NB/SH/T 0857-2013 轻负荷直喷柴油发动机油环粘结及活塞清净性评定法
本标准规定了涡轮增压柴油发动机装车油及服务用油的试验方法。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
本标准规定了涡轮增压柴油发动机装车油及服务用油的试验方法。 1.2 本标准适用于通过活塞清净性及环粘结趋势和油品的性能变化来评定发动机油适用性的范围。 1.3 本标准采用国际单位制（SI）单位。 1.4 本标准的应用可能涉及有些有危险性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议，用户在使用本标准前有责任制定相应的安全和保护措施，并确定相关规章限制的适用性。 不适用范围：现有资料未提供。
方法原理
每次试验前，应将发动机的作功部分全部解体，用溶剂油清洗后测量，严格按技术要求重新组装，要安装新的活塞、活塞环和缸体，用溶剂油清洗发动机的曲轴箱及各部件，更换缸头垫、连杆螺栓和已磨损的零件。 4.2 试验台架应具有控制转速、负荷和各种试验条件的辅助设备。所用的发动机是德国大众公司生产的 Golf A3 系列柴油发动机。以试验油作为润滑剂，在规定转速、负荷等试验条件下连续运行 54h，分为 18 个循环，每个循环 3h，而每个循环又是由几个阶段组成（怠速、机油温度 40℃、无负荷；150min、4150r/min、机油温度 145℃、全负荷），每……（〔原文不清〕，〔待核〕）……h 磨合。试验结束后，拆解发动机，通过环粘结情况及活塞清净性来评价试验油的性能，用目测来评估缸套、凸轮、挺杆、轴承和气门弹簧弹性垫圈的恶化情况。
主要仪器
发动机：试验发动机是德国大众公司生产的 Golf A3 系列车型柴油发动机，其型号及技术参数见表 1。 表 1 发动机型号及技术参数（〔原文不清〕部分数值〔待核〕）： 发动机型号：028.R / ATD（〔待核〕） 年份：1995/6 排量：1896 cm³ 缸数：4 缸 最大扭矩：235 N·m/1900 r/min 功率：81 kW/4150 r/min 缸径：79.50 mm 活塞冲程：95.50 mm 压缩比：19.5:1 初装油：4.5L 气门机构：液压气（〔待核〕） 涡轮增压器：可变涡轮 活塞冷却方式：机油喷嘴喷射 5.2 零部件 5.2.1 发动机装配部件：用于装配发动机和试验台架安装部件见表 2（含缸体、缸头、1/2 缸活塞、3/4 缸活塞、压缩环、梯形环、刮油环、活塞销、弹性挡圈、缸头垫、油底壳垫、连杆下瓦/上瓦、主轴承、连杆螺栓、缸头螺栓、传动轴密封环、密封法兰、机油滤清器、涡轮增压器、高压油泵、点火电磁阀、发动机控制单元、发电机、增压空气管热电偶、空气质量测量装置、增压控制阀、EGR 阀、加速踏板传感器、水泵皮带、齿形传动带、空气滤清器等，含零件号）。注：根据活塞凸出量的不同可选择不同的缸头垫。带 * 零件分别包含在马歇尔（Marshall）公司 MI50 / MI51 / MI52 部件组中。 5.2.2 推荐的发动机装配部件和试验台架安装部件见表 3（继电器、起动装置、变速箱 02A-MQ、发动机悬置、液压轴承、飞轮、压盘、离合器板、螺丝、发动机支架、摆动风门、中冷器、空气软管、进气软管、密封环、压力软管、压力管、连接管、冷却液管、冷却水管、排气管、管垫等，含零件号）。 5.2.3 每次试验需要更换的部件见表 4（活塞 1、2 缸；活塞 3、4 缸；压缩环；刮油环；活塞销；弹性挡圈；缸沙盐（〔待核〕）；机油滤清器等，含零件号与数量）。 5.3 发动机的安装 5.3.1 EGR 阀和排气歧管……除……阀和排气歧管之间的连接管路。排气管处的管孔用金属板密封。（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.3.2 发动机安装位置：发动机将按照下列方式安装到试验台架上：a）各发动机沿着曲轴轴向向飞轮边偏 2°；b）将发动机沿着气缸径向向排气边偏 15°。