng như đem lại hiệu quả sử dụng nhiên liệu. * Cảnh báo: nhóm dầu này có các giới hạn SAPS thấp nhất và có thể không thích hợp với một số loại động cơ. Nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. C2 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF và TWC trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng được thiết kế có thể sử dụng dầu nhờn ma sát thấp độ nhớt thấp và SAPS thấp với HTHS cao hơn 2,9 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC cũng như đem lại hiệu quả sử dụng nhiên liệu. * Cảnh báo: nhóm dầu này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. C3 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF và TWC trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC. * Cảnh báo: nhóm dầu này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. C4 Độ nhớt ổn định được dùng như dầu nhờn tương thích với chất xúc tác cho các động cơ xe cơ giới có DPF và TWC trong động cơ xe ôtô con (car) tải trọng nặng và động cơ diesel xe tải nhẹ và động cơ xăng yêu cầu dầu với SAPS thấp và HTHS cao hơn 3,5 mPa*s. Nhóm dầu nhờn này nâng cao tuổi thọ các bộ DPF và TWC. * Cảnh báo: nhóm dầu này có thể không thích hợp với một số loại động cơ, và nếu cần thiết nên tham khảo tài liệu kỹ thuật. (còn tiếp) 65 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO ACEA 2007 (ACEA EUROPEAN OIL SEQUENCES) (tiếp theo) Nhóm E: Dầu động cơ diesel tải trọng nặng E2 Dầu nhờn thông dụng dùng cho các động cơ diesel thường (naturally aspirated) và turbo tăng áp (turbocharged) tải trọng nặng, chu trình làm việc trung bình và nặng, và đa số các loại dầu có khoảng thời gian thay dầu bình thường (normal oil drain intervals). E4 Độ nhớt ổn định đáp ứng tuyệt hảo các quá trình kiểm soát piston, làm sạch, chống mài mòn, kiểm soát quá trình tạo muội, và ổn định độ bôi trơn. Dầu này được khuyến cáo cao dùng cho các động cơ đáp ứng các yêu cầu về khí thải Euro 1, Euro 2, Euro 3 và Euro 4, và hoạt động trong các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt, vd. điều kiện bắt buộc “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” (extended drain intervals) theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thích hợp với các động cơ không có bộ lọc hạt/cặn dầu (particulate filter) và một số động cơ EGR (Exhaust Gas Recirculation: cơ chế rút khí tuần hoàn; giảm khí thải) và một số động cơ có hệ thống giảm SCR NOx (Selective Catalytic Reduction NOx: hệ thống giảm xúc tác có chọn lọc Nitrogen Oxides). Tuy nhiên, khuyến cáo có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì thế nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng xe nếu nghi ngờ khi dùng. E6 Độ nhớt ổn định đáp ứng tuyệt hảo các quá trình kiểm soát piston, làm sạch, chống mài mòn, kiểm soát quá trình tạo muội, và ổn định độ bôi trơn. Dầu này được khuyến cáo cao dùng cho các động cơ đáp ứng các yêu cầu về khí thải Euro 1, Euro 2, Euro 3 và Euro 4, và hoạt động trong các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt, vd. điều kiện bắt buộc “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thích hợp với các động cơ có hoặc không có bộ lọc hạt/cặn dầu và các động cơ EGR và các động cơ có hệ thống giảm SCR NOx. “E6” được khuyến cáo cao sử dụng cho các động cơ có bộ lọc hạt/cặn dầu và dùng kết hợp với nhiên liệu dầu diesel hàm lượng lưu huỳnh thấp (max. 50 ppm; “parts per million”: phần triệu). Tuy nhiên, khuyến cáo có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì thế nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng xe nếu nghi ngờ khi dùng. E7 Độ nhớt ổn định đáp ứng quá trình kiểm soát làm sạch piston và nòng (bore). Hơn nữa, dầu này nâng cao khả năng chống mài mòn và chống lắng cặn hệ thống turbo tăng áp (turbocharger), kiểm soát quá trình tạo muội, và ổn định độ bôi trơn. Được khuyến cáo cao dùng cho các động cơ đáp ứng các yêu cầu về khí thải Euro 1, Euro 2, Euro 3 và Euro 4, và hoạt động trong các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt, vd. điều kiện bắt buộc “khoảng/thời gian thay dầu lâu hơn” theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Thích hợp với các động cơ không có bộ lọc hạt/cặn dầu và đa số động cơ EGR và đa số động cơ có hệ thống giảm SCR NOx. Tuy nhiên, khuyến cáo có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất, vì thế nên tham khảo tài liệu kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng xe nếu nghi ngờ khi dùng. 66 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO “GLOBAL PERFORMANCE CLASSIFICATION FOR ENGINE OILS” Global Performance Classification for Engine Oils (tạm dịch: Phân loại Dầu động cơ Theo Tính năng Sử dụng Toàn cầu) được Hiệp hội các Nhà Chế tạo Ôtô Châu Âu (ACEA: Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles) cùng Hiệp hội các Nhà Chế tạo Động cơ Bắc Mỹ (EMA: Engine Manufacturers Association) lập ra. Đặc tả đầu tiên DHD-1 (Diesel Heavy Duty: