Giáo trình Vật liệu cơ khí

ơ bản của một loại dầu nói chung như độ nhớt cần 
phù hợp và tính nhớt – nhiệt tốt ( chỉ số độ nhớt cao), tính chống ô xi hoá, tính chống 
mài mòn, tính chống ăn mòn. Các tính chất đặc trưng riêng của chất lỏng thuỷ lực là: 
+ Độ nén nhỏ: Tức là chất lỏng phải có khả năng chịu nén cao. Tỷ trọng của 
dầu có liên quan tới độ nhớt và độ nén, nó ảnh hưởng đến công suất truyền thuỷ lực. 
+ Khả năng thích hợp cao đối với vật liệu làm kín: Không làm mủn, làm trương 
nở các chi tiết bằng cao su. 
+ Khả năng tách khí và chống tạo bọt : Đặc tính này có liên quan tới chức năng 
làm tăng độ nhám của dầu. 
+ Khả năng đảm bảo độ sạch cao: Loại bỏ các chất bẩn kể cả các sản phẩm của 
quá trình mài mòn. 
b. Phân loại dầu thuỷ lực: Chất lỏng thuỷ lực có nhiều loại. Chúng có nguồn 
gốc và thành phần khác nhau. Sau đây là một số chất lỏng thuỷ lực chủ yếu: 
- Chất lỏng thuỷ lực gốc dầu khoáng: Đây là nhóm sản phẩm quan trọng nhất 
và được sử dụng rộng rfi. Chúng được sản xuất từ các phân đoạn dầu gốc được tinh 
chế sâu, không pha phụ gia hoặc có phụ gia trong độ nhớt, chống mài mòn, chống ăn 
mòn, chống ô xi hoá Loại chất lỏng thuỷ lực này thích hợp với hầu hết các loại vật 
liệu, có khoảng nhiệt độ làm việc rộng và giá thành tương đối nhỏ, có khả năng tự 
bôi trơn tốt. Nhược điểm của chúng là khả năng chống cháy kém. 
- Chất lỏng thuỷ lực tổng hợp: Là loại chất lỏng có nguồn gốc là các sản 
phẩm tổng hợp hữu cơ như cácPolyglycol, các silycon Các chất này vừa có tính 
truyền lực tốt, vừa chịu được nhiệt độ cao. Chúng thích hợp làm chất lỏng truyền lực 
cho các thiết bị làm việc ở nơi có nhiệt độ cao như các hầm, lò. Các xưởng luyện 
thép, đúc gang 
 65 
- Chất lỏng thuỷ lực dạng nhũ tương: Gồm nhũ tương dầu trong nước và nhũ 
tương nước trong dầu. Các chất này được xếp vào nhóm HFAE và HFB theo bảng 
phân loại dầu thuỷ lực. Các loại chất lỏng này dễ bị các vi khuẩn làm giảm chất 
lượng và hư hỏng. 
c. Kí hiệu: 
- Theo kí hiệu của Nga. 
- Nhóm dầu phanh gốc glycol: Được kí hiệu bằng (ΓTҖ). 
- Nhóm dầu phanh gốc thực vật: Được kí hiệu (ЭCK) và (БCK). 
- Theo kí hiệu của Mỹ (D.O.T) Có các loại: DOT 3, DOT 4, DOT 5. 
1.2. Mỡ bôi trơn. 
1.2.1. Đặc điểm: Mỡ bôi trơn là sản phẩm được pha chế từ dầu nhờn với các 
chất phụ gia (thuộc nhóm đất sét) để tạo thành sản phẩm là mỡ nhờn (quá trình xà 
phòng hóa). Mỡ bôi trơn có tác dụng: 
- Bôi trơn dùng cho các vị trí không thể dùng dầu nhờn được (do phức tạp về 
kết cấu), không tổ chức dầu bôi trơn từ bơm dầu đến được. 
- Làm kín. 
- Chống gỉ. 
1.2.2. Tính chất. 
-Tính ổn định: là khả năng giữ được tính được tính chất lý hóa chủ yếu của mỡ 
nhờn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất lớn. 
- Tính chống ôxi hóa: là khă năng chống lại hiện tượng ôxi hóa của mỡ 
nhờn trong điều kiện bảo quản và sử dụng. 
- Tính thuần khiết: là khả năng không bị lẫn các tập chất như nước, tro, các 
tạp chất cơ học trong quá trình bảo quản và sử dụng. 
