SH/T 0709-2001 水冷二冲程汽油机油清净性及一般性能评定法(Mercury 15HP法)
范围(第1章):本标准规定了评定水冷二冲程汽油机油清净性与一般性能的试验方法(Mercury 15HP)。
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适用范围
范围(第1章):本标准规定了评定水冷二冲程汽油机油清净性与一般性能的试验方法(Mercury 15HP)。 适用:评定舷外机等水冷二冲程汽油发动机使用的水冷二冲程汽油机油的清净性与一般性能。 不适用:现有资料未提供。
方法原理
(第4章 方法概要)把经过改装的MERCURY 15EL或ML型舷外机安放在试验水池中,舷外机磨合后,测量汽缸压缩压力,然后发动机以怠速运转5min、油门全开运转55min进行试验循环运转。在发动机循环运转中,每运行10h,停机1h,并检查汽缸压缩压力,试验总共运行100h。试验后通过评定活塞环粘结、活塞沉积物、活塞环表面擦伤、活塞磨损、活塞销滚针轴承粘着、汽缸压缩压力下降等项目来评定油品的清净性能和润滑性能。
主要仪器
试验发动机:MERCURY 15EL或ML型舷外机,主要技术参数见附录A。 5.2 发动机的改造: 5.2.1 冷却系统改装(拆开水泵、拆除E型环等配件,堵塞怠速排气口和轴出口孔,中筒侧面钻φ25mm孔作冷却水入口,排气侧盖板及温控器处安装内径φ10mm冷却液出口接头等)。动力头冷却水由额定压力约200kPa、流量约250L/min的水泵供给,经热交换器调节水温。 5.2.2 燃油供给系统改装:原机油箱作磨合阶段燃油箱,另加工正式试验燃油罐,安装高度以停机时发动机入口燃料压力不超过35kPa为准。 5.2.3 动力吸收装置改装:修改螺旋桨,使油门全开时转速为5500r/min±200r/min。 5.2.4 拆去油门及舵向控制手柄、油门控制线,改用油门自动控制机构。 5.2.5 火花塞垫片改装:紫铜垫圈厚度1.8mm~2.2mm,外径20.8mm~22mm,内径14.3mm~14.6mm,外圆面钻两个相隔约5mm、直径1mm的孔,银焊测温热电偶;气缸头火花塞底座凹进部分镗出直径达28.5mm孔。 5.2.6 飞轮齿轮外圆安装发动机测速探头,探头离齿轮外圆3mm~5mm。 5.2.7 化油器改装:浮子室底盖中心钻φ25mm孔安装可调节主喷嘴(配件编号C-71-29-33-20),调好流量后密封螺母扭紧至7N·m。 5.3 试验水池:舷外机试验水池,上方安装抽气设备,可安装排气管,水池中安装波浪缓冲器,建议容量大于7000L。 5.4 仪器仪表: 5.4.1 测量控制系统:能连续信号扫描、记录,最大间隔小于2s,精度±1℃的记录仪,具故障报警功能。 5.4.2 温度表:冷却液进出口温度0℃~200℃、进气温度0℃~200℃、环境温度0℃~100℃、火花塞垫片温度0℃~400℃,精度均为±1℃。 5.4.3 转速表:精确到±25r/min。 5.4.4 燃料流量计:流量约5kg/h时精确度±0.09kg/h,建议采用质量流量计。 5.4.5 定时灯:带测速测提前角的高能点火系统定时灯。 5.4.6 大气压计:测量范围31kPa~110kPa,精度±0.1kPa。 5.4.7 湿度计:普通湿度计。 5.5 测量点位置:进水测温热电偶离中筒接头500mm;出水测温热电偶离气缸盖500mm及排气侧盖板接头500mm;进气温度热电偶离化油器25mm并处于化油器管中心;测速探头按图6安装;火花塞垫圈测温;允许使用吸音箱但不得干扰进气气流。
试剂与标准物质
