Nghiên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe gắn máy sử dụng xăng sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN NGUYỄN BẢO ĐẠI

NGUYÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP DẦU NHỜN PHÙ
HỢP CHO ĐỘNG CƠ XE GẮN MÁY SỬ DỤNG
XĂNG SINH HỌC

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực
Mã số: 60520116

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, 2017


CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS. Hồng Đức Thông
Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Nguyễn Ngọc Linh
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 22 tháng 7 năm 2017
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. TS. Nguyễn Lê Duy Khải (CT)
2. TS. Phạm Tuấn Anh (TK)
3. TS. Hồng Đức Thông (PB 1)
4. TS. Nguyễn Ngọc Linh (PB 2)
5. TS. Nguyễn Chí Thanh (UV)
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có)
.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Trần Nguyễn Bảo Đại .....................................MSHV: 13131075 ...........
Ngày, tháng, năm sinh: 27/07/1985 ...........................................Nơi sinh: Hồ Chí Minh ...
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ khí Động lực ................................ Mã số : 60520116 .........
I. TÊN ĐỀ TÀI :
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP DẦU NHỜN PHÙ HỢP CHO ĐỘNG CƠ XE
MÁY SỬ DỤNG XĂNG SINH HỌC
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Phân tích tổng quan các điều kiện vận hành thực tế của xe máy tại các thành phố lớn,
đặc biệt định hướng xe máy sử dụng xăng sinh học E10.
2. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết liên quan đến ma sát, mài mịn và bơi trơn và ảnh hưởng
của điều kiện vận hành thực tế các cụm chi tiết động cơ xe máy.
3. Thông qua phương pháp thực nghiệm trên băng thử dưới các điều kiện tương tự vận
hành trên đường, đề xuất các giải pháp dầu nhờn tương thích cho xe gắn máy sử
dụng xăng sinh học, đối sánh với 1 loại dầu nhờn xe máy đang bán trên thị trường.
4. Phân tích đánh giá các thơng số tiêu biểu về kinh tế nhiên liệu và môi trường của
động cơ/xe máy nghiên cứu.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

: 12/2015

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 06/2017
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. HUỲNH THANH CÔNG, TS. NGUYỄN
ĐĂNG NAM

Tp. HCM, ngày 27 tháng 7 năm 2017
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

PGS. TS. HUỲNH
THANH CÔNG

TS. NGUYỄN ĐĂNG
NAM

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TS. TRẦN HỮU NHÂN

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy hƣớng dẫn PGS.TS Huỳnh

Thanh Công và thầy hƣớng dẫn TS. Nguyễn Đăng Nam đã hỗ trợ hƣớng dẫn tơi
hồn thành đề tài này. Cũng nhƣ gửi lời cảm ơn đến Phịng Thí Nghiệm Trọng
Điểm Động cơ đốt trong đã hỗ trợ thiết bị và thời gian không gian để tôi thực hiệm
thử nghiệm trên băng thử. Đồng thời cũng gửi lời cảm ơn đến các thầy cô bộ mơn
Kỹ Thuật Cơ Khí Động Lực đã giảng dạy tôi trong thời gian tôi theo học Thạc Sĩ tại
bộ mơn. Chúc các thầy cơ có nhiều sức khỏe để tiếp tục cơng tác đào tạo của mình.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn vợ tôi cùng các con đã cho tôi động lực rất nhiều để thực
hiện đề tài này. Xin chân thành cảm ơn


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Luận văn thạc sĩ với đề tài tìm giải pháp cho dầu bơi trơn phù hợp cho động
cơ xe tay ga sử dụng xăng sinh học E10. Đề tài chọn ba mẫu nhớt 1 mẫu thông dụng
Castrol Power 1 Scooter 10W40 và hai mẫu thừ nghiệm với phụ gia dầu nhớt có các
tính năng phù hợp cho động cơ sử dụng xăng E10. Ba mẫu này sẽ vận hành trên
động cơ xe tay ga thử nghiệm chạy bền với vận tốc 30km/h trong 500km. Sau khi
kết thúc thử nghiệm ta sẽ đánh giá các thông số vận hành của động cơ nhƣ: Tiêu
hao nhiên liệu, nhiệt độ khí xả, hàm lƣợng khí xả cũng nhƣn đánh giá các thơng số
hóa lý và hàm lƣợng kim loại mài mịn của dầu nhớt. Qua đó đánh giá lựa chọn loại
dầu nhớt tối ƣu cho động cơ sử dụng xăng E10.


LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Tôi xin cam đoan tất cả các thông số thử nghiệm vận hành bền cũng nhƣ các
thông số của dầu nhớt sau khi thử nghiệm đƣợc đánh giá một cách khách quan và
trung thực nhất. Các thông tin đƣa ra dựa trên thực tế đúng nhƣ nội dung đã trình
bày.

Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................................... 4
1.1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 4

1.2.

KHÁI QT TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU............................................................ 7

1.2.1.

Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc ........................................................................ 7

1.2.2.

Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ........................................................................ 8

1.3.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ................................................................................... 10

1.4.

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHAM VI NGHIÊN CỨU ....................................................... 10

1.4.1.

Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................................... 10

1.4.2.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 11

1.5.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................... 12

1.6.

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 12

1.6.1.

Phƣơng pháp thu thập và phân tích tài liệu ...................................................... 13

1.6.2.

Phƣơng pháp thống kê, phân tích và tổng hợp ................................................. 13

1.6.3.

Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm .............................................................. 13

1.6.4.

Phƣơng pháp so sánh .......................................................................................... 14

1.6.5.

