SH/T 0758-2005 内燃机油高温氧化和抗磨损性能评定法(程序ⅢE法)
规定评定内燃机油的高温氧化变稠、高温油泥和漆膜等沉积物生成倾向及抗磨损性能的方法。
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
规定评定内燃机油的高温氧化变稠、高温油泥和漆膜等沉积物生成倾向及抗磨损性能的方法。 1.2 适用于汽油机油（例如：SG、SH、GF-1、SJ/GF-2）和柴油机油高温氧化和抗磨损等性能的评定。 不适用：现有资料未提供明确排除条款。
方法原理
方法概要：每次试验前将发动机解体，用溶剂油彻底清洗零部件并按方法要求安装新零件；组装后安装到可控制转速、负荷及其他操作参数的台架上。加入试验油，启动发动机，进行 10min 定时运转，调整点火定时角度；随后进行 4h 磨合运转；磨合后发动机立刻在高温、高速条件下，按 8h 为一个循环共进行 64h 正式试验。 在 10min 定时运转后和 64h 正式试验每 8h 后取出分析油样，测量各阶段油样 40℃ 运动粘度；以 10min 定时运转油样粘度为基础，计算各阶段粘度增长率。 试验结束解体发动机，对油泥、漆膜及沉积物进行评定；对关键传动零件进行磨损测量和评定。 5 意义和用途：5.1 评定内燃机油在高温、高速条件下的机油变稠和抗磨损性能；5.2 机油变稠由高温氧化形成，会降低机油泵泵送性能导致传动件损坏；5.3 沉积物评分反映沉积物生成倾向（含活塞环粘结、液压挺杆柱塞粘结）；5.4 凸轮轴和挺杆磨损测量反映高机械负荷下传动零件接触表面的抗磨损能力；5.5 与行车试验的机油变稠和抗磨损能力结果相关联。
主要仪器
实验室环境：6.1.1 清洁、无尘；6.1.2 控制测量实验室温度，试验前后测量温度之差在±3℃内；6.1.3 发动机安装间空气过滤并控制湿度；6.1.4 转移时防止灰尘进入或生锈；6.1.5 风扇或通风设施不得直接吹向台架上的发动机；6.1.6 不得使用放热量大的照明设备直接照射发动机，不能作隔热处理。 6.2 试验发动机：1986—1987 年生产的 BUICK 3.8L V-6 发动机，压缩比 8.0:1，双腔化油器；6.2.1 零件必须由指定生产中心或仪器代理部门提供；6.2.2 使用有系列编号的指定轴瓦，不得使用代用品；6.2.3 安装止推块（零件号 BX-118641-2）。 6.3 发动机转速、负荷控制系统：一般可采用电涡流测功机闭环回路系统控制转速，用发动机油门控制负荷。 6.4 发动机冷却夹套的外部冷却系统：6.4.1 用 50.8mm 孔板流量计测定冷却液流量；6.4.2 冷却液流量 151.0L/min±3.8L/min；6.4.3 系统容量 85.2L±9.5L；6.4.4 安装底位放空阀。 6.5 发动机冷却夹套冲洗设备：由冲洗罐、泵、温度控制器及管线等组成，各部件使用抗酸性和耐腐蚀材料。 6.6 发动机摇臂罩、进气歧管和呼吸器冷却系统：6.6.1 摇臂罩、进气歧管冷却液流量 11.4L/min±3.8L/min〔原文不清〕），温度 113.0℃±2.8℃〔原文不清〕），每个摇臂罩冷却液流量 5.7L/min±1.9L/min；6.6.2 摇臂罩冷却液出口压力 27.5kPa±6.9kPa；6.6.3 呼吸器冷却液流量 11.4L/min±3.8L/min，温度 40.0℃±1.1℃；6.6.4 呼吸器冷却液出口压力 27.5kPa±6.9kPa；6.6.5 各系统安装低位放空阀。 6.7 发动机机油的外部冷却系统：6.7.1 机油外循环泵安装在油底壳正下方，不能使用铜制管线；6.7.2 整个机油外循环系统机油容量 739mL±59mL；6.7.3 机油外循环泵转速 1140r/min±20r/min，齿轮与密封盖间隙小于 0.13mm；6.7.4 冷却水流量 21.80L/min±0.95L/min。 6.8 发动机燃油系统：化油器供油压力 28kPa±7kPa。 6.9 化油器进气系统：进气湿度 11.4g/kg±0.7g/kg；进气口静态压力 0.050kPa±0.025kPa；进气温度 27.0℃±1.5℃；6.9.1 进气管线表面温度维持在露点以上；6.9.2 10min 定时运转或停止运转时能断开化油器供气管线。 