参比油:NMMA 93738油为低参比油,NMMA 71591油为高参比油。每次试验需10L。 6.2 试样油:每次试验需试样油约10L。 6.3 试验燃料:使用专门调制的TC-W3环粘结燃料,理化指标见附录C表C1。每台发动机每次试验需900L。 6.4 发动机冷却液:对发动机冷却水进行处理以除去无机物,防结垢防腐蚀。过量的冷却系统沉积物会影响冷却效果。 6.5 齿轮箱润滑油:使用GL-5齿轮油,每次约需200mL。 6.6 发动机组件润滑剂:用NMMA 71591参比油润滑机件,组装发动机。 混合燃料配制(7.2):按混合比50:1(体积比)把TC-W3环粘结燃料与参比油或试样油混合,调配约15L作磨合用;按混合比100:1(体积比)调配约900L作正式试验用。 附录C表C1 TC-W3环粘结燃料理化指标(项目 | 规格指标 | 试验方法): 馏程 10%蒸发温度,℃:56~70 | GB/T 6536 50%蒸发温度,℃:116~126 | GB/T 6536 90%蒸发温度,℃:180~190 | GB/T 6536 干点,℃:210~238 | GB/T 6536 残余,%(V/V):≤2 | GB/T 6536 蒸气压,kPa:报告 | GB/T 8017 硫含量,mg/kg:<800 | GB/T 380 氮含量,mg/kg:报告 | SH/T 0657 铅含量,g/L:<0.013 | GB/T 8020 胶质,mg/100mL:报告 | GB/T 8019 辛烷值(研究法):92~94 | GB/T 5487 抗爆指数:≥87 | GB/T 5487 结构组成 芳烃,%(V/V):36~43 | GB/T 11132 烯烃,%(V/V):17~23 | GB/T 11132 饱和烃,%(V/V):报告 | GB/T 11132 铜片腐蚀(50℃,3h),级:≤1a | GB/T 5096 诱导期,min:≥3×10(〔待核〕(〔原文不清〕),原文为">3硬10") | GB/T 8018
关键条件
表1 磨合运转条件(速度r/min | 时间min | 措施及状态): 700~900 | 45 | 开头5min设定空转转速、混合比和空转点火正时 5300~5700 | 1/30~1/20 | 油门全开 2500~3000 | 5 | 部分节流 700~900 | 2~3 | 验证空转转速和点火正时 5300~5700 | 2~3 | 设定油门全开点火正时 3500~3800 | 15 | 部分节流 5300~5700 | 100 | 油门全开(其他条件见表2) 表2 油门全开条件(项目 | 指标): 速度,r/min:5500±200 冷却液出口温度,℃:54.4±2.2 冷却液进出口温差,℃:16.7±2.2 燃料流量,kg/h:4.54±0.14~5.90±0.14(注:以高/低参比油间区分性试验时的油耗为基准,油耗应在4.54kg/h至5.90kg/h之间) 点火正时(BTDC),°:36±1 表3 运转条件(项目 | 怠速 | 油门全开): 时间,min:— | 55 发动机转速,r/min:800±100 | 5500±200 冷却液出口温度,℃:记录 | 54±2 冷却液温度差,℃:记录 | 17±2 冷却液流量,L/h:记录 | 记录 燃料流量,kg/h:最好空档 | 4.54±0.14~5.90±0.14 点火正时(BTDC),°:记录 | 36±1 记录频次(8.2.2):冷却液进口温度、出口温度、火花塞垫片温度、燃料流量、环境温度、冷却液进口压力每小时记录一次,每个怠速周期前5min时记录;油门全开转速在每个怠速周期前5min和后5min各记录一次;怠速转速每个怠速周期记录一次;油门全开点火正时每10h一次;大气压每4h记录一次;湿球和干球温度每4h记录一次。
计算与结果
