Chức năng của phụ gia bôi trơn, hạn chế của phụ gia áp suất cực cao EP trong bôi trơn bánh răng

 Thanh Sơn tổng hợp và biên dịch, bản quyền thuộc về baoduongcokhi.com

Dầu nhờn thương mại là sản phẩm cuối cùng, pha trộn từ hai thành phần chính. Thành phần thứ nhất, là dầu gốc (base oil), được các hãng sản xuất từ dầu mỏ thiên nhiên, hoặc tổng hợp. Dầu gốc chứa các phân tử hydrocarbon nặng, và có các tính chất hóa lý tương tự như dầu thành phẩm. 

Tuy nhiên, người ta không thể sử dụng ngay loại dầu này bởi tính chất hóa lý của nó chưa đáp ứng yêu cầu. Để cải thiện các tính chất đó, các hãng phải pha trộn thêm thành phần thứ hai, là các chất phụ gia.  Các phụ gia được sử dụng, để ngăn chặn các quá trình vật lý, hóa học xảy ra, làm giảm chất lượng của dầu bôi trơn.

Các chức năng chính của phụ gia là:

-         Làm tăng độ bền oxy hóa.

-         Khử hoạt tính xúc tác của kim loại.

-         Chống ăn mòn.

-         Chống gỉ sét.

-         Chống tạo cặn bám và cặn bùn.

-         Giữ các tạp chất bẩn ở dạng huyền phù (nổi lơ lửng).

-         Tăng chỉ số độ nhớt.

-         Giảm nhiệt độ đông đặc.

-         Làm dầu có thể trộn lẫn với nước.

-         Chống sự tạo bọt.

-         Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật.

-         Làm cho dầu có khả năng bám dính tốt.

-         Tăng khả năng làm kín.

-         Làm giảm ma sát.

-         Làm giảm và ngăn chặn sự mài mòn.

-         Chống sự kẹt xước các bề mặt kim loại.

Các hãng sản xuất dầu nhờn phải thường xuyên nghiên cứu nhằm xác định tỷ lệ. và loại phụ gia pha trộn để có sản phẩm hoàn hảo nhất.

Vì lý do đó, việc thêm phụ gia tùy tiện vào các sản phẩm thành phẩm. thường không được nhà cung cấp đồng ý. nếu không có những thử nghiệm. và được các tổ chức chuyên ngành đánh giá. Nếu thêm một chất phụ có tính “kháng” dầu gốc, hay “xung đột” với các phụ gia khác, nó sẽ mất khả năng, và làm hại tới tính chất chung. Ngay cả lượng phụ gia đưa vào, cũng là một thông số cần tính toán kỹ lưỡng, bởi nó có thể gây tình trạng quá bão hòa, gây lắng phụ gia ngay trong dầu, và sinh ra các chất gây hại.

Tuy nhiên, do tính phức tạp của quy trình tổng hợp, mà ngoài các hãng dầu nhờn sản xuất phụ gia, còn có các hãng chuyên nghiên cứu, và sản xuất phụ gia như Liqui-Moly của Đức, Elco hay Chevron, v.v… Những sản phẩm của các nhà cung cấp này đã được các hãng xe, hãng dầu nhờn, và các tổ chức tiêu chuẩn thử nghiệm, và cho phép sử dụng tại hầu hết các thị trường trên thế giới. Phụ gia của các hãng thường được đóng gói, đã trộn sẵn các loại khác nhau, để đảm bảo không gây rối cho cho người dùng, khi thêm vào dầu. Tuy nhiên, khi sử dụng, người tiêu dùng vẫn cần mua sản phẩm chính hãng, và thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất một cách nghiêm ngặt.

Phụ gia áp suất cực cao (Extreme Pressure Addictives)

Phụ gia áp suất cực cao hay phụ gia EP, là chất phụ gia cho chất bôi trơn có vai trò giảm sự mài mòn của các bộ phận của bánh răng chịu được áp suất rất cao

Các chất phụ gia EP, bao gồm:         

Clo, Kali bo rát, Lưu huỳnh phốt pho.

Phụ gia EP được kích hoạt bằng cách tăng nhiệt độ đáng kể khi có xảy ra tiếp xúc kim loại bất thường và phản ứng với bề mặt kim loại để tạo thành một lớp màng hy sinh cùng tinh eutectic.

