Độ nhớt là gì? Cách đọc độ nhớt 40 °C, 100 °C và chỉ số độ nhớt VI

Độ nhớt là mức đặc loãng của dầu, tức dầu chảy nhanh hay chậm. Trên tài liệu kỹ thuật, độ nhớt thường ghi là độ nhớt động học, đơn vị cSt (bằng mm²/s), đo ở hai mốc 40 °C và 100 °C. Chỉ số độ nhớt VI cho biết độ nhớt của dầu thay đổi nhiều hay ít khi nhiệt độ thay đổi. VI càng cao, dầu càng ít loãng đi khi nóng.

Ba con số này nằm trong mọi tờ thông số kỹ thuật (TDS) của dầu nhớt. Hiểu được chúng thì bạn đọc được vì sao hai can cùng ghi VG 68 lại không giống nhau, và vì sao nhớt 15W-40 với 10W-30 không thay nhau tùy tiện được. Kiến thức chung về dầu động cơ có ở trang dầu nhớt động cơ.

Độ nhớt động học và độ nhớt động lực

Có hai cách đo độ nhớt, hay bị lẫn với nhau.

Độ nhớt động học đo thời gian dầu tự chảy qua một ống mao dẫn dưới tác dụng của trọng lực, đơn vị cSt. Phương pháp chuẩn là ASTM D445. Đây là con số in trên hầu hết TDS dầu thủy lực, dầu bánh răng, dầu động cơ.

Độ nhớt động lực đo lực cần để làm dầu trượt, đơn vị cP (centipoise). Nó dùng nhiều trong phép thử nhớt động cơ ở nhiệt độ thấp hoặc ở tốc độ cắt cao. Hai đại lượng liên hệ với nhau qua tỷ trọng: độ nhớt động học bằng độ nhớt động lực chia cho khối lượng riêng của dầu.

Đọc TDS, thấy cSt hay mm²/s là độ nhớt động học. Thấy cP hay mPa·s là độ nhớt động lực. Đừng đem hai số này so trực tiếp với nhau.

Vì sao đo ở 40 °C và 100 °C

Dầu loãng đi khi nóng. Một con số độ nhớt không kèm nhiệt độ thì vô nghĩa.

Mốc 40 °C gần với nhiệt độ làm việc của dầu thủy lực, dầu bánh răng, dầu máy nén khí. Vì vậy cấp ISO VG của nhóm dầu công nghiệp lấy theo độ nhớt ở 40 °C. VG 68 nghĩa là độ nhớt ở 40 °C quanh 68 cSt, cho phép lệch 10% hai chiều, tức từ 61,2 tới 74,8 cSt theo ISO 3448. Bài ISO VG là gì có bảng đủ các cấp.

Mốc 100 °C gần với nhiệt độ dầu trong động cơ đang chạy. Cấp SAE của nhớt động cơ (số sau chữ W) lấy theo độ nhớt ở 100 °C, quy định trong SAE J300.

Nên 15W-40 và 10W-40 có độ đặc gần nhau khi máy nóng. Chúng khác nhau ở lúc khởi động nguội, phần số trước chữ W. Còn 10W-30 thì loãng hơn 10W-40 cả khi nóng.

Chỉ số độ nhớt VI là gì

Chỉ số độ nhớt VI là một con số không có đơn vị, tính từ hai độ nhớt ở 40 °C và 100 °C theo phương pháp ASTM D2270. Thang VI ban đầu được dựng từ hai loại dầu thô chuẩn: một loại loãng đi rất nhiều khi nóng được gán VI 0, một loại ít thay đổi được gán VI 100. Ngày nay dầu gốc tổng hợp và dầu có phụ gia cải thiện độ nhớt vượt xa mốc 100.

Cách hiểu thực tế: hai dầu cùng độ nhớt ở 40 °C, dầu nào VI cao hơn thì ở 100 °C vẫn đặc hơn. Nghĩa là màng dầu giữ tốt hơn khi máy nóng, và dầu cũng không đặc quá khi trời lạnh.

