Dầu nhớt hay dầu nhờn là một chất phụ gia của máy móc. Chúng có nhiệm vụ bôi trơn và bảo vệ cho động cơ hoạt động. Thành phần của dầu nhờn gồm dầu gốc và các chất phụ gia như: Các chất chống gỉ, chất giảm bọt khí, chống ăn mòn…
Tùy vào các loại xe và các hãng sản xuất mà người ta cho ra những sản phẩm dầu nhờn khác nhau. Nhưng đây được xem là một trong những sản phẩm quan trọng nhất cho các thiết bị máy khi hoạt động.
Dầu nhớt tiếng anh là gì? tạm dịch: Lubricant
Dễ hiểu hơn: dầu nhờn gồm DẦU GỐC và PHỤ GIA. “Thông thường, hàm lượng phụ gia đưa vào là 0,01 – 5%” .
=> Dầu gốc chiếm 95% – 99,9%
Dầu gốc là dầu thu được sau quá trình chế biến, xử lý tổng hợp bằng các quá trình xử lý vật lý và hóa học. Dầu gốc thông thường gồm có 3 loại là: dầu thực vật, dầu khoáng và dầu tổng hợp.
- Dầu thực vật chỉ dùng trong một số trường hợp đặc biệt. Nó chủ yếu là phối trộn với dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp để đạt được một số chức năng nhất định. Nhưng ngày nay người ta thường sử dụng dầu khoáng hay dầu tổng hợp là chủ yếu. Với tính chất ưu việt như giá thành rẻ, sản phẩm đa dạng và phong phú, dầu khoáng đã chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực sản xuất dầu nhờn, nhưng dầu tổng hợp cũng được quan tâm nhiều bởi tính chất ưu việt của nó”
- Hiện tại bây giờ khi nhắc đến dầu gốc người ta sẽ nghĩ ngay đến dầu gốc khoáng và dầu gốc tổng hợp.
- Dầu gốc thì lại được chia ra làm 3 loại xếp dần theo cấp độ chất lượng giảm dần thì: dầu gốc tổng hợp, dầu gốc bán tổng hợp, và dầu gốc khoáng.
Tìm hiểu dầu nhớt từ A-Z [Kiến thức tổng hợp]
- Dầu gốc nhóm I: được sản xuất với các quá trình xử lý bằng dung môi, có hàm lượng lưu huỳnh >0.03% (300 ppm), thành phần parrafinic; napthenic (cấu trúc mạch hở hay có vòng no) thấp hơn 90%. Như vậy thành phần aromatic (vòng không no) cho phép đến hơn 10%, tuy nhiên đối với loại dầu này thì thành phần aromatic chỉ từ 1-2%. Chỉ số độ nhớt từ 80-120, nhưng thông dụng nhất hiện nay là 100 +/-2 tuỳ theo phân đoạn.
- Dầu gốc nhóm II: được sản xuất ngoài xử lý bằng dung môi có thêm quá trình xử lý bằng hydro nên hiện nay: hàm lượng lưu huỳnh
- Dầu gốc nhóm III: được sản xuất ngoài xử lý bằng dung môi có thêm quá trình xử lý cracking mạch bằng hydro nên chỉ số độ nhớt rất cao (khoảng 120-135), không phát hiện ra lưu huỳnh và aromatic. Nhưng nhược điểm là Độ nhớt động học (ở 100 độ C và 40 độ C) rất thấp.
- Dầu gốc nhóm IV: hay dầu gốc PAO (Poly AlphaOlefine) là Dầu gốc tổng hợp toàn phần. Dầu gốc tổng hợp toàn phần có tính chất rất cao cấp như: chỉ số độ nhớt rất cao (>145), không có lưu huỳnh hay aromatic.
- Dầu gốc nhóm V: là các loại khác loại trên nhưng được tổng hợp như : ester, di-ester, poly buten poly alpha glycol…có tính chất rất cao cấp: chỉ số độ nhớt rất cao, bền nhiệt…
- Dầu gốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp và aromatic thấp thì bền oxy hoá và bền nhiệt…
- Do trước đây với hạn chế của dầu gốc nhóm I, người ta pha thêm dầu gốc nhóm III để tăng tính kháng oxy hoá và quan trọng hơn là hạn chế tính bay hơi của dầu động cơ. Lý do đó người ta pha khoảng 30% dầu gốc nhóm I để tạo ra loại dầu nhớt Bán tổng hợp (Semi synthetic/ Synthetic based).
