Dầu động cơ ô tô là gì?

Dầu động cơ

Dầu động cơ hoạt động trong điều kiện cực kỳ khó khăn. Các chất bôi trơn khác được sử dụng trong ô tô, dầu hộp số và mỡ bôi trơn, thực hiện các chức năng của chúng dễ dàng hơn chưa từng có. Mà không làm mất các thuộc tính cần thiết. Bởi vì chúng làm việc trong một môi trường tương đối đồng nhất, ít nhiều có nhiệt độ, áp suất và ứng suất không đổi. Chế độ động cơ bị "rệu rã". Cùng một phần dầu chịu ứng suất nhiệt và cơ học mỗi giây. Bởi vì các điều kiện bôi trơn cho các thành phần động cơ khác nhau là không giống nhau. Ngoài ra, dầu máy còn tiếp xúc với hóa chất. Oxy, các khí khác, các sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu, cũng như bản thân nhiên liệu, chắc chắn sẽ đi vào dầu, mặc dù với số lượng rất nhỏ.

Chức năng của dầu động cơ.

Giảm ma sát giữa các bộ phận tiếp xúc, giảm mài mòn và chống mài mòn các bộ phận cọ xát. Làm kín các khe hở, đặc biệt là giữa các bộ phận của nhóm xylanh-piston, ngăn chặn hoặc giảm thiểu sự xâm nhập của khí từ buồng đốt. Bảo vệ các bộ phận khỏi bị ăn mòn. Để loại bỏ nhiệt từ các bề mặt ma sát. Loại bỏ các bộ phận mòn khỏi vùng ma sát, do đó làm chậm quá trình hình thành cặn trên bề mặt các bộ phận động cơ. Một số đặc điểm chính của dầu. Độ nhớt là một trong những đặc tính quan trọng nhất của dầu. Dầu động cơ, giống như hầu hết các chất bôi trơn, thay đổi độ nhớt của chúng tùy thuộc vào nhiệt độ của chúng. Nhiệt độ càng thấp thì độ nhớt càng cao và ngược lại.

Dầu động cơ và khởi động lạnh

Để đảm bảo động cơ khởi động nguội, hãy dẫn động trục khuỷu bằng bộ khởi động và bơm dầu qua hệ thống bôi trơn. Ở nhiệt độ thấp, độ nhớt không được quá cao. Ở nhiệt độ cao, dầu không cần phải có độ nhớt quá thấp để tạo màng dầu bền giữa các bộ phận ma sát và áp suất hệ thống cần thiết. Chỉ số độ nhớt. Một chỉ số đặc trưng cho sự phụ thuộc của độ nhớt dầu vào sự thay đổi nhiệt độ. Đây là một đại lượng không có thứ nguyên, tức là nó không được đo bằng bất kỳ đơn vị nào, nó chỉ là một con số. Chỉ số độ nhớt của dầu động cơ càng cao thì phạm vi nhiệt độ mà dầu cho phép động cơ hoạt động càng rộng. Đối với dầu khoáng không có phụ gia tạo nhớt, chỉ số độ nhớt là 85-100. Dầu có phụ gia tạo nhớt và các thành phần tổng hợp có thể có chỉ số độ nhớt từ 120-150. Đối với dầu có độ nhớt thấp được tinh chế sâu, chỉ số độ nhớt có thể đạt tới 200.