Phƣơng pháp chuyên gia ..................................................................................... 14

1.7.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................... 14

1.7.1.

Ý nghĩa khoa học ................................................................................................. 14

1.7.2.

Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................................. 14

1.8.

TRÌNH TỰ NGHIÊN CỨU VÀ PHẦN THỰC HIỆN ........................................ 15

1.8.1.

Trình tự nghiên cứu............................................................................................. 15

1.8.2.

Phần thực hiện ..................................................................................................... 16

1.8.2.1.

Phần thực hiện của học viên ........................................................................... 16

1.8.2.2.

Phịng thí nghiệm ............................................................................................. 16

1.8.2.3.

Các sản phẩm của đề tài .................................................................................. 16

CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................... 17
2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MA SÁT, MÀI MỊN VÀ BƠI TRƠN TRONG
ĐỘNG CƠ XĂNG. ............................................................................................................. 17
2.1.1

Cơ sở lý thuyết về ma sát. ................................................................................... 17

2.1.1.1

Khái niệm về ma sát. ........................................................................................ 17

2.1.1.2

Các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ số ma sát. ........................................................ 17

2.1.1.3

Ảnh hƣởng của tải trọng p. ............................................................................. 18

2.1.1.4

Ảnh hƣởng của vận tốc v. ................................................................................ 18

2.1.2

Phân loại ma sát. .................................................................................................. 18

Cơ sở lý thuyết về mài mòn, và hƣ hỏng ........................................................... 19
1
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam
2.1.3


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
2.1.3.1

Khái niệm chung .............................................................................................. 19

2.1.3.2

Một số dạng mài mòn, hƣ hỏng chủ yếu ........................................................ 20

2.1.3.3

Đánh giá mài mòn động cơ trong quá trình sử dụng.................................... 20

2.1.3.4

Ý nghĩa đồ thị mài mịn chi tiết ...................................................................... 22

2.1.3.5

Khái niệm chung về ăn mòn ............................................................................ 22

2.1.3.5.1 Định nghĩa......................................................................................................... 22
2.1.3.5.2 Phân loại ........................................................................................................... 22
2.1.3.6

Mài mòn và ăn mòn trên động cơ khi sử dụng nhiên liệu xăng sinh học .. 23

2.1.3.7

Kim loại mài mòn ............................................................................................. 24

2.2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ DẦU BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ XĂNG ........ 25

2.2.1

Tổng quan về dầu gốc.......................................................................................... 25

2.2.2

Tổng quan về phụ gia .......................................................................................... 26

2.2.2.1

Tác nhân ức chế rỉ sét & ăn mòn .................................................................... 26

2.2.2.2

Các chất khử nhũ ............................................................................................. 28

2.2.2.3

Các chất ức chế oxy hóa .................................................................................. 28

2.2.3

Tổng quan về pha chế dầu bôi trơn ................................................................... 31

2.2.4

Hệ thống bôi trơn động cơ .................................................................................. 32

2.2.5

Các tính chất lý hóa điển hình của dầu bơi trơn động cơ ................................ 32

2.2.6

Sự thay đổi độ nhớt của dầu động cơ................................................................. 33

2.3

NHIÊN LIỆU XĂNG SINH HỌC ......................................................................... 34

2.4 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG NHỚT
TIÊU BIỂU ......................................................................................................................... 34
2.4.1

Trên thế giới ......................................................................................................... 34

2.4.2

Tại Việt Nam ........................................................................................................ 38

CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ................................................................ 39
3.1

GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................................ 39

3.2

SƠ ĐỒ VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM .................................................................. 39

3.2.1

Sơ đồ bố trí thí nghiệm: ...................................................................................... 39

3.2.2

Thiết bị thí nghiệm .............................................................................................. 40

3.2.3

Điều kiện thử nghiệm .......................................................................................... 44

3.2.4

Thông số và trình tự đo ....................................................................................... 44

3.3

ĐIỀU KIỆN VÀ QUI TRÌNH THỬ NGHIỆM .................................................... 45

3.3.1

Nhiên liệu thực nghiệm ....................................................................................... 45

3.3.2

Dầu nhớt thực nghiệm ......................................................................................... 45

3.3.3

Thực nghiệm kiểm tra độ mài mòn và chất lƣợng dầu nhớt ........................... 48

3.3.3.1

Đối tƣợng kiểm tra : ........................................................................................ 48

3.3.3.2

Phƣơng pháp thực nghiệm :............................................................................ 48

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

2
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................ 55
4.1

ĐẶC TÍNH KHÍ THẢI ........................................................................................... 55

4.1.1

Thành phần khí thải ............................................................................................ 55

4.1.2

Tiêu hao nhiên liệu .............................................................................................. 58

4.2

KẾT QUẢ VỀ CÁC ĐẶC TÍNH CỦA DẦU NHỚT ........................................... 60

CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .................................................... 64
5.1

KẾT LUẬN .............................................................................................................. 64

5.2

HƢỚNG PHÁT TRIỂN .......................................................................................... 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... 65

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

3
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trong thời gian vừa qua, đặc biệt là sau khi Thủ tướng Chính phủ ban hành
Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007 phê duyệt “Đề án phát triển
nhiên liệu sinh học đến năn 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, nhiều cơng trình
nghiên cứu (trong đó có nhiều đề tài sử dụng kinh phí Nhà nước) nhằm đưa nhiên liệu
sinh học trong đó có ethanol vào sử dụng được tiến hành và cơng bố. Theo Quyết
định số 53/2012/QĐ-TTg về lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với
nhiên liệu truyền thống, xăng sinh học sẽ chính thức được sử dụng rộng rãi trên toàn
quốc từ 1-12-2015. Cụ thể là từ ngày 01 tháng 12 năm 2014, xăng được sản xuất, phối
chế, kinh doanh để sử dụng cho phương tiện cơ giới đường bộ tiêu thụ trên địa bàn các
tỉnh, thành phố: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ,

