Giáo trình Vật liệu - Công nghệ ô tô

1 
BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI 
TỔNG CỤC DẠY NGHỀ 
GIÁO TRÌNH 
MH 10: Vật liệu 
NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ 
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG 
(Ban hành kèm theo Quyết định số:...) 
Năm 2012 
2 
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: 
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể 
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và 
tham khảo. 
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh 
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 
MÃ TÀI LIỆU: MH 10 
LỜI GIỚI THIỆU 
Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến 
thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa các hệ thống 
trên ô tô. Hoặc học nghề cơ khí. Tôi có biên soạn giáo trình: Vật liệu học với 
mong muốn giáo trình này sẽ giúp cho học sinh, sinh viên nắm vững hơn kiến 
thức về ô tô. Cơ ứng dụng được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm ba 
chương: 
Chương1. Nhôm và hợp kim nhôm 
Chương 2. Gang và thép 
Chương 3. Vật liệu phi kim loại 
Mỗi Chương được biên soạn với nội dung gồm:một số các nội dung cơ bản 
về vật liệu dùng để chế tạo ô tô, và một số nhiên liệu đốt cháy, nhiên liệu bôi trơn 
được sử dụng trên ô tô. 
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác 
giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau 
giáo trình được hoàn thiện hơn. 
 Hà Nội, ngày..tháng. năm 2012 
 Tham gia biên soạn 
1. Chủ biên: Hoàng Văn Ba 
3 
MỤC LỤC 
ĐỀ MỤC TRANG 
Chương 1 Nhôm và hợp kim nhôm 
1.1. Giản đồ nhôm – silic 
1.2. Đặc điềm của nhôm và hợp kim nhôm 
1.3. Phân loại hợp kim nhôm 
1.3.1. Phân loại 
1.3.2. Ký hiệu 
1.4. Quan sát tổ chức tế vi của hợp kim nhôm 
Chương 2 Gang và thép 
2.1 Giản đồ sắt - các bon 
2.2 Đặc điểm của sắt và thép 
2.3 Gang 
2.4 Thép kết cấu 
2.5 Thép hợp kim 
2.6 Quan sát tổ chức tế vi của gang và thép 
Chương 3 Vật liệu phi kim loại 
3.1 Chất dẻo 
3.2 Cao su - amiăng 
3.3 Vật liệu bôi trơn và làm mát 
3.4 Nhiên liệu 
6 
6 
7 
9 
9 
9 
9 
1
4 
1
4 
2
1 
2
4 
3
4 
3
9 
5
4 
6
1 
6
1 
6
1 
6
2 
7
0 
4 
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC VẬT LIỆU HỌC 
Mã số của môn học: MH 10 
I. Vị trí, tính chất môn học: 
- Vị trí của môn học: 
Môn học được bố trí giảng dạy song song với các môn học/ mô đun sau: 
MH 07, MH 08, MH 09, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 
17, MĐ 18, MĐ 19 
- Tính chất: 
Là môn cơ sở nghề bắt buộc. 
II. Mục tiêu môn học: 
- Vẽ và giải thích được: giản đồ nhôm – silic; giản đồ sắt – các bon 
- Trình bày được đặc điểm, phân loại và ký hiệu các loại hợp kim nhôm, 
gang và thép 
- Nhận dạng các loại hợp kim nhôm, gang và thép 
- Trình bày được công dụng, tính chất, phân loại dầu, mỡ bôi trơn, nước 
làm mát , của xăng, dầu diesel dùng trên ô tô 
- Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về vật liệu học 
- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận. 
III. Nội dung môn học: 
Nội dung tổng quát và phân phối thời gian 
Mã 
bài Tên chương mục/bài 
Loại bài 
dạy Địa điểm 
Thời lượng 
Tổng LT TH KT 
MH 
10- 01 
Nhôm và hợp kim 
nhôm 
Lý thuyết 
Thực hành 
Phòng học 
tổng hợp 5 8 6 1 
MH 
10- 02 
Gang và thép Lý thuyết 
Thực hành 
Phòng học 
tổng hợp 21 14 6 1 
MH 
10- 03 
Vật liệu phi kim 
loại 
Lý thuyết 
Phòng học 
9 8 0 1 
IV. Phương pháp và nội dung đánh giá: 
1. Phương pháp kiểm tra, đánh giá khi thực hiện: 
Được đánh giá qua bài viết, kiểm tra, vấn đáp hoặc trắc nghiệm, tự luận, 
thực hành trong quá trình thực hiện các bài học có trong môn học về kiến thức, kỹ 
năng và thái độ. 
2. Nội dung kiểm tra, đánh giá khi thực hiện: 
- Về kiến thức: 
+ Trình bày đầy đủ các tiêu chuẩn bản vẽ kỹ thụât cơ khí, hình cắt, mặt cắt, 
hình chiếu và vẽ quy ước. 
+ Giải thích đúng các ký hiệu tiêu chuẩn và phương pháp trình bày bản vẽ 
kỹ thuật cơ khí. 
5 
+ Các bài kiểm tra viết hoặc trắc nghiệm đạt yêu cầu 60%. 
+ Qua sự đánh giá của giáo viên, quan sát viên và tập thể giáo viên. 
- Về kỹ năng: 
+ Lập được các bản vẽ phác và bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp đúng tiêu chuẩn 
Việt nam. 
+ Đọc được các bản vẽ lắp, bản vẽ sơ đồ động của các cơ cấu hệ thống ô tô. 
+ Sử dụng đúng các dụng cụ, thiết bị để trình bày bản vẽ kỹ thuật đảm bảo 
đúng, chính xác và an toàn. 
+ Qua sự nhận xét, tự đánh giá của học sinh, của khách hàng và của hội 
đồng giáo viên. 