如果……即和曲轴重合（成 0°），这种情况是允许的，但应在试验报告中记录。安装时可以使用特定的……或相关的传动装置来完成。（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.4 冷却液循环 5.4.1 标准的冷却循环在试验中将做如下修改：当断开机油回路和自动调温装置旁路时，试验台架用水/水热交换器代替冷却器。 5.4.2 用试验台架控制设备……控制温度。冷却液容器安装标准压力罩盖（管路压力 140kPa±20kPa）。如果冷却液不超过 6……可……（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.4.3 加热系统中不应……（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.4.4 流量 25L/min 3D min（〔待核〕）。……的冷却液的流量。当发动机的早……速达到……时，冷却液的流量应为 90±1 L/min 5L/min（〔待核〕）。根据冷却系统出口法兰选择连接的适当盘。系统中的人口和出口的温差不能控制，应检查通过热交换器……（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.5 机油冷却系统：与机油滤清器连接标准的油/水热交换器与评定台架的冷却系统分开。用试验台架控制设备来控制温度。发动机的冷却系统见图 1。 5.6 曲轴箱……前后最大压差是 60kPa。（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.7 量……压……器（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.8 现有资料未提供 5.9 到这……（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.10 的地……漏……（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.11 现有资料未提供 5.12 涡轮增压器和……用“WAG8.8”来识别。冷却活塞的机油喷嘴见图 2。（〔原文不清〕，〔待核〕） 5.13 测量、位置和等级见表 5。 表 5 测量、位置和等级（参数 | 位置 | 注释 | 等级）： 周围的空气压力 | 在实验室内 | — | B 室温 | 在实验室有光的区域 | — | B 空气湿度 | 在实验室有光的区域 | — | B 发动机转速 | — | 通过试验台架控制设备测量 | A 发动机扭矩 | — | 通过试验台架控制设备测量 | A 增压进气压力 | 在增压空气进气管入口前大约 300mm 的地方与连接 ECU 相同的位置 | — | A 排气背压 | 距涡轮增压器出口法兰大约 430mm | — | A 机油压力 | 在机油过滤器内 | — | B 进气温度 | 在空气滤清器入口 | — | B 增压进气温度 | 在进气压力相同的区域 | — | A 排气温度 | 在排气背压相同的区域 | — | A 冷却液入口温度 | 热电偶的顶部应在流动冷却液的中间位置 | — | A 冷却液出口温度 | 在水泵自动调温器前 280mm 处 | — | B 油箱内的机油温度 | 热电偶的顶部应在流动冷却液的中间位置 | — | B 燃油温度 | 冷却液出口法兰下面 300mm 处 | — | A 烟度 | 插头在放油塞里 | 热电偶的顶部应插到机油中 20mm 处 | A 机油耗 | 在喷射泵入口油管螺栓连接处 | 热电偶的顶部应插到燃油中 5mm 处，但不能影响燃油的流动 | A 窜气量 | 在消音器或压力控制阀后，距涡轮增压器出口法兰大约 3900mm 处 | 推荐使用 AVL 415 或 AVL 415S 仪器 | B 机油耗 | — | 用重力法或容积法测量油耗。如果使用容积法测量油耗要评估周围环境温度且在一定的期限内进行校正，否则，用重力法测量 | B 窜气量 | — | 连续不断在封闭的曲轴箱通风系统里测量。机油在窜气系统里通过一个分离器收集。 | B 注：表 5 中“位置”与“注释”列因 〔原文不清〕串行，对应关系〔待核〕（〔原文不清〕）。
