SH/T 0761-2005 柴油机油性能评定法(Mack T-9法)

本标准试验方法简称Mack T-9法,用来评定柴油机油的抗铅腐蚀及抗活塞环、缸套磨损性能。

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

本标准试验方法简称Mack T-9法,用来评定柴油机油的抗铅腐蚀及抗活塞环、缸套磨损性能。 1.2 本标准中的数值单位采用SI国际单位制。 1.3 本标准涉及某些危险性的材料、设备和操作,但未对相关安全问题都提出建议。因此,用户在使用本标准前要建立适当的安全防护措施(见附录E),并建立相应的安全操作规程。 5.2 本方法可用于发动机油的规格认证。 不适用范围:现有资料未提供。

方法原理

试验发动机为Mack E7-350 V-MAC I型电控柴油机。试运转包括发动机升温和1h的磨合。正式试验包括两个阶段,第I阶段是发动机在转速为1800r/min、负荷保持稳定的工况下运转75h;第II阶段是发动机在转速为1250r/min、负荷保持稳定的工况下运转425h。 4.2 试验期间定时取油样并进行粘度增长和磨损金属含量的分析。 4.3 每次试验前,严格按规定重新组装发动机。发动机做功部分解体后,用溶剂清洗,对零件进行测量后,使用新的活塞、活塞环、缸套和连杆轴瓦组装发动机。 4.4 用溶剂清洗发动机曲轴箱,更换已磨损或有缺陷的零件。 4.5 试验台架须配备合适的辅助设备控制发动机转速、负荷及各项发动机操作条件。 5.1 本方法通过试验前后的油样分析和零件测量来评价增压中冷、四冲程柴油机润滑油的抗磨损性能。

主要仪器

试验发动机为直列六缸、增压、中冷、开式燃烧室的Mack E7-350 V-MAC I电控四冲程柴油机。缸径124mm,冲程165mm,排量12L,转速在1800r/min时额定功率为261kW。 6.1.2 试验室应清洁无尘。建议对发动机安装间进行空气过滤并控制温度和湿度。 6.2.1 发动机:发动机零件为成套提供成套使用,见附录C。 6.2.2 发动机冷却系统:每次试验使用一个新的Mack冷却液滤清器;外部冷却系统为加压式封闭系统,由热交换器(非铁质交换器芯)、冷却液罐和出口水温控制阀等组成;试验时冷却系统压力为103kPa;发动机和冷却液罐之间安装观察窗;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.1;回油管和抽油管内径分别为10mm和13mm,直接连通油底壳和称量罐的管线内径尺寸不小于13mm。 6.2.4 辅助机油系统:容积9.5L封闭式称量罐,辅助机油泵流量5.7L/min±1.9L/min;示意图见附录B中图B.2。 6.2.5 窜气测量系统:使用排气型窜气测量仪或功能相当的设备;曲轴箱窜气管应下斜至冷凝物收集桶内,收集桶最小体积为18.9L,窜气测量仪安装在收集桶之后。 6.2.6 进气系统:使用Mack空气滤清器,滤清器前后压差达到2.5kPa时需更换滤芯;安装调节阀保持进气压力;用Modine中冷器控制进气歧管温度,示意图见附录B中图B.3。 6.2.7 燃油系统:燃油需要加热和冷却控制,推荐系统示意图见附录B中图B.4。 8.6 测量设备:热电偶、压力表、转速和燃油流量等测量设备(标定要求见8.6.1);温度测量系统标定要求见8.6.2;压力测量见8.6.3;曲轴箱窜气量测量见8.6.4;燃油流量测量见8.6.5;湿度测量见8.6.6。 8.7 系统时间响应:仪表控制和测量系统最大允许的系统时间响应见表2(转速2.0s、温度3.0s、压力3.0s、流量待定)。 10.1.2.2 天平:精度为1mg。 10.1.3.3 天平:精度为1mg(原文为"lung",〔待核〕(〔原文不清〕))。 附录D:使用美国精密仪器公司生产的Micmanalyzer 2001形貌仪测量缸套磨损量。 附录G:热重分析仪(TGA)。

试剂与标准物质

试验油:每次试验约需151L试验油。 7.2 燃油:试验燃油为低硫柴油,推荐规格见表1(表1为T-9低硫燃油规格,含硫含量、密度、组成、十六烷值、铜片腐蚀、闪点、浊点、倾点、10%蒸余物残炭、水和沉积物、灰分、运动粘度、馏程等指标及试验方法)。 7.3 发动机冷却液:使用含盐量小于0.03g/L的去离子水或蒸馏水,允许在其中按生产厂推荐比例加入Pencool 3000添加剂。 7.4 清洗材料:用满足GB 1922-80标准的190号溶剂油清洗发动机零件。 7.5 EF-411:Mobile石油公司生产的一种润滑剂。 其他试剂(戊烷、Natural Orange溶剂、胡桃壳颗粒等)见10.1.2.1、10.2.3.1、10.2.3.2。