Dầu động cơ. Điểm sáng

Điểm sáng. Chỉ báo này đặc trưng cho sự hiện diện của các phần sôi trong dầu và theo đó, có liên quan đến sự bay hơi của dầu trong quá trình vận hành. Đối với dầu tốt, điểm chớp cháy phải trên 225 ° C. Trong trường hợp dầu kém chất lượng, các phân đoạn có độ nhớt thấp sẽ bay hơi và cháy nhanh chóng. Điều này dẫn đến mức tiêu thụ dầu cao và suy giảm các đặc tính ở nhiệt độ thấp. Số cơ sở, tbn. Cho biết tổng độ kiềm của dầu, bao gồm cả độ kiềm được sử dụng bởi chất tẩy rửa và chất phân tán có tính kiềm. TBN đặc trưng cho khả năng của một loại dầu trong việc trung hòa các axit có hại xâm nhập vào nó trong quá trình vận hành động cơ và chống lại sự đóng cặn. TBN càng thấp, các chất phụ gia hoạt tính càng ít còn lại trong dầu. Hầu hết các loại dầu động cơ xăng thường có TBN từ 8 đến 9, trong khi dầu động cơ diesel thường nằm trong khoảng từ 11 đến 14.

Dầu động cơ số cơ sở

Khi dầu động cơ đang chạy, chắc chắn TBN sẽ giảm và các chất phụ gia trung hòa được kích hoạt. TBN giảm đáng kể dẫn đến ăn mòn axit cũng như bám bẩn các bộ phận bên trong động cơ. Số axit, tan. Số axit là thước đo sự hiện diện của các sản phẩm oxy hóa trong dầu động cơ. Giá trị tuyệt đối càng thấp thì dầu động cơ càng tốt. Và cuộc sống còn lại của anh ấy càng nhiều. Sự gia tăng TAN cho thấy dầu bị oxy hóa do tuổi thọ và nhiệt độ vận hành lâu dài. Tổng số axit được xác định để phân tích tình trạng của dầu động cơ, như một chỉ số về trạng thái ôxy hóa của dầu và sự tích tụ của các sản phẩm đốt cháy nhiên liệu có tính axit.

Các phân tử của dầu khoáng và dầu tổng hợp từ dầu động cơ

Dầu là những hiđrocacbon với một số nguyên tử cacbon cụ thể. Các nguyên tử này có thể được liên kết bằng cả chuỗi dài và thẳng hoặc phân nhánh, ví dụ như vương miện của cây. Xích càng thẳng thì tính dầu càng tốt. Theo phân loại của Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ, dầu gốc được chia thành năm loại. Nhóm I, dầu gốc thu được bằng cách tinh chế chọn lọc và tẩy giun bằng dung môi khoáng thông thường. Nhóm II, dầu gốc tinh chế với hàm lượng chất thơm và parafin thấp, tăng độ ổn định oxy hóa. Dầu đã qua xử lý hydro, dầu khoáng cải tiến.
Nhóm III, dầu gốc có chỉ số độ nhớt cao hydrocracked xúc tác, công nghệ HC.

Sản xuất dầu động cơ

Trong quá trình xử lý đặc biệt, cấu trúc phân tử của dầu được cải thiện. Như vậy, tính chất của dầu gốc nhóm III tương tự như dầu gốc tổng hợp nhóm IV. Không phải ngẫu nhiên mà nhóm dầu này lại thuộc loại dầu bán tổng hợp. Và một số công ty thậm chí còn đề cập đến dầu gốc tổng hợp. Nhóm IV, dầu gốc tổng hợp dựa trên polyalphaolefin, PAO. Các polyalphaolefin thu được từ quá trình hóa học có các đặc điểm của một thành phần đồng nhất. Độ bền oxy hóa rất cao, chỉ số độ nhớt cao và không có các phân tử parafin trong thành phần của chúng. Nhóm V, các loại dầu gốc khác không có trong các nhóm trước. Nhóm này bao gồm các loại dầu gốc tổng hợp khác và dầu gốc thực vật. Thành phần hóa học của gốc khoáng phụ thuộc vào chất lượng của dầu, phạm vi sôi của các phân đoạn dầu đã chọn, cũng như các phương pháp và mức độ tinh chế.

