Theo Hiệp hội Kỹ sư về Ma sát và Bôi trơn (Society of Tribologist and Lubrication Engineers- STLE) độ nhớt là tính chất vật lý quan trọng nhất của dầu bôi trơn. Đó là thông số đầu tiên mà các phòng thí nghiệm phân tích dầu thực hiện để đánh giá tình trạng dầu và tính năng bôi trơn của nó.
Hãy cùng MienamPetro tìm hiểu về độ nhớt và các phân loại độ nhớt của dầu bôi trơn qua bài viết sau, hãy theo dõi nhé !
I. Độ nhớt của dầu bôi trơn
Độ nhớt của dầu bôi trơn được định nghĩa là đại lượng đặc trưng cho tính chất kháng chảy của dầu nhớt và thường được hiểu một cách đơn giản là độ đặc hay lỏng của dầu nhớt.
Độ nhớt được đo theo hai cách, đó là độ nhớt động học và độ nhớt động lực (tuyệt đối) với các ý nghĩa khác nhau.
1. Độ nhớt động học:
Độ nhớt động học của dầu nhớt là đặc trưng cho sự kháng chảy của dầu dưới tác dụng của trọng lực.
Hãy hình dung ta có một bình chứa dầu tua-bin và bình kia chứa dầu bánh răng, khi nghiêng bình để rót dầu ta sẽ thấy dầu tua-bin chảy nhanh hơn (dưới tác dụng của trọng lực) vì tốc độ chảy phụ thuộc vào độ nhớt động học của mỗi loại dầu.
Độ nhớt động học của dầu nhớt được đo bằng nhớt kế mao dẫn đặt trong bình được giữ ở nhiệt độ chuẩn là 40oC hoặc 100oC theo phương pháp ASTM D445 hoặc ISO 3104 như trong hình dưới đây.
Dầu nhớt được hút vào từ nhánh bên phải của ống hình chữ U lên đến vạch START, sau đó lực hút được nhả ra và dầu sẽ chảy ngược lại do trọng lực, đoạn mao quản hẹp để kiểm soát tốc độ chảy của dầu. Độ nhớt động học của dầu sẽ được tính theo thời gian chảy của dầu từ vạch START đến vạch STOP và hằng số định chuẩn của ống bằng đơn vị centiStoke (cSt) hay mm2/s trong hệ thống đơn vị SI.
Các loại dầu nhớt công nghiệp thường được đo độ nhớt động học ở 40oC vì đó là cơ sở của hệ thống phân loại độ nhớt ISO 3448, trong khi các loại dầu nhớt động cơ được đo độ nhớt động học ở 100oC theo phân loại độ nhớt SAE J300.
2. Độ nhớt động lực
Độ nhớt động lực là số đo độ kháng chảy của dầu nhớt dưới tác dụng của một ngoại lực.
Độ nhớt động lực được đo bằng nhớt kế quay theo phương pháp Brookfield ASTM D2983 (hình dưới). Dầu nhớt được chứa trong một ống thủy tinh đặt trong một bình cách nhiệt được giữ ở một nhiệt độ xác định, một đũa kim loại sẽ khuấy dầu với một tốc độ xác định. Độ nhớt động lực của dầu được tính toán từ số đo mô-men lực để quay đũa khuấy bằng đơn vị centiPoise (cP) hoặc mPa.s trong hệ thống đơn vị SI.
Độ nhớt động lực được dùng chủ yếu trong việc thiết kế các dầu nhớt động cơ mùa đông (W) và dầu động cơ đa cấp.
Độ nhớt động học và độ nhớt động lực liên quan với nhau qua biểu thức sau:
II. Phân loại độ nhớt của dầu bôi trơn:
Mục đích của các phân loại độ nhớt là thiết lập một hệ thống các cấp độ nhớt trong một phạm vi độ nhớt giới hạn phù hợp với các ứng dụng (công nghiệp hay ô-tô) và điều kiện vận hành cụ thể (nhiệt độ, tốc độ, tải trọng) để các nhà sản xuất và cung cấp chất bôi trơn, nhà thiết kế máy móc và người sử dụng có cơ sở chung (tiêu chuẩn hóa) để chỉ định hoặc lựa chọn dầu bôi trơn thích hợp.
1. Phân loại độ nhớt của dầu công nghiệp ISO 3448:
ISO VG là viết tắt của ”International Standards Organization Viscosity Grade” là phân loại độ nhớt của dầu công nghiệp theo Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế ISO.
Mỗi cấp độ nhớt ISO VG được biểu thị bằng một con số được làm tròn gần nhất với độ nhớt động học trung bình của dầu nhớt ở 40oC với phạm vi là dưới và trên 10% giá trị trung bình đó. Ví dụ dầu nhớt có ISO VG 10 thì độ nhớt của nó nằm trong phạm vi là 9 -11 cSt.