+ Kết quả bài thực hành đạt yêu cầu 70%. 
- Về thái độ: 
+ Chấp hành nghiêm túc các quy định về giờ học và làm đầy đủ các bài tập 
về nhà. 
+ Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, tác phong công nghiệp. 
6 
CHƯƠNG 1. NHÔM VÀ HỢP KIM CỦA NHÔM 
MH 10 - 01 
Mục tiêu: 
- Vẽ và giải thích được giản đồ nhôm - silic 
- Trình bày được đặc điểm, phân loại và ký hiệu các loại hợp kim nhôm 
- Nhận dạng hợp kim nhôm 
- Tuân thủ các quy định, quy phạm về vật liệu học. 
Nội dung: 
1.1 GIẢN ĐỒ NHÔM - SILIC 
Để có độ bền cao người ta phải hợp kim hóa nhôm và tiến hành nhiệt 
luyện, vì thế hợp kim nhôm có vị trí khá quan trọng trong chế tạo cơ khí và xây 
dựng. 
Khi đưa nguyên tố hợp kim vào nhôm (ở trạng thái lỏng) thường tạo nên 
giản đồ pha Al - nguyên tố hợp kim như biểu thị ở hình 1.1, trong đó thoạt tiên 
(khi lượng ít) nguyên tố hợp kim sẽ hòa tan vào Al tạo nên dung dịch rắn thay thế 
α nền Al, khi vượt quá giới hạn hòa tan (đường CF) sẽ tạo thêm pha thứ hai 
(thường là hợp chất hóa học của hai nguyên tố), sau đó khi vượt quá giới hạn hòa 
tan cao nhất (điểm C hay C’) tạo ra cùng tinh của dung dịch rắn và pha thứ hai kể 
trên. Do vậy dựa vào giản đồ pha như vậy bất cứ hệ hợp kim nhôm nào cũng có 
thể được phân thành hai nhóm lớn là biến dạng và đúc. 
Hình 1.1. Góc nhôm của giản đồ pha Al - nguyên tố hợp kim. 
 - Hợp kim nhôm biến dạng là hợp kim với hàm lượng thấp nguyên tố hợp 
7 
kim (bên trái điểm C, C’) tùy thuộc nhiệt độ có tổ chức hoàn toàn là dung dịch rắn 
nền nhôm nên có tính dẻo tốt, dễ dàng biến dạng nguội hay nóng. Trong loại này 
còn chia ra hai phân nhóm là không và có hóa bền được bằng nhiệt luyện. 
 + Phân nhóm không hóa bền được bằng nhiệt luyện là loại chứa ít hợp kim 
hơn (bên trái F), ở mọi nhiệt độ chỉ có tổ chức là dung dịch rắn, không có chuyển 
biến pha nên không thể hóa bền được bằng nhiệt luyện, chỉ có thể hóa bền bằng 
biến dạng nguội mà thôi. 
+ Phân nhóm hóa bền được bằng nhiệt luyện là loại chứa nhiều hợp kim 
hơn (từ điểm F đến C hay C’), ở nhiệt độ thường có tổ chức hai pha (dung dịch 
rắn + pha thứ hai), nhưng ở nhiệt độ cao pha thứ hai hòa tan hết vào dung dịch 
rắn, tức có chuyển pha, nên ngoài biến dạng nguội có thể hóa bền thêm bằng nhiệt 
luyện. Như vậy chỉ hệ hợp kim với độ hòa tan trong nhôm biến đổi mạnh theo 
nhiệt độ mới có thể có đặc tính này. 
- Hợp kim nhôm đúc là hợp kim với nhiều hợp kim hơn (bên phải điểm C, 
C’), có nhiệt độ chảy thấp hơn, trong tổ chức có cùng tinh nên tính đúc cao. Do có 
nhiều pha thứ hai (thường là hợp chất hóa học) hợp kim giòn hơn, không thể biến 
dạng dẻo được. Khả năng hóa bền bằng nhiệt luyện của nhóm này nếu có cũng 
không cao vì không có biến đổi mạnh của tổ chức khi nung nóng. 
Ngoài các hợp kim sản xuất theo các phương pháp truyền thống như trên 
còn có các hợp kim nhôm được chế tạo theo các phương pháp không truyền 
thống, đó là các hợp kim bột (hay thiêu kết) và hợp kim nguội nhanh. 
1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÔM VÀ HỢP KIM NHÔM 
Nhôm được điện phân từ quặng nhôm (Boxit) năm1808. 
1.2.1 Nhôm 
Là kim loại màu có ánh kim (ánh bạc), khối lượng riêng là 2,7g/cm3 
nhẹ hơn sắt 3 lần vì vậy thường được sử dụng trong công nghệ hàng không 
hoặc vận tải điện năng đi xa,... 
1.2.1.1 Đặc tính chủ yếu 
- Dẫn điện tốt, độ dẫn điện của nhôm bằng 62% của đồng tuy nhiên 
khối lượng riêng của đồng gấp 3,3 lần của nhôm vì thế để có đặc tính dẫn 
điện như nhau thì khối lượng dây dẫn bằng nhôm chỉ bằng 1 nửa của dây dẫn 
đồng. 
- Có tính dẫn nhiệt tốt, thường dùng chế tạo mặt máy động cơ xăng nó 
tăng khả năng dẫn nhiệt, tăng được tỷ số nén và giảm hiện tượng kích nổ. 
- Có tính chống ăn mòn tốt nhờ lớp oxit nhôm Al2O3 mỏng (khoảng 
vài A0 bao trên bề mặt trơ với không khí. Ngày nay bằng kỹ thuật anot hóa có 
thể tạo được lớp oxit nhôm dày hơn có khả năng bảo vệ cao hơn, dùng chế tạo 
tấm ốp, khung cửa.. 