- Hiện nay trước khuynh hướng sử dụng dầu có tính tiết kiệm nhiên liệu nên các nhà sản xuất hay sử dụng dầu gốc nhóm II và nhóm III để pha chế dầu nhớt cho động cơ. Các loại dầu này thường có độ nhớt thấp : 5W-XX, 10W-XX hay 0W-XX nên các hãng thường quảng cáo là Dầu tổng hợp.
- Hiện nay khuynh hướng các hãng sản xuất dầu gốc chuyển đổi sang sản xuất dầu gốc nhóm II và nhóm III nên nguồn cung dầu nhóm I không dồi dào như trước. Giá dầu gốc nhóm II gần tương đương dầu gốc nhóm I, nhóm III cao hơn nhóm II và nhóm I khoảng 4.000 VND/Lít.
- Trong khi đó, một loại “Dầu nhớt tổng hợp” Gốc khoáng trên thị trường sẽ cao hơn loại dầu nhớt động cơ gốc khoáng khoảng 80.000 VND/Lít ( 20 lần). Dầu gốc nhóm II pha chế dầu nhớt động cơ (chỉ số độ nhớt khoảng 115) hiện nguồn cung rất dồi dào và cũng được thổi phồng lên ” Bán tổng hợp“.
Ảnh hưởng của dầu gốc đến chất lượng của dầu nhờn thành phẩm:
- Dầu gốc khoáng (Mineral): dầu khoáng được tách ra từ dầu thô qua quá trình lọc hóa dầu; có chi phí sản xuất thấp và chất lượng trung bình.
- Dầu gốc tổng hợp (fully synthetic): dầu tổng hợp được chế biến từ việc tổng hợp (qua quá trình xử lý hóa học, vật lý); các thành phần của hydrocacbon từ dầu thô hoặc các chất liệu khác. ƯU ĐIỂM: có khoảng nhiệt độ hoạt đông rộng, thời gian thay dầu kéo dài; ít tiêu hao và bảo vệ động cơ tốt hơn nhưng chi phí sản xuất cao.
- Dầu gốc bán tổng hợp (semi synthetic): dầu bán tổng hợp có thành phần pha trộn giữa dầu khoáng và dầu tổng hợp (chiếm khoảng 10%); chi phí sản xuất hợp lý cho chất lượng tương đối tốt.
Lâu nay chúng ta vẫn thường sử dụng dầu nhớt mà ít khi để ý đế các thành phần có trong dầu nhớt . Vậy hãy tìm hiểu xem dầu nhớt có các thành phần như thế nào và điều gì quyết định đến chất lượng của dầu nhớt.
Đa phần các loại dầu nhớt trên thị trường hiện nay đều được pha chế từ các loại dầu gốc và các chất phụ gia. Trong đó bao gồm dầu gốc ( thường chiếm tỷ lệ từ 70-90% khối lượng của dầu thành phẩm) còn lại là các chất phụ gia.
Dựa vào thành phần của dầu gốc ta có thể chia dầu nhớt làm 3 loại xin nhắc lại gồm:
1. Dầu gốc khoáng
- Dầu khoáng được tách ra từ dầu thô qua quá trình lọc hóa dầu, có chi phí sản xuất thấp.
2. Dầu gốc tổng hợp (fully synthetic)
- Dầu tổng hợp được chế biến từ việc tổng hợp (qua quá trình xử lý hóa học, vật lý) các thành phần của hydrocacbon từ dầu thô hoặc các chất liệu khác. ƯU ĐIỂM: có khoảng nhiệt độ hoạt đông rộng, thời gian thay dầu kéo dài, ít tiêu hao và bảo vệ động cơ tốt hơn nhưng chi phí sản xuất cao.
3. Dầu gốc bán tổng hợp (semi synthetic)
- Dầu bán tổng hợp có thành phần pha trộn giữa dầu gốc khoáng và dầu tổng hợp (chiếm khoảng 10%), chi phí sản xuất hợp lý cho chất lượng tương đối tốt.
