Nguyên nhân dầu thủy lực bị nóng: 6 vị trí cần kiểm tra

Máy đang chạy bình thường, tự nhiên đồng hồ nhiệt nhảy lên, hoặc bạn sờ vào đường ống thấy nóng hơn hẳn mọi khi. Việc cần xác định đầu tiên không phải thay dầu gì, mà là dầu nóng do đâu. Trả lời sai câu này, đổ dầu mới vào cũng chỉ là chữa cháy tạm thời.

Dầu thủy lực bị nóng là gì và khi nào cần lo

Nhiệt sinh ra trong hệ thống thủy lực là chuyện bình thường, không phải dấu hiệu hỏng hóc ngay từ đầu. Mỗi lần dầu bị ép qua van, qua khe hẹp, qua bơm, một phần năng lượng cơ học biến thành nhiệt, đó là nguyên lý vật lý chứ không phải lỗi thiết kế. Vấn đề chỉ thật sự xảy ra khi lượng nhiệt đó vượt quá khả năng tản của hệ thống, hoặc đẩy dầu ra khỏi vùng nhiệt độ vận hành mà nhà sản xuất khuyến cáo.

Tôi cho rằng không nên kết luận dầu quá nóng chỉ bằng cảm giác tay. Sờ vào đường ống thấy nóng rát là một chuyện, còn nhiệt độ thực tế là bao nhiêu độ lại là chuyện khác hẳn. Tay người mỗi lúc một cảm nhận khác nhau, tùy độ ẩm, tùy việc bạn vừa làm gì trước đó. Thiếu một con số đo được thì mọi quyết định sau đó, từ việc gọi thợ đến việc xả dầu, đều đang dựa trên phỏng đoán.

Vậy khi nào cần lo thật sự? Khi nhiệt độ đo được vượt mức khuyến cáo của nhà sản xuất thiết bị, hoặc khi nhiệt độ tăng dần theo thời gian dù tải và điều kiện vận hành không đổi. Hai dấu hiệu này đáng tin hơn nhiều so với cảm giác hôm nay hình như nóng hơn hôm qua.

Dấu hiệu nhận biết dầu thủy lực đang quá nóng

Tôi ưu tiên quan sát dấu hiệu thực tế trước khi đo bằng dụng cụ, vì phần lớn dấu hiệu xuất hiện sớm hơn con số hiện trên đồng hồ khá nhiều. Đợi đến khi cảm biến báo động thì có khi máy đã chạy nóng cả buổi rồi.

Mấy dấu hiệu dưới đây là thứ tôi luôn để ý trước tiên, đứng gần máy vài phút là nhận ra ngay:

• Máy chạy chậm hơn, phản ứng với lệnh điều khiển bị trễ, xi lanh di chuyển yếu hơn bình thường
• Tiếng ồn bất thường từ bơm, có thể là tiếng rít hoặc tiếng va chạm nhỏ không đều
• Mùi khét hoặc mùi dầu cháy thoảng ra từ khu vực bơm hoặc bồn chứa, dấu hiệu này đáng ngại hơn hẳn và liên quan trực tiếp đến dầu thủy lực cháy khét
• Dầu nhìn sẫm màu hơn, có bọt khí xuất hiện nhiều hơn mọi khi
• Hiệu suất tổng thể của máy giảm rõ, lực nâng hoặc lực ép yếu đi dù không có gì thay đổi

Nhiệt độ dầu thủy lực bao nhiêu là bình thường

Không có một con số chung cho mọi hệ thống thủy lực, vì mỗi máy thiết kế khác nhau về loại bơm, vật liệu làm kín và điều kiện vận hành. Tôi luôn đối chiếu với khuyến cáo của nhà sản xuất thiết bị trước, thay vì áp một mức nhiệt độ chung cho tất cả các máy mình gặp, dù là máy xúc hay máy ép nhựa.

Tài liệu máy thường cho một dải nhiệt độ chứ không phải một con số cố định, và dải đó khác nhau tùy loại dầu, loại vật liệu phớt làm kín, và thiết kế bơm của từng hãng máy.