8 
- Độ dãn nở dài lớn (3%), khi đúc nhôm độ co ngót của sản phẩm lớn, 
khi sử dụng nhôm hợp kim chế tạo pistong của động cơ cần có rãnh chống bó 
kẹt. 
- Độ bền của nhôm thấp, độ dẻo cao, khi vặn bu lông mặt máy cần xiết 
với mô men xiết thấp hơn. 
1.2.1.2 Nhược điểm của nhôm 
- Độ bề cơ học không cao δb = 60MPa = 6KG/mm2 
- Nhiệt độ nóng chảy 6600C, của oxyt nhôm là 20830C, nhôm nóng ít 
thay đổi màu, khi tăng nhiệt độ nhôm dễ bị oxihoá mặt ngoài, dễ bị hydrô 
xâm nhập khi nóng chảy. 
- Nhôm là vật liệu khó hàn. 
1.2.2 Hợp kim nhôm 
1.2.2.1 Silumi (nhôm đúc) 
- Là hợp kim nhôm với silic (Al-Si) với một số nguyên tố khác. 
- Khối lượng riêng bằng 1/3 thép, có độ bền gần bằng thép; Dễ đúc. 
- Ở nhiệt độ thường và nhiệt độ tương đối cao Silumi có cơ tính cao; 
Độ bền hóa học tốt khi nhiệt luyện; Độ dãn nở nhỏ; Chống mài mòn tốt vì thế 
hợp kim AlSi12Mg1Mn0,6NiĐ dùng đúc piston của động cơ, mặt máy, thân 
máy động cơ xăng. 
- Một số hợp kim nhôm đúc: 
Ký hiệu Thành phần 
% 
TCVN AA 
AlCu4,5Đ 295,0 4,5Cu-1Si 
AlSi5,5Cu4,5Đ 308,0 5,5Si-4,5Cu 
AlSi7Mg0,3Đ 356,0 7Si-0,3Mg 
AlSi12Mg1,3Cu4Mn0,6Đ 12Si-1,3Mg-2Cu-0,6mn-1Ni-
0,2Ti 
AA : Aliminum Association (hiệp hội nhôm) 
1.2.2.2 Đuara (nhôm biến dạng) 
- Là hợp kim nhôm, đồng và một số nguyên tố khác 
- Đuara bền, nhẹ chịu gia công áp lực và chống ăn mòn tốt, ứng dụng 
rộng rãi trong ngành hàng không, trên ôtô máy kéo. 
Thường dùng phủ lên bề mặt kim loại khác để chống ăn mòn. 
9 
- Một số Đuara thông dụng: 
Ký hiệu Thành phần 
% TCVN AA 
Al99,00 1100 99,0Al 
Al99,60 1060 99,6Al 
AlCu4,4Mg0,5Mn0,8 2014 4,4Cu-0,5Mg-0,8Mn 
AlCu4,4Mg1,5Mn0,6 2024 4,4Cu-1,5Mg-0,6Mn 
1.2.2.3 Hợp kim Nhôm ACM (Al St Mg) 
Stibi = Angtimoan = C = 3,5 ¸ 4,5 %; Mg = 0,3 ¸ 0,7 %; Al 
ACM có hệ số dãn nở nhiệt lớn hơn của Brông vì thế khe hở giữa bạc - 
cổ trục là lớn hơn để tránh bó kẹt khi động cơ làm việc; Rẻ tiền hơn và dùng 
phổ biến hơn; Dễ bị ăn mòn hóa học hơn. 
ACM dùng chế tạo ổ trục của các động cơ xăng cũng như động cơ 
Diesel 
Ví dụ: khi sử dụng trên động cơ D50. 
Bạc BCuPb30 có khe hở giữa trục - bạc là 0,08 ¸ 0,12. 
Bạc ACM có khe hở giữa trục - bạc là 0,10 ¸ 0,15. 
1.3. PHÂN LOẠI HỢP KIM NHÔM 
1.3.1. Phân loại 
- Silumi (nhôm đúc). 
- Đuara (nhôm biến dạng). 
- Hợp kim Nhôm ACM (Al St Mg),... 
1.3.2. Ký hiệu 
- Silumi (nhôm đúc) ký hiệu Al-Si. 
- Đuara (nhôm biến dạng) ký hiệu Al 99,00; Al 99,60; 
AlCu4,4Mg0,5Mn0,8; AlCu4,4Mg1,5Mn0,6,.... 
- Hợp kim Nhôm ACM (Al St Mg). 
1.4. QUAN SÁT TỔ CHỨC TẾ VI CỦA HỢP KIM NHÔM 
1.4.1 Lý thuyết 
* Phương pháp hiển vi quang hoc: Là phương pháp dùng kính hiển vi quang 
học để xem hình ảnh, tổ chức bề mặt của mẫu vật liệu trong một vùng diện 
tích nhỏ với độ phóng đại từ 50, 100, 200, 500, 1000, và 1500 lần. 
* Nhờ kính hiển vi quang học ta có thể quan sát đuợc cấu trúc của vật liệu nói 
chung, tổ chức kim loại và hợp kim nói riêng. 
* Phương pháp dùng kính quang học (kính hiển vi kim tương) để đánh giá 
phân tích tổ chức tế vi kim lọai và hợp kim gọi là phương pháp phân tích kim 
tương (phương pháp kim tương học). 