Quảng Ngãi, Bà Rịa – Vũng Tàu là xăng E5. Từ ngày 01 tháng 12 năm 2015 xăng
được sản xuất, phối chế, kinh doanh để sử dụng cho phương tiện cơ giới đường bộ
tiêu thụ trên toàn quốc là xăng E5. Từ ngày 01 tháng 12 năm 2016, xăng được sản
xuất, phối chế, kinh doanh để sử dụng cho phương tiện cơ giới đường bộ tiêu thụ trên
địa bàn các tỉnh, thành phố: Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Đà Nẵng,
Cần Thơ, Quảng Ngãi, Bà Rịa – Vũng Tàu là xăng E10. Từ ngày 01 tháng 12 năm
2017 xăng được sản xuất, phối chế, kinh doanh để sử dụng cho phương tiện cơ giới
đường bộ tiêu thụ trên toàn quốc là xăng E10 [1].
Ở Mỹ hiện nay thì hầu hết các xe đều có thể sử dụng E10, nhiều xe cịn có thể
sử dụng E25 mà không phải thay đổi bất cứ bộ phận nào. Tại Brasil, tất cả các loại
xăng thông dụng được bán trên thị trường là E25. Hơn 80 % các xe đang lưu hành tại
đây có thể chạy nhiên liệu có hàm lượng ethanol từ E0 cho tới E100. Theo Tiêu chuẩn
châu Âu EN 228 áp dụng chung trong Cộng đồng châu Âu thì trong các loại xăng
thơng dụng bán ra thị trường được phép pha một lượng ethanol tới 5 %. Việc sử dụng
nhiên liệu với hàm lượng ethanol tới 5 % là hồn tồn bình thường đối với tất cả các
loại xe đang lưu hành ở châu Âu mà không cần phải thay đổi nào bất cứ bộ phận nào
lắp trên xe [2].

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

4
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
Tại Việt Nam với đa phần người dân sử dụng xe máy, mặc dù đã có Quyết định
số 53/2012/QĐ-TTg về lộ trình áp dụng tỷ lệ phối trộn nhiên liệu sinh học với nhiên
liệu truyền thống, tuy nhiên người tiêu dùng vẫn chưa dám sẵn sàng sử dụng loại

nhiên liệu này. Điều này là do mối quan tâm lo ngại về khả năng sử dụng nhiên liệu
xăng sinh học trên động cơ xe máy. Mối lo ngại này chính là hiện tượng ăn mòn, mài
mòn khi sử dụng xăng sinh học và là nguyên nhân dẫn đến hư hại, giảm chất lượng và
tuổi thọ của động cơ. Sự ăn mòn gây ra do nước và hợp chất giữa nước với các sản
phẩm ăn mịn sinh ra trong q trình cháy [3]. Sự ăn mịn chì trong bạc lót đồng – chì
gây ra do tác dụng phối hợp giữa các axit hữu cơ (RCOOH) và các peroxyt (ROOH).
Peroxyt tác dụng với chì tạo ra chì oxyt:
Pb + ROOH
(peroxyt)

PbO + ROH
(rượu)

Chì oxyt lại phản ứng với các axit tạo thành muối
PbO + 2RCOOH
(axit)

Pb(RCOO)2 + H2O
(muối)

Có nhiều cách ức chế ăn mịn như thêm một chất ức chế ăn mịn vào mơi
trường hoặc áp dụng một lớp phủ bảo vệ hoặc nguyên tố hợp kim, trong đó sử dụng
chất ức chế (đối tượng nghiên cứu trong đề tài này) là một trong những phương pháp
linh hoạt nhất để kiểm sốt ăn mịn bởi vì chúng có thể thực hiện hoặc thay đổi tại chỗ
mà khơng làm gián đoạn quá trình. Một số loại phụ gia dầu động cơ Ức chế ăn mòn ổ
đỡ theo các cơ chế khác nhau. Dầu động cơ phải có các tính năng sau:
 Ngăn ngừa hiện tượng gỉ và ăn mòn, do nước ngưng tự và các sản phẩm
cháy ở nhiệt độ thấp cũng như chế độ hoạt động không liên tục gây ra.
 Ức chế lại sự mài mòn do các sản phẩm axit trong quá trình cháy gây ra
 Bảo vệ các ổ đỡ hợp kim đồng – chì khỏi sự ăn mịn do các sản phẩm

oxy hóa dầu gây ra.
Chỉ cần một trong các yếu tố trên cũng gây ra sự ăn mòn trong các động cơ, do
đó dầu động cơ xăng sinh học phải được pha chế đảm bảo tốt mọi tính năng Ức chế ăn