Diesel Tải trọng Nặng) được ấn hành năm 2001. Các thử nghiệm được thực hiện vừa trên động cơ lẫn trong phòng thí nghiệm trên các nhóm dầu API CH-4, ACEA 2002 E3/E5, và DX-1 Nhật Bản. Đến 2002, nhóm DLD (Light Duty Diesel Engines) cũng đã được xác lập. Cấp Lĩnh vực ứng dụng DHD (Diesel Heavy Duty: diesel tải trọng nặng) là đặc tả ứng dụng dành cho dầu nhờn sử dụng trong các động cơ diesel tốc độ cao, 4 thì tải trọng nặng thiết kế đáp ứng các Tiêu chuẩn Giảm Khí thải (Exhaust Emission Standards) toàn cầu từ 1998 trở về sau. Dầu nhóm này cũng có thể sử dụng cho một số động cơ cũ trước đó. Việc sử dụng dầu nhờn nhóm này phải tuân theo khuyến cáo của nhà sản xuất động cơ. DHD-1 Dầu đa cấp đáp ứng các Tiêu chuẩn Giảm Khí thải 1998 trở về sau. Các thử nghiệm Mack T8, Mack T9, Commins M11, MB OM 441LA, Caterpilla 1R, Sequence III F, International 7.3 1, và Mitsubishi 4D34T4 phải được tiến hành để xác định phẩm cấp chất lượng, ở cấp được xem là tương đương với MB228.3 / ACEA E5 trên thị trường Châu Âu. Các loại dầu động cơ đáp ứng các yêu cầu tối thiểu theo Global DLD-1, DLD-2, và DLD-3 được thiết kế cho việc sử dụng dầu nhờn bền bỉ trong các động cơ ôtô thế giới, và vì thế có thể được các nhà chế tạo động cơ khuyến cáo thích hợp cho việc duy trì tính bền bỉ trong các động cơ diesel tải trọng nhẹ. DLD-1 Dầu đa cấp chuẩn dùng cho các động cơ diesel tải trọng nhẹ. Các thử nghiệm bao gồm trên các động cơ xe khách theo phân nhóm ACEA (VW IDI-Intercooler, Peugeot XUD11BTE, Peugeot TU5JP, MB OM602A) và Mitsubishi 4D34T4 Nhật Bản. Vì vậy, chất lượng nhóm dầu này tương đương với ACEA B2-98 issue 2. DLD-2 Dầu đa cấp chuẩn độ nhớt thấp dùng cho động cơ diesel tải trọng nhẹ có tính năng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội với chế độ hoạt động cơ bản của động cơ như DLD-1. DLD-3 Dầu đa cấp dùng cho động cơ diesel tải trọng nhẹ đã thử nghiệm Turbo tăng áp (turbocharged) Diesel DI (VW TDI) với phẩm cấp chất lượng tương đương ACEA B4-02. (DI: Direct fuel Injection (động cơ diesel đốt trực tiếp), dầu diesel được đưa trực tiếp vào xylanh (cylinder); động cơ dạng này ồn hơn nhưng độ tiêu hao nhiên liệu thấp hơn từ 15% - 20%) 67 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ THEO TIÊU CHUẨN ILSAC GF-4 ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee: Ủy ban Quốc tế về Tiêu chuẩn hóa và Xét duyệt Chất Bôi trơn) cũng đưa ra các tiêu chuẩn về dầu nhờn. ILSAC GF-4, tiêu chuẩn ban hành tháng 01/2004, áp dụng Sequence IIIG là phương pháp thử nghiệm chủ đạo bao gồm thử nghiệm trên động cơ GM 3,8L V6 125 mã lực (93 kW) 3600 rpm (round per minute: vòng mỗi phút) ở nhiệt độ dầu 150oC (300oF) trong 100 giờ. Các điều kiện trên khắc nghiệt hơn rất nhiều so với bất kỳ đặc tả nhóm dầu mỡ nhờn nào của API. Những ôtô có thể chủ định đẩy nhiệt độ dầu lên trên 100oC (212oF) hầu hết đều là động cơ turbo tăng áp (turbocharged) và thường là các động cơ Châu Âu và Nhật Bản, đặc biệt với dung tích nhỏ, công suất đầu ra cao. Phương pháp thử nghiệm IIIG này có độ khó cao hơn 50% so với thử nghiệm IIIG trước đó tiến hành trên các loại dầu GF-3 và API-SL. Kể từ 2005 trở đi, dầu động cơ đặc tả API với ký hiệu dấu sao đều đáp ứng với tiêu chuẩn ILSAC GF-4. THEO TIÊU CHUẨN JASO JASO (Japanese Automotive Standards Organization: Cơ quan Tiêu chuẩn Phương tiện Cơ giới Nhật Bản) đưa ra các tiêu chuẩn riêng của mình về qui cách chất lượng và phạm vi ứng dụng cho các động cơ xăng dầu Nhật Bản. JASO T904 được áp dụng cho các động cơ xăng 4 thì, và đặc biệt cho động cơ xe máy. Các tiêu chuẩn JASO T904-MA và MA2 được thiết kế để phân biệt dầu đáp ứng yêu cầu làm việc với bộ ly hợp ướt (“wet clutch”: bộ ly hợp đặt trong dầu và dùng dầu để tản nhiệt & bôi trơn – thường dùng trong xe máy; ngược lại “dry clutch” là bộ ly hợp khô hay được hiểu là không nhúng dầu – thường dùng trong xe ôtô), và JASO T904-MB là không thích hợp với “wet clutch”. JASO M345 (FA, FB, FC) được áp dụng cho các động cơ xăng 2 thì, và đặc biệt tham chiếu đến việc tạo muội thấp, tính bôi trơn tốt, tẩy rửa cao, ít khói và giảm khí thải. Các tiêu chuẩn trên, đặc biệt JASO-MA và JASO-FC, được lập ra cho những yêu cầu ứng dụng dầu nhờn chưa có đặc tả API. DẦU ĐỘNG CƠ ĐỘNG CƠ 2 THÌ 2 STROKE ENGINES CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 68 / 96 GIỚI THIỆU Động cơ 2 thì được dùng nhiều nhất khi các yêu cầu về công suất cao, trọng lượng nhẹ và giá thành thấp được xét đến. Động cơ 2 thì thường được sử dụng cho xe máy, canô, môtô nước (jet-skis), máy cắt cỏ, cưa máy, và ôtô nhỏ. Hầu hết động cơ 2 thì sử dụng phương thức bôi trơn “total-loss” (nghĩa là dầu nhờn được pha trực tiếp vào nhiên liệu đốt và đa phần dầu nhờn sẽ bị đốt hết trong buồng đốt, khoảng 1/4 còn lại được thải ra theo dạng khói dầu không cháy). Ngược với động cơ 4 thì, hỗn hợp nhiên liệu sạch/khí sẽ xả sạch xy-lanh (cylinder) sau quá trình đốt. Theo