10 
* Nhờ kính hiển vi kim tương ta có thể xác định đuợc chủng lọai của vật liệu 
(thép, gang, nhôm, đồng,) quan sát được tổ chức các pha, sự phân bố các 
pha, hình dáng và kích thước của các pha. Ví dụ với gang ta có thể xác định 
được hình dáng, kích thước của grafit. Ngoài ra, ta còn thấy được khuyết tật 
của vật liệu như vết nứt tế vi, rỗ khí, tạp chất, bề dầy lớp thấm, lớp mạ, kích 
thước hạt trong các pha, nhờ đó ta có thể đánh giá tính chất, phân tích được tổ 
chức của vật liệu. Phương pháp này gọi là phương pháp kim tương định 
lượng, phân tích kim tương định lượng có vai trò quan trọng khi xác định cơ 
tính của kim loại vì ta có thể đo được kích thước hạt của kim lọai và hợp kim. 
Kích thước hạt càng thô thì độ dẻo và độ cứng càng thấp và ngược lại hạt 
càng mịn thì độ dẻo và độ cứng càng cao. 
1.4.2 Cách chuẩn bị mẫu để xem tổ chức tế vi của kim lọai 
Chuẩn bị mẫu để xem tổ chức của kim lọai và hợp kim thực hiện theo 
các bước sau: 
* Chọn và cắt mẫu 
Việc lấy mẫu phải phục vụ cho mục đích nghiên cứu. Ví dụ : khi muốn 
quan sát sự thay đổi tổ chức từ bề mặt vào lõi, ta phải cắt theo tiết diện ngang, 
còn muốn nghiên cứu tổ chức dạng thớ, sợi, ta phải cắt theo dọc trục, 
Khi cắt mẫu, có thể dùng máy cắt kim lọai như máy tiện , phay, cưa 
máy, cưa tay, các mẫu quá cứng có thể dùng đá mài để cắt, với thép đã tôi , 
gang trắng, hợp kim cứng khi cắt bằng đá mài phải chú ý làm nguội trong quá 
trình cắt (nhiệt độ khi cắt không quá 1000C) nếu không sẽ làm thay đổi tổ 
chức bên trong của nó. 
* Mài mẫu 
Mẫu sau khi cắt xong được mài thô trên đá mài hoặc giấy nhám từ thô 
đến mịn. Giấy nhám thường được đánh số từ nhỏ đến lớn. 
Gang ,thép sử dụng giấy mài: 120-240-400-600-800-1000-1200 
Kim loại mầu và hợp kim mầu: 120-240-400-600-800-1000-1200-
1500-2000 
Số càng lớn thường độ hạt càng mịn. Để tránh rách giấy nhám khi mài, 
ta thường vạt mép mẫu. 
Giấy nhám phải được đặt lên bề mặt thật phẳng hoặc mặt tấm kính dầy. 
Bề mặt mẫu phải áp sát vào giấy. Khi mài tiến hành theo một chiều. Khi bề 
mặt mẫu tương đối phẳng, các vết xước song song vào đều nhau. Sau đó, ta 
quay mẫu đi 900 và lại mài tiếp, cho đến khi tạo ra bề mặt phẳng mới, các vết 
xước mới xóa đi các vết xước cũ. Mỗi loại giấy nhám, ta mài như thế tới 3 ÷5 
lần , và lặp lại với các giấy nhám càng mịn hơn cho đến tờ giấy nhám mịn 
nhất. 
* Đánh bóng mẫu 
11 
Để đánh bóng mẫu, ta tiến hành trên máy đánh bóng. Máy đánh bóng 
mẫu cũng giống như máy mài mẫu, thay vì dán tờ giấy nhám lên đĩa, người ta 
gắn miếng nỉ lên trên, khi đánh bóng ta phải cho dung dịch mài mẫu lên trên 
miếng nỉ tránh để miếng nỉ quá khô làm mẫu bị cháy; (dung dịch đánh bóng 
mẫu thường dùng là Al2O3, Cr2O3, Parafin,...). Chú ý khi vật liệu cứng nên 
dùng vải dầy, nếu vật liệu mềm nên dùng nỉ mịn. Trong khi đánh bóng mẫu 
nên thường xuyên quay mẫu 900 như khi mài mẫu và tốc độ quay chậm để 
mẫu bóng đều. Đánh bóng mẫu cho đến khi thấy không còn vết xước trên bề 
mặt mẫu, không nên đánh mẫu quá lâu, nếu đánh mẫu quá lâu sẽ làm bong 
các tổ chức mềm, hoặc hiện tượng nổi các hạt cứng sẽ làm khó khăn khi quan 
sát và chụp ảnh. Với những kim loại rất mềm (chì, thiếc, kẽm ...) thường đánh 
cuối cùng bằng tay trên vải nhung hoặc dùng máy đánh bóng phải điều chỉnh 
tốc độ chậm. Để tránh bị oxyt hóa mẫu, người ta pha vào dung dịch mài các 
chất thụ động như NaNO2 , KNO2, 
Sau khi đánh bóng mẫu ta phải rửa thật nhanh và sạch bột mài, rồi đem 
sấy thật khô mẫu. 
Ngoài phương pháp đánh bóng mẫu thông dụng, để đánh bóng mẫu đạt 
chất lượng cao ta dùng phương pháp đánh bóng điện phân, nguyên tắc của 
đánh bóng điện phân là hòa tan anod trong dung dịch điện phân dưới tác dụng 
của dòng điện một chiều. Đánh bóng điện phân còn có ưu điểm là rất bóng, 
tránh được hiện tượng biến dạng dẻo bề mặt và thời gian nhanh hơn. 
* Tẩm thực mẫu 
Mẫu sau khi đánh bóng đem rửa sạch, thấm và sấy khô rồi quan trên 
kính hiển vi. Ta sẽ ... iatim-215, Mỡ đặc biệt AC. 