Vì sao độ nhớt giảm khi nhiệt độ tăng ảnh hưởng đến hệ thống

Độ nhớt và nhiệt độ có quan hệ ngược chiều, nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm, đây là tính chất vật lý cơ bản của mọi loại dầu khoáng. Vấn đề là khi độ nhớt giảm quá mức, màng dầu giữa các bề mặt kim loại chuyển động mỏng đi, không đủ tách rời hai bề mặt kim loại nữa. Lúc đó ma sát kim loại với kim loại tăng lên, sinh thêm nhiệt, và vòng lặp cứ thế tiếp diễn theo chiều xấu đi.

Ngược lại, dầu quá lạnh thì độ nhớt tăng cao, bơm phải hút dầu đặc hơn qua đường ống, gây khó khởi động và tạo áp suất hút âm lớn hơn bình thường. Cả hai thái cực đều không tốt, đó là lý do dải nhiệt độ vận hành luôn đi kèm với cấp độ nhớt cụ thể của dầu.

4 câu hỏi tự kiểm tra trước khi kết luận dầu quá nóng

Trước khi gọi thợ hay quyết định xả dầu, tôi thường tự hỏi mình bốn câu sau để khoanh vùng vấn đề nhanh hơn:

1. Nhiệt độ đo được có vượt mức khuyến cáo trong tài liệu máy không, hay chỉ là cảm giác chủ quan?
2. Dầu đang dùng có đúng vùng độ nhớt mà nhà sản xuất chỉ định cho điều kiện vận hành hiện tại không?
3. Nhiệt độ hiện tại có cao hơn rõ rệt so với mức bình thường của chính máy này trước đây không?
4. Có dấu hiệu đi kèm nào khác không, như tiếng ồn, mùi khét, hiệu suất giảm, hay chỉ riêng nhiệt độ tăng?

Trả lời được bốn câu này, bạn đã thu hẹp vấn đề lại rất nhiều trước khi mở nắp bồn dầu ra.

Nguyên nhân khiến dầu thủy lực bị nóng theo từng vị trí trong hệ thống

Tôi luôn xác định vị trí sinh nhiệt trước khi đụng vào dầu, vì thay dầu không sửa được lỗi cơ khí nằm ở bơm hay van. Nhiệt trong hệ thống thủy lực sinh ra từ tổn hao năng lượng, và tổn hao đó luôn xảy ra ở một vị trí cụ thể chứ không phải lan tỏa chung chung khắp hệ thống.

Bộ làm mát dầu hoạt động không hiệu quả

Két làm mát bám bụi, quạt yếu, hoặc đường tản nhiệt bị tắc nghẽn một phần đều khiến dầu không được hạ nhiệt đúng mức sau mỗi vòng tuần hoàn. Đây là vị trí tôi kiểm tra đầu tiên vì dễ xem và hay gặp.

• Cánh quạt làm mát quay chậm hơn bình thường hoặc không quay
• Bề mặt két tản nhiệt phủ bụi dày, cản luồng gió đi qua
• Đường ống dẫn dầu tới két bị móp hoặc tắc cục bộ
• Quạt làm mát mất nguồn hoặc dây đai dẫn động bị chùng

Mức dầu thủy lực quá thấp

Dầu ở mức thấp có hai hệ quả xấu cùng lúc: bơm dễ hút phải không khí lẫn vào dầu, và lượng dầu còn lại không đủ để hấp thụ và tản bớt nhiệt sinh ra trong mỗi chu trình.

• Kiểm tra mức dầu qua mắt thăm hoặc que thăm khi máy đang tắt và dầu đã nguội
• Tìm dấu vết rò rỉ ở các khớp nối, phớt ty, hoặc đường ống mềm
• Mức dầu tụt dần theo thời gian dù không có vết rò rõ ràng là dấu hiệu cần kiểm tra kỹ hơn

Lọc dầu hoặc đường dầu bị hạn chế

Lọc bẩn hoặc đường dầu bị thu hẹp buộc bơm phải làm việc vất vả hơn để đẩy cùng một lưu lượng dầu qua một tiết diện nhỏ hơn, sinh thêm nhiệt ở đúng chỗ đó.

