lỌc dẦu bÔi TrƠn

LỌC DẦU BÔI TRƠN

Nội dung

• Giới thiệu

• Hệ thống bôi trơn cơ bản

• Ba loại lọc dầu bôi trơn

• Cấu tạo lọc dầu bôi trơn

• Thông số của lọc dầu bôi trơn

• Các câu hỏi thường gặp

Dung tích dầu bôi trơn• Lượng dầu lớn kéo dài thời gian thay dầu

– Dầu nhiều, khả năng giữ chất bẩn nhiều hơn

– Khay dầu lớn làm nguội dầu tốt hơn – ít bị ôxi hóa

– Lượng dầu nhiều có thể nhờ việc sử dụng khay dầu lớn hoặc thêm một lọc bypass tách rời.

• Lượng dầu máy ở một số động cơ

– Detroit 60 Series: 30 liter

– Cummins M11: 30 liter

– Caterpillar C12: 26.5 liter

Thay đổi trong thiết kế động cơ• Xéc măng đỉnh piston cao hơn

– Đưa dầu lên sát đỉnh piston

– Tăng nguy cơ bị oxi hóa

• Áp lực phun lớn hơn & và góc phun trễ

– tăng hiệu suất cháy nhưng cũng tăng nhiệt độ

– tạo muội nhiều hơn

• Thiết kế động cơ nhỏ gọn hơn

– giảm lượng dầu tiêu thụ - giảm dầu bổ sung

– giảm lượng phụ gia dầu được bổ sung

Bôi trơn

Bôi trơn giảm ma sát bằng cách

1. Tạo lớp màng dầu giữa các bề mặt ma sát (bạc, vòng xéc măng, etc.)

2. Làm nguội bằng trao đổi nhiệt(dầu piston – làm mát dầu – nước làm mát)

Dầu diesel• Dầu khoáng

– Rất phổ biến nhờ chất lượng, chi phí và nguồn cung cấp.

• Dầu tổng hợp

– Tạo bởi các phản ứng hóa học- đắt tiền

– Chỉ số độ nhớt cao và điểm đông thấp

– Có thể làm một số loại gioăng phớt động cơ bị hỏng và rò rỉ

• Dầu bán tổng hợp

– Kết hợp dầu khoáng và dầu tổng hợp

– Chất lượng và chi phí phù hợp

Các loại tạp chất trong dầu

• Chất bẩn xâm nhập vào

• Các hạt do mài mòn sinh ra

• Muội

• Nhiên liệu

• Nước

• Chất làm mát

1. Chất bẩn xâm nhập vào dầu

• Chất bẩn có thể bị thổi qua khe xéc măng, dính vào lớp màng dầu bôi

• Chất bẩn có thể thâm nhập qua các gioăng phớt hỏng

• Chất bẩn chủ yếu là silic

• Lượng chất bẩn tăng- lượng mài mòn tăng

2. Các hạt mài mòn

• Chủ yếu xuất phát từ các thành phần của động cơ

• Điển hình là nhôm, thép, chì, chrôm, nhôm, nikel, molybden, magne.

• Phân tích mẫu dầu sẽ đưa ra thành phần của các chất nói trên.

• Phần lớn các nhà sx thiết bị (OEM) có hướng dẫn hoặc tiêu chuẩn.

3. Muội• Muội là từ nhiên liệu đốt không hết.

• Nguyên nhân là do ga cao, điểm phun không đúng, bị nghẽn khí nạp hoặc xả và chạy không tải.

• Khí xả đen là biểu hiện tạo muội.

• Muội thường trôi nổi và không được lọc.

• Khi dầu bị biến tính dần, muội có thể kết hợp lại vàtạo các hạt cứng làm tăng mòn động cơ.

• Lượng muội quá nhiều làm ảnh hưởng tới độ nhớt –tạo gel

4. Nhiên liệu

• Sự xuất hiện của nhiên liệu trong dầu là biểu hiện sự cốvới hệ thống vòi phun hoặc rò rỉ trong hệ thống...

• Cũng có thể xuất hiện khi chạy không tải, nghẽn lọc khí, điểm phun không đúng, máy hoạt động chạy & dừng liên tục.

• Nhiên liệu có trong dầu bôi trơn làm giảm áp lực dầu vàlàm giảm tính bôi

• Nhiên liệu trong dầu quá nhiều có thể gây cháy nổ

5. Nước

• Nước thường tạo do quá trình đốt và thường được xả theo đường khí xả.

• Nước có thể xâm nhập khi bổ sung dầu

• Khi động cơ nguội, nước có thể đọng

• Nước thúc đẩy quá trình tạo axit dẫn tới ăn mòn

6. Nước làm mát

• Nước làm mát xâm nhập qua phớt, xi lanh rỗ, vết nứt nắp xilanh hoặc lốc máy, hoặc qua bơm nước.