-Tính ăn mòn: là khả năng của dầu với các loại vật liệu khác nhau khi bôi trơn 
dầu không ăn mòn và phá hủy các bề mặt của chúng. 
1.2.3. Phân loại. 
a. Dựa theo tính chất làm đặc: Có 4 nhóm 
- Mỡ bôi trơn gốc xà phòng: Nhóm mỡ này có tính chất làm đặc là các loại xà 
phòng như xà phòng của kim loại kiềm, xà phòng của lim loại kiềm thổ 
- Mỡ bôi trơn gốc sáp (Hiđrôcacbon): Nhóm mỡ bôi trơn này có chất làm đặc 
là các hiđrô cacbon rắn có nhiệt độ nóng chảy cao như Parafin, Seredin 
- Mỡ bôi trơn gốc vô cơ: Nhóm mỡ này có chất làm đặc là các chất vô 
cơ như: Silicagen, đất sét 
- Mỡ bôi trơn gốc hữu cơ: Nhóm mỡ này có chất làm đặc là các chất hữu cơ rắn 
chịu được nhiệt độ và nước, thông thường là các loại mỡ có gốc Polime. 
b. Phân loại theo công dụng: Có 2 nhóm 
 66 
- Mỡ bôi trơn thông dụng: Là các loại mỡ dùng hầu hết ở các bộ phận của ô tô, 
xe máy với phạm vi nhiệt độ sử dụng từ 50 – 2000C và được phân biệt theo độ nóng 
chảy thành 3 nhóm: 
+ Mỡ bôi trơn nóng chảy thấp: Có nhiệt độ làm việc từ 40 – 700C. Được sử 
dụng ở các vị trí làm việc có nhiệt độ thấp hoặc làm mỡ bảo quản. 
+ Mỡ bôi trơn nóng chảy trung bình: Có nhiệt độ làm việc từ 60 – 1000C. Loại 
này được dùng hầu hết ở các loại ô tô, xe máy. 
+ Mỡ bôi trơn có nhiệt độ nóng chảy cao: Nhóm này có nhiệt độ làm việc từ 
120 –1800C. Thường dùng cho các vị trí có nhiệt độ cao trên các loại tàu hoả, máy 
kéo. 
- Mỡ bôi trơn chuyên dụng: Là các loại mỡ chỉ dùng cho một bộ phận máy móc 
nào đó theo đúng quy định của nhà thiết kế, chế tạo mà không được thay thế tuỳ tiện. 
Thuộc nhóm mỡ này có các loại: Mỡ đồng hồ, mỡ hàng hải, mỡ đường sắt, mỡ động 
cơ máy bay 
c. Phân loại mỡ bôi trơn theo NLGL (Viện mỡ bôi trơn quốc gia Mỹ) 
- Ngày nay các hãng và các nước đều phân loại độ cứng của mỡ nhờn dựa 
trên độ xuyên kim(theo tiêu chuẩn ASTM của Mỹ) 
Bảng 3-1. Phân loại mỡ bôi trơn theo NLGL 
NLGI 
Độ xuyên kim 
Mô tả 
000 445-4475 Gần như lỏng 
00 430-440 Đặc biệt mềm 
0 355-385 Rất mềm 
1 310-340 Mềm 
2 265-295 Hơi mềm 
3 220-250 Trung bình 
4 175-205 Cứng 
5 130-160 Rất cứng 
6 085-115 Đặc biệt cứng 
1.2.4. Kí hiệu. 
a. Theo tiêu chuẩn của Nga (ΓOCT). 
- Mỡ bôi trơn nóng chảy thấp có các loại: AФ70 (mỡ bảo quản). Mỡ 
ЦИАТИМ – 201, ЦИΑТИΜ – 203. 
- Mỡ bôi trơn nóng chảy trung bình có các loại: YC -1, YC – 2, YCC – A. ở 
nước ta thường dùng YC – 2 cho các vú mỡ phần gầm xe ô tô. 
- Mỡ bôi trơn nóng chảy cao, có các loại YT – 2 (còn gọi là mỡ 1 – 13), HK – 
50. 
 67 
b. Theo tiêu chuẩn của các hãng sản xuất. 
- Công ty BP có các loại : BP Grease C2, BP Specis FM, BP Grease L 
- Công ty Castron có các loại: Castron LM, Castron AP – 3, Castron EPL – 2, 
Castron MS – 3 
- Công ty Vidamo, có các loại Vidamo MU – 2, Vidamo EP – 2, Cana 1- 13 
2. DUNG DỊCH LÀM MÁT. 
2.1. Khái niệm: Trong quá trình động cơ làm việc nhiều chi tiết thường xuyên 
tiếp xúc với khí cháy, nên có nhiệt độ cao nếu không được tản nhiệt sự tích tụ nhiệt 
độ làm cho cơ tính của chi tiết thay đổi, chi tiết sẽ nhanh chóng bị hủy và phá hỏng. 