• Kiểm tra chỉ báo chênh áp trên lọc, nếu có, thay vì đoán theo thời gian sử dụng
• Lọc đã đổi màu sẫm hoặc có cặn bám dày là dấu hiệu nên thay
• Đường ống bị móp, gập khúc cũng gây hạn chế dòng chảy tương tự lọc bẩn

Van an toàn hoặc van điều khiển xả dầu liên tục ở áp suất cao

Van an toàn được thiết kế để xả dầu về bồn khi áp suất vượt ngưỡng cài đặt, đó là chức năng bảo vệ bình thường. Vấn đề xảy ra khi van này xả liên tục ở áp suất cao do cài đặt sai hoặc do van bị kẹt mở một phần, biến toàn bộ năng lượng của dòng dầu xả thành nhiệt thay vì thành công hữu ích.

Tôi từng gặp trường hợp van an toàn cài đặt thấp hơn mức cần thiết, khiến nó xả liên tục ngay cả khi tải không hề quá mức. Lúc đó dầu nóng lên rất nhanh, và nếu không kiểm tra đúng van, người ta dễ đổ lỗi cho chính loại dầu đang dùng. Nghe quen không bạn? Đổi dầu, tình trạng vẫn y nguyên, vì gốc vấn đề nằm ở cài đặt van chứ không phải ở dầu.

Bơm thủy lực bị mòn hoặc rò rỉ nội bộ

Bơm mòn theo thời gian là chuyện khó tránh, nhưng khi khe hở bên trong bơm nới rộng quá mức, một phần dầu bị đẩy rò ngược lại thay vì đi hết ra đường áp suất cao. Dầu rò nội bộ này sinh nhiệt ngay trong lòng bơm, và phần năng lượng đó không hề chuyển thành công cơ học nào cả, nó biến hoàn toàn thành nhiệt lãng phí.

Đây là nguyên nhân tôi ngại nhất trong sáu nguyên nhân, vì xác định đúng cần tháo máy hoặc đo lưu lượng thực tế của bơm, không thể nhìn bằng mắt mà biết được. Bơm mòn thường đi kèm hiệu suất máy giảm dần theo thời gian, không phải giảm đột ngột, nên dễ bị bỏ qua cho đến khi vấn đề đã khá nặng.

Dầu có độ nhớt không phù hợp với điều kiện vận hành

Dùng sai cấp độ nhớt so với khuyến cáo của nhà sản xuất là nguyên nhân âm thầm nhưng khá phổ biến, nhất là ở những máy đổi dầu theo thói quen mà không tra lại tài liệu kỹ thuật.

• Dầu quá loãng so với yêu cầu khiến màng dầu mỏng, ma sát kim loại tăng
• Dầu quá đặc khiến bơm tốn nhiều năng lượng hơn để đẩy dầu đi, sinh nhiệt ở chính bơm
• Với các hệ vận hành ở dải nhiệt rộng, tra dải nhiệt độ mà nhà sản xuất bơm khuyến cáo cho cấp độ nhớt đang dùng, ngoài dải đó cần xem lại lựa chọn độ nhớt
• Đổi loại dầu mà không kiểm tra lại thông số kỹ thuật của máy là sai lầm hay gặp nhất ở mục này

Thứ tự ưu tiên kiểm tra khi dầu thủy lực bị nóng

Sáu nguyên nhân ở trên không cần kiểm tra theo đúng thứ tự liệt kê. Tôi luôn đi từ chỗ dễ xem và rẻ tiền trước, rồi mới tháo máy kiểm tra những bộ phận tốn công hơn. Logic đơn giản thôi: két làm mát bẩn hay dầu thiếu thì nhìn mắt thường cũng ra, còn bơm mòn hay van hỏng thì phải tháo, phải đo, mất cả buổi.