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

5
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
mòn. Đặc biệt đối với trường hợp này khả năng chốn ăn mịn – nhất là ăn mịn ổ đỡ
đồng – chì và Ức chế gỉ do nước ngưng tụ và các sản phẩm không cháy được ( không
cháy hết ) trong nhiên liệu gây ra, cùng với khả năng tạo nhũ tương với nước là hết
sức quan trọng. Vì vậy một số phụ gia trong dầu nhớt phải có các tính năng bảo vệ
đơng cơ như:
Phụ gia ức chế ăn mịn: Là phụ gia có chức năng làm giảm thiểu việc tạo
thành các peoxit hữu cơ, axit và các thành phần ôxy hóa khác làm xuống cấp dầu động
cơ, bảo vệ ổ đỡ và các bề mặt khác nhau khỏi ăn mịn. Có thể nói chất ức chế ăn mịn
bổ sung trong thực tế có tác dụng như các chất Ức chế ơxy hóa. Các phụ gia này bao
gồm: di-thiophotphat kim loại (đặc biệt là kẽm); sunphonat kim loại và kim loại kiềm
cao; và các tác nhân hoạt động bề mặt như các axit béo, amin, axit ankylsuxinic, clo
hóa parafin…[4]
Phụ gia ức chế gỉ: Nếu như động cơ làm việc không có thời gian ngừng lâu thì
dầu nhờn làm chức năng Ức chế gỉ tương đối tốt vì khi động cơ ngừng trong thời gian
ngắn thì dầu chưa kịp chảy hết khỏi các chi tiết. Nhưng nếu động cơ ngừng lâu hoặc
bảo quản lâu ngày thì xylanh, cổ trục khuỷu và các chi tiết đánh bóng hoặc mài sẽ bị
gỉ. Gỉ là sự hình thành sắt hydroxit Fe(OH)2, là một dạng đặc biệt quan trọng của ăn

mịn trên mặt. Có nhiều hợp chất được dùng để ức chế rỉ như: các axit béo, các este
của axit napteic và axit béo, các amin hữu cơ, các xà phòng kim loại của axit béo…
thường pha vào dầu với tỷ lệ 0,1 – 1% [4].
Hiện nay chưa có một nghiên cứu nào ở Việt Nam đánh giá và tìm giải pháp về
khả năng đáp ứng của phụ gia ức chế ăn mòn của dầu nhớt động cơ xe máy thơng
dụng hiện nay có phù hợp với các loại nhiên liệu xăng sinh học hay khơng, hay cần
phải có một loại phụ gia ức chế ăn mịn với cơng thức tối ưu hơn, vì các thử nghiệm
trên thế giới hiện nay chỉ dừng ở động cơ xe ô tô và chế độ vận hành khác với điều
kiện đường xá tại Việt Nam và thành phố Hồ Chí Minh (quá tải, độ ẩm cao, kẹt xe,
nhiệt độ mơi trường khá cao).
Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng cũng như kéo dài tuổi thọ
động cơ xe máy khi vận hành với xăng sinh học thì cần có biện pháp bảo vệ động cơ
với chủng loại dầu nhờn phù hợp. Do đó, nội dung chính của luận văn này sẽ tập trung
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

6
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
chủ yếu vào việc nghiên cứu bước đầu, đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của hợp chất
thế hệ mới hiệu quả hơn, giúp bảo vệ máy tối ưu hơn, tăng tuổi thọ động cơ, giảm chi
phí bảo dưỡng xe máy của người tiêu dùng.
1.2. KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc
Bảng 1.1: Tổng hợp nghiên cứu ngoài nước
TL

Đối tƣợng

Phạm vi

TK

nghiên cứu

nghiên cứu

[5]

Nắp xy lanh Ảnh
và bộ chế của

Phƣơng Pháp

Đánh giá thảo luận

hưởng Ngâm chi tiết Tổn thất khối lượng: E100 > E85
gasohol trong hộp khí > E20.

hịa khí bằng E20,
nhơm
trong

E85, với gasohol và Rỗ bề mặt E100 > E85 > E20
đúc E100, đến sự nước. Sau đó
Chiều sâu rỗ E100 > E85 > E20
xe ăn mịn chi tiết gia nhiệt 25C,

trong động cơ

máy
[6]

Dầu
nhóm

gốc Ảnh

50C,

hưởng Đo ở các tốc Bề dày màng dầu không thay đổi

1, của ethanol 2% độ vòng quay nhiều ở 40oC. Bề dày màng dầu
đến dầu nhớt từ 1 đến 1000 dầu nhóm 1 thay đổi nhiều ở

nhóm 2

dầu gốc nhóm mm/s
1, nhóm 2

ở

các 100C, nhóm 2 ít thay đổi hơn

nhiệt độ 40,

Dầu gốc nhóm 2 làm việc tốt hơn

70, 100C
[7]

Động
Flexfuel
xy

cơ Ảnh

hưởng Đo dầu RON Khi sử dụng E85 mài mòn tăng

4 của nhiên liệu 95 và E85 ở 5 thêm tối đa 20%.
lanh E85 đến dầu chế độ khác

thẳng hàng, nhớt và mài nhau
1,8L, 92 kW mòn
ở 6000 v/ph

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

7
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
[8]

Thép SUJ -2

Ảnh

hưởng Băng thử tải

của mài mòn block-on-

Mài mòn thép tăng khi giảm tốc
đột trượt, đặc biệt trong nhiên

của nhiên liệu motor 2 kgf,

liệu gasohol pha nước ẩm

xăng, ethanol, nhiệt độ dầu Sự ăn mòn thép nhiều nhất ở E20
E20
0,2% 20C, tốc độ
Mài mòn nhiều nhất tại tốc độ
nước,
E20 trướt 0,16 đến
trượt thấp đạ tối đa khi E20
1,4% nước
0,6m/s trong
120 phút
[9]