phương thức nạp xả đồng hành (simultaneous charging & emptying) này thì sẽ khiến khoảng 30% hỗn hợp trên không bị đốt hết khi xả ra. Với các bất lợi nêu trên, cùng với việc chỉ có một phần dầu được đốt hết, khiến cho rất nhiều động cơ 2 thì tỏa ra nhiều khí thải. Ở những nơi dân cư đông đúc với nhiều xe gắn máy như Châu Á điều này tạo ra ô nhiễm môi trường về mùi, khí và tiếng ồn. Ngày nay, với các công nghệ sản xuất động cơ 2 thì tiên tiến thì các bất lợi trên đã được khắc phục một cách đáng kể. Sự phát triển công nghệ đốt trực tiếp và gián tiếp (direct and indirect injection) đã giảm đáng kể khí thải và gia tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu. 69 / 96 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI DẦU ĐỘNG CƠ 2 THÌ Các động cơ hiện đại ngày càng yêu cầu dầu nhờn chất lượng cao nhằm gia tăng độ hoạt động ổn định và độ bền. Các yêu cầu quan trọng về dầu nhờn cho động cơ 2 thì bao gồm: Độ bôi trơn và chống mài mòn (anti-wear); Chức năng tẩy rửa cao (tính năng tẩy rửa/phân tán); Ngăn tạo cặn lắng trong hệ thống thoát khí; Ít khói; Làm sạch bugi đánh lửa (spark plug) và ngăn hiện tượng đánh lửa sớm (pre-ignition); Dễ trộn lẫn với nhiên liệu ngay cả tại điều kiện nhiệt độ thấp; Chống rỉ sét, chống ăn mòn; Tính năng lưu chảy cao (good flowing properties). Khoảng 85%-98% thành phần dầu động cơ 2 thì là dầu gốc và phần còn lại là các phụ gia tính năng, tương tự như của dầu động cơ 4 thì, nhằm bảo đảm các tính năng nêu trên. Chất phân tán & các chất tẩy rửa (DD Systems: Dispersant & Detergents) có trong thành phần phụ gia của dầu động cơ 2 thì nhằm giữ máy sạch, ngăn tạo cặn lắng trong buồng đốt và xung quanh đầu piston. Chất kiềm (alkali) hoặc kiềm thổ (earth alkali) của sulfonate và/hoặc hợp chất phenolic thường được sử dụng. Bên cạnh các tính năng chống mài mòn và phân tán & tẩy rửa, dầu động cơ 2 thì còn chứa các phụ gia tính năng chống ôxy hóa, chống ăn mòn, chống tạo bọt, tăng cường khả năng lưu chảy. Dầu động cơ 2 thì cao cấp thường được làm từ dầu tổng hợp. 70 / 96 71 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ 2 THÌ THEO PHÂN NHÓM CỦA API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE) API Ứng dụng Động cơ thử nghiệm Tiêu chuẩn thử nghiệm TA Xe máy có bàn đạp (moped; vd. mobilet), máy cắt cỏ, máy phát điện, bơm Yamaha CE 50S (50 cm3) Kẹt piston, lắng cặn hệ thống xả khí TB Xe scooter, xe gắn máy phân khối nhỏ Vespa 125 TS (125 cm3) Sự đánh lửa sớm (pre-ignition), giảm công suất do lắng cặn trong buồng đốt TC Xe gắn máy phân khối lớn, cưa xích (cưa máy) Yamaha Y 350 M2 (350 cm3) Yamaha CE 50S Sự đánh lửa sớm (pre-ignition), giảm công suất do lắng cặn trong buồng đốt Kẹt piston, kẹt segment 72 / 96 PHÂN LOẠI DẦU ĐỘNG CƠ 2 THÌ THEO JASO (JAPANESE AUTOMOTIVE STANDARDS ORGANIZATION) Tiêu chuẩn thử nghiệm JASO FA JASO FB JASO FC Độ nhớt > 90 > 95 > 95 Hiệu năng tẩy rửa > 80 > 85 > 95 Khói thải > 40 > 45 > 85 Cặn thải > 30 > 45 > 90 Giá trị tối thiểu ở trên được căn cứ trên dầu tham chiếu JATRE 1, với giá trị bằng 100. THEO ISO (INTERNATIONAL STANDARDS ORGANIZATION) Tiêu chuẩn phân loại này được đưa ra dựa trên các kết quả thực nghiệm định rõ với một loại dầu nhờn tải trọng cao (JATRE 1), và được ban hành thành chỉ mục phân loại dầu nhờn căn cứ trên dầu đối chiếu JATRE 1. Tiêu chuẩn thử nghiệm ISO-L-EGB (bao gồm JASO FB) ISO-L_EGC (bao gồm JASO FC) ISO-L-EGD Độ nhớt > 95 > 95 > 95 Khói > 45 > 85 > 85 Cặn thải > 45 > 90 > 90 Hiệu năng tẩy rửa > 85 (thử nghiệm 1h) > 95 (thử nghiệm 1h) > 125 (thử nghiệm 3h)* Độ sạch piston > 85 (thử nghiệm 1h)* > 90 (thử nghiệm 1h)* > 95 (thử nghiệm 3h)* * Các yêu cầu thêm mới theo JASO FC 73 / 96 DẦU CHO CÁC ĐỘNG CƠ THỦY GẮN NGOÀI 2 THÌ (OILS FOR TWO-STROKE OUTBOARD ENGINES) Các tổ chức API (American Petroleum Institute) hoặc JASO (Japanese Automotive Standards Organization) hoặc ISO (International Standards Organization) đều không đưa ra tiêu chuẩn phân loại dầu động cơ 2 thì dành cho động cơ thủy gắn ngoài (thân tàu). Loại dầu động cơ này chỉ khác biệt các loại dầu động cơ 2 thì khác ở hóa tính của các loại phụ gia pha trộn (tất cả đều là phụ gia không-tạo-muội vì tất cả các động cơ loại này đều cho thấy xu hướng tạo cốc (coking; muội) tại một số điểm trong buồng đốt, như rãnh segment). Các loại muối kim loại (metal salts) như kẽm (zinc) (để chống mài mòn) hoặc canxi (calcium)/magiê (magnesium) (để tẩy rửa) thường được thấy trong dầu động cơ đều không thể sử dụng ở đây. Từ 1960, Hiệp hội các Nhà Sản xuất Tàu thủy Quốc gia của Mỹ (NMMA: National Marine Manufacturers Association) đưa ra tiêu chuẩn cho dầu nhờn loại này như sau: Tiêu chuẩn phân loại Loại động cơ máy thủy 2 thì Hiệu lực TCW Làm mát bằng khí 1960 - 1988 TCW 2 Làm mát bằng nước 1988 - 1995 TCW 3 Làm mát bằng nước / Tàu thủy 1992 - 1996 TCW 3-R (R: recertified) Tất cả 1996 - hiện hành * Recertified: tái chứng nhận ** Tất cả