Màng được hình thành do phản ứng phụ gia EP có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của bề mặt răng bánh răng, do đó có thuật ngữ cùng tinh eutectic và màng này bảo vệ bề mặt răng bánh răng khỏi bị hư hại thêm hoặc nó sẽ điền vào vi trí nhấp nhô trên bề mặt răng.

 

Hạn chế của phụ gia áp suất cực cao (EP)

Phụ gia clo, kali-borat và lưu huỳnh-phốt pho áp suất cực cao (EP) chủ yếu được sử dụng cho chất bôi trơn bánh răng công nghiệp. Các chất phụ gia này được kích hoạt bằng nhiệt độ, và phản ứng với các mặt gồ ghề kim loại, để tạo thành một lớp màng hy sinh. Thật không may, các loại phụ gia EP này có một số hạn chế, chẳng hạn như:

1. Chúng có thể gây bất lợi cho các ứng dụng bánh răng tốc độ chậm, (dưới 3m/phút), gây ra tỷ lệ mài mòn cao, được gọi là “đánh bóng” (polishing).

2. Phụ gia áp suất cực cao như các loại lưu huỳnh ‑ phốt pho có thể “phản ứng hóa học quá mạnh”, dẫn đến mài mòn đánh bóng (Polishing Wear). Loại mòn này là không mong muốn, vì nó làm giảm độ chính xác của bánh rang, do làm mòn các biên dạng răng. Trong những trường hợp này, phụ gia kali-borat có thể được sử dụng để làm lắng lớp màng EP, mà không có phản ứng hóa học với kim loại.

Phụ gia áp suất cực cao như các loại lưu huỳnh ‑ phốt pho có thể “phản ứng hóa học quá mạnh”, dẫn đến mài mòn đánh bóng (Polishing Wear)

3. Tốc độ phản ứng của phụ gia EP là lớn nhất, ở những nơi có nhiệt độ tiếp xúc với răng của bánh răng là cao nhất; do đó, một số khó khăn gặp phải, trong các ứng dụng nhiệt độ thấp, khi nhiệt độ hoạt động không đủ cao để kích hoạt hoàn toàn các tác nhân EP phản ứng. Độ nhớt của dầu gốc là cực kỳ quan trọng. Bất cứ điều gì làm giảm nhiệt độ dầu, hoặc nhiệt độ chớp cháy sẽ làm giảm tổng nhiệt độ tiếp xúc, và tăng nguy cơ mài mòn. Nếu tổng nhiệt độ tiếp xúc không ở mức cần thiết, phụ gia áp suất cực cao có thể phản ứng không chính xác, hoặc không đúng tỷ lệ.

Nghe Podcast bảo dưỡng cơ khí trên các Apps sau trên App Store/Google Play:

      

4. Chất bôi trơn rắn như molypden disulfide, graphit, hoặc vonfram disulfide đôi khi được sử dụng, khi nhiệt độ vận hành quá cao, hoặc quá thấp, đối với một loại dầu mà tốc độ phản ứng có thể không đủ; tuy nhiên, những màng rắn này, có tuổi thọ mài mòn hạn chế, và có thể không chịu tải cần thiết cho tuổi thọ bánh răng và ổ trục lâu dài.

5. Phụ gia EP lưu huỳnh-phốt pho, có giới hạn nhiệt độ cao xấp xỉ 95 độ C. Điều này, làm hạn chế phạm vi nhiệt độ mà các loại dầu này có thể được sử dụng.

6. Phụ gia EP lưu huỳnh-phốt pho, có phần ăn mòn kim loại màu vàng, đặc biệt là ở nhiệt độ cao hơn 60 độ C. Bánh răng bánh vít trục vít, thường chứa vật liệu phốt pho-đồng, và đó là lý do mà dầu bánh răng sử dụng phụ gia EP lưu huỳnh-phốt pho có thể không cung cấp sự hoạt động thỏa đáng trong bộ truyền động bánh răng bánh vít trục vít.

7. Tùy thuộc vào lượng sử dụng, phụ gia EP lưu huỳnh-phốt pho có thể không tương thích với dầu có chứa phụ gia chống mài mòn kẽm (Anti-Wear, AW). Đây là lý do tại sao không nên trộn dầu bánh răng AW với dầu bánh răng EP.

8. Phụ gia EP clo và borat có thể không phát huy hết tác dụng, hoặc có thể gây ra tình trạng ăn mòn khi có nước.

Related Posts by Categories