关键条件

正式试验条件见表4: 试验时间:第I阶段75h,第II阶段425h 喷油提前角(°BTDC):第I阶段可调整,第II阶段24 发动机转速:第I阶段1800r/min±5,第II阶段1250r/min±5 燃油流量:第I阶段63.3kg/h±0.6,第II阶段55.0kg/h±0.5 进气歧管温度:第I阶段43℃±(原文模糊,〔待核〕(〔原文不清〕)),第II阶段43℃±(原文模糊,〔待核〕(〔原文不清〕)) 冷却液出口温度:85℃±3(两阶段) 燃油进口温度:40℃±1(两阶段) 进气温度:25℃±3(两阶段) 进气压力:2.50kPa±0.25(两阶段) 排气背压:3.1kPa±0.4(两阶段) 冷却液系统压力:103kPa±6(两阶段) 非控制参数:发动机扭矩、排气歧管温度、排气尾管温度、进气歧管压力、曲轴箱压力、主油道机油温度、主油道机油压力、中冷器压差、机油滤清器压差变化等(具体范围见表4) 试运转试验条件见表3:时间30min,发动机转速1250r/min,发动机扭矩1731N·m(第I阶段)/1384N·m(第II阶段)(原文表3格式混乱,〔待核〕(〔原文不清〕))。 9.2 发动机启动:转速1000r/min~1400r/min,20%~30%负荷,油底壳机油温度达到66℃~77℃。 9.4.1 发动机停机:转速1000r/min~1400r/min,无负荷运转10min,然后切断燃油。 9.5.1.2 气门间隙调整:可在125h±8h、250h±8h和375h±8h(第II阶段的50h±8h、175h±8h和300h±8h)调整。 9.9.1 每隔6min测量记录各试验参数,参数测量最小精度见表5。

计算与结果

机油消耗率计算式(1): 机油消耗率(g/kW·h) = (FW - W) / (P × 50) 式中:FW—上一个50h试验周期取样、加油后机油称量系统记录值,g;W—本试验周期取样、加油前机油称量系统记录值,g;P—发动机功率,kW。 9.12 机油滤清器压差变化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—试验开始时机油滤清器两端的压差,kPa。 11.2.3.4 平均缸套磨损量修正公式(3): ALW = ALACLW + 10.46(1.75 - SOOTAVG) 式中:ALW—修正后的平均缸套磨损量,μm;ALACLW—剔除无效缸套后的平均缸套磨损量,μm;SOOTAVG—75h~500h的10个油样烟炱含量测量值的算术平均值。 11.2.4.3 铅变化量修正公式(4): ΔPb = (Pb500 - Pb新) × (OABWLU / ABWLU) 式中:Pb500—第500h油样中的Pb含量,μg;Pb新—新油样中的Pb含量,μg;OABWLU—剔除失重超限上瓦后的连杆上瓦平均失重,mg;ABWLU—所有连杆上瓦平均失重,mg。 11.2.1 评价项目:平均第一环失重(mg)、修正后的平均缸套磨损量(μm)和修正后的试验油铅含量变化ΔPb(μg)。 11.2.2 平均第一环失重计算:检查第一环是否有剥落,有剥落的第一环不能用于计算;使用ASTM E 178方法(95%置信水平)确定失重超限环;去掉剥落环和失重超限环,计算剩余环的平均失重;计算平均第一环失重最少需要三个环;如果剥落环超过两个,则该试验为无效试验。 11.2.3 平均缸套磨损量计算和修正:剥落第一环对应的缸套不能用于计算;使用ASTM E 178方法(95%置信水平)确定磨损超限缸套;用所有磨损值未超限且对应第一环未出现剥落的缸套来计算平均缸套磨损量;计算平均缸套磨损量最少需要四个缸套;如果由于第一环剥落,用来计算的缸套少于四个,则该试验为无效试验;如果恰好为四个,就不再剔除磨损超限缸套。 11.2.4 试验油铅含量变化ΔPb的计算和修正:先计算平均连杆上瓦失重;使用ASTM E 178方法(95%置信水平)确定失重超限的连杆上瓦;按式(4)修正。 附录G G.2 烟炱的计算:650℃稳定后的质量与750℃稳定后的质量之差,即为样品中的烟炱含量。烟炱含量除以分析油样质量即为油品中的烟炱百分含量,精确到0.1%(质量分数)。

质量控制

精密度:按下述规定判断试验结果的可靠性(95%置信水平)。 13.1.1 重复性(r):同一操作者用同一试验台架对同一油品连续测定的两次试验结果之差不应超过表7规定的数值。 13.1.2 再现性(R):不同实验室的不同操作者,使用不同试验台架对同一油品测定的两次试验结果之差不应超过表7规定的数值。 表7 精密度: 修正后平均缸套磨损量/μm:重复性5.96,再现性6.58(原文数值格式〔待核〕(〔原文不清〕)) 平均第一环失重/mg:重复性90.肠(〔待核〕(〔原文不清〕)),再现性80.36 修正后试验油铅含量变化的平方根:重复性3.226,再现性(现有资料未提供)

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(91), eqv ISO 6245:1982) GB 1922 溶剂油 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 7304 石油产品和润滑剂酸值测定方法(电位滴定法) 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 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型振荡管法) SH/T 0606 中间馏分烃类组成测定法(质谱法) SH/T 0251 石油产品碱值测定法(高氯酸电位滴定法) ASTM E 178 试验数据界外值处理方法 ASTM D6483-03 用T-9柴油机评定柴油机油的标准试验方法(修改采用)

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