试剂与标准物质
燃油：使用硫含量为 0.25%（质量分数）~0.3%（质量分数）的燃油，质量指标见附录 A。每次试验需要约 1000kg 燃油。 6.2 试验机油：每次试验需要约 10L 试验油。 6.3 发动机冷却液：试验应使用符合表 6 要求的防冻液作为发动机的冷却液。 表 6 防冻液组成：水 50%、乙二醇 C12+ 或符合 SH/T 0521 要求的防冻液 50%。 注：建议以下情况更换冷却液：a）在冷却液管路中更换了大的轻金属部件；b）运行 300h 以后。 6.4 溶剂油：清洗发动机及配件时，使用满足 GB 1922 中的 2 号溶剂油的要求，或相当产品。 6.5 石油醚：分析纯，符合 GB/T 15894 的要求，或相当产品。 6.6 砂纸：符合 GB/T 7498 中不低于 100 号的要求。
关键条件
正式试验条件见表 12。 表 12 发动机正式试验条件： 运行时间/min：第一阶段 30；第二阶段 150 发动机转速/(r/min)：第一阶段 怠速；第二阶段 4150±15 扭矩：第一阶段 0；第二阶段 最大 油底壳油温/℃：第一阶段 40±3；第二阶段 145±3 冷却液出口温度/℃：第一阶段 30±2；第二阶段 90±3 进气温度/℃：第一阶段 28（最好控制在 28℃，不低于 24℃）；第二阶段 28（最好控制在 28℃，不低于 24℃） 增压后进气温度/℃：第一阶段 30（最好控制在 30℃，不低于 25℃）；第二阶段 60±3 燃油入口温度/℃：第一阶段 28（最好控制在 28℃，不低于 24℃）；第二阶段 28（最好控制在 28℃，不低于 24℃） 排气背压/kPa：第一阶段 1.2±0.5 最大；第二阶段 17.5±1.5 10.3.2.1 第一阶段开始冷却液出口温度从 90℃±3℃降到 30℃±2℃的时间控制在 7min±1min 内，第二个阶段开始从 30℃±2℃升到 90℃±3℃的时间控制在 3min±1min 内。 10.3.2.2 第一阶段开始冷却液出口温度从 90℃±3℃降到 30℃±2℃的时间控制在 7min±1min 内，第二个阶段开始从 30℃±2℃升到 90℃±3℃的时间控制在 3min±1min 内。（与 10.3.2.1 重复，原文如此） 10.3.2.3 从第一阶段开始油底壳温度从 145℃±3℃降到 40℃±3℃的时间控制在 15min±1min 内，第二阶段开始油底壳温度从 40℃±3℃升到 145℃±3℃的时间控制在 6min±1min 内。 10.3.2.4 第一阶段开始转速和扭矩值要在 1min 内达到，第二阶段开始转速和扭矩值要在 2min 内达到。 10.3.2.5 其他的条件见表 12、校准值见表 14。所有要求的值在 15min 内达到。 10.3.4 试验运行的校准值见表 14。 表 14 试验运行校准值： 阶段一：运行时间 30min；功率 0kW；喷射量 5.6±0.7 mg/cycle；增压进气压力 0~0.019 MPa（估计）；冷却液入口温度 90±15℃；最小油压 0.20 MPa；排气温度 —；烟度（41SFSN）最大 0.5 阶段二：运行时间 150min；功率 81±3 kW（〔待核〕）；喷射量 39.5±0.5 mg/cycle；增压进气压力 0.1890~0.1960 MPa（准确）；冷却液出、入口温度之差小于 10°；最小油压 0.13 MPa；排气温度 630±20℃；烟度 2.8±0.4 注：*如果超出了界限，请检查冷却液流量，在 5.4 条中有详细说明。*如果它显示的与 AVL 415 测量有一定关系，也可以使用 AVL 415S 修改校对值的界限。 