Dầu 15W40 Ảnh
và 5W30

của

hưởng Băng thử tải 4
sự

Ổ thanh truyền, bạc lót đầu nhỏ

biến bánh tốc độ tối thanh truyền bị ăn mịn nhiều với

chất dầu hình đa 160 km/h,
thành

dầu có acid acetic.

acid 90kW

acetic đến mài
mịn

và

ăn

mịn
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
Ở Việt Nam, công tác nghiên cứu liên quan đến dầu nhờn tương thích trên ơ tơ
và động cơ đốt trong phần lớn tập trung tại các trung tâm nghiên cứu của các công ty
liên quan đến lĩnh vực kinh doanh nhớt như Total, Castrol, Motul,...hoặc các Trung
tâm/Phòng nghiên cứu nội bộ của Petrolimex, Saigonpetro,...Rất ít cơng bố từ các đơn
vị này trên các tạp chí, hội nghị khoa học chuyên ngành.
Một số nghiên cứu từ các trường đại học và viện nghiên cứu liên quan đến phụ

gia, chất ức chế ăn mịn,...và ứng dụng cùa chúng được cơng bố nhưng rất ít. Thơng
thường là các nghiên cứu bước đầu. Một số nghiên cứu tiêu biểu có thể liệt kê trong
Bảng 1.2. Vì vậy, lĩnh vực nghiên cứu về nhớt tương thích với xe máy sử dụng nhiên
liệu xăng sinh học vẫn còn nhiều tiềm năng khám phá mới.

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

8
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
Bảng 1.2: Tình hình nghiên cứu các ứng dụng ức chế ăn mòn trong nước
TL

Đối tƣợng

Phạm vi nghiên

TK

nghiên cứu

cứu

Phƣơng Pháp

Đã tiến hành đo khả năng

Dẫn xuất 2,5 –

ức chế ăn mòn kim loại

Dihydroxyace
[10]

Đánh giá thảo luận

acid

Tổng hợp

tophenone
HNO33M

aroyl

theo phương pháp điện
hóa, các chất đều có hiệu
quả ức chế ăn mịn kim

hydrazoic

loại cao.

[11] Động cơ ô tô Nghiên cứu điều Băng thử động Phụ gia VPI-G giúp môFord

Laser chỉnh thông số cơ (ETB) của men và cơng suất của

BPD-N 1.8L

làm

việc

của Phịng

Thí động cơ tăng trung bình

động cơ ơ tơ khi nghiệm Động 7,3%, suất tiêu hao nhiên
sử

dụng

xăng cơ đốt trong liệu giảm 6,8%, các thành

sinh học E10 và (Trường

học Bách khoa CO 13,1%; HC 14,7% và

E50

Hà Nội)
[12]

Tanin

Đại phần phát thải cải thiện:

NOx 18,6%

Làm chất ức chế Chiết tanin từ Lựa chọn tanin tách từ
ăn

mòn

thép vỏ

thông dung môi nước - etanol để

CT3 trong dung caribaea

nghiên cứu khả năng ức

dịch NaCl 3,5%.

chế ăn mòn
Ngâm thép 30 phút trong
dung dịch tanin 80 mg/l
thì hiệu quả ức chế ăn
mòn thép CT3 trong dung
dịch NaCl 3,5% của tanin
là 75.86% kim loại

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

9
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công

TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
Động

cơ Đánh giá cơng Băng thử động Mức độ mài mịn của E10

[13] Toyota 4 xy suất, suất tiêu lực học APA cao hơn A92 nhưng sự
lanh

thẳng hao nhiên liệu và 100

chênh lệch không nhiều.

hàng

1587 áp suất nén, mức

Công suất, suất tiêu hao

độ hao mòn các

nhiên liệu và áp suất nén

chi tiết chính của

của E10 thấp hơn A92

xăng E10 so với

nhưng

A92

khơng nhiều

3

cm

sự

chênh

lệch

Hầu hết các nghiên cứu được đề cập tập trung phân tích các đặc tính nhiên liệu
cũng như sự ăn mịn trên kết cấu động cơ xe máy, xe hơi. Trong khi đó, hiện nay tác
giả chưa tìm thấy nghiên cứu nào về sự ảnh hưởng của nhiên liệu xăng sinh học khi sử
dụng đến chất lượng của dầu bôi trơn xe máy, và nghiên cứu các tính năng cần có của
dầu bôi trơn để đáp ứng điều kiện vận hành của loại nhiên liệu xăng sinh học cho xe
máy tại Việt Nam. Trong khi đó, theo lộ trình phát triển nhiên liệu sinh học thì tháng
12 năm 2017 xăng E10 sẽ được tiêu thụ rộng rải trên tòan quốc. Các loại dầu nhờn
tương thích cho xe máy, ơ tơ sử dụng xăng sinh học E10 là rất cần thiết. Do đó, luận
văn này mong muốn được làm rõ vấn đề này và tìm ra một loại dầu nhớt có thể đáp
ứng trong điều kiện vận hành thực tế tại thành phố Hổ Chí Minh.
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của luận văn này là nghiên cứu các điều kiện vận hành thực tế

của xe máy tại TPHCM làm cơ sở cho các thử nghiệm trong điều kiện phịng thí
nghiệm và đề xuất nhớt tương thích cho xe máy sử dụng xăng sinh học. Bước đầu thử
nghiệm với E10.
1.4. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHAM VI NGHIÊN CỨU
1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu trong luận văn này là xe máy có dung tích 125cc, được
sử dụng phổ biến. Trong đó, xe máy do Honda sản xuất chiếm 67% thị phần tại Việt
Nam. Số lượng xe máy sử dụng bộ chế hịa khí vẫn chiếm tỷ lệ cao. Thơng số thống
kê tham khảo của hai chủng loại xe CHK và FI được trình bày trong Bảng 1.3.
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