 - Theo ngày nay phân loại mỡ xà phòng và mỡ không phải xà phòng: 
Có trên 300 loại mỡ với tên gọi đặc trưng cho từng hãng. Ví dụ 
Graphit, VP, GP, 
* Ứng dụng: 
Trên thị trường Việt Nam ngày nay có rất nhiều loại mỡ, song trên ô tô 
xe máy sử dụng phổ biến các loại mỡ sau: 
Mỡ Ứng dụng 
GREASEL Bôi trơn các ổ lăn/ổ trượt có tải trọng nặng, cao tốc 
trong ô tô xe máy, máy công cụ, mô tơ điện, ổ lăn 
đầu trục láp ô tô, (mỡ có màu hổ phách) 
GREASEL L21-M 
L2-M 
Bôi trơn các khớp nối, các điểm treo, các gầm trục 
thông thường (mỡ màu đen hoặc nâu, hoặc xám tối) 
GREASEL L EP Bôi trơn các ổ lăn/ổ trượt có tải trọng nặng, cao tốc 
trong ô tô xe máy, máy công cụ, mô tơ điện, ổ lăn 
đầu trục láp ô tô, chịu nước. 
3.3.1.5 Các loại dầu khác 
a. Khái quát chung: 
Trên ô tô xe máy ngoài sử dụng nhiên liệu dầu mỡ kể trên, còn sử dụng 
một số dầu khác với những chức năng cụ thể như sử dụng trong hệ thống thuỷ 
lực, hệ thống phanh, giảm sóc, Ngoài chức năng riêng chúng còn có chức 
69 
năng khác như làm mát và bôi trơn. Khi sử dụng các dầu có công dụng riêng 
này cần chú ý đến một số yêu cầu sau. 
b. Yêu cầu kỹ thuật: 
- Yêu cầu chung: độ nhớt thích hợp, chống ăn mòn và có tính ổn định 
cao. 
- Yêu cầu riêng:khả năng chịu nén tốt để truyền lực. Có tính lưu động 
tốt để dẫn truyền trong đường ống tốt. Không hoà tan với không khí để dẩy 
khí ra khỏi chất lỏng trong các đường ống dẫn ổn định trượt, thích hợp với 
một số phi kim loại để không phá hỏng các loại gioăng đệm, không độc. 
c. Tính chất và ứng dụng: 
- Dầu dùng cho hệ thống thuỷ lực (dầu thuỷ lực). 
Trên các ô tô xe máy ngày nay hệ thống thuỷ lực được dùng rất nhiều 
(trợ lực lái, nâng hạ ben, nâng hạ cần, hộp số,) các hệ thống này làm việc 
có độ chính xác truyền lực cao do đó đòi hỏi phải có một số loại dầu thích 
ứng với những tính chất không ăn mòn kim loại và hợp kim, có khả năng chịu 
nén cao và ổn định tốt. 
Yêu cầu kỹ thuật: Độ nhớt 15 cSt, chịu áp lực (120 ¸ 150) MPa, nhiệt 
độ làm việc từ (50 ¸100) 0C. 
Khi sử dụng rất linh hoạt, nếu hệ thống thuỷ lực có liên quan đến cơ 
cấu hệ thống nào thì sử dụng luôn dầu bôi trơn của cơ cấu hệ thống ấy. Hệ 
thống thuỷ lực độc lập thường dùng dầu tuôc bin 22 hoặc dầu công nghiệp 20, 
nếu liên quan đến động cơ thì dùng luôn dầu động cơ, liên quan đến hệ thống 
truyền lực thì dùng dầu truyền lực. 
- Dầu dùng cho giảm sóc (dầu giảm sóc) 
Yêu cầu có độ nhớt tương đối cao, linh động, ít gây hỏng các gioăng 
đệm, không độc đối với con người thường pha chế bới 50% dầu biến áp và 
50% dầu tuốc bin. 
- Dầu dùng cho hệ thống phanh (dầu phanh); 
 Yêu cầu đặc biệt: 
Độ nhớt thích hợp (700 ¸1100) cSt ở 50 0C. 
Không làm mủn các cao su, gioăng, đệm. 
Bôi trơn tốt,ổn định cao, ít bốc hơi. 
Thường được pha chế bởi 50% dầu thầu dầu và 50% rượu butylen. 
- Dầu biến áp 
Làm việc trong điều kiện có độ cách điện cao (15 ¸ 200) KV/mm, 
không bắt lửa, có khả năng dẫn nhiệt tốt, không ăn mòn và ổn định rất tốt để 
làm việc lâu dài. 
Một số dầu có công dụng đặc biệt. 
70 
Tên gọi Ứng dụng 
Donax AI (Shell); Castrol 
chockol; Esso hydraulic oil; 
Energol shock absorber oil (Bp) 
Dùng cho giảm sóc 
SAE-70 R1,2; Donax B (Shell); 
Esso brake Fluid 
Dùng cho phanh thủy lực 
Super Disc Brake Fluid Dùng cho hệ thống phanh thủy lực 
(màu đỏ) 
Energol HLP (dầu thượng hạng) Dùng cho hệ thống thủy lực 
Super Trans (dầu biến thế) Dùng cho máy biến thế 
3.3.2 Nước làm mát 
3.3.2.1 Nước làm mát động cơ 
Để duy trì nhiệt độ làm việc của động cơ bảo đảm không quá nóng 
.Nước làm mát là chất lỏng không mùi không vị, có tỷ khối g = 1 g/cm3, nhiệt 
độ đóng băng là 00C và nhiệt độ sôi là 1000C. 
Yêu cầu nước làm mát động cơ phải là nước mềm, tức là nước chứa ít 
các ion Ca++, Mg++. 
Để làm mềm nước có nhiều cách. 
- Pha (6 ¸ 7) g NaOH/10 lít nước, để lắng và gạn lấy phần nước trong. 
- Đun sôi nước từ (20 ¸ 30) phút, để nguội lắng và gạn lấy phần nước 
trong. 
- Dùng nước mưa ở vùng trong sạch. 