6.10 温度测量：用铁-康铜(J型)热电偶或铂电阻；6.10.1.1 机油滤清器热电偶在滤清器座顶部锥型接头处；6.10.1.2 油底壳在油底壳后端右侧拐角处，插入深度 38mm；6.10.1.3 冷却液进口在进口接头上；6.10.1.4 冷却液出口在出口接头上；6.10.1.5 进气歧管混合气在第六缸混合气通路交叉点，插入深度 19mm；6.10.1.6 摇臂罩冷却液出口在距出口接头 76mm 内；6.10.1.7 进气歧管冷却液出口在歧管跨接处；6.10.1.8 呼吸器冷却液出口在距出口接头 76mm 内；6.10.1.9 呼吸器窜气在窜气出口中心位置；6.10.1.10 燃油在距化油器燃油进口 T 型接头 51mm 内；6.10.1.11 化油器进气在进气接头末端；6.10.1.12 试验室内空气温度在距油底壳外部机油冷却系统机油回流管接头下约 76mm 处。 6.11 空燃比测定：通过测量排气中 CO、CO2 和 O2 体积百分含量确定空燃比；电子排气分析仪测量前须对采集气样预先干燥并标定。 6.12 排气系统和排气背压控制系统：由带冷却夹套的排气歧管、直径 102mm 排气管、消声器和排气背压控制阀等组成；6.12.1 排气取样管安装在两个排气歧管法兰上端面，两根取样管不能相互连通；6.12.2 排气背压管从各自排气歧管末端法兰下端面引出，配备水、气分离器。 6.13 窜气流量测量系统：专用测量仪配备孔板流量计、稳压罐、温度表、压力表和曲轴箱压力调节阀及相应管线；窜气从发动机呼吸器出口采集。 6.14 压力测量和压力传感器位置：6.14.1 进气歧管真空度用真空压力表，量程 0kPa～100kPa，分度值 0.5kPa，连接化油器低座后端 3.175mm(NPT)接头处；6.14.2 发动机主油道压力用量程 0kPa～700kPa、分度值 5kPa 压力表，接头在机油滤清器低座热电偶左侧；6.14.3 机油泵出口压力用量程 0kPa～700kPa、分度值 5kPa 压力表，接头在机油滤清器低座热电偶右侧；6.14.4 摇臂罩冷却液出口压力用量程 0kPa～100kPa、分度值 5kPa 压力表；6.14.5 呼吸器冷却液出口压力用量程 0kPa～100kPa、分度值 5kPa 压力表；6.14.6 排气背压用量程 0kPa～10kPa、分度值 25Pa 压力表；6.14.7 化油器进气压力用量程 0Pa～125Pa、分度值 5Pa 压力表；6.14.8 曲轴箱压力用量程 -125Pa～+125Pa、分度值 5Pa 压力表，接头在发动机缸体前端。 10 试验设备准备：含 10.1 清洗机油热交换器、10.2 机油外部冷却系统油路冲洗、10.3 摇臂罩清洗、10.4 呼吸器清洗、10.5 摇臂罩机油挡板清洗、10.6 进气歧管清洗、10.7 精密摇臂轴从动件清洗、10.8 发动机其他零件清洗、10.9 发动机气缸体清洗、10.10 气缸盖清洗、10.11 发动机组装、10.12 上台架前准备、10.13 台架安装、10.14 外部冷却系统清洗、10.15 冲洗发动机和进气歧管冷却夹套、10.16 加冷却液、10.17 加试验油、10.18 机油泵注机油和凸轮轴/液压挺杆预润滑、10.19 安装分电器、10.20 准备试验进行 10min 定时运转。 10.11.5.7 珩磨气缸：用表4珩缸机，将气缸壁珩磨成 300～400 网状花纹〔原文不清〕）。 表4 珩缸机型号和设置：CK-10 磨头转速 155r/min、冲程频率 46次/min、粗磨石 JHU-525、细磨石 JHU-820；CV-616 磨头转速 170r/min、冲程频率 57次/min、粗磨石 JHU-525、细磨石 JHU-820。 10.11.5.8 气缸珩磨精度：不圆度≤0.01mm；圆柱度≤0.01mm；粗糙度 0.23μm～0.28μm。 10.11.6 活塞与气缸套间隙：配合塞尺拉力 13.4N 时，间隙应为 0.050mm～0.127mm。 