试验结束后,在完成试验压缩压力检查结束后12h内拆机,24h内完成评价内容。拆机后先进行环粘结评分,再对活塞、气缸盖、火花塞等评价部件或部位拍照,最后对评价零部件进行漆膜评分。若不能立即评分,把评分零件贮存在干燥环境中或用可防蒸汽渗透的干燥纸包裹并存放在干净干燥密封的塑料袋中。评分之前活塞环不能受到任何外力的作用或干扰。袋子上应标上相应的油样名称、试验编号、试验日期等。 9.2 拍照部件:对活塞(包括承压面、非承压面、两侧、顶部、内顶)、缸盖、火花塞进行拍照。 9.3 沉积物、擦伤评分:按附录G的评分方法进行。 附录G评分要点: G3 活塞环粘结评分:自由环10分;钝环9.5分;点粘环或紧环9.0分;冷粘环9.0分~5.0分;热粘环4.0分~0分。 标准环冷粘结优点评分=9.4−(环冷粘结角度×0.01333)(公式G1);适用于冷粘结角度30°~330°,小于30°为9.0分,大于330°为5.0分。 环热粘结优点评分=4.4−(环热粘结角度×0.01333)(公式G2);热粘结角度小于30°为4.0分,大于330°为0分。 G4 活塞漆膜评分:按CRC No.14评分手册漆膜颜色等级确定苛刻性系数及面积百分比;最严重沉积物苛刻性系数为1.0,黑色漆膜和所有炭苛刻性系数都为1.0。评分部位:A.活塞顶环岸;B.活塞二环岸;C.活塞裙部;D.活塞内顶。每部位满分10分。 优点总评分=∑(苛刻性系数×面积%)(公式G3) G5 积炭沉积物评分:表面干净系数为10;漆膜沉积物苛刻性系数=9.0+漆膜苛刻性系数/10;积炭按厚度确定苛刻性系数(表G4:厚度<0.1mm为9.0;0.1mm≤厚度<0.2mm为8.0;0.2mm≤厚度<0.3mm为7.0;0.3mm≤厚度<0.4mm为6.0;0.4mm≤厚度<0.8mm为5.0;0.8mm≤厚度<1.6mm为4.0;1.6mm≤厚度<3.2mm为3.0;3.2mm≤厚度<6.4mm为2.0;6.4mm≤厚度<12.8mm为1.0;厚度≥12.8mm为0)。评分部位:A.活塞顶;B.气缸盖;C.排气口堵塞;D.排气通道堵塞。排气口/排气通道堵塞按堵塞百分率评分,0%为10分,100%为0分。 G6 活塞拉伤面积及圆周评分:所有粘接磨损归为拉伤,每一侧面单独评定并认为100%,按图G2、图G3计算拉伤面积百分率和拉伤圆周百分率。 G7 环面磨损评定:对每一道环评价,拉伤和擦伤为一项,磨伤为另一项,量出环面磨损角度并用百分数表示(1%~100%,100%对应360度环圆周边)。 G8 滚针轴承沉积物评定:评分前不拆连杆;评定时把活塞销从活塞推出,连杆拉出,活塞销滚针处于竖直位置,滚针轴承留在活塞销座中;重新装入活塞销放置5min,慢慢提起连杆离桌面60mm~70mm,保持活塞销竖直,若所有滚针在1min内掉下则通过,否则失败。 G9 部件外观状况评价:对活塞销、连杆小头轴承、连杆小头轴承座、曲轴主轴承、曲轴主轴颈、连杆大头轴承座、连杆大头轴承、曲柄销进行变色评价,采用锈蚀/漆膜评分三种标准色板对比,每部位满分10分;并对所列零部件进行外观状况描述;记录火花塞电极、沉积物、火花塞间隙等状况(术语:一般沉积物、芯体搭桥、火花塞间隙搭桥、火花塞电极烧蚀、早燃、其他)。
引用文件
(第2章 引用标准) GB/T 380 石油产品硫含量测定法(燃灯法) GB/T 503 汽油辛烷值测定法(马达法) GB 1922 溶剂油 GB/T 5096 石油产品铜片腐蚀试验法 GB/T 5487 汽油辛烷值测定法(研究法) GB/T 6536 石油产品蒸馏测定法 GB/T 8017 石油产品蒸气压测定法(雷德法) GB/T 8018 汽油氧化安定性测定法(诱导期法) GB/T 8019 车用汽油和航空燃料实际胶质测定法(喷射蒸发法) GB/T 8020 汽油铅含量测定法(原子吸收光谱法) GB/T 11132 液体石油产品烃类测定法(荧光指示剂吸附法) GB 17930 车用无铅汽油 SH/T 0510 汽油机油发动机试验评分方法 SH/T 0647 水冷二冲程汽油机油早燃倾向评定法 SH/T 0648 水冷二冲程汽油机油清净性及一般性能评定法 SH/T 0657 液态石油烃中痕量氮测定法(氧化燃烧和化学发光法) 附录引用:CRC No.19《水冷或风冷二冲程发动机沉积物外观磨损评定法和技巧》、CRC No.14评分手册、NMMA《TC-W3舷外机评定法》(前言)
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