10
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
Bảng 1.3 Sản lượng xe tay ga tại Việt Nam từ 2011 đến 2014
Loại xe máy
Xe sử dụng chế hịa khí (CHK)

2011

2012

2013

2014

1.248.966

1.150.554

724.830

445.600

794.820

778.228

1.012.559

504.683

Xe phun xăng điện tử (FI)
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu

Luận văn này tập trung nghiên cứu giải pháp về chất lượng dầu nhớt tốt nhất để
có thể sử dụng trong xe máy có dung tích xylanh 125cc (phổ biến tại Việt Nam) với
loại nhiên liệu xăng sinh học E10. Đề tài chọn nhiêu liệu E10 vì theo lộ trình phát
triển nhiên liệu sinh học thì tháng 12 năm 2017 xăng E10 sẽ được tiêu thụ rộng rải
trên tòan quốc.
Về nhiên liệu, nhiên liệu sử dụng trong đề tài này là nhiên liệu xăng sinh học,
các thơng tin đặc tính kỹ thuật được thể hiện trong bảng 1.4 [14]
Bảng 1.4 Đặc tính nhiên liệu với phần trăm ethanol trong xăng

Nhiên liệu xăng sinh học có tính háo nước nếu để trong bình chứa thời gian dài.
Nước trong nhiên liệu sinh học có khả năng ăn mịn các chi tiết chính của động cơ xe

máy trong các điều kiện cháy thông thường. Do đó, nhiều phụ gia nhớt đã được
nghiên cứu, ứng dụng trong nhớt để tăng cường khả năng bảo vệ bề mặt và tuổi thọ
chi tiết động cơ. Một số phụ gia ức chế ăn mịn có thể kể đến trình bày trong Bảng 1.5.

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

11
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
Bảng 1.5: thông số kỹ thuật các mẫu phụ gia ức chế ăn mòn [4]
Chất 1

Chất 2

Chất 3

Chất 4

Phụ gia ức chế

Anken sunfua

Pinen

Zinc Diankyl

Sunfonat kim

ăn mịn

hóa

photphosunfua

Dithiophotphat

loại

Trong các phụ gia ức chế ăn mòn liệt kê trên, Zinc Diankyl Dithiophotphat
(ZnDDP) được đánh giá là loại phụ gia tương thích và sử dụng thơng dụng trên xe
máy do khả năng chống oxi hóa và ức chế mài mòn tốt nhất. Trong luận văn này, hai
mẫu phụ gia ức chế ăn mòn với tỉ lệ pha 5% và 10% ZnDDP về thể tích trong phụ gia
trước khi pha trộn phụ gia vào trong nhớt, được xem xét trong các thực nghiệm. Kết
quả thực nghiệm sẽ dùng cho đối sánh với mẫu nhớt đang bán trên thị trường. Các
thành phần quan trọng của các mẫu nhớt trước và sau khi thử sẽ được kiểm tra trên
các thiết bị chuyên dùng và phân tích.
1.5. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Các nội dung nghiên cứu chính trong luận văn bao gồm:
Chương 1. Nghiên cứu tính cấp thiết và tổng quan về tình hình sử dụng nhiên
liệu xăng sinh học và các loại phụ gia ức chế ăn mòn, ức chế gỉ và tạo nhũ trên động
cơ sử dụng xăng sinh học ở các nước trên thế giới và tại Việt Nam. Các điều kiện vận
hành thực tế của xe máy tại Việt Nam/TPHCM cũng sẽ được xem xét trong phân tích
thực nghiệm tại Phịng thí nghiệm.
Chương 2. Lý thuyết cơ sở. Nguyên cứu các lý thuyết cơ sở liên quan đến ma
sát, mà mịn và bơi trơn, ăn mịn, ức chế ăn mịn và tạo nhũ, các đặc tính động cơ
trong động cơ xe máy sử dụng xăng sinh học.

Chương 3. Nghiên cứu thực nghiệm. Xây dựng các điều kiện và quy trình thử
nghiệm trên băng thử.
Chương 4. Kết quả và thảo luận
Chương 5. Kết luận và hướng phát triển tiếp theo.
1.6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

12
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
1.6.1. Phƣơng pháp thu thập và phân tích tài liệu
Tài liệu về hệ thống vận hành xe máy cơng cộng nói chung và hệ thống xe xe
máy của hãng Honda, tài liệu về các chất ức chế ăn mịn nói chung và về ZnDDP nói
riêng.
 Các tài liệu về ma sát mài mịn và bơi trơn động cơ nói chung và xe tay ga
nói riêng.
 Các cơng trình nghiên cứu về ảnh hưởng của xăng sinh học đến chất lượng
của dầu nhớt, đến độ bền của động cơ đã công bố hiện hành trong và ngồi
nước. Các cơng trình nghiên cứu về chất ức chế ăn mòn sử dụng trong dầu
nhớt động cơ đã cơng bố hiện hành trong và ngồi nước.
 Các báo cáo đã được công bố trong Hội nghị khoa học, Tạp chí khoa học
trong và ngồi nước, các đề tài khoa học các cấp, luận văn tiến sỹ, thạc
sỹ,… của các tác giả trong và ngoài nước.
 Các giáo trình, sách chun mơn, tài liệu từ internet (có nguồn gốc tin cậy).
1.6.2. Phƣơng pháp thống kê, phân tích và tổng hợp
Bao gồm thu thập, phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu từ tài liệu thu thập được.