Các chất phụ gia có trong dầu nhớt thường chiếm khoảng 10-30% lượng dầu thành phẩm. Các chất phụ gia chính bao gồm:
1. Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt
- là các Polymer (chỉ có trong các loại dầu nhớt đa cấp) giúp cho dầu nhớt hoạt động ở trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau.
2. Phụ gia chống oxy hóa
- làm chậm quá trình oxy hóa, khắc phục hiện tượng cháy vòng găng,giảm ăn mòn chi tiết và tạo cặn…
3. Phụ gia chống mài mòn
- tăng khả năng bám dính trên bề mặt kim loại nhằm giảm sự cọ sát trong quá trình làm việc của động cơ.
4. Phụ gia tẩy rửa
- ngăn cản,loại trừ các cặn không tan trong dầu, cặn sạn,cacbon và các hợp chất chì trong các bộ phận của động cơ đốt trong…
5. Phụ gia phân tán
- ngăn ngừa làm chậm quá trình tạo cặn và lắng đọng trong điều kiện nhiệt độ thấp.
6. Phụ gia ức chế ăn mòn
- làm giảm việc tạo thành các peoxit hữu cơ, axit và các thành phần oxy hóa khác làm xuống cấp dầu động cơ.
7. Phụ gia biến tính ,giảm ma sát
- làm tăng độ bền của màng dầu, giữ bề mặt kim loại tách rời nhau,ngăn không cho lớp dầu bị phá hoại trong điều kiện tải trọng lớn hoặc nhiệt độ cao.
8. Phụ gia ức chế gỉ
- Chống gỉ khi động cơ ngừng hoạt động trong thời gian dài.
9. Phụ gia hạ điểm đông đặc
- Ở nhiệt độ thấp thì khả năng lưu động của dầu sẽ giảm, vì vậy phụ gia hạ điểm đông đặc nhằm hạ thấp nhiệt độ đông đặc của dầu.
10. Phụ gia ức chế tạo bọt
- Bọt do không khí trộn mạnh vào dầu nhớt làm ảnh hưởng xấu đến tính chất bôi trơn,làm tăng sự oxy hóa của chúng,ngăn cản sự lưu thông của dầu gây ra hiện tượng bôi trơn không đầy đủ. Để tránh sự tạo bọt người ta sử dụng phụ gia chống tạo bọt.
Các chuyên gia đưa ra các tiêu chuẩn cơ bản của dầu nhớt gồm 3 tiêu chuẩn chính: tiêu chuẩn API, tiêu chuẩn JASO, tiêu chuẩn ACEA, độ nhớt SAE.
“API (chữ viết tắt của American Petroleum Institute) đây là hiệp hội dầu khí Hoa Kỳ. Cấp hiệu năng API cũng tương đương với tiêu chuẩn ACEA của Châu Âu. Là phân cấp chất lượng dầu nhờn của hiệp hội dầu khí Hòa Kỳ.
- Cấp chất lượng của API cho động cơ xăng là SA, SB, SC, SE, SF, SG, … đến cấp mới nhất hiện nay là API SN.
- Cấp chất lượng API cho động cơ diesel ký hiệu là CA, CB, CC, CD, …đến cấp mới nhất là CK.
- Trong đó chữ cái cuối dùng để phân biệt các cấp và được xếp theo bảng chữ cái, chữ cái càng đứng sau thì biểu thị cho phẩm cấp càng cao hơn. Ví dụ phẩm cấp API SN thì cao hơn SM ; SM cao hơn SL.”
Lưu ý quan trọng: Tuyệt nhiên ở đây các bạn không nên hiểu lầm rằng cứ loại dầu nào có in chữ SN thì đó là sản phẩm đó tốt nhất, vì sao ?
=> Vì chất lượng dầu nhờn phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của DẦU GỐC ( chiếm 95%-99,9%)
- Ví dụ:
- Giống như chiếc điện thoại của bạn chỉ số API là hệ điều hành Android, Dầu gốc là phần cứng của điện thoại.
- Bạn không thể nào kết luận rằng chiếc máy tính chạy Android 9 là ngon hơn chiếc điện thoại sử dụng Adroid 7. Chủ yếu là phần cứng như thế nào, có đủ độ mạnh để xử lí công việc ra sao.