• Glycol sẽ đặc quánh và làm tắc đường dầu cũng như lọc.

• Chất phụ gia sẽ biến tính nhanh chóng

• Axit tạo ra sẽ làm ăn mòn

Dầu đã sử dụng

• Trong suốt nhưng có màng gel- nước nằm trong dầu

• Xám hoặc đen & quánh óng ánh: rò nước làm mát

• Nâu và dầu kém nhớt- cólẫn nhiên liệu

• Mầu đỏ nâu – phân huỷ oxi hóa

• Đen và quánh – Chất phụgia biến tính

Tắc lọc bôi trơn

• 90% do nước làm mát hoặc nước trong dầu bôi trơn.

• 10% do các chất bẩn từ động cơ.

Biểu hiện hư hỏng

• Cặn bám piston

• Khí lọt qua khe xéc măng (blowby) tăng

• Lòng xilanh bóng

• Dính xéc măng

• Cặn đóng xupáp

• Tắc lọc

• Dầu có rất nhiều muội

Lọc dầu của DonaldsonSản phẩm

– Loại thường

– Loại cho ứng dụng hạng nặng

– Loại kéo dài chu kỳ thay

• Seri lọc Endurance

Khách hàng

– Nhà sản xuất thiết bị OEM’s

– Khách hàng lớn

– Thay thế

Giấy lọc

– Giấy thường Cellulose

– Synthetic

• Synteq®

Sản phẩm lọc thông thường

• Ứng dụng tải nhẹ– Dùng giấy thường và Sythetic

– Dạng thủy lực, mối gắn chịu lực lớn

• Ứng dụng tải nặng– Dùng giấy thường và Sythetic

– Dạng thủy lực, mối gắn chịu lực cao

– Dạng thiết kế không mối nối cải tiến chịu lực

• Kéo dài chu kỳ thay

• Dùng giấy lọc Synteq®

– Giảm nghẽn lọc

– Khả năng chứa chất bẩn cao

– Bảo vệ động cơ tốt hơn

– Tuổi thọ lọc dài

Lọc tuổi thọ cao Donaldson Endurance

Kết cấu lọc Endurance của DonaldsonTuổi thọ dài hơn:

• Urethane Potting (vs. plastisol)• Chịu dầu rất tốt- bảo đảm tuổi thọ

• Keo gắn (so với không keo)• Giữ khoảng cách giữa các lớp xếp đều

• Hạn chế dịch chuyển của các lớp xếp

• Phớt trong Nitrile (so với nút / nylon / không có)• Phớt Nitrile bảo đảm vẫn gắn kín khi lõi lọc dịch chuyển

• Gioăng gắn chất lượng cao (so với buna)• Chịu dầu tốt

• Tháo lọc nhẹ nhàng

Lọc dầu dùng giấy Syntheticđầu tiên trong ngành công nghiệp

Giấy lọc Donaldson

Synteq® được sử dụng lần đầu ở lọc dầu bôi trơn năm

1983

Giấy lọc SYNTEQ® nhiều lớp

• Giấy lọc SYNTEQ được phóng to 35 lần

• Nhiều lớp giấy lọc

Các hệ thống bôi trơn






Van điều áp

Áp suất hệ thống quá cao sẽ làm hỏng lọc …các van điều áp phải bảo đảm hoạt động tốt.

Van điều áp

Vỏ lọc bị phồng

Phá nắp trên của lọc

Áp suất quá cao

Sự cố với áp lực nổ = Vấn đề với hệ thống.

Bền mỏi

Sự cố với độ bền mỏi = Vấn đề về ứng dụng\

Ba loại lọc dầu bôi trơn1. Lọc toàn dòng

Lọc toàn dòng có nghĩa là tất cả dầu từ bơm dầu sẽ đi qua lọc .

Với các động cơ lớn, có thể cần hai hay nhiêu lọc.

2. Lọc dầu bypassTrên sơ đồ bôi trơn bypass, khoảng 10% dầu đi qua lọc và 90% đi qua động cơ.

3. Lọc kết hợpLọc toàn dòng và lọc bypass được kết hợp trên một lọc.

Ví dụ: Fleetguard LF3000

Ba loại lọc dầu bôi trơn

Cấu tạo lọc dầu bôi trơn

GioăngVành giữ gioăngNắp renPhớtLõi lọcLò xoVỏ lọc


• Van bypass

• Các phớt làm kín ren

• Trụ trong

• Các van chống chảy ngược


- CÔNG DỤNG: Bảo đảm áp lực bôi trơn và luôn có đủ dầu.

- VỊ TRÍ: có thể lắp sẵn trên lọc hoặc trên động cơ. Mức áp suất mở thông dụng 10-60 psid.