dầu động cơ loại này đều phải đáp ứng tiêu chuẩn TCW 3 đưa ra bởi các Nhà Lắp ráp (OEM: Original Equipment Manufacturer; là những nhà sản xuất/lắp ráp thành phẩm (với các linh kiện của nhà sản xuất khác) và phân phối đến người tiêu dùng theo thương hiệu, giấy phép và chế độ bảo hành, hậu mãi của mình). Hội đồng Quốc tế của các Hiệp hội Công nghiệp Hàng hải (ICOMIA: International Council Of Marine Industry Associations), dựa trên các yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt về môi trường, năm 1997 đã ban hành ICOMIA Standard 27-97 – theo đó dầu động cơ thủy gắn ngoài 2 thì phải tối thiểu đáp ứng TCW 3-R và không gây độc hại môi trường sống dưới nước và phân hủy nhanh trong môi trường tự nhiên theo đúng các tiêu chuẩn ISO và OECD đề ra. DẦU NHỜN CHO CÁC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG DÙNG TRONG NGÀNH XÂY DỰNG & NÔNG NGHIỆP OILS FOR CONSTRUCTION & AGRICULTURAL MACHINERY CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 74 / 96 UNIVERSAL OILS (DẦU ĐA DỤNG) Những máy móc, thiết bị hiện đại dùng trong ngành xây dựng và nông nghiệp ngày càng tạo ra nhiều nhu cầu khác nhau về chất lỏng chuyên dụng. Với các lý do nhằm đơn giản hóa dịch vụ bảo trì, bảo dưỡng, nhưng cũng là vì sự hợp lý hóa việc lưu chứa hàng, các loại dầu đa dụng (universal oils) được phát triển với sự thỏa mãn các yêu cầu đa dạng của những loại máy móc, thiết bị trên. Các loại dầu này phải đảm bảo tuổi thọ máy móc, thiết bị trong tất cả mọi điều kiện thời tiết cũng như kéo dài khoảng thời gian phải duy tu, bảo dưỡng và giảm thời gian ngừng máy (downtime). Ngày nay, có hai công nghệ dầu nhờn khác nhau được sử dụng: UTTO (Universal Tractor Transmission Oils: dầu máy kéo (đầu kéo) đa dụng) và STOU (Super Tractor Oils Universal: dầu máy kéo (đầu kéo) đa dụng siêu cấp). 75 / 96 UTTO STOU Hệ thống Thủy lực Hệ thống Thủy lực Hộp số Hộp số Thắng dầu Thắng dầu Động cơ UNIVERSAL OILS (DẦU ĐA DỤNG) 76 / 96 Dầu máy kéo (đầu kéo) hiện nay đặt ra yêu cầu cơ bản là sử dụng đa mùa (all-season) tương tự như đối với dầu động cơ dùng cho phương tiện cơ giới (automotive). Theo đó các Phân cấp Độ nhớt (định nghĩa theo tiêu chuẩn SAE J300; trang 56 của tài liệu này) và dãy nhiệt độ được tăng từ SAE 15W-30, 10W-30 lên thành 15W-40, 10W-40 và 5W-40. Yêu cầu của những loại dầu này khi ứng dụng vào các hệ thống thủy lực là tối thiểu đạt cấp độ tiêu chuẩn DIN 51524 - Phần 2 và 3 - Phân nhóm HLP (dầu nhờn sản xuất từ dầu gốc khoáng, với phụ gia có tính năng nâng cao sự chống ăn mòn, chống lão hóa, và chống trầy xước ở điều kiện ma sát kết hợp đa dạng) và HVLP (giống như HLP và có thếm tính năng bền nhiệt) do các phụ gia của những loại này đáp ứng được yêu cầu đa dụng. Việc ứng dụng các loại dầu này vào hộp số và thắng dầu đặt ra các yêu cầu cao hơn đối với dầu nhờn. Nguyên tắc là dầu loại này phải đáp ứng các tiêu chuẩn API, thông thường tối thiểu là cấp GL-4 (theo tiêu chuẩn API dành cho bánh răng (hộp số), trang 28 của tài liệu này). Sự thử thách đặc biệt đối với loại dầu này là khi ứng dụng vào thắng dầu, với các yêu cầu đặt ra về độ bền nhiệt cùng sự cân bằng và độ ma sát ổn định khi thắng. Ma sát quá cao hoặc quá thấp không những dẫn đến việc gia tăng mài mòn trên đĩa và bố thắng, mà còn làm cho thắng không đều và rít bánh không mong muốn. Tinh chỉnh loại dầu này với các phụ gia ma sát luôn là vấn đề hóc búa nhất đối với các nhà sản xuất dầu mỡ nhờn. Như một nguyên tắc, đối với máy kéo (đầu kéo) thông thường thì dầu nhờn tối thiểu phải đạt cấp độ API CE, và với turbo tăng áp (turbocharger) thì là cấp độ API CF hay CF-4. Ngày nay, các loại dầu này thường được sản xuất từ nguồn dầu gốc tổng hợp. Thường thì các nhà sản xuất máy kéo (đầu kéo) hiện nay đều đưa ra các chuẩn dầu thích hợp với máy móc của họ sản xuất ra. DẦU NHỜN CHO CÁC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG DẦU ĐỘNG CƠ GAS GAS ENGINE OILS CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 77 / 96 ĐỘNG CƠ GAS Việc sử dụng động cơ đốt trong với nhiên liệu là khí gas thay thế cho xăng dầu ngày nay không còn là mới. Động cơ gas tạo ra ít khí thải hơn động cơ xăng dầu. Do gas không phổ biến như xăng dầu, nên tuy nhu cầu dùng năng lượng sạch ngày càng cao, hiện nay việc sử dụng chỉ mới tập trung ở các đội/đoàn xe lớn (buýt, taxi) với các điểm bơm nhiên liệu trung tâm. Đối với máy móc, thiết bị cố định thì gas được đặc biệt quan tâm ở những nơi có giá thành thấp, và dùng cho cả động cơ 2 thì lẫn 4 thì. Ví dụ, dùng cho các động cơ máy phát điện, máy nén. Có nhiều loại gas được sử dụng làm nhiên liệu, trong đó dùng nhiều nhất – đặc biệt cho xe ôtô – là gas thiên nhiên (natural gas), như khí nén CNG (Compressed Natural Gas: gas thiên nhiên dạng khí nén; thường là methane) hoặc LNG (Liquefied Natural Gas: gas thiên nhiên hóa lỏng; thường là propane-butane). CNG là loại gas nhiên liệu được sử dụng rộng rãi nhất. Việc sử dụng gas làm nhiên liệu đốt đặt ra nhiều yêu cầu về chất lượng, như cấu trúc phân tử hydrocarbon, công suất tỏa nhiệt, sự hiện diện của nước, và quan trọng hơn hết đó là sự nhiễm lẫn các loại khí khác như hydrogen sulfide hoặc các hợp chất halogen đều có những ảnh hưởng lớn đến chất lượng. 