- Vậy nên dầu gốc đó là dầu gốc khoáng có chỉ số API là SN đi nữa thì vẫn không bằng dầu gốc bán tổng hợp có API là SA hoặc dầu gốc tổng hợp API là SA.
- JASO (chữ viết tắt của Japanese Automotive Standards Organization) đây là tổ chức chứng nhận tiêu chuẩn ôtô của Nhật Bản. Có nhiều tiêu chuẩn của JASO, tuy nhiên đối với loại xe 4 thì XE SỐ là JASO MA, XE GA là JASO MB , còn xe 2 thì là JASO FC.
- “SAE (chữ viết tắt của Society of Automotive Engineers) dịch là hiệp hội kỹ sư tự động hóa, để dễ hiểu thì các công ty dầu nhớt gắn liền với tiếng Việt cho dễ nhớ là “Độ nhớt”. Độ nhớt phân ra làm 2 loại: đơn cấp và đa cấp.
- Dầu đơn cấp : thường chỉ có ký hiệu SAE 40, SAE 50. Các loại nhớt đơn cấp chỉ bảo đảm là đạt độ nhớt ở nhiệt độ cao như yêu cầu để bôi trơn động cơ. Còn khi nhiệt độ xuống thấp (khi động cơ chưa hoạt động) thì dầu đơn cấp có thể quá đặc gây khó khăn cho việc khởi động và lưu thông dầu nhớt đến các bộ phận động cơ.”
- Dầu đa cấp: Khắc phục nhược điểm của dầu đơn cấp, các loại dầu nhớt có độ nhớt đa cấp như SAE 10W-30 ; 15W-40 và 20W-50 được phát triển và đưa vào sử dụng ngày càng rộng rãi. Chữ W được cho là viết tắt của “Winter – mùa đông” chỉ khả năng khởi động khi trời lạnh. Nhớt đa cấp vừa bảo đảm độ nhớt phù hợp để bôi trơn tốt động cơ ở nhiệt độ cao vừa bảo đảm nhớt không quá đặc ở nhiệt độ thấp nhằm giúp xe dễ khởi động và vận hành.
- “Chữ số đứng trước “W” dùng để chỉ khoảng nhiệt độ mà dầu đó giúp động cơ khởi động tốt. Nhiệt độ đó được xác định bằng cách lấy 30 trừ đi con số đó nhưng ở nhiệt độ âm. Chẳng hạn dầu 20W-50 khởi động tốt ở -10 độC. Dầu 10W-30 khởi động tốt ở -20 độC.
- Đứng sau chữ “W” ở loại dầu đa cấp có thể là chữ 40, 50 hoặc 60. Thông thường, số càng to thì độ nhớt càng lớn và ngược lại.
- Tóm lại độ nhớt ở đây cũng khá quan trọng, nên nhớ sản phẩm mình sử dụng là đa cấp hay đơn cấp.
- Nếu là nhớt đa cấp thì nên nhớ thêm rằng chữ số trước “W” còn biểu thị khả năng khới động, chữ số càng nhỏ thì biên độ nhiệt cao giúp xe khởi động dễ dàng và ngược lại.
- Chữ số đằng sau “W” càng lớn thì càng đặc, càng nhỏ thì càng loãng:
- Khi đi phượt nên chọn nhớt đặc hơn vì khi đi phượt thì máy sẽ nóng dầu nhớt sẽ loãng ra là vừa, không nên chọn nhớt loãng khi đi phượt vì nó sẽ gây ra hiện tượng “gào máy”.
- Đi trong thành phố thì chọn dầu loãng hơn để xe dễ khởi động sau khi ngừng trước đèn giao thông.
- ACEA ( tên tiếng Anh là Association des Constructeurs Europeens d’Automobiles) là hiệp hội của các nhà sản xuất ô tô Châu Âu. Tương tự API, ACEA cũng ban hành các tiêu chuẩn phân cấp chất lượng cho các loại dầu nhớt sử dụng trong các loại động cơ.
- Tiêu chuẩn ACEA là chỉ tiêu đánh giá chất lượng của dầu nhớt dành cho động cơ xăng và động cơ diesel vô cùng khắt khe về khí thải do hiệp hội dầu nhớt Châu âu ban hành.