- ỨNG DỤNG: Nếu lọc bị tắc hoặc dầu quá nguội, van này mở để cấp dầu (chưa lọc) cho động cơ, việc này giúp cho động cơ luôn được bôi trơn, tránh mòn vàlàm hỏng lõi lọc.

Van bypass

Không dùng ở các lọc nhiên liệu

Cấu tạo của lọc dầu bôi trơn

- CÔNG DỤNG: Tránh dầu bẩn khỏi rò rỉ quanh phần ren.

- VỊ TRÍ: Phía dưới ren.

- ỨNG DỤNG: Phớt này nhằm mục đích bao quanh phần ren lắp lọc. Phớt này có thể làm việc lắp lọc kho khăn hơn.

Phớt ren trong


- CÔNG DỤNG: Tránh dầu bị chảy ra ngoài lọc khi động cơ ngừng hoạt động.

- VỊ TRÍ: Là một trụ nhựa hoặ kim laọi nằm phía trong lõi lọc. (Một số khách hàng có khiếu nại lọc không có lỗ dầu ởlõi trong)

- ỨNG DỤNG: Ở các thiết bị mà lọc được lắp ngược và dầu có thể chảy ra do trong lực.

Trụ trongĐược dùng phổ biến ở lọc nhiên liệu


- CÔNG DỤNG: Tránh dầu chảy ngược ra khỏi lọc.

- VỊ TRÍ: Thường là vành cao su che các lỗ dầu.

- ỨNG DỤNG: Một vài động cơ cóthể làm dầu chảy ngược lại khay dầu khi động cơ tắt. Vành cao su này chỉcho phép dầu chảy theo một chiều.

Van chống chảy ngược

Hiệu suất lọcCó một vài cách xác định hiệu suất lọc:

• Tỷ lệ phần trăm theo trọng lượng

• Đếm số hạt

Các phương pháp có kết quả khác nhau.

Thông số kiểm tra có thể dựa theo:

• SAE

• ISO

• tiêu chuẩn của khách hàng

Thông số kiểm tra

• HS 806 (trước kia là JS 806)

HS 806 là kiểm tra tuổi thọ và hiệu suất lọc trong tính theo trọng lượng. Chất bẩn được lọc theo chuẩn SAE và C2A. C2A là giả lập muội động cơ.

Ví dụ

Một lọc mới nặng 500 gram. 100 grams chất bẩn được đưa vào lọc để kiểm tra. Lọc nặng 580 gram sau khi kiểm tra. Hiệu suất lọc là 80/100 hay 80%.


• HS 806 không tính tới cỡ hạt. Hiệu suất chỉ được tính theo trong lượng

• Vì các hạt lớn thường có trọng lượng lớn. Do vậy hiệu suất tính theo cách này không chính xác.

• Ví dụ- Nếu lọc cho đi qua tất cả các hạt nhỏ hơn 10 micron và chỉ giữ những hạt lớn hơn 10 microns. Hiệu suất vẫn có thể đạt 80%.


• SAE J1858 là phương pháp kiểm tra mới (chuẩn công nghiệp) để xác định hiệu suất lọc.

• tương tự như chuẩn kiểm tra ISO 4572

• khác ở chỗ số hạt được tính trung bình để xác định hiệu suất.

Chú ý

• Khả năng lưu chất bẩn và hiệu suất đều không có ý nghĩa trừ khi thông số kiểm tra được nêu.

• Có thể có những kết quả khác nhau từ cùng tiêu chuẩn kiểm tra

• Thông số kiểm tra khác đưa ra kết quả khác nhau.

• Không đưa số liệu kiểm tra nếu không có tiêu chuẩn.


• Áp suất móp lọc

Độ chênh áp suất làm cho lọc hư hỏng do chênh áp quá lớn.

Bền mỏi

• Các lọc bôi trơn lắp trên động cơ phải chịu rung và sốc cao.

• Rung có thể làm lọc lỏng và nứt do sức bền mỏi giới hạn của thép.

• Lọc bôi trơn thường có thông số chịu gia tốc 5 g’s với tần số rung10 triệu chu kỳ mà không bị hư hỏng.

Khi nào phải thay lọc bôi trơn?

• Thông thường vì không có đồng hồ đo độ chênh áp trong hệ thống bôi trơn, vìvậy phân tích mẫu dầu là lựa chọn đúng đắn nhất.

• Phân tích mẫu dầu sẽ cho thấy sự thay đổi về độ nhớt, tỷ lệ chất rắn, lượng kim loại mòn...

Lọc Endurance khác với lọc thông thường như thế nào?