78 / 96 DẦU NHỜN CHO ĐỘNG CƠ GAS Hiện nay, chưa có bất kỳ tiêu chuẩn phân loại dầu mỡ nhờn quốc tế nào được thiết lập riêng cho các động cơ gas. Những sự khác biệt lớn giữa các điều kiện làm việc của động cơ cố định (stationary engines; vd. máy phát điện) so với động cơ lưu động (mobile engines; vd. xe ôtô) đặt ra các yêu cầu hoàn toàn khác nhau về tính năng và phụ gia sử dụng trong các loại dầu mỡ nhờn. Một cách tổng quát, dầu nhờn loại này có thể được phân biệt bởi độ tạo muội thấp, trung bình, hoặc cao do các nhà sản xuất động cơ đặt ra yêu cầu. Như một nguyên tắc, dầu động cơ gas được chủ động thiết kế với độ ôxy hóa và nitơ hóa cao, điều này đẩy nhanh quá trình lão hóa của dầu nhờn. Các loại xe động cơ gas thông thường sử dụng cùng loại dầu mỡ nhờn như xe động cơ xăng là ACEA A3/B4, A5/B5 hay C2/C3 (trang 63, 64 của tài liệu này), cũng như API SH, SJ, SL (trang 59 của tài liệu này). Tương tự như động cơ xăng dầu khác, các loại dầu nhờn đa cấp được sử dụng trong động cơ gas ở các điều kiện làm việc khác nhau nhằm đảm bảo sự ổn định độ nhớt trong điều kiện nhiệt độ môi trường thấp. Với số lượng ngày càng tăng cao của các phương tiện, máy móc sử dụng nhiên liệu khí gas đặt ra tương lai phát triển các loại dầu chuyên dụng cho loại này. 79 / 96 DẦU NHỜN CHO CÁC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG DẦU ĐỘNG CƠ THỦY DIESEL MARINE DIESEL ENGINE OILS CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 80 / 96 ĐỘNG CƠ THỦY DIESEL Chủ yếu có 02 loại động cơ thủy diesel: Tốc độ chậm (low-speed): khoảng 1.000kW /xylanh ở tốc độ 50-120 rpm (round per minute: vòng mỗi phút) Tốc độ trung bình (medium-speed): khoảng 100-200 rpm Ngày nay, động cơ thủy thường sử dụng nhiên liệu đốt từ dầu thô nhiên liệu thuộc phân đoạn cặn & nặng nhất là phân còn lại của quá trình tinh lọc dầu, nhằm thu được nhiên liệu có giá thành thấp. Nhiên liệu từ phần dư của quá trình tinh lọc dầu cũng như hàm lượng lớn các phân tử nặng dẫn đến đặc điểm khó đốt cháy và tạo lượng lắng cặn lớn. Với hàm lượng lưu huỳnh (sulfur) lên đến 3% dẫn đến việc dầu nhờn dễ bị axít hóa (acidification). Việc lập công thức cho dầu động cơ thủy diesel vì thế cũng phải tính kỹ đến các tính chất này của nhiên liệu đốt. Mặc dù nhiên liệu đã được lọc qua hệ thống ly tâm, nhưng với hàm lượng tro muội (ash) và nhựa đường (asphalt) cao, dẫn đến việc một số lượng lớn các chất cặn bẩn thể rắn bị tạo ra trong quá trình đốt nhiên liệu. 81 / 96 DẦU NHỜN CHO ĐỘNG CƠ THỦY DIESEL Dầu xylanh (cylinder oils) trong động cơ thủy là các sản phẩm dạng “total-loss” (giải nghĩa ở trang 69 của tài liệu này) giữ nhiệm vụ bôi trơn segment piston và thành xylanh. Để giảm số lượng nhiên liệu dư (không được đốt hết trong buồng đốt), dầu loại này phải có tính năng phân tán cao. Ngoài ra, dầu cũng phải có tính năng trung hòa được các loại axít ăn mòn (corrosion acids) là kết quả của hàm lượng lưu huỳnh cao trong nhiên liệu. Nhằm đáp ứng các yêu cầu trên, dầu động cơ thủy diesel thường có các thành phần tạo tính năng cao hơn mức bình thường như: Chứa trên 30% calcium sulfonates hoặc loại khác; Chỉ số TBN (Total Base Number: kiềm tổng) có thể lên đến 100; Phụ gia có tính hòa tan keo tốt (good colloidal solubility) trong dầu gốc nhằm tránh tạo kết tủa. Các Bộ Ép kín (stuffing boxes) đảm bảo việc ngăn nhiễm lẫn các nhiên liệu thừa không đốt hết trên buồng đốt với dầu cácte (crankcase oil), nên dầu này không cần nhiều phụ gia với TBN vào khoảng 5. Việc chống nhiễm lẫn với dầu xylanh hoặc nước là điều thiết yếu đối với dầu cácte. Việc bôi trơn thân piston cũng đòi hỏi phải tính đến hàm lượng lưu huỳnh cao của nhiên liệu đốt, dầu loại này thường cần có chỉ số TBN vào khoảng từ 12 đến 40. 82 / 96 DẦU ĐỘNG CƠ KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ ENGINE OILS CHECKING CÔNG TY CỔ PHẦN ÁP SÀI GÒN DẦU KHÍ 83 / 96 CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ 84 / 96 Các kiểm tra chính  Độ nhớt  Điểm chớp cháy  Cặn không tan (trong Pentane hoặc Toluene)  Trị số kiềm tổng TBN (Total Base Number)  Hàm lượng nước Các kiểm tra bổ sung  Mức độ hoà tan nhiên liệu  Trị số axít tổng TAN (Total Acid Number)  Trị số axít mạnh SAN (Strong Acid Number)  Phân tích quang phổ (đối với các kim loại ăn mòn và có trong phụ gia)  Phân tích bằng tia hồng ngoại (đối với Glycol (chất chống đông trong dầu làm mát) hay biến chất) ĐỘ NHỚT: đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của dầu và phải được chú ý kỹ. Độ nhớt có thể tăng do quá trình ôxy hoá, nitơ hoá hay mức độ dầu bị nhiễm bẩn, và có thể giảm do độ hoà tan của nhiên