- Hệ phân cấp chất lượng ACEA qui định chi tiết hơn về hiệu năng của dầu nhớt ứng với từng loại ứng dụng riêng biệt. Tiêu chuẩn A = Xăng, tiêu chuẩn B = Diesel và Tiêu chuẩn C = Tương thích với động cơ có sử dụng xúc tác (xúc tác giúp giảm hàm lượng khói độc trong khí thải), tiêu chuẩn E = động cơ diesel hạng nặng.
Phân loại dầu nhớt động cơ theo tiêu chuẩn ACEA:
- Phân loại tiêu chuẩn ACEA được đưa ra từ năm 1996 đã thay đổi nhiều lần và hiên nay hệ thống phân loại tiêu chuẩn là ACEA 2008, bắt đầu áp dụng từ tháng 12 năm 2010. Tương tự như tiêu chuẩn API, tiêu chuẩn ACEA cũng ban hành các tiêu chuẩn phân cấp chất lượng cho các loại dầu nhớt sử dụng trong động cơ. Dựa theo phân loại tiêu chuẩn năm 2008 thì:
4.4.1. Tiêu chuẩn ACEA của dầu nhớt dùng cho động cơ xăng
- ACEA: A1, A3 , A4, A5
4.4.2. Tiêu chuẩn ACEA của dầu nhớt dùng cho động cơ diesel hạng nhẹ
- ACEA: B1, B3, B4, B5
Giải thích:
- A1/B1: Tiết kiệm nhiên liệu A3/B3: Hiệu suất cao A4/B4: Dành cho các loại động cơ bơm trực tiếp A5: Kết hợp A1 & A3 B5: Kết hợp B1 và B3/B4
4.4.3. Tiêu chuẩn ACEA cho động cơ diesel hạng nhẹ có trang bị bộ xử lí khí thải
- ACEA: C1, C2 C3, C4
Giải thích:
- Các cấp dầu này chỉ mức tương thích các chất xúc tác (SAPS thấp: tro sun-phát, phốt pho và lưu huỳnh), đặc biệt được pha chế để kéo dài tuổi thọ của các thiết bị xử lí khí thải như: DPF, TWC, SCR, DOC…
4.4.4. Tiêu chuẩn ACEA cho động cơ diesel hạng nặng
a, Tiêu chuẩn ACEA E4
Giải thích:
- Đề nghị cho động cơ diesel được đánh giá cao đáp ứng Euro I, Euro II, Euro III, IV và Euro Euro V yêu cầu khí thải và chạy trong điều kiện rất nghiêm trọng, ví dụ, thay nhớt mở rộng đáng kể. Nó phù hợp cho động cơ mà không có bộ lọc hạt, và đối với một số động cơ EGR và một số động cơ trang bị hệ thống SCR NOx giảm (UHPD, HI SAPS, SCR / EGR EURO V.
b, Tiêu chuẩn ACEA E6
Giải thích:
- Đề nghị cho động cơ diesel được đánh giá cao đáp ứng Euro I, Euro II, Euro III, Euro IV, V và Euro Euro VI yêu cầu khí thải và chạy trong điều kiện rất nghiêm trọng, ví dụ, thay nhớt mở rộng đáng kể. Nó phù hợp cho động cơ EGR có hoặc không có bộ lọc hạt, và cho công cụ trang bị hệ thống giảm SCR NOx. E6 chất lượng được khuyên dùng với động cơ lắp các bộ lọc hạt và được thiết kế để sử dụng trong sự kết hợp với động cơ diesel lưu huỳnh thấp (UHPD, LOW / MID SAPS, DPF EURO V / VI).
c, Tiêu chuẩn ACEA E7
Giải thích:
- Đề nghị cho động cơ diesel được đánh giá cao đáp ứng Euro I, Euro II, Euro III, IV và Euro Euro V yêu cầu phát thải và chạy dưới điều kiện khắc nghiệt. Nó phù hợp cho động cơ mà không có bộ lọc hạt, và cho hầu hết các động cơ EGR và hầu hết các động cơ trang bị hệ thống giảm SCR NOx (SHPD, HI SAPS, SCR / EGR EURO V.
d, Tiêu chuẩn ACEA E9
Giải thích:
- Đề nghị cho động cơ diesel được đánh giá cao đáp ứng Euro I, Euro II, Euro III, Euro IV, V và Euro Euro VI yêu cầu khí thải và chạy trong điều kiện rất nghiêm trọng, ví dụ, thay nhớt kéo dài. Nó phù hợp cho động cơ EGR có hoặc không có bộ lọc hạt, và cho công cụ trang bị hệ thống giảm SCR NOx. E9 chất lượng được khuyên dùng với động cơ lắp các bộ lọc hạt và được thiết kế để sử dụng trong sự kết hợp với động cơ diesel lưu huỳnh thấp (SHPD, LOW / MID SAPS, DPF EURO V / VI).
