Hôm nay, chúng ta sẽ thảo luận một vấn đề liên quan đến dầu động cơ. Đó là dầu đa cấp và đơn cấp.
Tại sao có cái tên đó và nó khác nhau thế nào?
Hệ thống được sử dụng rộng rãi nhất để phân loại dầu nhớt động cơ là hệ thống được thiết lập bởi “Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ (SAE)”. Trong hệ thống này, hai loại cấp độ nhớt được xác định: dầu nhớt đa cấp (những cấp có chứa ký tự W) và dầu nhớt đơn cấp (những cấp không có ký tự W đi kèm).
Các cấp có ký tự W được thiết kế để sử dụng ở nhiệt độ thấp hơn và dựa trên nhiệt độ bơm đường biên tối đa, cũng như độ nhớt tối thiểu ở 100°C. Độ nhớt ở nhiệt độ thấp được đo bằng phiên bản đa nhiệt độ của ASTM D2602.
Thử nghiệm này mô tả phương pháp đối với độ nhớt biểu kiến của dầu động cơ ở nhiệt độ thấp. Độ nhớt được đo bằng phương pháp này đã được tìm thấy có tương quan với tốc độ động cơ được phát triển trong quá trình quay ở nhiệt độ thấp. Nhiệt độ bơm đường viền được đo theo tiêu chuẩn ASTM D3829. Cái này cung cấp thước đo khả năng chảy của dầu đến bơm dầu và cung cấp áp suất thích hợp trong thời gian đầu các giai đoạn hoạt động. Dầu nhớt không có chữ cái W, được thiết kế để sử dụng ở nhiệt độ cao hơn, chỉ dựa trên độ nhớt ở 100 C. Chúng được đo lường bằng Tiêu chuẩn ASTM D445.
Bảng mô tả phân loại SAE J300 cho dầu động cơ
Dầu đơn cấp, theo định nghĩa của hệ thống phân loại SAE J300, đáp ứng một yêu cầu duy nhất và không thể sử dụng chất cải thiện chỉ số độ nhớt polyme (còn được gọi là chất điều chỉnh độ nhớt). SAE J300 đã thành lập mười một cấp độ nhớt như hình trên, trong đó sáu cấp được coi là cấp độ mùa đông và được ký hiệu là W.
Dầu cấp mùa đông, độ nhớt động lực học được đo ở các nhiệt độ lạnh khác nhau, được quy định trong J300 tùy thuộc về cấp độ nhớt, tính bằng đơn vị mPa/s. Dựa trên nhiệt độ lạnh nhất mà dầu đi qua, dầu đó được phân loại như cấp độ nhớt SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W hoặc 25W. Cấp độ nhớt càng thấp thì nhiệt độ dầu có thể vượt qua. Ví dụ: nếu một loại dầu đạt thông số kỹ thuật cho 10W và 5W, nhưng không đạt 0W, thì dầu đó phải được dán nhãn là SAE 5W. Nó không thể được gắn nhãn là 0W hoặc 10W.
Đối với dầu không cấp đông, độ nhớt động học được đo ở nhiệt độ 100°C theo đơn vị mm²/s hoặc centistoke. Dựa trên phạm vi độ nhớt của dầu ở nhiệt độ đó, dầu được phân loại là độ nhớt SAE cấp 20, 30, 40, 50, hoặc 60. Ngoài ra, đối với cấp độ nhớt SAE 20, 30 và 40, độ nhớt tối thiểu được đo ở 150°C và ở tốc độ cắt cao cũng được yêu cầu. Độ nhớt càng cao, cấp SAE càng cao. Hãy nhớ rằng đối với bất kỳ loại dầu nhớt nào, nếu tăng nhiệt độ, độ nhớt sẽ giảm. Độ nhớt cao ở nhiệt độ thấp và thấp ở nhiệt độ cao.
Tuy nhiên, không phải tất cả các loại dầu nhớt đều hoạt động theo cùng một cách. Một số loại dầu loãng ra ít hơn những loại dầu khác khi nhiệt độ tăng. Đây là sự khác biệt giữa dầu đơn và dầu đa cấp.
Dầu nhớt đa cấp là gì?
Trái ngược với dầu nhớt đơn cấp chỉ đáp ứng một yêu cầu duy nhất theo quy định của phân loại SAE J300, dầu nhớt đa cấp đáp ứng các yêu cầu của nhiều hơn một cấp SAE và do đó có thể phù hợp và sử dụng trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn so với dầu đơn cấp. Dầu đa cấp được tạo ra bằng cách pha trộn một loại dầu có độ nhớt thấp với các chất phụ gia đặc biệt được gọi là chất cải thiện chỉ số độ nhớt (VI). VI là các chất phụ gia cải thiện đặc tính nhiệt độ/độ nhớt của dầu. Dầu nhớt đa cấp có chứa các chất phụ gia này, kết hợp độ nhớt thấp bang đầu cho sự khởi khởi động tốt và tính chất ma sát của một loại dầu loãng ở nhiệt độ thấp với các đặc tính bôi trơn tốt hơn ở nhiệt độ cao.
Cơ chế hoạt động của các polyme này là ở nhiệt độ thấp, chúng tự cuộn lại thành một quả cầu chuyển động tự do với các phân tử dầu. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng lên, chúng nở ra thành một khối lớn cấu trúc chặt chẽ hạn chế dòng chảy bình thường của dầu. Khi nhiệt độ giảm, chúng quay trở lại hình dạng ban đầu. Kết quả là ví dụ dâu động cơ 15W-40, khi các chất phụ gia polyme này được pha trộn theo đúng tỷ lệ với dầu SAE 15W, dầu chảy như dầu SAE 15W ở nhiệt độ thấp và như dầu SAE 40 ở nhiệt độ cao nhiệt độ. Kết quả là dầu động cơ SAE 15W-40 sẽ bảo vệ rộng rãi trong nhiệt độ kéo dài phạm vi.
Ưu điểm của dầu nhớt đa cấp:
- Một loại dầu có thể sử dụng quanh năm
- Cải thiện khả năng khởi động ở nhiệt độ thấp
- Hiệu suất nhiệt độ cao tuyệt vời
- Cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu tổng thể - thời gian chạy không tải ít hơn và khởi động nhanh hơn
- Ít hao năng lượng hơn khi khởi động lạnh
- Bôi trơn đầy đủ áp suất trong một phạm vi nhiệt độ rộng hơn
Nhược điểm của dầu nhớt đa cấp liên quan đến phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt VI:
- Chúng có giá cao hơn
- Rò rỉ dầu ở nhiệt độ thấp có thể xảy ra trên động cơ bị mòn nặng
- Chúng có thể bị mất độ nhớt, có thể xảy ra trong điều kiện ứng suất cao.
Kết luận
Dầu đa cấp là lựa chọn ưu tiên cho tất cả các động cơ hiện đại. Dầu đa cấp sẽ giữ cho thiết bị hoạt động trong phạm vi độ nhớt tối ưu cho thời tiết nóng và lạnh, đồng thời cung cấp phản ứng nhất quán và bảo vệ bôi trơn. Dầu đơn cấp là một lựa chọn có thể chấp nhận được nếu thiết bị có thể cung cấp khả năng làm mát dầu và ổn định kiểm soát nhiệt độ.
Last edited by a moderator:
