Một số phương pháp thử nghiệm có thể được sử dụng để xác định các đặc tính hoạt động của dầu bôi trơn. Hai phép thử phổ biến đã trải qua thời gian là điểm chớp cháy và độ bay hơi. Mặc dù các phương pháp, công nghệ và thực hành đã thay đổi qua nhiều năm, cả hai thử nghiệm này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay và cung cấp những cách khả thi để đánh giá dầu mới và dầu đã qua sử dụng.
Điểm sáng
Phép thử điểm chớp cháy có từ giữa thế kỷ 19 là một trong những dấu hiệu nhận biết sớm nhất về các đặc tính vật lý của dầu. Ban đầu nó được sử dụng để xác định nguy cơ cháy của nhiên liệu và dầu đang được lưu trữ và vận chuyển.
Phép thử điểm chớp cháy đo xu hướng của dầu tạo thành hỗn hợp dễ cháy với không khí. Một khi mẫu dầu được làm nóng, một ngọn lửa sẽ tiếp xúc với không gian đầu. Đánh lửa là điểm quyết định. Nhiệt độ thấp nhất đo được mà dầu sẽ bốc cháy hoặc chớp cháy được ghi lại làm điểm chớp cháy của nó. Nếu thử nghiệm được thực hiện trong một thời gian dài hơn, thì điểm cháy của dầu có thể đạt được. Điểm cháy là khi quá trình đánh lửa được duy trì trong năm giây.
Một số phương pháp có thể được sử dụng để xác định điểm chớp cháy của dầu. Mỗi loại khác nhau tùy thuộc vào độ nhớt của chất lỏng và kỹ thuật đã chọn. Trong số các thử nghiệm ASTM có sẵn bao gồm ASTM D56, Máy thử cốc đóng dấu điểm chớp cháy bằng thẻ. Nó được sử dụng cho độ nhớt dưới 5,5 centistokes (cSt) ở 40 độ C (104 độ F), cũng như độ nhớt dưới 9,5 cSt ở 25 độ C (77 độ F) và điểm chớp cháy dưới 93 độ C (220 độ F) .
ASTM D93, Flash Point by Pensky-Martens Closed Cup Tester, được sử dụng cho các sản phẩm dầu mỏ có dải nhiệt độ từ 40 đến 360 độ C (104 đến 680 độ F) và dầu diesel sinh học có dải nhiệt độ từ 60 đến 190 độ C (140 đến 374 độ F).
ASTM D92, Điểm chớp cháy và Điểm cháy của Cleveland Open Cup, là một lựa chọn khác để lấy điểm chớp cháy của dầu. Mặc dù công nghệ đã phát triển, nhưng các bài kiểm tra cốc mở và đóng ngày nay gần giống với cách đây hơn 100 năm. Mặc dù thường được coi là phép thử tiền thân của dầu mới, điểm chớp cháy cũng có thể được sử dụng trong phân tích dầu đã qua sử dụng để phát hiện sự pha loãng nhiên liệu, nứt dầu gốc và nhiễm bẩn.
Biến động
Bài kiểm tra độ bay hơi Noack được phát triển bởi Tiến sĩ Kurt Noack vào những năm 1930 và lần đầu tiên được sử dụng ở Châu Âu. Nó được giới thiệu như một cách để tiết lộ sự mất bay hơi của dầu bôi trơn. Năm 1984, Al Amatuzio bắt đầu sử dụng thử nghiệm tại Hoa Kỳ để xác định tính năng của dầu động cơ. Thử nghiệm độ bay hơi đã trở thành tiêu chuẩn ở Bắc Mỹ vào năm 1992 với sự ra đời của loại dầu SH / International Lubricantant của Viện Dầu khí Hoa Kỳ và GF-1 của Ủy ban Phê duyệt, đặt ra tiêu chuẩn hiện hành về khí thải môi trường và tiết kiệm nhiên liệu.
Sự bay hơi là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả sự “sôi lên” của các phân tử nhẹ hơn trong chất lỏng. Nó liên quan mật thiết đến việc tiêu thụ dầu trong động cơ ô tô. Thử nghiệm mô phỏng phản ứng của dầu với nhiệt độ bên trong liên kết với vòng piston và thành xi lanh.