Lưu ý: Các nhà sản xuất ô tô luôn có những khuyến cáo riêng của mình về tiêu chuẩn ACEA sao cho thích hợp nhất với động cơ xăng hoặc động cơ diesel của họ.
- Dầu động cơ tạo thành một màng dầu mỏng ở các bề mặt tiếp xúc giữa các chi tiết, làm giảm ma sat, chống mài mòn, giảm tổn thất công suất, ngăn ngừa hiện tượng bó máy.
- Do vậy tổn thất cơ trong động cơ giảm, và hiệu suất sẽ tăng. Hiệu suất có ích tăng lên tức là tăng tính kinh tế của động cơ.
- Trên bề mặt ma sát, trong quá trình làm việc thường có các mặt kim loại tróc ra khỏi bề mặt. Dầu bôi trơn sẽ cuốn trôi các mạt kim loại này sau đó được giữ lại ở lọc của hệ thống bôi trơn, tránh cho bề mặt làm việc bị cào xước. Do khi động cơ chạy rà sau khi lắp ráp, sửa chữa, còn rất nhiệu mạt kim loại sót lại trong lắp ráp và mạt kim loại trong quá trình chế tạo có những nhấp nhô bề mặt sinh ra khi chạy rà, do vậy phải dùng dầu bôi trơn có độ nhớt nhỏ để tăng khả năng rửa trôi các mạt bẩn trên bề mặt.
- Do ma sát tại các bề mặt chi tiết làm việc như Piston – xi lanh, trục khuỷu – bạc lót… sinh nhiệt. Mặt khác, một số chi tiết như Piston, vòi phun… còn nhận nhiệt của khí cháy truyền đến. Do đó nhiệt độ một số chi tiết rất cao, có thể phá hỏng điều kiện làm việc bình thường của động cơ như bị gãy, bị kẹt, giảm độ bền của các chi tiết. Nhằm làm giảm nhiệt độ của các chi tiết này, dầu từ hệ thống bôi trơn có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chi tiết được dẫn đến các chi tiết có nhiệt độ cao để tản nhiệt đi.
- Dầu bôi trơn tạo thành một màng dầu mỏng giữa piston và thành xi-lanh có tác dụng làm kín buồng đốt, ngăn ngừa tổn thất công suất.
- Dầu nhớt tạo thành một màng dầu bảo vệ các chi tiết kim loại khỏi các tác nhân như nước, oxy hóa… nhờ các chất phụ gia có trong dầu.
- Khi chạy rà động cơ phải dùng dầu nhớt có độ nhớt thấp. Ngoài ra, dầu còn được pha một số chất phụ gia đặc biệt có tác động làm mềm tổ chức tế vi kim loại một lớp rất mỏng trên bề mặt chi tiết. Do đó các chi tiết nhanh chóng rà khớp với nhau rút ngắn thời gian và chi phí chạy rà.
Để lựa chọn nhớt tốt thì mọi người cần quan tâm các vấn đề:
- Dầu gốc của nó là gì ? ( tổng hợp – full synthetic là tốt nhất )
- Cấp hiệu năng API là gì?
- Có đạt chứng chỉ JASO không?
- Nhớt đơn cấp hay đa cấp ?
- Và cuối cùng cần xác định rõ xe mình thường xuyên dùng để đi ở môi trường nào ( đi lòng vòng trong thành phố hay đi tour cùng bạn bè) để lựa chọn ra độ nhớt SAE cho phù hợp.
1 lít dầu nhớt bằng bao nhiêu kg?
- 1 lít dầu nặng 0.86 kg vào mùa đông và 0.84 kg vào mùa hè