Vì vậy trên các động cơ dều phải bố trí hệ thống làm mát 
2.2. Thành phần chất làm nguội 
a. Nước làm mát động cơ: Trên các động cơ đốt trong hiện nay người ta đều 
dùng nước làm dung môi để truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài kết hợp với làm 
mát bằng không khí. 
Nước được sử dụng trong hệ thống làm mát phải là nước sạch và là nước mềm, 
vì nước đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của hệ thống làm mát đó là nước rẻ tiền 
dễ kiếm, có khả năng hấp thụ nhiệt nhanh và truyền nhiệt cũng nhanh. Nước ít ăn 
mòn ôxi hóa các loại kim loại, nhiệt độ động đặc thấp, nhiệt độ sôi thì cao..vv. 
Tuy nhiên với các nước có khí hậu hàn đới nhiệt độ môi trường về mùa đông 
rất thấp thì nếu dùng nước (có nhiệt độ đông đặc là 00C sẽ không tuần hoàn làm mát 
động cơ được, đồng thời khi đông đặc thể tích của nước sẽ tăng lên thêm 9% điều 
này sẽ gây nguy hiểm vì nó làm nứt vỡ nắp xilanh két làm mát nước. Vì vậy người ta 
pha vào nước chất chống đông). 
b. Chất chống đông. 
- Công dụng: 
+ Hạ thấp nhiệt độ đông đặc của nước làm mát động cơ. 
+ Tăng điểm sôi của nước làm mát, giảm tổn thất do bốc hơi khi nước làm mát 
có nhiệt độ cao. Chống lắng cặn và chất ăn mòn kim loại trong hệ thống làm mát. 
+ Chống sự tạo bọt và ngăn cản sự tạo bọt khí trong nước làm mát: Bọt khí là 
các bong bóng khí nên không thể dẫn nhiệt bằng chất lỏng, nếu nước làm mát có quá 
nhiều bọt thì hiệu quả của hệ thống làm mát sẽ giảm. 
- Các loại chất chống đông: Có hai loại chất chống đông: 
- Ethylenglycôn là: loại có silicát cao và loại có silicát thấp. Hầu hết các loại 
độngcơ ô tô đều sử dụng loại chất chống đông silicát cao vì động cơ có thân máy, 
nắp máy bằng hợp kim nhôm. Với động cơ thân máy, nắp máy bằng gang người ta 
dùng loại silicát thấp. 
c. Sử dụng chất làm nguội động cơ. 
 68 
- Hỗn hợp làm nguội động cơ: Người ta thường sử dụng hỗn hợp dung môi 
làm mát gồm 1/2 là H2O, 1/2 là Ethylenglycôn được dùng trên hầu hết các xe, hỗn 
hợp này sẽ có 3 đặc điểm cơ bản là 
- Điểm đông đặc của dung dịch là -370C. 
- Điểm sôi của dung dịch là 1280C. 
- Giúp bảo vệ các bộ phận kim loại của hệ thống làm mát khỏi sự ăn mòn và 
đóng cặn 
3. NHIÊN LIỆU. 
3.1. Xăng ô tô. 
3.1.1. Thanh phần. 
- Xăng là một chất lỏng trong, không màu, dễ bốc hơi, dễ cháy, có mùi, không 
hoà tan vào nước. Xăng có trọng lượng riêng từ 0,7 ÷ 0,775g/cm³. Trong xăng 
chứa khoảng 86% cacbon, gần 14% hiđrô , ngoài ra còn một số tạp chất khác 
không đáng kể như oxi, nitơ, lưu huỳnh. 
- Xăng là sản phẩm của quá trinh tinh chế dầu mỏ. Hiện nay người ta hay sử dụng 
các phương pháp như crăcking nhiệt, crăcking xúc tác, tái sinh.... Bản chất cơ bản 
của các quá trình này là đưa dầu thô vào các thiết bị chưng cất ở các khoảng nhiệt độ 
khác nhau các hơi nhẹ như xăng sẽ chuyển qua phần ngưng tụ ở nhiệt độ thấp để 
chuyển thành trạng thái lỏng 
3.1.2. Tính chất. 
- Xăng là nhiên liệu lỏng dễ bốc hơi, cháy có mùi dễ nhận biết, không hòa tan trong 
nước. 
