SH/T 0760-2005 柴油机油性能评定法(Mack T-8法)
本标准试验方法简称 Mack T-8 法，适用于评定柴油机油在定量烟炱含量下的粘度增长性能。
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适用范围
本标准试验方法简称 Mack T-8 法，适用于评定柴油机油在定量烟炱含量下的粘度增长性能。 1.2 本标准也提供了 T-8A 和 T-8E 试验方法，除附录 E、附录 F 外与 T-8 试验方法完全相同。 1.3 本标准中的数值单位采用(SI)国际单位制。 不适用范围：现有资料未提供。
方法原理
本试验发动机为 Mack E7-350 型柴油机。试验时，发动机先进行预热和 2h 发动机冲洗，然后发动机在转速、负荷保持稳定的工况下连续运转。参比油试验时间为 300h，非参比油试验时间为 250h。 4.2 试验过程中定时取出分析油样进行粘度和烟炱含量分析并计算粘度增长，用线性内插法确定并计算烟炱含量在 3.8% 时的粘度增长值。 4.3 根据试验发动机工况状态，决定是否对发动机重新组装。组装时，解体发动机的做功部件，用溶剂油清洗、测量。活塞、活塞环、缸套和气门导管都要使用新的标准零件（见表2）。 4.4 用溶剂油清洗发动机曲轴箱，更换已经磨损或损坏的零件。 4.5 试验台架配备适宜的辅助设备以控制发动机转速、负荷及各种试验参数。 5.1 本方法用涡轮增压、中冷四冲程柴油发动机评定发动机油的粘度变化性能。 5.2 本方法可用于发动机油的规格认证。
主要仪器
试验发动机(Mack E7-350)：直列六缸、增压、中冷、直喷压燃式四冲程柴油机。缸径 124mm，冲程 165mm，排量 12L。发动机转速 1800r/min 时额定功率 261kW。 6.1.2 试验室应清洁无尘；发动机安装间空气建议过滤并控制温度和湿度。 6.2.1 Mack 试验发动机：可从 Mack Trucks 公司购买，试验所需零件见表2。 6.2.2 发动机冷却系统：加压式封闭系统，由热交换器、冷却液储存罐和出水口温控阀等组成；冷却罐加压至系统压力 103kPa；安装玻璃观察窗；节温器处于全开状态。 6.2.3 发动机机油系统：示意图见附录B中图B.7、B.8。 6.2.4 辅助机油系统：9.5L 封闭式称量罐，辅助机油泵流量 5.7L/min±1.9L/min；抽油管1和回油管2内径分别为 13mm 和 10mm 耐油橡胶管；连通管3内径不小于抽油管。 6.2.5 曲轴箱抽气系统：鼠笼式抽风机。 6.2.6 气测仪：排气型气体流量计或功能相当仪器，测量窜气流量。 6.2.7 进气供给和过滤系统：初始效率 99.2% 进气滤清器；压差达 2.5kPa 时更换滤芯。 6.2.8 燃油供给系统：具有加热和冷却功能，推荐系统见附录B中图B.9。 6.2.9 进气歧管温度控制：用中冷器控制（参见附录B中图B.10）。 8.6.1 标定设备：热电偶、压力表、发动机转速和燃油流量测量设备。 8.6.2 温度测量：热电偶和数字显示仪表或功能相当设备；量程 0℃~150℃ 热电偶，10℃±1℃ 时误差 ±0.5℃，0℃±1℃ 时误差 ±0.5℃。 8.6.3 压力测量：压力传感器（各测点位置见 8.6.3.1~8.6.3.8）。 8.6.4 窜气测量仪：安装在摇臂罩跨接管窜气出口处。 8.6.5 燃油耗测量设备：安装在初级滤清器前燃油管线上。 8.6.6 湿度测量设备：安装在进气滤清器和增压涡轮之间。 附录C 烟炱(TGA)分析：热重分析仪、振荡器、样品盘。 表2 发动机组装所用新零件： | 序号 | 零件名称 | 数量 | 零件编号 | |---|---|---|---| | 1 | 气缸套 | 6 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 2 | 活塞 冠部/裙部 | 6 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 3 | 活塞环 一环/二环/油环 | 6/6/6 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 4 | 密封垫 | 原文〔原文不清〕不清 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 5 | 全流式机油滤清器/滤清器离心式滤芯 | 2/1 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 6 | 发动机冷却液调节器 | 1 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 7 | 初级燃油滤清器 | 1 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 8 | 二级燃油滤清器 | 1 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 9 | 气门导管/气门导管密封 | 24/24 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | 注：表2零件编号〔原文不清〕严重，无法可靠还原，全部标注〔待核〕。