Như vậy mỗi sản phẩm dầu nhớt công nghiệp thường được gắn với độ nhớt ISO VG, ví dụ sản phẩm MERCURY VG của MiennamPetro có độ nhớt từ ISO VG 32 đến ISO VG 220. MERCURY VG là chủng loại dầu thủy lực thông dụng chất lượng cao được sản xuất từ các loại dầu khoáng tinh chế cùng các loại phụ gia tăng cường các tính năng sử dụng trong các hệ thống thuỷ lực trong lĩnh vực dân dụng, nông nghiệp, công nghiệp và xây dựng.
Ngoài ra, các sản phẩm dầu công nghiệp khác của MiennamPetro cũng có phân loại độ nhớt theo ISO VG như:
- MARSTRANS – dầu truyền nhiệt có độ nhớt ISO VG 32 và ISO VG 100.
- MERCURY AWZ – dầu thủy lực chống mài mòn ISO VG 15-100.
- DIELECTRIC EDM OIL – dầu gia công tia lửa điện ISO VG 5
MERCURY VG là dầu thủy lực thông dụng chất lượng cao
b. Phân loại độ nhớt của dầu động cơ SAE J300:
SAE là viết tắt của Society of Automotive Engineers là Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ.
Các cấp độ nhớt có chữ W được chỉ định dùng trong mùa đông (Winter), các cấp độ nhớt không có chữ W được dùng trong mùa hè, vd SAE 10W là dầu đơn cấp mùa đông, SAE 40 là dầu đơn cấp mùa hè.
Dầu động cơ đa cấp, vd. SAE 0W-40 là dầu dùng được quanh năm với độ nhớt ở nhiệt độ thấp đáp ứng yêu cầu của SAE 0W và độ nhớt ở 100oC phù hợp với SAE 40.
FISO FS là dầu động cơ tổng hợp cao cấp SAE 0W-40
c. Phân loại độ nhớt của dầu bánh răng ô-tô SAE J306:
Tương tự với dầu động cơ, dầu bánh răng ô-tô (dầu hộp số và dầu cầu-vi sai) cũng có các cấp dầu W dùng cho mùa đông, không W dùng cho mùa hè và các cấp dầu đa cấp, vd. SAE 85W-140.
FISO Gearlube EP là dầu hộp số, bánh răng chịu cực áp SAE 85W-140
3. So sánh các phân loại độ nhớt
Việc có nhiều phân loại độ nhớt với rất nhiều cấp độ nhớt, đặc biệt là phân loại độ nhớt của dầu động cơ và dầu bánh răng ô-tô đều là SAE nên dễ gây nhầm lẫn.
Do đó cần nhấn mạnh rằng chỉ có độ nhớt của dầu công nghiệp ISO VG là gần với số đo độ nhớt động học của loại dầu nhớt đó ở 40oC mà thôi.
Các cấp độ nhớt SAE chỉ là các ký hiệu mà không phải là số đo độ nhớt, cũng không phải là chỉ định nhiệt độ môi trường mà loại dầu đó dùng được.
Bảng dưới đây với số đo độ nhớt động học ở 40oC của các cấp độ nhớt khác nhau trong từng phân loại độ nhớt ISO VG, SAE J300 và SAE J306 sẽ cho chúng ta hiểu đúng hơn về các cấp độ nhớt, chẳng hạn ISO VG 220 thì cũng có độ nhớt nằm trong khoảng giới hạn của SAE 50 hoặc SAE 90, chứ không phải “nhớt 220 thì đặc hơn nhớt 50 hoặc nhớt 90”; không phải SAE 75W thì đặc hơn SAE 50.
Phân loại độ nhớt của dầu bôi trơn- tương quan giữa ISO VG và SAE
Tất nhiên, chúng ta đều biết rằng các loại dầu nhớt khác nhau đều được thiết kế với các công thức khác nhau về dầu gốc và phụ gia để đáp ứng các yêu cầu vận hành chuyên biệt, do đó sự tương đương về độ nhớt của các loại dầu khác nhau không có nghĩa là chúng có thể dùng thay thế cho nhau một cách hiệu quả được.
Lời kết:
Hi vọng những chia sẻ của Miennampetro sẽ giúp cho các bạn hiểu hơn về độ nhớt và các phân loại độ nhớt của dầu bôi trơn để có thể lựa chọn được loại nhớt phù hợp với máy móc doanh nghiệp của bạn.
Nếu các bạn có nhu cầu sử dụng hoặc tìm hiểu thêm, xin mời liên hệ theo hotline dưới đây để được tư vấn và hỗ trợ sớm nhất:
CÔNG TY CP DẦU NHỚT VÀ HÓA CHẤT MIỀN NAM (MIENNAMPETRO)
Hotline/Zalo/Viber: 0938.809.226
Điện thoại: (028) 2253 1533 – Fax: (028) 3752 6823
Email: info@miennampetro.com.vn
Website: www.miennampetro.com.vn
Facebook: www.facebook.com/miennampetro