Phương pháp này được sử dụng xuyên suốt trong quá trình thực hiện đề tài.
1.6.3. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm
Đây là phương pháp sử dụng chính trong Luận văn. Thử nghiệm đánh giá đặc
tính cơng suất của động cơ sau khi lắp trên băng thử công suất đã lựa chọn thơng qua
mơ hình thực nghiệm “Băng thử tính năng động lực học động cơ xe máy” của Phịng
thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG-HCM Động cơ đốt trong, Trường ĐH Bách Khóa Tp.
Hồ Chí Minh. Nghiên cứu thực nghiệm sẽ tập trung hai nhiệm vụ chính sau:
 Nghiên cứu thực nghiệm khả năng đáp ứng của 3 loại dầu nhớt về momet
và suất tiêu hao nhiên liệu, độ mài mịn xylanh, thơng số kỹ thuật dầu nhớt
trong động cơ theo các chế độ làm việc của động cơ với các XSH E10.
 Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn, hạn chế mài mòn của 3 loại dầu nhớt
và chọn ra một loại tốt nhất để kiểm tra khả năng đáp ứng khi sử dụng nhiên
liệu xăng sinh học với các hàm lượng E10.
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

13
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
1.6.4. Phƣơng pháp so sánh
 So sánh giữa kết quả thực nghiệm các chỉ tiêu về thông số kỹ thuật mà đảm
bảo khả năng vận hành của các loại dầu nhớt.
 So sánh kết quả thử nghiệm tính chất hóa lý của dầu nhớt, sự cắt mạch và các
thông số kỹ thuật của các loại dầu nhớt.
1.6.5. Phƣơng pháp chuyên gia
Phỏng vấn, đưa ý kiến đến chuyên gia (nhà quản lý, chuyên gia kỹ thuật, thầy
giáo hướng dẫn.v.v.) để nghe phân tích và nhận định.

1.7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.7.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài nghiên cứu tổng quan trên cơ sở ứng dụng lý thuyết về ma sát mài mịn
và bơi trơn cùng các lý thuyết về hóa dầu để lựa chọn giải pháp dầu nhờn về chất ức
chế ăn mòn cho xe máy tại Việt Nam khi sử dụng xăng sinh học. Đồng thời kết hợp
với nghiên cứu thực nghiệm để đề xuất sử dụng sản phẩm dẩu nhớt thích hợp cho
động cơ xăng sinh học tại Thành phố Hồ Chí Minh cũng như tại các Thành phố lớn
khác của Việt Nam. Kết quả của đề tài sẽ góp phần bổ sung hướng nghiên cứu mới là
phân tích và đánh giá về chất lượng chất ức chế ăn mịn trong q trình sử dụng xe
máy khi sử dụng xăng sinh học và sẽ là nguồn tài liệu tham khảo quý báu cho các lĩnh
vực khoa học liên quan.
1.7.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có khả năng ứng dụng trong cơng tác triển khai thực tế cho
trường hợp xe máy sử dụng trong điều kiện vận hành tại Việt Nam/TPHCM với nhiên
liệu xăng sinh học E10, góp phần nâng cao tuổi thọ của xe.

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

14
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
1.8. TRÌNH TỰ NGHIÊN CỨU VÀ PHẦN THỰC HIỆN
1.8.1. Trình tự nghiên cứu
VẤN ĐỀ
Giải pháp dầu nhớt đặc
chế dành cho nhiên liệu

E10 sử dụng trên xe tay ga
tại Việt Nam

GIẢI PHÁP
Đánh giá và lựa chọn dầu
nhớt có phụ gia ức chế ăn
mịn tối ưu

NỘI DUNG

Mẫu 1
Mẫu dầu nhớ t
đang sử dụng
thông dụng trên
thị trường
Castrol Power 1
Scooter

Mẫu 2

Mẫu 3

5% ZnDDP

10% ZnDDP

MỤC TIÊU
Dầu nhớt lựa chọn đảm
bảo khả năng vận hành tối
ưu và bảo vệ động cơ

THỰC NGHIỆM

ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, PHƢƠNG PHÁP
Động cơ xe máy 125cc
Nhiên liệu XSH E10
Phụ gia ức chế ăn mịn ZDDP
Thực nghiệm “Băng thử tính
năng động lực học động cơ xe
máy”

KẾT THÚC & SO SÁNH









Kiểm tra và đánh giá trong
điều kiệnthử nghiệm tương
đương 500 km (ăn mòn các
chi tiết máy)
Kiểm tra chất lƣợng dầu
nhớt:
Độ nhớt 40C
Độ nhớt 100C & VI
TBN

Hàm lượng nước
TAN
Flash Point COC
Cặn không tan trong pentan
Kiểm tra hàm lƣợng kim
loại mài mịn: Sắt, thiếc,
Silic, Nhơm, Chì, Đồng, Crom
Kiểm tra hàm lƣợng phụ
gia: Photpho, Kẽm, Canxi

Đánh giá với kết quả dự kiến
Đưa ra kết luận với kết quả
đạt được

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

15
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
1.8.2. Phần thực hiện
1.8.2.1.

Phần thực hiện của học viên

Thu thập toàn bộ những tài liệu nghiên cứu liên quan.
Xác định nội dung và phương pháp nghiên cứu phù hợp mục tiêu nghiên cứu.