- Đổ 1 kg tro thực vật/10 lít nước, khuấy (4 ¸ 5) tiếng, để lắng và gạn 
lấy nước trong. 
3.3.2.2 Nước dùng pha dung dịch axit 
Yêu cầu phải tinh khiết nguyên chất để bảo đảm giữ được các đặc tính 
kỹ thuật của ắc qui. 
Khi sử dụng phải dùng nước nguyên chất bằng chưng cất hoặc dùng 
nước mưa hứng tại mái nhà ngói và chứa vào các thiết bị không phải là kim 
loại hay á kim và để lắng ít nhất 1 tuần. 
3.4 NHIÊN LIỆU 
3.4.1 Xăng dùng cho động cơ 
3.4.1.1 Khái niệm về xăng 
Xăng là chất lỏng, nhẹ hơn nước với tỷ khối r = (0,70 ¸ 0,75)x 103 
kg/m3 ở 150C có màu tuỳ từng loại (vàng, đỏ, biếc, không màu),xăng có 
nhiệt độ bốc cháy thấp hơn Diesel nhưng lại có nhiệt độ tự cháy cao hơn, 
71 
ngay cả ở nhiệt độ bình thường xăng cũng bay hơi khá mạnh gây ô nhiễm môi 
trường lớn. 
Các yêu cầu của xăng ô tô như sau: 
+ Tỷ lệ xăng và không khí là 1/15, nếu tỷ lệ hỗn hợp lớn hơn thì hỗn 
hợp là giàu xăng và ngược lại. 
Áp suất đạt được trong buồng đốt ở cuối kỳ nén là (5 ¸ 9) KG/cm2 và 
nhiệt độ là (250 ¸ 300)0C. 
+ Kích nổ trong động cơ xăng. 
Sự cháy với tốc độ khoảng (20 ¸ 40)m/s. Nếu sự cháy quá nhanh 
khoảng 2000 m/s tạo lên sóng áp suất đó là hiện tượng kích nổ. 
Cháy kích nổ gây tiếng gõ kim loại mạnh, khí xả có khói đen, nhiệt độ 
động cơ cao hơn bình thường, công suất động cơ giảm và chi phí nhiên liệu 
tăng cao. Cháy kích nổ gây hao mòn cơ cấu trục khuỷu thanh truyền nhanh. 
Có rất nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng này, một trong những 
nguyên nhân là dùng xăng không đúng chủng loại, kém phẩm chấtĐể đánh 
giá khả năng chống kích nổ trong động cơ xăng người ta dùng chỉ số ốc tan. 
3.4.1.2 Trị số ốc tan (chỉ số ốc tan C8H16) 
Izô ốctan là có khả năng chống kích nổ tốt nhất nếu quy ước là "100" 
và Heptan có khả năng chống kích nổ kém nhất là "0", nếu đem trộn Izô ốctan 
và Heptan với một tỷ lệ nào đó và chọn % Izô ốctan làm chỉ số ốc tan. Loại 
xăng có khả năng cháy giống như vậy ta cũng gọi xăng có chỉ số ốc tan như 
vậy, chỉ số ốc tan càng cao thì xăng có khả năng chống kích nổ càng tốt, tuy 
vậy giá thành xăng càng đắt và xăng bay hơi càng nhanh, để tăng khả năng 
chống kích nổ của xăng người ta thường pha thêm phụ gia Tetraetil chì 
(Pb(C2H5)4 ). 
3.4.1.3 Các yêu cầu của xăng 
a. Bay hơi tốt: 
Động cơ xăng hoạt động theo nguyên tắc chế hoà khí, sự hoà trộn 
không khí cơ bản 2 lần, nhưng chủ yếu ở chế hoà khí, vì thế để sự cháy của 
động cơ được tốt, phát huy hiệu quả cao cần xăng dễ bay hơi dễ hoà trộn, sự 
cháy của động cơ sẽ hoàn hảo hơn, công suất động cơ được phát huy, khí thải 
sẽ không độc. Tuy nhiên để đáp ứng được yêu cầu này thì việc bảo quản xăng 
sẽ hết sức khó khăn. Khi tính toán động cơ thực nghiệm cho thấy (lượng xăng 
nạp vào động cơ phải bay hơi trước 80 0C là 10% để đảm bảo cho động cơ dễ 
khởi động, phải bay hơi trước 145 0C là 50% để hoà trộn nhanh khi động cơ 
tăng tốc và phải bay hơi ở 250 0C là 100% để đảm bảo cháy hết). 
b. Chống kích nổ tốt: 
72 
Xăng có chỉ số ốc tan phù hợp. Khi sử dụng phải chọn xăng sao cho có 
chỉ số ốc tan phù hợp chứ không nhất thiết phải chọn xăng có chỉ sồ ốc tan 
cao. 
c. Bốc cháy tốt (cháy cưỡng bức): 
 Một yêu cầu của động cơ xăng là cháy cưỡng bức (cháy khi có tia lửa), 
xăng có nhiệt độ bốc cháy thấp hơn Diesel, chỉ số ốc tan phù hợp sẽ tạo cho 
xăng chỉ cháy khi có tia lửa, vì thế trong sử dụng phải chọn xăng có chỉ số ốc 
tan phù hợp với động cơ. 
Động cơ có tỷ số nén (5 ¸ 7) thì phải chọn chỉ sồ ốc tan từ (70 ¸ 80). 