Dầu động cơ khoáng

Cơ sở khoáng sản là rẻ nhất. Nó là một sản phẩm để chưng cất trực tiếp dầu, bao gồm các phân tử có độ dài khác nhau và cấu trúc khác nhau. Do tính không đồng nhất này, độ nhớt không ổn định, tính chất nhiệt độ, độ bay hơi cao, độ bền oxy hóa thấp. Dầu gốc khoáng, loại dầu động cơ phổ biến nhất trên thế giới. Hỗn hợp bán tổng hợp của dầu gốc khoáng và tổng hợp có thể chứa 20 đến 40% "tổng hợp". Không có yêu cầu đặc biệt nào đối với các nhà sản xuất dầu nhớt bán tổng hợp về lượng dầu gốc tổng hợp trong dầu động cơ thành phẩm. Cũng không có chỉ dẫn nào về thành phần tổng hợp, dầu gốc Nhóm III hoặc Nhóm IV, nên được sử dụng trong sản xuất dầu nhờn bán tổng hợp. Theo đặc tính của chúng, các loại dầu này chiếm vị trí trung gian giữa dầu gốc khoáng và dầu tổng hợp, tức là tính chất của chúng tốt hơn dầu gốc khoáng thông thường nhưng lại kém hơn dầu tổng hợp. Về giá cả, những loại dầu này rẻ hơn nhiều so với dầu tổng hợp.

Dầu động cơ tổng hợp

Dầu tổng hợp có đặc tính độ nhớt-nhiệt độ rất tốt. Trước hết, nó có nhiệt độ đông đặc thấp hơn nhiều, -50 ° C -60 ° C so với khoáng chất, và chỉ số độ nhớt rất cao. Điều này giúp việc khởi động động cơ trong thời tiết lạnh giá dễ dàng hơn nhiều. Thứ hai, chúng có độ nhớt cao hơn ở nhiệt độ hoạt động trên 100 ° C. Do đó, màng dầu ngăn cách các bề mặt ma sát không bị vỡ trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. Các lợi ích khác của dầu tổng hợp bao gồm cải thiện độ ổn định cắt. Do tính đồng nhất của cấu trúc, độ bền nhiệt oxy hóa cao. Đó là, xu hướng hình thành cặn và vecni thấp. Màng trong suốt, rất bền, thực tế không hòa tan được áp dụng cho bề mặt nóng được gọi là vecni oxy hóa. Cũng như ít bay hơi và tiêu hao chất thải so với dầu khoáng.

Phụ gia dầu động cơ

Điều quan trọng nữa là chất tổng hợp yêu cầu phải đưa vào một lượng tối thiểu các chất phụ gia làm đặc. Và đặc biệt các giống chất lượng cao của nó hoàn toàn không yêu cầu các chất phụ gia như vậy. Do đó, các loại dầu này rất ổn định, vì các chất phụ gia bị phá hủy trước. Tất cả các đặc tính này của dầu tổng hợp giúp giảm tổn thất cơ học tổng thể của động cơ và giảm mài mòn các bộ phận. Ngoài ra, tài nguyên của chúng còn vượt quá tài nguyên khoáng sản từ 5 lần trở lên. Yếu tố chính hạn chế việc sử dụng dầu tổng hợp là giá thành cao. Chúng đắt gấp 3-5 lần so với khoáng sản. Và đặc biệt là loại chất lượng cao của nó hoàn toàn không yêu cầu các chất phụ gia như vậy nên các loại dầu này rất ổn định.

Phụ gia chống mài mòn cho dầu động cơ

Phụ gia chống mài mòn. Chức năng chính là chống mài mòn các bộ phận ma sát của động cơ ở những nơi không thể hình thành màng dầu có độ dày cần thiết. Chúng hoạt động bằng cách hấp thụ một bề mặt kim loại và sau đó phản ứng hóa học với nó trong quá trình tiếp xúc kim loại với kim loại. Hoạt động càng nhiều, nhiệt lượng tỏa ra càng nhiều trong quá trình tiếp xúc này, tạo ra một lớp màng kim loại đặc biệt có tính chất "trượt". Điều này ngăn cản sự mài mòn. Chất ức chế oxy hóa, bổ sung chất chống oxy hóa. Trong quá trình hoạt động, dầu động cơ thường xuyên tiếp xúc với nhiệt độ cao, không khí, oxy và các oxit nitơ. Nguyên nhân khiến nó bị oxy hóa, phá vỡ các chất phụ gia và đặc lại. Các chất phụ gia chống oxy hóa làm chậm quá trình oxy hóa dầu và không thể tránh khỏi sự hình thành cặn tích cực sau nó.