Thu thập số liệu thực tế, phân tích, đánh giá đưa kết luận sơ bộ.
Nhận ý kiến phản hồi từ chuyên gia, nghiên cứu lý thuyết.
Tham gia xây dựng mô hình thực nghiệm, thu thập số liệu đo đạc, phân tích
đánh giá kết quả thu được.
1.8.2.2.

Phịng thí nghiệm

Phịng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG TPHCM về Động cơ đốt trong Trường
Đại học Bách khoa, ĐH Quốc gia TP.HCM: Thử nghiệm đánh giá chỉ tiêu kinh tế
nhiên liệu và khí thải của xe máy sử dụng các mẫu dầu nhờn bôi trơn.
Viện Cơng Nghệ Hóa Dầu, Hà Nội: Thử nghiệm phân tích tính chất lý hóa của
dầu nhờn sau khi thử nghiệm trên xe máy tại PTN ĐCĐT.
1.8.2.3.

Các sản phẩm của đề tài

Thuyết minh luận văn.

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

16
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học

CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MA SÁT, MÀI MỊN VÀ BƠI TRƠN TRONG
ĐỘNG CƠ XĂNG.
2.1.1 Cơ sở lý thuyết về ma sát.
2.1.1.1

Khái niệm về ma sát.

Ma sát là kết quả của nhiều dạng tương tác phức tạp khác nhau, khi có sự tiếp
xúc và dịch chuyển hoặc có xu hướng dịch chuyển giữa hai vật thể, trong đó diễn ra
các q trình cơ, lý, hố, điện...quan hệ của các q trình đó rất phức tạp phụ thuộc
vào đặc tính tải, vận tốc trượt, vật liệu và môi trường.

- hệ số ma sát, f(p,v,C)
N-tải trọng pháp tuyến
C-điều kiện ma sát (vật liệu, độ cứng, độ bóng, chế độ gia cơng,
mơi
trường)
Cơng ma sát A chuyển hố thành nhiệt năng Q và năng lượng hấp phụ giữa 2
bề mặt ΔE
A=Q+ΔE
2.1.1.2

Các yếu tố ảnh hƣởng đến hệ số ma sát.

Hình 1.1. Ảnh hưởng của tải trọng đến 

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

17
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công

TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học
2.1.1.3

Ảnh hƣởng của tải trọng p.

Khi thay đổi p thì  thay đổi theo. Nhưng tồn tại một khoảng pth1trong đó  ổn định và nhỏ nhất. Khi  vượt ra ngồi khoảng đó thì xảy ra hư hỏng và
 tăng cao.

2.1.1.4

Ảnh hƣởng của vận tốc v.

Đường cong = f(v,C) cũng có
qui luật tương tự đường cong
= f(p,C).

Hình1.2. Ảnh hưởng của vận tốc đến 
2.1.2

Phân loại ma sát.

Dựa vào động học chuyển động:
+ Ma sát trượt: xuất hiện giữa hai mặt tiếp xúc nhau, trong đó vận tốc
của chúng tại các điểm tiếp xúc khác nhau về giá trị và phương chiều (pít tơng
& xy lanh).

+ Ma sát lăn: xuất hiện giữa hai mặt tiếp xúc có chuyển động tương đối
với nhau, nhưng trong chuyển động này, vận tốc của chúng tại các điểm tiếp
xúc bằng nhau (ổ đỡ, vịng bi).

Hình 1.3: chuyển động tương đối giữa 2 bề mặt
Dựa vào sự tham gia của chất bôi trơn:
+ Ma sát ướt (a)
+ Ma sát khô (b)
+ Ma sát nửa ướt nửa khô (c)
HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

18
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam


Nguyên cứu đề xuất giải pháp dầu nhờn phù hợp cho động cơ xe máy sử dụng xăng
sinh học

Dựa vào động lực học:
+ Ma sát tĩnh
+ Ma sát động
Dựa vào đặc tính q trình ma sát:
+ Ma sát bình thường là q trình ma sát trong đó chỉ xảy ra mài mòn tất yếu
và cho phép (xảy ra từ từ, chỉ trên lớp cấu trúc thứ cấp, không xảy ra sự phá hoại kim
loại gốc), trong phạm vi giới hạn của tải trọng, vận tốc trượt và điều kiện ma sát bình
thường.
+ Ma sát khơng bình thường là q trình ma sát trong đó p,v,C vượt ra ngồi
phạm vi giới hạn, xảy ra hư hỏng: tróc loại 1, loại 2, mài mòn...
2.1.3 Cơ sở lý thuyết về mài mòn, và hƣ hỏng

2.1.3.1

Khái niệm chung

Mài mòn: Là sự phá hoại dần dần bề mặt ma
sát, thể hiện ở sự thay đổi kích thước dần dần theo
thời gian. Trong q trình mài mịn khơng xảy ra sự
phá hoại kim loại gốc mà chỉ xảy ra sự phá hoại trên
lớp bề mặt chi tiết (gọi là lớp cấu trúc thứ cấp).
Chỉ tiêu đánh giá mài mòn: Để đánh giá
mài mòn người ta dùng tỉ số giữa lượng mài mịn

Hình1.4. Hao mịn lớp cấu trúc thứ cấp

tuyệt đối với chiều dài của quãng đường xe chạy gọi
là cường độ mòn.
Cƣờng độ mòn I:
–

I =
I=

–

(μm/1000km) hay I =

–

(m3/1000km) hay

(g/1000km).

HVTH: Trần Nguyễn Bảo Đại

19
CBHD: PGS. TS. Huỳnh Thanh Công
TS. Nguyễn Đăng Nam