Động cơ có tỷ số nén (8 ¸ 10) thì chọn chỉ số ốc tan > 80. 
d. Ổn định tốt: 
Để bảo được các tính chất trên của xăng, bảo đảm xăng không được 
biến chất vì biến chất gây ra các tạp chất cơ học và hóa học ăn mòn kim loại 
do vậy nếu sử dụng xăng biến chất sẽ gây ra phá hỏng máy móc. 
e. Độ sạch cao: 
Một trong các yêu cầu của nhiên liệu là phải không lẫn nước, các tạp 
chất vì chúng là nguyên nhân ăn mòn các chi tiết như Piston, xéc măng, 
làm giảm tuổi thọ của động cơ, các tạp chất như S, P cần có mặt trong xăng 
với hàm lượng (0,1 ¸ 0,5) %S; 0,2 %P để nâng cao hiệu suất của xăng, tuy 
nhiên nếu có nhiều quá chính S & P sẽ tạo ra các Axít ăn mòn động cơ. 
Khi sử dụng phải chú ý lọc sạch các tạp chất cơ học và hoá học không 
cần thiết, trong sử dụng phải tôn trọng yêu cầu kỹ thuật. 
3.4.1.4 Phân loại và sử dụng xăng 
a. Phân loại xăng: 
- Trên thị trường Việt Nam ngày nay có rất nhiều hãng cung cấp xăng 
Petrolimex, Mỹ, Anh, SNG tuy nhiên việc phân loại xăng cơ bản dựa theo 
chỉ sồ ốc tan. 
Phương pháp mô tơ (Motor) ký hiệu MON. 
Phương pháp nghiên cứu (Research) ký hiệu RON. 
+ Xăng của SNG gồm 3 loại A76, AI93, AI 95 với trị số ốc tan (theo 
MON: 76; 85; 85. Theo RON: 0; 93; 95). 
+ Xăng MOGAS 83, MOGAS 92 với trị số ốc tan (theo MON: 76; 83. 
theo RON 83; 92). 
- Trên thị trường Việt Nam còn có một số loại xăng phân loại theo hàm 
lượng chì. 
+ Xăng Trung Quốc. 
Xăng cao cấp có chì hàm lượng chì tới 0,13 g/l, trị số ốc tan là 91 theo 
RON. 
73 
Xăng cao cấp không có chì hàm lượng chì 0,001 g/l, trị số ốc tan là 92 
theo RON. 
Xăng đặc biệt RON 95 có hàm lượng chì 0,001 g/l , trị số ốc tan 94, 96 
theo RON. 
+ Xăng Nhật Bản. 
Xăng cao cấp không chì, hàm lượng chì 0,001 g/l, trị số ốc tan là 91 
theo RON và 81 theo MON. 
b. Ứng dụng: 
Một số loại xăng thông dụng hiện nay. 
Danh mục Loại Xăng Ứng dụng 
MOG 90 MOG 92 
Trị số ốc tan theo 
MON theo RON 
83,0 
90,0 
83,0 
92,0 
MOG 90: Sử dụng cho 
động cơ đời cũ trước 
những năm 1998 Zil 130, 
Gaz 53, Uát các loại xe 
gắn máy đời cũ 
MOG 92: Sử dụng cho 
động cơ đời mới 
TOYOTA, LANDA, 
NIVA, các loại động cơ 
phun xăng hiện đại, xe 
gắn máy hiện đại 
Hàm lượng chì (g/l) 
max 
0,04 0,04 
Hàm lượng lưu huỳnh max 0,1 max 0,1 
Khối lượng riêng ở 15 
OC (g/cm3) 
0,7 ¸ 0,74 
Dùng cho động cơ có 
tỷ số nén 
e = 5 ¸ 7 e = 7 ¸ 
10 
Các loại xăng có trị số ốc tan càng lớn càng đắt tiền và sử dụng các 
động cơ có tỷ số nén cao hoặc dùng cho các loại động cơ phun xăng hiện đại. 
Để thống nhất cho việc quản lý và sử dụng công ty xăng dầu bộ thương 
mại quy định danh mục xăng hiện hành đang có bán trên thị trường. 
c. Bảo quản: 
+ Phòng cháy. 
+ Phòng độc. 
+ Chống ô nhiễm môi trường. 
3.4.2 Diesel dùng cho động cơ 
3.4.2.1 Khái niệm về sử dụng Diesel 
a. Khái niệm về Diesel: 
Diesel là chất lỏng có màu nâu biếc, nhẹ hơn nước r = 0,85x103 kg/m3 
ở 150C nhiệt độ bốc cháy cao hơn xăng nhưng nhiệt độ tự cháy lại thấp hơn 
xăng (50 ÷ 200)0C. 
b. Hòa trộn hỗn hợp trong động cơ Diesel: 
74 
Không khí sạch được nén trong buồng đốt của động cơ với áp suất và 
nhiệt độ rất cao ở cuối kỳ nén có thể đạt tới (35 ¸ 45) at và nhiệt độ là (500 ¸ 
700)0C, khi đó vòi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt dưới dạng sương mù 
với áp suất cao (75 ¸ 125) KG/cm2 đối với buồng đốt ngăn cách, (210 ¸ 230) 
KG/cm3 đối với buồng đốt thống nhất. 
c. Kích nổ trong động cơ Diesel: 
Đôi khi sự tự cháy của Diesel không xảy ra theo mong muốn, khi đó sự 
cháy tạo lên sóng áp suất đó là hiện tượng kích nổ. Kích nổ trong động cơ 
Diesel xảy ra do Diesel tự cháy muộn, do kết cấu của buồng đốt chưa hoàn 
chỉnh nên nhiên liệu được tích trong buồng đốt và đột ngột cháy trong thời 
gian ngắn. 
d. Trị số xê tan (chỉ số xê tan): 
Xêtan (C16H34) có khả năng tự cháy tốt qui ước là 100 còn 
Mentinnaptanel (C16H7-CH3) có tính tự cháy kém qui ước là 0, như vậy nếu 
đem trộn xêtan với a mentinnaptenel ta có tỷ lệ hỗn hợp lấy theo chỉ số xêtan 
nếu Diesel nào có khả năng tự cháy giống các hỗn hợp trên trong thí nghiệm 
thì gọi là Diesel có chỉ số xêtan như thế. 