Vì sao cùng VG 68 mà VI khác nhau

Hai can dầu thủy lực cùng ghi VG 68 chỉ giống nhau ở độ nhớt 40 °C. Ở nhiệt độ khác, chúng có thể khác hẳn.

Dầu thủy lực loại thường (nhóm HM, hay ghi là AW) dùng dầu gốc khoáng, VI vừa phải. Dầu thủy lực loại HV có thêm phụ gia cải thiện độ nhớt nên VI cao hơn. Loại này dành cho máy làm việc ngoài trời như máy xúc, cẩu, xe công trình, nơi nhiệt độ dầu dao động lớn giữa sáng và trưa. Máy đặt trong xưởng, nhiệt độ dầu ổn định thì dầu HM là đủ.

Khi so hai TDS, đừng chỉ nhìn chữ VG. Nhìn thêm ba dòng: độ nhớt 40 °C, độ nhớt 100 °C và VI. Hai dầu cùng VG 68 mà một bên VI cao hơn rõ, bên đó giữ độ nhớt tốt hơn khi máy chạy nóng. Tôi luôn dặn khách gửi TDS của cả hai hãng khi muốn so giá, vì chỉ có TDS mới cho thấy khác biệt này.

Độ nhớt cao hay thấp thì tốt hơn

Không có độ nhớt nào tốt cho mọi máy. Độ nhớt đúng là độ nhớt hãng máy ghi trong sổ tay.

Dầu loãng hơn yêu cầu thì màng dầu mỏng, chi tiết dễ chạm nhau và mòn khi tải nặng hoặc nóng. Dầu đặc hơn yêu cầu thì bơm phải làm việc nhiều hơn, dầu lên chậm lúc khởi động, máy nóng hơn và tốn nhiên liệu hơn. Máy thủy lực dùng dầu quá đặc còn chạy ì, dễ sinh bọt khí ở cửa hút bơm.

Đổi độ nhớt chỉ hợp lý trong vài trường hợp có lý do rõ, ví dụ máy cũ đã mòn, hao dầu nhiều, hoặc máy chuyển sang làm việc ở vùng khí hậu khác hẳn. Khi đó vẫn nên hỏi kỹ thuật hãng máy trước.

Câu hỏi thường gặp

Độ nhớt của dầu là gì?

Là mức đặc loãng của dầu, cho biết dầu chảy nhanh hay chậm. Độ nhớt động học đo bằng cSt ở 40 °C và 100 °C là con số hay gặp nhất trên tài liệu dầu nhớt.

Chỉ số độ nhớt là gì?

Chỉ số độ nhớt VI cho biết độ nhớt của dầu đổi nhiều hay ít theo nhiệt độ. VI càng cao, dầu càng ít loãng đi khi nóng.

Độ nhớt cSt là gì?

Đơn vị cSt (centistokes) dùng cho độ nhớt động học, bằng mm²/s. Các cấp ISO VG của dầu công nghiệp lấy theo độ nhớt cSt ở 40 °C.

Cấp độ nhớt là gì?

Là cách xếp dầu thành các nhóm theo độ nhớt. Dầu công nghiệp xếp theo ISO VG (đo ở 40 °C), nhớt động cơ xếp theo SAE J300 (như 10W-30, 15W-40), dầu hộp số xe xếp theo SAE J306.

Muốn xem độ nhớt thực tế của các loại nhớt động cơ đang bán, xem dầu nhớt 5W30 và dầu động cơ 15W40. Giải thích chung về dầu máy có ở bài dầu máy là gì, còn bảng giá các dòng dầu S4 ở trang giá dầu nhớt. Cần tư vấn chọn độ nhớt cho máy, gọi 0967 555 999 (miền Nam) hoặc 0974 656 789 (miền Bắc).