1. Kiểm tra bộ làm mát trước, nhìn cánh quạt, sờ bề mặt két, xem có bụi bám hay tắc đường gió không. Năm phút là xong.
2. Kiểm tra mức dầu qua mắt thăm hoặc que thăm. Thiếu dầu là lỗi hay gặp và cũng dễ sửa, chỉ cần châm thêm đúng loại.
3. Kiểm tra lọc dầu và đường ống. Lọc bẩn thì thay, đường ống móp hay gấp khúc thì thông lại.
4. Đến đây mà nhiệt độ vẫn không giảm, mới tính tới van an toàn. Cần đồng hồ đo áp suất để xác định van có xả đúng ngưỡng cài đặt hay không, việc này đòi hỏi dụng cụ chuyên dụng.
5. Nếu van bình thường, nghi ngờ chuyển sang bơm. Kiểm tra bơm mòn hay rò rỉ nội bộ cần tháo máy hoặc đo lưu lượng thực tế, đây là bước tốn công nhất nên để sau cùng.
6. Cuối cùng mới xem lại độ nhớt dầu đang dùng có đúng với khuyến cáo của nhà sản xuất máy hay không.

Hậu quả nếu để dầu thủy lực nóng kéo dài

Dầu nóng một lúc rồi nguội lại thì chưa sao, nhưng để nóng kéo dài hàng tuần hàng tháng là chuyện khác hẳn. Tôi coi nhiệt độ cao kéo dài là nguyên nhân gián tiếp bào mòn cả dầu lẫn máy, dù nó không làm hỏng ngay lập tức.

Dầu bị ôxy hóa nhanh hơn và sinh cặn

Nhiệt cao đẩy nhanh quá trình ôxy hóa của dầu. Tuổi thọ chống ôxy hóa ghi trên tài liệu kỹ thuật của dầu được đo trong điều kiện thử nghiệm chuẩn, còn máy chạy nóng thường xuyên ngoài thực tế sẽ tiêu hao khoảng thời gian đó nhanh hơn nhiều. Dầu ôxy hóa sinh ra cặn, cặn làm tắc lọc, tắc lọc lại khiến bơm làm việc nặng hơn. Một vòng luẩn quẩn đúng nghĩa.

Phớt và joăng cao su xuống cấp

Phớt và joăng cao su cũng chịu trận. Nhiệt độ cao làm cao su mất độ đàn hồi nhanh hơn, cứng lại, rồi rò rỉ dầu ở các mối nối. Tôi để ý thấy máy nào hay bị nóng dầu thì tuổi thọ phớt cũng ngắn hơn hẳn so với máy chạy nhiệt ổn định, dù cùng đời máy, cùng cách vận hành.

Bơm chịu thiệt hại nặng nhất về lâu dài

Bơm chịu thiệt hại nặng nhất về lâu dài. Dầu loãng do nóng làm giảm khả năng tạo màng dầu bôi trơn, các chi tiết bên trong bơm cọ sát trực tiếp nhiều hơn. Mòn tích lũy dần, rồi một ngày bơm yếu hẳn, lưu lượng giảm, áp suất không đạt. Lúc đó sửa bơm tốn công và thời gian dừng máy hơn hẳn so với việc xử lý nhiệt từ sớm.

Dầu thủy lực nóng có nên đổi sang độ nhớt đặc hơn không

Câu trả lời của tôi là không, ít nhất là không phải việc làm đầu tiên. Tôi không khuyên đổi sang độ nhớt đặc hơn ngay khi thấy dầu nóng, vì cách làm này có thể che mất nguyên nhân thật đang nằm ở bơm mòn hay van hỏng.

Vì sao đổi độ nhớt đặc hơn không giải quyết được gốc rễ

Suy nghĩ dầu đặc hơn thì chịu nhiệt tốt hơn nghe có vẻ hợp lý, nhưng nó bỏ qua một điều: dầu đặc hơn tạo ma sát nội bộ lớn hơn khi bơm phải đẩy nó qua đường ống và các khe hở nhỏ trong van. Ma sát lớn hơn lại sinh thêm nhiệt. Chuyển từ VG46 sang VG68 trong lúc chưa biết nguồn nhiệt ở đâu có thể vừa không giải quyết được gốc rễ vấn đề, vừa tạo thêm một lớp nhiệt mới chồng lên lớp nhiệt cũ.