Dầu động cơ - nguyên lý hoạt động

Nguyên tắc hoạt động của chúng là phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao với các sản phẩm gây ra quá trình oxy hóa dầu. Chúng được chia thành các chất phụ gia ức chế hoạt động theo tổng lượng dầu. Và các chất phụ gia oxy hóa nhiệt thực hiện các chức năng của chúng trong lớp làm việc trên các bề mặt được nung nóng. Chất ức chế ăn mòn được thiết kế để bảo vệ bề mặt của các bộ phận động cơ khỏi bị ăn mòn do axit hữu cơ và axit khoáng hình thành trong quá trình oxy hóa dầu và phụ gia. Cơ chế hoạt động của chúng là hình thành lớp màng bảo vệ trên bề mặt các bộ phận và trung hòa axit. Chất ức chế rỉ sét được dùng chủ yếu để bảo vệ thành xi lanh, pít-tông và xéc-măng bằng thép và gang. Cơ chế hoạt động cũng tương tự như vậy. Chất ức chế ăn mòn thường bị nhầm lẫn với chất chống oxy hóa.

Dầu động cơ và chất chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa, như đã đề cập ở trên, bảo vệ dầu khỏi quá trình oxy hóa. Bề mặt của các bộ phận kim loại được chống ăn mòn. Chúng góp phần hình thành một lớp màng dầu bền chắc trên kim loại. Điều đó bảo vệ nó khỏi tiếp xúc với axit và nước, những chất luôn có trong thể tích của dầu. Bổ ngữ ma sát. Họ đang ngày càng cố gắng sử dụng các loại dầu có chất điều chỉnh ma sát cho các động cơ hiện đại. Điều đó có thể làm giảm hệ số ma sát giữa các bộ phận ma sát để có được loại dầu tiết kiệm năng lượng. Các chất điều chỉnh ma sát nổi tiếng nhất là graphit và molypden disulfide. Chúng rất khó sử dụng trong các loại dầu hiện đại. Vì những chất này không tan trong dầu và chỉ có thể phân tán dưới dạng hạt nhỏ. Điều này đòi hỏi phải đưa thêm các chất phân tán và chất ổn định phân tán vào dầu, nhưng điều này vẫn không cho phép sử dụng các loại dầu này trong một thời gian dài.

Chất lượng dầu động cơ

Do đó, các este axit béo tan trong dầu hiện thường được sử dụng làm chất điều chỉnh ma sát. Có khả năng bám dính rất tốt vào bề mặt kim loại và tạo thành một lớp phân tử giảm ma sát. Để tạo thuận lợi cho việc lựa chọn dầu có chất lượng cần thiết cho một loại động cơ cụ thể và các điều kiện hoạt động của nó, tồn tại các hệ thống phân loại. Hiện nay, có một số hệ thống phân loại cho dầu động cơ: API, ILSAC, ACEA và GOST. Trong mỗi hệ thống, dầu động cơ được chia thành nhiều dòng và loại tùy theo chất lượng và mục đích sử dụng. Các loạt và danh mục này được khởi xướng bởi các tổ chức quốc gia và quốc tế về nhà máy lọc dầu và nhà sản xuất ô tô. Mục đích và mức chất lượng là trọng tâm của các loại dầu. Ngoài các hệ thống phân loại được chấp nhận chung, còn có các yêu cầu và thông số kỹ thuật của nhà sản xuất ô tô. Ngoài việc phân loại dầu theo chất lượng, hệ thống phân cấp độ nhớt SAE cũng được sử dụng.