10.11.7 活塞气环搭口间隙：用深度规将活塞环定位在距缸套上端面 23.67mm 处，用塞尺测量；新建立实验室第一次用新发动机试验时，可将第一环和第二环搭口间隙加工为 0.97mm〔原文不清〕）。 10.11.8 凸轮轴和液压挺杆测量：凸轮轴 12 个凸缘，从前到后 1、3、7、9、11 凸缘最高点在前端，2、4、5、6、8、10、12 在后端，测量精确到 0.001mm；液压挺杆顶部中心点测量长度精确到 0.001mm；左侧从前到后奇数编号(1,3,5,7,9,11)，右侧偶数编号(2,4,6,8,10,12)。 10.11.13.12 凸轮轴旋转扭矩：6N·m±1N·m。 10.11.17 主轴轴向窜动量：0.076mm～0.280mm。 10.11.24.3 连杆轴瓦间隙 0.013mm～0.066mm；连杆侧向间隙 0.15mm～0.58mm〔原文不清〕）。 10.11.31.7 气门弹簧：压缩高度 30.48mm 时弹力 1037.92N～1060.07N。 10.11.45.3 火花塞间隙 1.14mm；试验开始前安装一套新火花塞，32h 测量机油液面时更换一套新火花塞。 10.11.49 冷却系统渗漏检查：加压到 100kPa，若 10min 内压降≥3.4kPa 需重新紧固/更换垫片和密封。 表1 ⅢE发动机各部件的安装扭矩（N·m）：发动机油道丝堵 13；凸轮轴止推块双头螺栓 47；凸轮轴止推块轴承防松螺母 42；主轴瓦盖螺栓 35～46；凸轮轴定时齿轮固定螺栓 42；定时链条压轮螺栓 19；发动机前盖板螺栓 30；机油泵泵盖螺栓 11；发动机冷却液进口接头螺栓 30；发动机主轴平衡轮螺栓 176～217；活塞连杆螺栓 27～50〔原文不清〕）；机油泵机油滤网螺栓 11；油底壳螺栓 10；定时指针螺栓 不加扭力、拧紧为止；气缸盖螺栓(按顺序) 27-54-81，最后用专用扭力扳手(加电回路)检查一遍；摇臂轴螺栓 30；摇臂罩机油挡板螺栓 不加扭力、拧紧为止；进气歧管螺栓(按顺序) 47-61-61（前端角小螺栓 30）；摇臂罩螺栓 5；火花塞 27；飞轮螺栓 81；油底壳放空塞 41；发动机冷却液出口接头螺栓 18；化油器与发动机的组装螺栓 20；分电器与发动机的组装压盖螺栓 27；排气歧管螺栓 27。 表2 每次试验使用的新零件（零件名称/零件号/零件类别）：轴瓦-凸轮轴瓦 BN-330-2A CPD；连杆轴瓦、主轴瓦、主轴瓦盖螺栓 BX-338-1 CPD；气缸盖长螺栓 25525953 CPD；气缸盖短螺栓 25527831 CPD；凸轮轴止推块轴承 D-1；凸轮轴 BX-8619 CP；发动机定时齿轮链条 12537202 SPO；气缸盖 BX-370-1 CP；EGR阀垫片 25536024 SPO；排气歧管垫片 MS9051 SPO〔原文不清〕）；发动机前盖板垫片 25537228 SPO；发动机油泵罩垫片 25537229 SPO；机油滤清器垫片 BX-303-1 NP；机油滤网垫片 24501259 SPO；油底壳垫片 25521994 SPO；气缸盖垫片 25525919 SPO；进气歧管垫片 BX-3?-2 NP〔原文不清〕）；摇臂罩垫片 25523348 SPO；凸轮轴定时齿轮 25523115 SPO；主轴定时齿轮 25519954 SPO；机油滤清器 BX-307-2 CP；活塞环 BX-314-6 CP；活塞 BN-312-1 CP；左摇臂 1241851 SPO；右摇臂 1241850 SPO；主轴后密封 BX-309-2 NP；主轴前密封 1305044 NP；进气歧管前、后密封 BX-306-1 NP；进气门密封 137-316-1 CP；火花塞 R427S SPO；机油泵泄压阀 25529875 SPO；气门弹簧旋转压盖 BX-305-1 CP；气门弹簧 BN-308-1 CP；排气门 25512098 SPO；进气门 1261380 SPO；液压挺杆 BX-302-1 CP；机油泵泄压阀弹簧 25529875 SPO；推杆 25510025 SPO；止推块锁紧螺母 90100A033 SPO；定时链条压轮 25532546 SPO；定时链条压轮弹簧 1358909 SPO。 