3.4.2.2 Yêu cầu kỹ thuật của Diesel 
a. Có tính bay hơi tốt: 
Nguyên tắc tạo hỗn hợp đốt trong động cơ Diesel chỉ tạo 1 hoặc 2 lần 
trưc tiếp trong động cơ, với tốc độ động cơ rất cao do đó thời gian trộn cực kỳ 
ngắn, mặc dù Diesel được tạo với một áp suất rất cao và phun tơi sương vào 
buồng đốt song với thời gian hoà trộn như vậy hỗn hợp vẫn chưa hoàn hảo, 
bay hơi tốt sẽ tạo điều kiện cho sự hoà trộn tốt hơn. 
b. Có tính tự cháy tốt: 
So với xăng, Diesel có nhiệt độ tự cháy thấp hơn (Diesel thông dụng là 
60)0C, nhưng với nhiệt độ và áp suất cuối kỳ nén trong động cơ Diesel rất cao 
đòi hỏi Diesel phải có tính tự cháy tốt để đảm bảo cho sự cháy đúng thời 
điểm. Khả năng tự cháy của Diesel được đánh giá bằng chỉ số Xêtan , Chỉ số 
xêtan thông thường từ (35 ÷ 60). 
c. Có tính chống kích nổ tốt: 
 Nếu trị số xêtan không phù hợp sẽ sinh quá trình cháy không bình 
thường (hoặc kéo dài thời gian cháy trước, hoặc kéo dài thời gian cháy trễ) 
điều này làm công suất động cơ giảm, tốn nhiên liệu động cơ nóng rung động 
lớntức là động cơ có hiện tượng kích nổ, vì thế cần phải chống kích nổ cho 
động cơ bằng cách chọn Diesel có chỉ sồ xêtan phù hợp. 
d. Có tính ổn định tốt: 
75 
Cũng như xăng để đạt được các tính chất trên của Diesel, yêu cầu 
Diesel không được biến chất trong quá trình bảo quản. 
e. Có độ sạch cao. 
Cần giữ sạch cho Diesel, nước và các tạp chất hoá học (P, S) có mặt 
trong Diesel tạo ra các axít hữu cơ các axít ăn mòn kin loại mạnh hơn ở xăng, 
các tạp chất cơ học gây tắc nghẽn vòi phun bơm cao áp. Do vậy phải lắng lọc 
Diesel cẩn thận (48 hoặc 96 giờ) mới đem sử dụng, khi sử dụng cần phải tuân 
thủ đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật. 
g. Có độ nhớt thích hợp: 
Diesel trong động cơ ngoài chức năng làm nhiên liệu đốt còn có chức 
năng phụ là bôi trơn & làm sạch cặn bẩn của bộ phận như bơm cao áp vòi 
phun vì thế độ nhớt thấp quá sẽ gây rò rỉ nhiều, áp suất phun bị giảm, các 
bộ phận như bơm cao áp, vòi phun chóng mòn, còn độ nhớt cao quá sẽ gây 
cản chở tia phun nhiên liệu, cản trở sự hoà trộn hỗn hợp. 
Độ nhớt thích hợp với từng loại động cơ thường (3,5 ¸ 5) cSt ở 20 0C. 
3.4.2.3 Phân loại và sử dụng 
a. Phân loại Diesel: 
Thị trường Việt Nam chủ yếu sử dụng Diesel "mùa hè", phân loại 
Diesel theo hàm lượng S. Trong Diesel thường chứa (2 ¸ 4)%S. 
Theo TCVN có 2 loại Diesel. 
+ D1 : Có trị số xêtan là 45, hàm lượng S = 1% . 
+ D2 : Có trị số xêtan là 50, hàm lượng S = 1% . 
Theo SAE: 
+ Diesel thông dụng trị số xêtan là 45, hàm lượng S = 1%. 
+ Diesel cao tốc trị số xêtan là 48, hàm lượng S = 0,5%. 
Diesel thông dụng chứa 1%S, dùng cho động cơ có ndc= (400 ¸1000) 
V/F. 
Diesel cao cấp chứa 0,5% S, dùng cho động cơ có ndc> 1000 V/F. 
b. Ứng dụng: 
D1: thường dùng cho các động cơ Diesel công suất nhỏ, trung bình 
kiểu cũ như ôtô, máy kéo sản xuất từ những năm 1980 về trước IFA, MTZ 
50/80, DT 75, T 100, BELLA, Động cơ máy thi công các công trình thuỷ lợi. 
D2: S thường dùng cho các động cơ Diesel công suất lớn làm việc 
trong môi trường nặng nhọc như ô tô, máy kéo, tàu thuỷ, hiện đại, ô tô 
Toyota, Hyundai, 
c. Bảo quản & sử dụng: 
Tránh nhầm lẫn các loại Diesel khi sử dụng. 
76 
Lắng lọc trước khi sử dụng, tuỳ theo thời gian lắng lọc mà có các lớp 
Diesel như sau: 
Số ngày lắng lọc Lớp Diesel sạch Số tạp chất lắng 
2 ngày S = 0,20 m 65 % 
3 ngày S = 0,25 m 85 % 
10 ngày S = 1,60 m 98% 
77 
Câu hỏi 
Câu 1) Trình bày một số loại chất dẻo? 
Câu 2) Nêu một số chất cao su - amiăng? 
Câu 3) Nêu một số loại vật liệu bôi trơn và làm mát? 
Câu 4) Nêu các loại thép kết cấu? 
Câu 5) Nêu các loại nhiên liệu điển hình ?