试剂与标准物质
试验油：每次试验需用试验油约 151L。 7.1.2 燃油：推荐的燃油质量指标见表1（低硫柴油）。 7.1.3 发动机冷却液：用含盐量小于 0.03g/L 的软化水或蒸馏水（不加任何添加剂）。 7.2 清洗材料：用溶剂油作为发动机零件清洗材料。 附录C 烟炱(TGA)分析用气体：氮气纯度不小于 99.99%；氧气纯度不小于 99.99%。 10.13.1 试验后冲洗用油：Bulldog Premium Oil 或功能相当的冲洗油。 表1 T-8试验燃油技术要求： | 检测项目 | 质量指标 | 试验方法 | |---|---|---| | 硫含量/%(质量分数) | 0.03~0.05 | GB/T 11140 | | 密度(20℃)/(g/cm³) | 0.8406~0.8617 | SH/T 0604 | | 组成/%(体积分数) 芳烃含量 | 28~35 | SH/T 0606 | | 组成/%(体积分数) 烯烃含量 | 报告 | SH/T 0606 | | 组成/%(体积分数) 饱和烃含量 | 报告 | SH/T 0606 | | 十六烷指数 | 报告 | GB/T 11139 | | 十六烷值 | 42~48 | GB/T 386 | | 铜片腐蚀(50℃,3h)/级，不大于 | 3 | GB/T 5096 | | 闪点/℃，不小于 | 54 | GB/T 261 | | 浊点/℃，不大于 | -12 | GB/T 6986 | | 倾点/℃，不大于 | -17 | GB/T 3535 | | 10%蒸余物残炭/%(质量分数)，不大于 | 0.35 | GB/T 268 | | 水和沉积物/%(体积分数)，不大于 | 0.05 | SH/T 0064 | | 灰分/%(质量分数)，不大于 | 0.01 | GB/T 508 | | 运动粘度(40℃)/(mm²/s) | 2.0~3.2 | GB/T 265 | | 馏程/℃ 初馏点 | 177~199 | GB/T 6536 | | 馏程/℃ 10%回收温度 | 210~232 | GB/T 6536 | | 馏程/℃ 50%回收温度 | 249~277 | GB/T 6536 | | 馏程/℃ 90%回收温度 | 299~327 | GB/T 6536 | | 馏程/℃ 终馏点 | 327~360 | GB/T 6536 | 注：表1中密度试验方法原文〔原文不清〕为“S11/T (旧哟”，按 SH/T 0604 核（〔待核〕 〔原文不清〕）；组成试验方法原文〔原文不清〕为“sw 1 心6 6”，按 SH/T 0606 核（〔待核〕 〔原文不清〕）；水和沉积物试验方法原文〔原文不清〕为“SH/T 弓互164”，按 SH/T 0064 核（〔待核〕 〔原文不清〕）。
关键条件
表4 试验操作条件： | 参数名称 | 操作条件 | |---|---| | 时间/h | 250（参比油试验为300） | | **控制参数** | | | 转速/(r/min) | 1800±5 | | 燃油流量/(kg/h) | 63.3%±1.0%（原文如此，疑为 63.3±1.0，〔待核〕 〔原文不清〕） | | 进气歧管温度/℃ | 43±3 | | 夹套冷却液出口温度/℃ | 85±3 | | 燃油进口温度/℃ | 40±1 | | 进气温度/℃ | 25±3 | | 曲轴箱压力/kPa | 0.50±0.25 | | 进气压力/kPa | 2.50±0.25 | | 排气背压/kPa | 3.1±0.4 | | **非控制参数** | | | 扭矩/(N·m) | 1369~1398 | | 排气温度/℃ 涡轮前 | 602~632 | | 排气温度/℃ 排气尾管 | 455~474 | | 进气歧管压力/kPa | 186~199 | | 机油温度/℃ | 100~107 | | 主油道压力/kPa | 372~441（对 SAE 15W/40 机油，其他粘度级别会有不同结果） | | 中冷器压差ΔP/kPa | 不超过 13.6 | | 机油滤清器压差ΔP/kPa | 不超过 138（若超出则更换两个全流式滤清器） | 表3 机油冲洗和磨合操作条件（原文〔原文不清〕严重损坏，仅可辨识部分）： | 参数 | 磨合（新的或重新组装的发动机） | 试验前机油冲洗 | |---|---|---| | 时间/h | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 转速/(r/min) | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | | 负荷 | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | 原文〔原文不清〕不清（〔待核〕 〔原文不清〕） | 注：表3中可辨识数值片段“1200”“1384”“1250”“1731”等无法可靠对应参数，全部标注〔待核〕。