表3 必要时更换的零件：谐波平衡轮 BX-320-2 CPD；摇臂轴从动件 BX-317-2 CPD；摇臂轴 BX-318-2 CPD；缸体 BX-380-2 CPD；平衡轮螺栓 25525918 CPD；进气歧管短螺栓 25518193 CPD；进气歧管长螺栓 25518194 CPD；进气歧管特殊螺栓 25518190 CPD；发动机前盖板 BX-325-1 CPD；主轴 BX-304-1 CPD；气门锁夹 838029 SPO；连杆 BX-326-1 CPD；凸轮轴止推垫片 BX-118624-A3 SPO；凸轮轴止推块螺杆 BX-118635-A2 SPO；凸轮轴定时齿轮螺栓 25536321 SPO；飞轮 NP；化油器与进气歧管间垫片 SPO；点火定时指针 CPD。
试剂与标准物质
燃油：技术指标见附录A；储油、运输容器装油前必须保持干净；每次试验所用燃油量约 1420L。 7.2 冷却液：由乙二醇和添加剂调合而成；每次试验须用新配制冷却液约 87L。 7.2.1 冷却液添加剂： a) 四水偏硼酸钠(NaBO2·4H2O)，12.0g/L b) NACAP，4mL/L c) 四水硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)，0.7mL/L d) 亚硝酸钠(NaNO2)，4g/L e) PLURONIC L-61，4mL/L〔原文不清〕） f) 癸醇(CH3(CH2)9OH)，0.7mL/L 7.3 冷却液调配：7.3.1 调配时不能加热；7.3.2 用同一量杯顺次量取 NACAP、PLURONIC L-61、癸醇倒入约 4L 塑料容器，用乙二醇冲洗量杯并倒入，再量取其他药品加入并搅拌，复合添加剂存储不超过一周，加入乙二醇冷却液调合罐前必须搅拌 30min；7.3.3 加入定量乙二醇；7.3.4 加入定量复合添加剂；7.3.5 搅拌至少 30min；7.3.6 在 2h 内分别加到发动机冷却夹套、摇臂罩冷却系统和呼吸器冷却系统中。 7.4 清洗材料： 7.4.1 试验前清洗材料：a) OAKITE 811；b) 石油醚(90℃～120℃)；c) OAKITE 185；d) 溶剂油(149℃～204℃)；e) 发动机清洗剂 No.7（草酸 94% 质量分数 + 石油分散剂 425# 6% 质量分数）。 7.4.2 试验后清洗材料：a) 乙酸乙酯 37.5%(体积分数)；b) 变性酒精 27.5%(体积分数)；c) 丁醇 5.0%(体积分数)；d) 邻二氯苯 30.0%(体积分数)。 7.5 密封胶和抗咬合材料：a) 4号密封胶(Perfect seal No.4)；b) 2号不固化密封胶(Permatex No.2)；c) 3M粘结剂(Super weapharip adhesive)；d) 抗咬合材料；e) 硅酮密封胶。 9 试验油样：程序ⅢE试验需试验油约 15L。
关键条件
表5 4h磨合运转操作条件： 1阶段：时间 1h；转速 1500r/min±20；功率 6.3kW±1.5；点火角 36°BTDC；空燃比 16.5±0.5；左排气背压 0.25kPa±0.17；右排气背压 0.25kPa±0.17；滤清器机油温度 95.0℃±1.1；夹套冷却液出口温度 95.0℃±3.0；呼吸器冷却液出口温度 40.0℃±2.0。 2阶段：时间 2h；转速 2500r/min±20〔原文不清〕）；功率 21.2kW±1.5；点火角 40°BTDC；空燃比 16.5±0.5；左排气背压 1.24kPa±0.37；右排气背压 1.24kPa±0.37；滤清器机油温度 95.0℃±1.1；夹套冷却液出口温度 95.0℃±3.0；呼吸器冷却液出口温度 40.0℃±2.0。 3阶段：时间 3h；转速 3000r/min±20；功率 31.8kW±1.5；点火角 40°BTDC；空燃比 16.5±0.5；左排气背压 2.49kPa±0.50；右排气背压 2.49kPa±0.50；滤清器机油温度 110.0℃±1.1；夹套冷却液出口温度 95.0℃±3.0；呼吸器冷却液出口温度 40.0℃±2.0。 