10.3.4.1 在磨合运转程序期间（全负荷 2h 磨合运转），需要调整操作条件和校准值。 10.3.4.2 如果达不到发动机要求的功率，应检查并消除故障。 10.3.6 发动机停机推荐值见表 15。 表 15 发动机停机推荐值： 最高温度：油底壳 160℃；冷却液出口温度 110℃；排气温度 800℃ 最低油压：磨合阶段期间（0h~2h）50kPa；试验期间 50kPa 功率：试验开始时，功率可低于额定功率 5% 发动机最高转速：4400 r/min 窜气量：试验开始时，（窜气量）可以是双倍的额定值 8.5 测试和调整值：怠速 900 r/min；喷射阀打开压……0MPa±1.0MPa，磨损限值 19.0MPa-3……MPa（〔原文不清〕，〔待核〕）
计算与结果
活塞环粘结评定：依据 SH/T 0264 附录……和 5.5 进行评价（见 11.1.1）。 活塞清净性评定：见附录 B（规范性附录）活塞清净性评定法。 B.1 范围：……油发动机测试活塞清净性。 B.2 目的：这个标准描述了评定 MWM 试验活塞清净性的方法。通常用来评定试验后的活塞。 B.3 方法概要：活塞测试可以通过目测沉积物（如积炭）和变色来判断。单独的评定数值是按照规定方案来分配的。 B.4 规程：在 MA……试柴油发动机上，规定测试润滑油要按照目测评估的标准评定活塞清净性。（〔原文不清〕，〔待核〕） B.5 活塞……评定……塞最重要的区域—活塞环区，要按照环槽以及环槽和环台的条件，评定前 3 个环槽（从冠……顶部环槽开始）以及环槽之间的环台。可以不评价活塞冠顶部、内顶部和……部。（〔原文不清〕，〔待核〕） B.5.1 评定系数：对于每个环槽底部和环台，必要时对于裙部和活塞内顶部（限于活塞冠顶部背面的矩形痕迹），测定这些……表面都要用与整体表面相同的评定系数。 清净……表面区域将按 100 评分系数分配 ……表面区域将按 30 评分系数分配 ……表面区域将按 65 评分系数分配 积炭的评价按 -30 评分系数分配 B.5.2 环槽积炭示例见图 B.1（活塞、轻微积炭、严重积炭、缸体）。 B.5.3 评分：评分的原则按照 B……部……比例与其评分系数相……将每个环槽和环台的清净、变黑、变色和积炭等各自的表面积所占的……结果相加得出最后的综合结果。（〔原文不清〕，〔待核〕） B.5.4 例子：表 B.1、表 B.2 列出了……个活塞评定的描述示例。 B.6 结果表示：将每个得的结果相加，再将 1 到 3 环槽底部和 1、2 环台的评定结果求平均，获得一个平均值。平均值可以与单独的结果结合起来体现。表 B.3 显示表 B.1 中例子的结果。 表 B.3 示例结果（评定部位 | 评定内容 | 评定系数 | 乘积 | 得分）：一环槽底部……；二环槽底部……；三环槽……；一环台……；二环台……；活塞内顶部（矩形）……；活塞裙部……；平均……（〔原文不清〕数值严重噪声，〔待核〕） 机油消耗计算公式见第 8 节公式（1）。
质量控制
表 18 显示的是 I.S.P 公司在 2004 年 8 月至 2005 年 7 月期间做的参比机油试验结果。 表 18 参比机油的精密度：CEC 号……；试验次数/次 19；活塞清净性评分平均值/分 66.2；重复性试验/分 21（〔待核〕）；再现性试验/分 3.7；活塞清净性评分控制最小值/分 64；活塞清净性评分控制最大值/分 68。 13.2 ……准精密度……下尚未建立精密度，待积累一定台架数据后，制定一个合适的精密度要求。（〔原文不清〕，〔待核〕） 12.2.3 参比机油标定范围见表 17。 表 17 参比机油标定范围：参比机油型号 RI206；重复性试验/分 3.7；再现性试验/分 —（现有资料未提供）；活塞清净性评分控制最小值/分 64；活塞清净性评分控制最大值/分 68。
引用文件
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