liệu vào dầu. Tập hợp các tác dụng như vậy có thể loại trừ lẫn nhau và vì vậy độ nhớt của dầu có thể thay đổi một chút. Việc xem xét các kết quả kiểm tra khác nhau là cần thiết để biết được tình trạng thực của dầu. Một nguyên tắc cơ bản là mức độ tăng hay giảm lớn nhất có thể chấp nhận được của độ nhớt ở 100oC là ± 25% so với giá trị ban đầu. ĐIỂM CHỚP CHÁY: là nhiệt độ mà tại đó hơi tạo ra bị đốt cháy tức thì khi có ngọn lửa xuất hiện trên bề mặt chất lỏng. Các chữ được ghi trong dấu ngoặc như (PMC) - chớp cháy cốc kín, hoặc (COC) - chớp cháy cốc hở là tuỳ theo phương pháp kiểm tra sử dụng dụng cụ Pensky Martens hay Cleverland Open Cup. Thường có sự khác nhau khoảng 20oC giữa hai phương pháp này, nhưng đối với dầu động cơ không có sự ưu tiên đặc biệt nào đối với phương pháp này hay phương pháp kia. Ý nghĩa chính của điểm chớp cháy là chỉ ra mức độ lẫn của nhiên liệu vào dầu, và đó là nguyên nhân làm điểm chớp cháy của dầu bị giảm đi rất nhiều. Với dầu đã sử dụng khả năng lặp lại của phép thử là rất ít nhưng nếu điểm chớp cháy giảm đi 25% (khi đo cùng một phương pháp) so với ban đầu thì chứng tỏ rằng mức độ lẫn nhiên liệu là quá lớn và cần phải thay dầu. CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ 85 / 96 CẶN KHÔNG TAN: là kết quả của các sản phẩm cháy cùng với các chất dạng keo được sinh ra khi bản thân dầu bị biến chất do ôxy hoá và nitơ hoá. Thông thường chỉ ghi nhận được tổng lượng cặn không tan, và lượng cặn lớn nhất có thể chấp nhận được chỉ phụ thuộc vào đặc tính phân tán của dầu, tính chất này thể hiện khả năng của dầu chống lại sự kết tủa. Đối với các loại dầu có tính phân tán thấp hàm lượng cặn không tan nên là <2%, ngược lại dầu có tính chất phân tán cao hơn thì có thể chấp nhận tới 5% hay cao hơn nữa. TRỊ SỐ KIỀM TỔNG (TBN: TOTAL BASE NUMBER): dùng để đo độ kiềm của dầu, biểu thị lượng phụ gia có hiệu quả ở trong dầu, đặc biệt là khả năng chống lại sự ăn mòn hoá học của nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh cao. Trị số này được thể hiện bằng số gram Hydroxit Kali (KOH) tương đương với nó. Một loại dầu mới đưa vào sử dụng sẽ có TBN giảm đi và có xu hướng ổn định ở mức độ xác định tuỳ theo mức độ khắc nghiệt của điều kiện làm việc và tỷ lệ thêm dầu. Nguyên tắc nên áp dụng cho ôtô là nên thay dầu khi trị số TBN giảm xuống 50% so với ban đầu. Trong thực tế, điều này khác đối với động cơ diesel công nghiệp và máy thủy, chỉ yêu cầu đơn giản là trị số TBN ổn định trong quá trình sử dụng, không được giảm xuống dưới 1mg KOH/g (theo ASTM D664) hay 3mg KOH/g (theo ASTM D2896) (mg KOH/g: milligrams of potassium hydroxide per gram), và được công nhận là phù hợp với các động cơ lớn làm việc trong điều kiện tĩnh tại, mục đích để đạt được hiệu quả chống mài mòn hợp lý. HÀM LƯỢNG NƯỚC: theo kinh nghiệm thông thường hàm lượng nước tối đa là 0.5%. Khi hàm lượng nước cao hơn giá trị thông thường này, chứng tỏ rằng đã có nước lọt từ hệ thống làm mát vào trong dầu. CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ 86 / 96 MỨC ĐỘ HÒA TAN NHIÊN LIỆU: bất kỳ động cơ nào chạy bằng nhiên liệu lỏng thì quá trình đốt cháy nhiên liệu trong xylanh cũng chỉ tương đối hoàn toàn, một phần nhỏ nhiên liệu chưa được đốt cháy hết sẽ lọt xuống hoà trộn lẫn với dầu ở trong cácte (crankcase). Hiện tượng này xảy ra ở cả động cơ xăng và động cơ diesel, và tác động chủ yếu ảnh hưởng đến dầu là độ nhớt và điểm chớp cháy bị giảm xuống. Mức độ hoà tan nhiên liệu thường qui định là: Tới 2% thể tích là chấp nhận được; Từ 2% đến 5% thể tích là nhiều, cần phải tìm nguyên nhân và khắc phục. Chưa cần thiết phải thay dầu. Trên 5% thể tích là không thể chấp nhận được. Cần phải tìm nguyên nhân khắc phục (như việc hòa tan nhiên liệu quá mức, hoặc do hỗn hợp nhiên liệu đốt, hoặc do quá nhiều nhiên liệu được đưa vào xylanh, hoặc do điều kiện đốt cháy tồi đã hạn chế quá trình trộn và đốt cháy hỗn hợp). Dầu trở nên đặc do bị ôxy hoá có thể vẫn nằm trong giới hạn cho phép sau khi bị làm loãng đi do sự hoà tan của nhiên liệu. Tuy nhiên dầu đó phải được thay đi. TRỊ SỐ AXÍT TỔNG (TAN: TOTAL ACID NUMBER): theo kết quả tổng hợp, các chất tự nhiên có trong dầu động cơ bao gồm cả hai thành phần kiềm và axít, những thành phần này có thể xác định riêng biệt được. Thành phần axít của các hợp chất tự nhiên ăn mòn yếu hay không ăn mòn được gọi là trị số axít tổng TAN của dầu. TRỊ SỐ AXÍT MẠNH (SAN: STRONG ACID NUMBER): khi loại bỏ được hoàn toàn các chất kiềm có trong dầu thì thành phần axít lúc đó được thể hiện bằng trị số axit mạnh SAN. Điều này chỉ ra rằng dầu đã vượt quá giới hạn sử dụng và nếu tiếp tục sử dụng thì sẽ dẫn đến kết quả mài mòn và tạo cặn. Trị số SAN phải luôn luôn bằng không (SAN = 0). CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ 87 / 96 PHÂN TÍCH QUANG PHỔ: phương pháp kỹ thuật này dùng để phát hiện sự có mặt của một lượng rất nhỏ các kim loại hay