4阶段：时间 4h；转速 3000r/min±20；功率 50.6kW±1.5；点火角 40°BTDC；空燃比 16.5±0.5；左排气背压 5.00kPa±0.75；右排气背压 5.00kPa±0.75；滤清器机油温度 149.0℃±1.1；夹套冷却液出口温度 115.0℃±2.0；呼吸器冷却液出口温度 40.0℃±2.0。 表6 64h正式试验操作条件： 转速 3000r/min±20；功率 50.6kW±1.5；滤清器机油温度 149.0℃±1.1；机油泵出口压力 207kPa〔原文不清〕）；夹套冷却液出口温度 现有资料未提供（〔原文不清〕缺失）；夹套冷却液进口温度 110.0℃±1.1；夹套冷却液流量 现有资料未提供（〔原文不清〕缺失）；摇臂罩冷却液出口温度 现有资料未提供（〔原文不清〕缺失）；摇臂罩冷却液流量 现有资料未提供（〔原文不清〕缺失）；呼吸器冷却液出口温度 40.0℃±1.1；呼吸器冷却液流量 现有资料未提供（〔原文不清〕缺失）；空燃比 16.5±0.5；化油器进气温度 27.0℃±1.5；化油器进气湿度 16.1℃±1.1〔原文不清〕）；化油器进气压力 0.050kPa±0.025；曲轴箱窜气量 45.3L/min±5.6；曲轴箱窜气量最大平均值 42.4L/min；进气歧管真空压力 27kPa±7；呼吸器冷却液压力 27.6kPa±6.9；摇臂罩冷却液压力 27.6kPa±6.9；左、右排气背压 5.0kPa±0.7；左、右排气背压压差 0.19kPa〔原文不清〕）；排气歧管冷却水流量 7.6L/min±1.9。 12.12 10min定时运转：12.12.1 化油器不连接进气管线；12.12.2 打开外部机油循环泵启动发动机；12.12.3 点火电压最低保持 13V；12.12.5 冷却夹套、摇臂罩、进气歧管冷却液和油底壳机油温度控制在 48.9℃±2.8℃，呼吸器冷却液出口温度 40.0℃±1.1℃；12.12.6 不加负荷，2min 内将转速调到 1500r/min、点火定时 36°BTDC；12.12.7 剩余时间控制转速 1500r/min、功率 6.34kW。 12.13 4h磨合运转：12.13.2 化油器连接进气管线；12.13.3 点火电压最低保持 13V；12.13.5 按表5操作条件进行；12.13.7 每阶段前 15min 测量空燃比并调节到 16.5±0.5；12.13.9 第三阶段开始转速达 3000r/min、功率 31.8kW 时检查并调节点火定时为 40°BTDC。 12.14 64h正式试验：12.14.2 连接化油器进气管线；12.14.3 点火电压最低保持 13V；12.14.4 按表6条件进行，从启动到控制参数达到条件并稳定应在 15min～30min 内；12.14.6 在第 1h、17h、33h、49h 和 64h 的后 30min 测量并记录左、右排气空燃比，调节到 16.5±0.5；12.14.7 按方法规定测量时间在所测量小时的后 15min 测量窜气流量；12.14.8 在第 1h 和 33h 测量空燃比同时测量排气中 NOx 百分含量；12.14.9 第 32h 结束后停止发动机，检查机油液面高度同时更换新火花塞、紧固排气螺栓；12.14.10 每 8h 取分析油样、调节机油液面高度，64h 试验结束记录调节机油液面高度后的时间，从调节完机油液面高度时起在 4h 内解体发动机、取出评分件。 12.8.4 试验空燃比：16.5±0.5。 12.9.3 曲轴箱压力：0Pa±12Pa〔原文不清〕）。 12.9.4 窜气流量修正公式： CFSx = 3.1002[P1·P2/(273.15+t)]^0.5 · P3〔原文不清〕） CFSx,b = 18.844[P1·P2/(459.67+t)]^0.5 · P3〔原文不清〕）
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