- Xăng dùng cho động cơ phải đảm bảo các yêu cầu sau: 
+ Tính bốc hơi tốt để máy dễ khởi động. 
+ Tính chống kích nổ: 
Sự kích nổ là hiện tượng cháy không bình thường của xăng gây nên tiếng gõ kim loại trong 
động cơ làm cho động cơ nóng, các chi tiết máy nhanh mòn. Để chống kích nổ người ta 
pha vào xăng một lượng Teetraêtyn chì rất nhỏ ( gọi là xăng pha chì). 
+ Sự ổn định cao về hóa học không tạo ra lớp nhựa trong thùng chứa, hoặc tạo nên lớp 
muội than trong buồng cháy của động cơ. 
+ Không có tạp chất ăn mòn hoặc cặn bẩn. 
+ Không làm han gỉ chi tiết của động cơ. 
3.1.3. Phân tích thêm (Giải thích thêm). 
- Tính bay hơi: Là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi. Nó ảnh hưởng tới 
cả hai quá trình khởi động và vận hành của động cơ. Xăng bay hơi nhanh sẽ dễ khởi 
động khi trời lạnh, phân phối nhiên liệu cho các xi lanh tốt hơn, tăng tốc độ cháy. 
Song nếu tính bay hơi cao quá sẽ gây nên sự nghẹt hơi (gây các nút khí trong hệ 
thông nhiên liệu) làm cản trở dòng chảy của nhiên liệu trong đường ống. 
- Khả năng chống kích nổ: Được xác định bằng chỉ số ốc tan, chỉ sô ốctan của 
xăng được xác định bằng cách kiểm tra trong phòng thí nghiệm, chỉ số ốctan càng 
 69 
cao thì khả năng chống kích nổ càng tốt. Đây là chỉ số quan trọng thường được ghi ở 
các cột bán xăng, nếu động cơ càng có tỷ số nén cao thì phải chọn xăng có chỉ số 
ốctan cao và ngược lại. 
- Có khả năng chống lại sự ăn mòn các bộ phận kim loại trong hệ thống nhiên 
liệu. 
- Có khả năng ức chế quá trình ôxi hóa, ngăn chặn sự hình thành các cặn bẩn 
trong hệ thống nhiên liệu. 
- Tính cháy: Là chỉ tiêu quan trọng, có các chỉ tiêu sau: 
+ Nhiệt độ chớp lửa: Là nhiệt độ thấp nhất được hiểu chỉnh về áp suất không 
khí mà ở đó sử dụng ngọn lửa thử làm cho hơi của xăng bắt cháy. 
+ Nhiệt độ tự cháy: Là nhiệt độ tại đó hơi xăng tự bốc cháy được. 
+ Nhiệt lượng: Là lượng nhiệt phát sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn 
vị khối lượng xăng mẫu trong điều kiện thí nghiệm. 
- Tính hòa tan: Là khả năng hòa tan của xăng với các dung môi hữu cơ và một 
số chất vô cơ. 
3.1.3. Kí hiệu xăng. 
- Theo TCVN 5690 - 92 quy định về xăng ôtô như sau: 
+ Xăng thường: Có ỐC - TAN RON = 83 – 86 
+ Xăng cao cấp: Có ỐC – TAN RON = 92 – 96. 
+ Xăng đặc biệt: có ỐC - TAN RON = 98. 
- Theo kí hiệu của Nga: Xăng được kí hiệu bằng chữ A. Gồm các loại A – 66, A 
-72, A – 76. Chữ A là kí hiệu xăng cho động cơ ô tô. Các con số 66, 72,76, 93 biểu thị 
chỉ số oocstan nhỏ nhất. 
- Xăng sinh học : Xăng sinh học được ký hiệu là “EX” (trong đó, X là % 
ethanol nhiên liệu biến tính trong công thức pha trộn xăng sinh học). Hiện nay thị 
trường đã có xăng sinh học E5. 
- Các nước tư bản(Anh, Mỹ) 
Dùng chữ MOGAS chỉ loại xăng dùng cho ôtô 
- Xăng Mogas : Mogas là chữ viết tắt của cụm từ Motor Gasoline - xăng 
thương mại dùng cho động cơ. Còn những chỉ số 90, 92, 95 chính là trị số ốc-tan Ron 
của xăng. Những chỉ số này biểu thị khả năng chống kích nổ của xăng. Xăng Mogas 
95 có khả năng chống kích nổ tốt nhất 
3.2. Nhiên liệu dieeseL. 
3.2.1. Thành phần: Nhiên liệu diesel là chất lỏng trong suốt có màu nâu hung, 
trong lượng riêng 0,78 – 0,86g/cm3. Nó có tính bay hơi tốt, có độ nhớt thích hợp. 
3.2.2. Những tính chất cơ bản của nhiên liệu diesel. 
- Tính bay hơi: Là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể hơi. Tính chất nàt cũng 
rất quan trọng và có ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo hỗn hợp trong buồng đốt của 
động cơ. 
 70 
- Tính tự bốc cháy: Là chỉ tiêu quan trọng, có các chỉ tiêu sau: 
+ Nhiệt độ chấp lửa: Là nhiệt độ thấp nhất được hiểu chỉnh về áp suất không 
khí mà ở đó sử dụng ngọn lửa thử làm cho hơi của nhiên liệu điesel bắt cháy. 
+ Nhiệt độ tự cháy: Là nhiệt độ tại đó hơi nhiên liệu điesel tự bốc cháy được. 
+ Nhiệt lượng: là lượng nhiệt phát sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị 
khối lượng nhiên liệu điesel mẫu trong điều kiện thí nghiệm. 
- Tính hòa tan: Là khả năng hoà tan các dung môi hữu cơ của nhiên liệu. 
- Tính chống ăn mòn: Là khả năng chống lại sự ăn mòn các bộ phận kim loại 
trong hệ thống nhiên liệu. 
- Tính chất chậm cháy: Được đo bằng thời gian cháy chễ tức là từ lúc bắt đầu 
phun nhiên liệu cho đến lúc nhiên liệu bắt đầu cháy. Nó được biểu hiện bằng trị số 
xêtan, nếu nhiên liệu điesel có trị số xêtan càng cao thì khả năng tự cháy càng tốt. Trị 
số xêtan ảnh hưởng đến sự khởi động lạnh, quá trình cháy và quá trình xả. 
3.2.3. Kí hiệu. 
- Theo tiêu chuẩn Việt nam 5689-1998 phân theo hàm lượng lưu huỳnh có hai 
loại: 
+ Điesel 0,5 S là các loại nhiên liệu điesel có lượng lưu huỳnh dưới 0,5%. 
+ Điesel 1% S là các loại nhiên liệu điesel có lượng lưu huỳnh lớn hơn 0,5 và 
nhỏ hơn 1%. 
- Theo tiêu chuẩn Nga và khối SNG phân loại theo mùa (Theo ΓOCT 4749 – 
73). 
+ Mùa hè: Kí hiệu (Л). 
+ Mùa đông: Kí hiệu (ДЛ). 
+ Vùng bắc cực: Kí hiệu (ДC). 
+ Loại đặc biệt. 
- Hoa kỳ và các nước tây âu ký hiệu: 
+ 060110: là loại điesel thông dụng 
+ 060101: là loại điêsel chứa 1% lượng S 
+ 060200: là loại đieesel cao cấp 
+ 060201: là loại điesel có chứa 0,5%S. 
- Trung Quốc: có các loại kí hiệu nhiên liệu điesel từ số 0 đến số 10 theo chiều 
tăng dần của trị số xêtan. 
- Nhật (Theo tiêu chuẩn 2204 – 1965) có hai loại: Số 1 và 2. 
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6 
Câu 1: Trình bày thành phần, tính chất, ký hiệu và cách bảo quản của nhiên liệu 
xăng. 
 71 
Câu 2: Trình bày cách phân loại, ký hiệu của dầu bôi trơn theo tiêu chuẩn của Nga và 
viện dầu mỏ Hoa kì API. 
Câu 3: Trình bày đặc điểm, tính chất, phân loại và ký hiệu của mỡ bôi trơn. 
Câu 4: Dầu Diezel có thành phần, tính chất và ký hiệu như thế nào ? 
Câu 5: Để bảo vệ bề mặt của các chi tiết máy khỏi bị ô xy hóa người ta thường sử 
dụng dầu bôi trơn hày mỡ bôi trơn ? Cho biết đặc điểm và tính chất của loại đó. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
- Trần Mão, Phạm Đình Sùng - Vật liệu cơ khí - NXBGD 1998. 
- Hoàng Trọng Bá - Vật liệu phi kim loại - NXBGD 2007. 
- Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đình Đức - Vật liệu Composite - NXBKH&KT-
2002.