các thành phần hoá chất có trong mẫu dầu, và cũng được dùng để xác định hàm hượng kim loại ăn mòn, các chất gây nhiễm bẩn khác cũng như bản chất của các phụ gia trong dầu. Kết quả sẽ được thể hiện bằng một bảng số liệu do máy tính in ra. PHÂN TÍCH BẰNG TIA HỒNG NGOẠI: phương pháp phân tích bằng tia hồng ngoại (IR: Infrared Ray) được dựa trên cơ sở truyền các tia hồng ngoại có dải bước sóng rất rộng qua các mẫu dầu đã và chưa sử dụng. Kết quả cung cấp các “dấu vân tay riêng” của từng mẫu dầu, dựa vào đó có thể so sánh được rất nhanh với những vân tay chuẩn đã tạo ra (nhờ đó biết được ngay những thay đổi chính trong thành phần của dầu). Sự khác biệt trong đồ thị theo trục thẳng đứng là do trong thực tế những tia hồng ngoại truyền qua dầu bẩn kém hơn dầu sạch. CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA DẦU ĐỘNG CƠ 88 / 96 THÀNH PHẦN PHỤ GIA: trong quá trình bảo quản và sử dụng dầu một số thành phần phụ gia bị biến chất. Khi các thành phần bị biến chất chiếm 20% là bình thường nhưng nếu lên đến 50% thì chứng tỏ các phụ gia bị biến chất nghiêm trọng. Nhiệt độ cao là nguyên nhân chính gây ra sự bốc hơi các thành phần nhẹ của dầu, mặt khác có thể phụ gia bị kết tủa trong dầu. Kết quả là nồng độ phụ gia của dầu đã sử dụng cao hơn so với dầu chưa sử dụng. Chưa có trường hợp nào làm phân tích quang phổ để xác định rằng các phụ gia vẫn còn ở trạng thái hoạt động ban đầu. Các kết quả kiểm tra bị hạn chế trong việc xác định mức độ biến chất của dầu, nên trong thực tế sử dụng các nhà sản xuất thường khuyến cáo thay dầu hơn là châm thêm dầu bổ sung. CÁC THÀNH PHẦN MÀI MÒN: lượng kim loại bị mài mòn thay đổi rất khác nhau giữa các loại động cơ khác nhau và chịu ảnh hưởng rất lớn theo tình trạng làm việc cụ thể của động cơ. Các giá trị ở Bảng KTD-1 tiếp sau nêu ra những hướng dẫn cụ thể dựa trên kinh nghiệm chung đối với các chu kỳ thay dầu bình thường. Mỗi giá trị của thành phần kim loại bị mài mòn xác định một trạng thái kỹ thuật của động cơ, bất kỳ một sự thay đổi nào trong các giá trị chuẩn đó là dự báo một sự khởi đầu của một trạng thái kỹ thuật mới của động cơ, yêu cầu công tác bảo dưỡng kỹ thuật phải chú ý tới. Các giá trị của lượng kim loại mài mòn được tính theo phần triệu khối lượng (ppm: parts per million). 0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Sự biến đổi của Độ nhớt ở 100 oC theo độ nhiễm nhiên liệu diesel ĐỘ NHIỄM NHIÊN LIỆU (%) Đ Ộ N H Ớ T (c S t ) 0 2 4 6 8 10 0 50 100 150 200 250 Sự biến đổi của Điểm Chớp cháy Cốc kín (oC) theo độ nhiễm nhiên liệu diesel ĐỘ NHIỄM NHIÊN LIỆU (%) Đ IỂ M C H Ớ P C H ÁY (o C ) THAM CHIẾU TRẠNG THÁI ĐỘNG CƠ THEO KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN KIM LOẠI BỊ MÀI MÒN 89 / 96 BẢNG KTD-1 Thành phần kim loại Các bộ phận bị mài mòn Mức chuẩn (ppm) Giải thích Thép (Fe) Segment, xylanh, cổ trục khuỷu và trục cam, các cam và con đội 50 đến 200  Có thể cao hơn đối với dầu mới hay động cơ sau đại tu. Vượt quá mức cho phép có thể là do sự mài mòn cơ khí hay sự ăn mòn hoá học, cần phải xác định quan hệ giữa tình trạng dầu, điều kiện làm việc và chất lượng nguyên liệu. Đồng (Cu) Bạc đệm Cu-Pb (hợp kim đồng-chì) hay các ống lót có nền là Cu <5 <60  Các động cơ không có bạc đệm Cu-Pb;  Các động cơ có bạc đệm Cu-Pb;  Nếu hàm lượng này cao hơn thì phải kiểm tra sự giảm độ nhớt của dầu hay các chất gây nhiễm bẩn cũng như áp suất dầu động cơ. Nhôm (Al) Piston Al hay các bạc lót bằng hợp kim Al-Sn (hợp kim nhôm-thiếc) <5 <50  Các động cơ không có bạc lót bằng hợp kim Cu-Pb  Các động cơ có bạc lót bằng hợp kim Al-Sn hay Piston Al  Hàm lượng cao hơn có thể do các bạc lót bị mài mòn quá hay piston bị cào xước Crôm (Cr) Các segment được mạ Cr <20  Hàm lượng cao hơn có thể do các segment và ống lót xylanh bị mài mòn quá (còn tiếp) 90 / 96 Thành phần kim loại Các bộ phận bị mài mòn Mức chuẩn (ppm) Giải thích Thiếc (Sn) Bạc lót bằng hợp kim Al-Sn hay là lớp mạ sáng mỏng trên nền bạc Cu-Pb để chạy rà <50  Các động cơ có bạc mạ Sn  Các động cơ có bạc lót bằng hợp kim Al-Sn  Hàm lượng > 50ppm có thể các bạc lót bị mài mòn quá  Làm việc như là Cu Silic (Si) Bụi cát trong môi trường làm việc <20 <100  Trong điều kiện bình thường  Trong điều kiện rất nhiều bụi và thời gian dài hoặc là do sử dụng lọc gió không thích hợp Chì (Pb) Các bạc lót bằng hợp kim Cu-Pb <40  Các động cơ diesel có bạc lót bằng hợp kim Cu-Pb  Hàm lượng >40 ppm có thể các bạc lót bị mài mòn quá  Làm việc như là Cu Boracic (Bo) Bị nhiễm bẩn do hệ thống làm mát Không (0)  Nếu không có Bo trong phụ gia thì sự có mặt của nó có thể là do rỉ từ hệ thống làm mát vào dầu BẢNG KTD-1 (tiếp theo) THAM CHIẾU TRẠNG THÁI ĐỘNG CƠ THEO KẾT QUẢ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN KIM LOẠI BỊ MÀI MÒN CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ TỪ CÁC KẾT QUẢ KIỂM TRA & PHÂN TÍCH DẦU ĐÃ QUA SỬ DỤNG 91 / 96 BẢNG KTD-2 (còn tiếp) 1. Độ nhớt 1.1. Cao 1.1.1 Hàm lượng cặn không tan cao. 1.1.2. Dầu bị ôxy hoá. 1.1.3. Có lẫn nước ở dạng nhũ tương hay cặn bùn. 1.2. Thấp 1.2.1. Bị lẫn nhiên liệu: được xác định nếu điểm chớp cháy thấp. Các nguyên nhân có thể là: - Do rỉ của kim phun ở động cơ diesel. - Carburetor, bướm gió của động cơ xăng hỏng. - Gãy segment. - Nắp soupape mòn. - Nhiên liệu lọt vào cácte do dò rỉ của bơm nhiên liệu hay các đường ống nhiên liệu. - Đặt sai cửa (động cơ xăng). - Các chất gây nhiễm bẩn đã có từ trước khi cấp dầu vào động cơ. 1.2.2. Bị lẫn dầu có độ nhớt thấp. 1.2.3. Sự bể gẫy của phụ gia tăng chỉ số độ nhớt. 2. Điểm chớp cháy 2.1. Cao Có thể có trong thực tế. Kết quả như thế chứng tỏ đã kiểm tra sai hay do truyền đạt kết quả sai. 2.2. Thấp Bị lẫn nhiên liệu. Khả năng nguyên nhân như ở 1.2.1. Nếu điểm chớp cháy hạ mà không kéo theo sự giảm xuống của độ nhớt thì nguyên nhân có thể là một trong những nguyên nhân đã nêu trong 1.1 3. Lọt nhiên liệu Nguyên nhân giống như 1.2.1 CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ TỪ CÁC KẾT QUẢ KIỂM TRA & PHÂN TÍCH DẦU ĐÃ QUA SỬ DỤNG 92 / 96 BẢNG KTD-2 (tiếp theo) (còn tiếp) 4. Các cặn không tan 4.1. Pentane Sự tăng lên của hàm lượng cặn không tan trong Pentane là do: 4.1.1. Các hợp chất Cacbonat của quá trình đốt cháy nhiên liệu và dầu nhờn (điều này thường thấy ở tất cả các động cơ nhưng hàm lượng chấp nhận được thì phải tuỳ thuộc vào đặc tính của dầu). 4.1.2. Các mạt kim loại do mài mòn. Nếu hàm lượng cặn tăng lên không bình thường là do nguyên nhân: 4.1.3. Rò rỉ kim phun nhiên liệu; 4.1.4. Động cơ bị quá tải ở số vòng quay thấp; 4.1.5. Đốt cháy kém: (i) Tỉ lệ không khí và nhiên liệu không đúng; (ii) Lọc gió bị tắc; (iii) Chỉnh suopape chưa đúng; (iv) Thời điểm đánh lửa hay phun chưa đúng; 4.1.6. Liên tục bị quá tải ở số vòng quay thấp. 4.1.7. Segment bị mòn quá hay bị gãy. 4.1.8. Lọc dầu nhờn làm việc không hiệu quả hay bảo dưỡng lọc chưa đúng yêu cầu kỹ thuật. 4.1.9. Sự mài mòn động cơ tăng mạnh. 4.1.10. Dầu có tính phân tán không phù hợp với điều kiện sử dụng. 4.2. Benzene Trong điều kiện làm việc bình thường cặn không tan trong Benzene tăng tỷ lệ với cặn không tan trong Pentane. Nếu có dấu hiệu khác nhau là do sự oxy hoá dầu gây ra bởi: 4.2.1. Quá nóng; 4.2.2. Dầu quá nhiều bọt; 4.2.3. Dầu sử dụng quá lâu; CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ TỪ CÁC KẾT QUẢ KIỂM TRA & PHÂN TÍCH DẦU ĐÃ QUA SỬ DỤNG 93 / 96 BẢNG KTD-2 (tiếp theo) 5. Axit mạnh Sự xuất hiện của các axit mạnh dẫn đến sự ăn mòn và mài mòn mạnh ở động cơ. Điều này làm giảm chất lượng của các phụ gia tẩy rửa và hậu quả là dầu bị mất khả năng phân tán tẩy rửa. Nguyên nhân là do các sản phẩm của quá trình cháy lọt qua các segment xuống cácte dầu, các phụ gia cũng bị phân huỷ do việc dùng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao. Trong động cơ chạy bằng khí gas tỷ lệ pha trộn giữa không khí và nhiên liệu cần được điều chỉnh lại. 6. Trị số TBN thấp Nguyên nhân như đã trình bày ở phần 5. Ở những nơi mà trị số TBN bị giảm quá nhanh nên sử dụng dầu nhờn có độ kiềm cao. 7. Hàm lượng nước Một lượng nhỏ nước lẫn vào dầu động cơ là do sự ngưng tụ của hơi nước trong cácte dầu. Ý nghĩa của hàm lượng nước cao 0.5% là ở chỗ nó liên quan tới một số nguyên nhân ví dụ như sự tạo cặn bùn trong dầu, sự ảnh hưởng tới các đặc tính của dầu, và sự bốc hơi ở nhiệt độ cao gây ra thiếu dầu. Hàm lượng nước trong dầu vượt quá giới hạn nguyên nhân hầu như chắn chắc là do nước lọt vào từ két nước, nhưng cũng có khả năng là nước bị ngưng trong cácte do lỗ thông hơi của cácte bị tắc hay bộ phận lọc ly tâm trên các thiết bị công nghiệp bị trục trặc kỹ thuật. THAM CHIẾU VỀ CHẤT LƯỢNG DẦU ĐỘNG CƠ DIESEL TỪ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH & KIỂM TRA DẦU ĐÃ QUA SỬ DỤNG 94 / 96 Chỉ tiêu kiểm tra Giá trỊ chấp nhận Giá trỊ nguy hiểm Độ nhớt ở 100oC, mm2/s (cSt) Dầu vẫn còn trong giới hạn phân loại SAE Giảm 25% hay tăng 35% so với giá trị ban đầu Hàm lượng nước (% thể tích) 0.20 0.50 hoặc nước tách ra Độ hoà tan nhiên liệu (% thể tích) 2 >5 Hợp chất Cacbonat (%) 2 >3 Trị số Axít mạnh SAN 0 Xuất hiện axít mạnh Trị số Kiềm tổng TBN (mg KOH/g) >50% giá trị ban đầu <2 Nhiệt độ chớp cháy (oC) Giảm 25oC so với giá trị ban đầu 150oC (nổ cacte dầu) Cặn không tan trong Pentane (% trọng lượng) 6 Cặn không tan trong Toluene (% trọng lượng) 3 Kim loại mài mòn (mg/kg; ppm) Fe Sn Si Al Pb Cu Cr 60 15 15 10 25 15 15 120 30 30 20 75 30 30 THAM KHẢO: BẢNG ĐỐI CHIẾU PHÂN CẤP DẦU NHỜN 95 / 96 “AP SAIGON PETRO” LÀ SỰ ĐẢM BẢO CHẮC CHẮN VỀ UY TÍN TRONG KINH DOANH, CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM, GIÁ CẢ LUÔN HỢP LÝ, ĐA DẠNG VỀ HÀNG HÓA & DỊCH VỤ, và là NỀN TẢNG BÔI TRƠN CHO SỰ PHÁT TRIỂN BỀN LÂU! AP SAIGON PETRO JSC, CHÚNG TÔI LÀ AI GIỮA CÁC NHÀ SẢN XUẤT & PHÂN PHỐI DẦU MỠ NHỜN TRÊN THỊ TRƯỜNG? 96 / 96Copyright © 2010 AP SAIGON PETRO JSC