Phần lớn các nhà sx thiết bị dùng giấy lọc thường

Lọc Endurance sử dụng Synteq:

– Ít cản trở = Lưu lượng dầu lớn hơn

– Khả năng chứa chất bẩn lớn= tuổi thọ dài hơn

– Hiệu suất cao = ít mòn động cơ

– Kết cấu giấy dạng tổng hợp = Bền hơn

Tại sao khi tháo lọc dầu bôi trơn thì thường lọc không có đầy dầu.

• Động cơ ngừng- mất áp lực bôi trơn

• Dầu chảy về khay dầu (theo trọng lực)

• Dòng dầu chảy về tạo hiệu ứng siphon trong lọc.

• Dầu bị hút khỏi lọc

• Hiệu ứng Siphon dừng lại nhờ tính xốp rỗ của giấy

• Giấy với lỗ hở nhỏ: Dầu ở phía đã lọc lâu hơn và dần cân bằng lại ở khoảng một nửa..

• Với giấy hở lớn: Dầu bị hút qua màng giấy dễ dàng. Nhiều dầu bị hút ra khỏi lọc hơn.

Tại sao khi tháo lọc dầu bôi trơn thì thường lọc không có đầy dầu.

Vì lọc P553000 chỉ có một lõi, nó sẽkhông có dòng bypass?

Không đúng! vẫn có dòng bypass.

Dòng dầu được tách ra khi từlọc vào bệ.

Khả năng chứa chất bẩn là thước đo tuổi thọ lọc?

Trả lời: Không!

- Tuổi thọ tính theo khả năng chứa chất bẩn là không thực tế. Thường thì lọc dầu bôi trơn không tắc khi dùng chất bẩn thử nghiệm theo ISO. – Độ bền của giấy hết sức quan trong. Rất nhiều nhà cung cấp xử lý nhiệt cho giấy sau khi đã tạo lõi lọc. Khi đó nhiệt không tới phần phía trong của giấy và chỉ có phần đỉnh của nếp gấp được xử lý. Donaldson xử lý nhiệt cho giấy trước khi đóng thành lõi lọc.

Tôi có cần lọc Bypass?

• Cũng không cần thiết cho việc lọc chất bẩn. lọc bypass chỉ phổ biến khoảng 30 năm trước đây.

• Nghiên cứu về động cơ cho thấy hiệu suất lọc cao giảm tốc độ mòn động cơ.

• Các loại giấy lọc trước kia thường làm nghẽn dòng chảy khi hiệu suất lọc cao. Vì thế, việc thêm lọc bypass cho phép lọc với hiệu suất cao hơn.

• Với các loại giấy lọc mới (thường và tổng hợp) cho phép lọc với hiệu suất cao mà vẫn bảo đảm lưu lượng dòng chảy.

Độ cản trở lưu lượng tăng khi độtinh lọc tăng?

• Chỉ đúng khi cỡ sợi giấy lọc giữ nguyên.

• Khi hiệu suất tăng, cỡ lỗ giấy giảm xuống.

• Cỡ sợi giấy cũng cần phải giảm xuống đểtránh việc cản trở dòng dầu.

• Giấy lọc Synteq có sợi cực nhỏ nhờ đó cóhiệu suất lọc cao mà cản trở dòng dầu rất ít.

GiGiấấy ly lọọc Cellulosec Cellulose GiGiấấy ly lọọcc

10 microns


Sc

L

Ss

Tổng diện tích khoảng

hở

As > 4XAc

Giấy lọc thường Cellulose

Giấy lọc Synteq

W


Thuật ngữ

• Spin On (lọc vặn-dùng ren)

• Cartridge (lọc thả)

• Cellulose Media (giấy lọc thường)

• Synthetic Media (giấy tổng hợp- nhân tạo)

• Housing (vỏ lọc)

• Micron

• Pressure Drop (độgiảm áp)

Thuật ngữ

• Bypass valve (van bypass)

• Pressure regulating valve (van điều áp)

• Sump or oil pan (khay dầu)

• Full flow lube filter (lọc toàn dòng)

• Bypass lube filter (lọc bypass)

• Baffle plate or thread plate (nắp ren của lọc vặn)

• Gasket retainer (vành giữ gioăng)

• Capacity (khả năng lưu chất bẩn)

• Efficiency (hiệu suất- độ tinh lọc)

Thuật ngữ

• Bypass lube filter (lọc bypass)

• Combination filter (lọc kết hợp)

• Filter head (cụm giá lắp lọc)

• Multipass test (kiểm tra đa lượt)

• Collapse pressure (áp lực làm móp lọc)

• Burst pressure (áp lực làm phálọc)

• Operating pressure (áp suất hoạt động)

• Pressure fatigue (áp lực mỏi)

• Stand pipe (trụ trong)

• Anti drain back valve (van chống hồi)

• Internal thread seal (phớt làm kín ren trong)

Documents

lỌc dẦu bÔi TrƠn