计算与结果
用线性内插法确定并计算烟炱含量在 3.8% 时的粘度增长值。 10.7 机油耗量计算式(1)： 机油耗量(g/kW·h) = (FW - W) / (25P) 式中：FW—机油满刻度时的质量，g；W—在每次加油、取样、放油前 n 小时称量系统显示的机油质量，g；P—发动机制动输出功率，kW。 报告的机油耗量以 25h 为周期的油耗平均值。若 25h 周期油耗大于 0.225g/kW·h，需重新确定机油满刻度值。 10.12 离心式机油滤清器压差ΔP计算式(2)： ΔP = ΔP最大 - ΔP初始 式中：ΔP最大—机油滤清器两端的最大压差，kPa；ΔP初始—刚进入试验条件时的机油滤清器两端压差，kPa。 若更换了滤清器，将更换前ΔP与更换后ΔP相加；若出现停机，将停机后ΔP和停机前ΔP相加。 11.3 总机油耗量：正常情况下应小于或等于 0.182g/kW·h；标定试验若总机油耗量大于 0.304g/kW·h 为不正常，试验无效。 附录C.2 烟炱含量计算：在 650℃ 稳定后的油样质量与在 750℃ 稳定后的质量之差，即为样品中的烟炱含量，再除以分析油样总量即为油品中的烟炱百分含量，精确到 0.1%(质量分数)。 附录E.3.2 T-8A 粘度增长率计算： 粘度增长率(150h-100h) = (VIS150 - VIS100) / 50 式中：VIS150—150h 试油的(100℃)运动粘度，mm²/s；VIS100—100h 试油的(100℃)运动粘度，mm²/s。 附录F.4 T-8E 相对运动粘度计算： RV4.8 = 2(VIS4.8) / (V0 + Vs) 式中：RV4.8—烟炱含量在 4.8% 时的试油相对运动粘度；VIS4.8—烟炱含量在 4.8% 时的试油运动粘度，mm²/s；V0—未剪切试油 100℃ 时的运动粘度，mm²/s；Vs—剪切后试油 100℃ 时的运动粘度，mm²/s。
质量控制
重复性(r)：同一实验室对同一油品在正确和正常操作条件下所得的两个有效试验结果之差不应超过表5所列数值。 13.2 再现性(R)：不同实验室对同一油品在正确和正常操作条件下由不同操作人员所作出的两个单独有效试验结果之差不应超过表5所列数值。 表5 精密度： | 参数 | 重复性 | 再现性 | |---|---|---| | 3.8% TGA烟炱含量时粘度增长值/(mm²/s) | 2.80 | 2.83 | 附录E 表E.1 T-8A 精密度： | 参数 | 重复性 | 再现性 | |---|---|---| | 100h~150h粘度增长率/(mm²/s·h) | 0.023 | 0.024 | 附录F 表F.2 T-8E 精密度： | 参数 | 重复性 | 再现性 | |---|---|---| | 烟炱(TGA)含量在4.8%时的相对运动粘度 | 0.64 | 0.74 |
引用文件
GB/T 261 石油产品闪点测定法(闭口杯法)(GB/T 261-83(91), eqv ISO 2719:1973) GB/T 265 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法 GB/T 268 石油产品残炭测定法(康氏法)(GB/T 268-1987, eqv ISO 6615:1983) GB/T 386 柴油着火性质测定法(十六烷值法) GB/T 508 石油产品灰分测定法(GB/T 508-1985(1991), eqv ISO 6245:1982) GB/T 3535 石油倾点测定法(GB/T 3535-83(91), eqv ISO 3016:1974) GB/T 5096 石油产品铜片腐蚀试验法 GB/T 6536 石油产品蒸馏测定法 GB/T 6986 石油浊点测定法(GB/T 6986-86(91), eqv ISO 3015:1974) GB/T 11137 深色石油产品运动粘度测定法(逆流法)和动力粘度计算法 GB/T 11139 馏分燃料十六烷指数计算法 GB/T 11140 石油产品硫含量测定法(X射线光谱法) GB/T 17476 使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法(电感耦合等离子体发射光谱法) SH/T 0064 馏分燃料游离水和颗粒污染物试验法 SH/T 0604 原油和石油产品密度测定法(U型振动管法) SH/T 0606 中间馏分烃类组成测定法(质谱法)
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