Được gọi là ASTM D5800, thử nghiệm bay hơi Noack cho thấy sự mất bay hơi của các phân tử dầu nhẹ hơn và các chất phụ gia ở nhiệt độ cao. Tùy thuộc vào phương pháp, một lượng mẫu đã đo được đặt vào chén nung hoặc bình phản ứng và được gia nhiệt đến 250 độ C (482 độ F), với luồng không khí không đổi được hút qua trong 60 phút. Đánh giá trọng lượng trước và sau sẽ xác định được lượng bay hơi mất đi.
Có ba quy trình khác nhau đối với ASTM D5800: Quy trình A, sử dụng thiết bị thử nghiệm bay hơi Noack; Quy trình B, sử dụng thiết bị làm bay hơi Noack bằng kim loại không phải Gỗ tự động; và Quy trình C, sử dụng thiết bị kiểm tra độ bay hơi Selby-Noack.
Quy trình A lần đầu tiên được giới thiệu vào những năm 1930 bằng cách sử dụng một hỗn hợp độc hại của các hợp chất được gọi là kim loại của Gỗ để làm nóng mẫu. Kim loại của gỗ, còn được gọi là hợp kim của Lipowitz, chứa bitmut, chì, thiếc và cadmium. Độc tính đến từ chì và cadmium.
Thử nghiệm Selby-Noack được phát triển vào giữa những năm 1990 bởi Theodore Selby và các đồng nghiệp của ông bằng cách sử dụng một lò sưởi bằng kim loại quý. Nó loại bỏ nhu cầu về kim loại của Gỗ và sử dụng tập hợp vật liệu bay hơi để phân tích sau này. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc xác định các nguyên tố như phốt pho, được biết là có thể dẫn đến hỏng hóc sớm của hệ thống chất xúc tác.
Kiểm tra độ bay hơi đóng một vai trò quan trọng trong việc bôi trơn động cơ khi nhiệt độ cao xảy ra khá thường xuyên. Tổn thất do bay hơi có thể thấy ở lượng dầu tiêu thụ hoặc nhu cầu nạp thêm dầu. Điều này cũng có thể dẫn đến sự thay đổi các đặc tính của dầu, vì các chất phụ gia có thể bay hơi trong quá trình bay hơi.
Khi các phân tử nhẹ hơn “cháy” hoặc bay hơi, các phân tử nặng hơn vẫn còn lại, gây ra sự thay đổi độ nhớt của chất lỏng. Việc để lại dầu nặng hơn hoặc “đặc hơn” có thể góp phần làm giảm khả năng tiết kiệm nhiên liệu do thêm lực cản của nhớt cũng như lưu thông dầu kém trong động cơ, tiêu thụ dầu nhiều hơn, tỷ lệ mài mòn cao hơn và tăng lượng khí thải.
Các bài kiểm tra phục vụ một mục đích
Các bài kiểm tra điểm chớp cháy và độ bay hơi phục vụ một mục đích, chỉ cho các điều kiện khác nhau. Chúng cũng có liên quan. Rốt cuộc, để dầu đạt đến điểm chớp cháy, trước tiên nó phải bay hơi. Mặc dù điểm chớp cháy cho bạn biết rất ít về tính bay hơi của dầu, nhưng tính bay hơi của dầu có thể cho bạn biết rất nhiều về điểm chớp cháy của nó. Thử nghiệm độ bay hơi đã chứng minh rằng với dầu gốc tốt hơn, lượng khí thải được cải thiện và tiết kiệm nhiên liệu sẽ theo sau.
Hãy nhớ rằng chất bôi trơn tổng hợp thường có điểm chớp cháy cao hơn và không bắt đầu bay hơi cho đến khi đạt đến nhiệt độ cao hơn nhiều. Mặt khác, dầu khoáng có thể bắt đầu bốc hơi sớm hơn nhiều so với điểm chớp cháy của chúng. Nếu bạn đang đối phó với các điều kiện nguy hiểm, kiểm tra điểm chớp cháy là yếu tố chính cần phải được tiến hành.
