Mối quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt dầu
Khi xét đến đặc tính lưu động của dầu bôi trơn, nhiệt độ là một trong những yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến độ nhớt. Khi nhiệt độ tăng các phân tử dầu chuyển động nhanh hơn làm giảm lực ma sát nội giữa các phân tử. Kết quả là dầu trở nên loãng hơn, độ nhớt giảm. Ngược lại khi nhiệt độ giảm, chuyển động phân tử chậm lại và liên kết giữa các phân tử trở nên chặt hơn từ đó dầu đặc lại tức độ nhớt tăng.
Mối quan hệ nghịch đảo giữa nhiệt độ và độ nhớt này có ý nghĩa thực tiễn rất lớn. Nếu không kiểm soát tốt, sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả bôi trơn, mức tiêu thụ năng lượng và tuổi thọ của thiết bị trong hệ thống cơ khí hoặc máy móc CNC.
Một số khái niệm cần hiểu khi nói về độ nhớt dầu và nhiệt độ
Độ nhớt dầu động học
Chỉ mức độ chảy của dầu dưới tác động trọng lực – ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ. Được đo bằng đơn vị centistokes (cSt).
Độ nhớt dầu tuyệt đối
Chỉ lực cản của dầu đối với sự di chuyển – được đo bằng centipoise (cP). Đây là chỉ số chịu ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ.
Chỉ số độ nhớt dầu (VI – Viscosity Index)
Chỉ số này biểu thị mức độ nhạy cảm của dầu với nhiệt độ. Dầu có VI càng cao thì độ nhớt ít thay đổi khi nhiệt độ biến đổi.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt dầu như thế nào ?
- Nhiệt độ tăng khiến độ nhớt dầu giảm, dầu trở nên loãng và dễ chảy.
- Nhiệt độ giảm khiến độ nhớt dầu tăng, dầu đặc lại và khó lưu thông.
- Dầu quá loãng không tạo được lớp màng bôi trơn, dễ gây mài mòn bề mặt kim loại.
- Dầu quá đặc khiến máy móc khó khởi động, tăng tiêu thụ năng lượng và sinh nhiệt nội.
- Biến động độ nhớt làm giảm hiệu quả bôi trơn, tăng nguy cơ mài mòn, hư hỏng cơ cấu truyền động.
Một số tiêu chuẩn đo độ nhớt dầu theo nhiệt độ
Phương pháp đo |
Nhiệt độ chuẩn (°C) |
Mục đích |
ASTM D445 |
40°C và 100°C |
Đo độ nhớt động học theo tiêu chuẩn quốc tế |
ASTM D2270 |
Dựa trên độ nhớt ở 2 mức nhiệt |
Tính toán chỉ số VI để đánh giá độ ổn định |
Brookfield |
-40°C đến 100°C |
Đo độ nhớt tuyệt đối ở các điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt |
Cách bảo quản dầu để tránh cho nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt dầu
- Không để dầu tiếp xúc với ánh nắng trực tiếp hoặc gần nguồn nhiệt cao.
- Không để dầu trong môi trường ẩm ướt hoặc có biên độ nhiệt lớn ngày đêm.
- Đậy kín nắp thùng dầu sau khi sử dụng để tránh hấp hơi nước và oxy hóa.
- Không tái sử dụng dầu đã qua sử dụng nhiều lần, đặc biệt nếu đã bị biến chất do nhiệt.
- Nên lưu trữ dầu tại nơi có nhiệt độ ổn định từ 15°C đến 30°C.
- Đối với các khu vực khí hậu khắc nghiệt, nên sử dụng loại dầu có chỉ số VI cao.
- Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ dầu trong hệ thống để kịp thời điều chỉnh loại dầu cho phù hợp.