Tôi từng khuyên một khách tạm dừng ý định đổi độ nhớt khi họ hỏi tôi về chuyện này. Lý do đơn giản: nếu nguồn nhiệt thật sự nằm ở bơm mòn, đổi dầu đặc hơn chỉ làm triệu chứng mờ đi một chút trong thời gian ngắn, rồi nhiệt độ lại tăng trở lại, lúc đó chẩn đoán còn khó hơn vì đã có thêm một biến số nữa trong hệ thống.

Cách làm đúng khi nghi ngờ cần đổi độ nhớt

Cách làm đúng là xác định nguồn nhiệt trước, bằng việc đi qua từng vị trí tôi nêu ở phần trước. Chỉ khi đã loại trừ hết các nguyên nhân cơ khí mà nhiệt độ vẫn cao hơn mức khuyến cáo, lúc đó mới cân nhắc đến chuyện đổi cấp độ nhớt, và nên đối chiếu với tài liệu kỹ thuật của máy chứ không phải đổi theo cảm tính. Muốn hiểu rõ khác biệt giữa hai cấp độ nhớt phổ biến này, so sánh dầu thủy lực 46 và 68 sẽ nói chi tiết hơn về cách đọc yêu cầu của bơm trước khi quyết định đổi.

Cách xử lý tương ứng với từng nguyên nhân

Mỗi nguyên nhân cần một cách xử lý riêng. Tôi luôn xử lý đúng nguyên nhân đã xác định thay vì áp dụng một cách khắc phục chung cho mọi trường hợp, dầu nóng do bơm mòn mà cứ loay hoay vệ sinh két làm mát thì chỉ tốn thời gian.

• Bộ làm mát kém hiệu quả: vệ sinh két tản nhiệt, kiểm tra quạt có quay đủ tốc độ không, thông lại đường tản nhiệt nếu bị tắc một phần.
• Mức dầu thấp: châm thêm dầu đúng loại và đúng mức khuyến cáo, đồng thời tìm và xử lý điểm rò rỉ nếu có, vì châm dầu mà không vá chỗ rò thì vài tuần sau lại thiếu tiếp.
• Lọc hoặc đường dầu bị hạn chế: thay lọc theo chỉ báo chênh áp thay vì theo cảm tính, kiểm tra đường ống có bị móp hay gấp khúc không.
• Van an toàn xả liên tục: kiểm tra lại giá trị cài đặt của van, so với thông số tải thực tế của máy, điều chỉnh hoặc thay van nếu đã mòn.
• Bơm mòn hoặc rò rỉ nội bộ: cần kiểm tra lưu lượng và áp suất thực tế, thường phải nhờ kỹ thuật viên có dụng cụ đo chuyên dụng, sửa hoặc thay bơm tùy mức độ mòn.
• Độ nhớt không phù hợp: đối chiếu lại với tài liệu kỹ thuật của máy, chọn đúng cấp độ nhớt khuyến cáo thay vì đổi theo phỏng đoán.

Với máy ép nhựa, việc chọn đúng dầu còn liên quan tới dải nhiệt độ vận hành đặc thù của loại máy này, tôi có viết riêng về dầu thủy lực cho máy ép nhựa nếu bạn đang dùng loại máy đó. Còn nếu đã xác định xong nguyên nhân và cần thay dầu mới đúng loại, bạn có thể xem qua bảng giá dầu thủy lực để ước tính chi phí trước khi quyết định.

Xử lý đúng nguyên nhân rồi mà vẫn chưa chắc chắn về tình trạng máy mình, cứ gọi cho tôi, miền Nam gọi 0967 555 999, miền Bắc gọi 0974 656 789. Tôi sẽ hỏi thêm vài chi tiết về máy để tư vấn đúng hướng, chứ không phán đại một kiểu xử lý chung chung cho mọi trường hợp đâu!