SH/T 0788-2006 内燃机油高温氧化和轴瓦腐蚀评定法（程序Ⅶ法）
规定了评定内燃机油高温氧化和轴瓦腐蚀性能的方法。
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适用范围
规定了评定内燃机油高温氧化和轴瓦腐蚀性能的方法。使用 CLR 油料试验机，用无铅汽油作燃料，评价内燃机油的高温氧化和轴瓦腐蚀性能（粘度级别包括 5W、10W、20、30、40、50 和多级油）以及多级油的粘度变化。 1.2 试验结果与汽车发动机使用结果之间的相关性未建立；本试验所得结果不能充分显示所有点火式或压燃式发动机在不同于该试验方法的结果，但该油品试验具有很好的区分性。 1.3 只用 [SI] 单位作为标准单位。 1.4 涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但未对与此有关的所有安全问题都提出建议；用户使用前应建立适当的安全制度和防护措施。
方法原理
试验前彻底清洗发动机及其零部件并测量主要件。每次试验需用新活塞或干净的旧活塞、一组新活塞环、一副新连杆轴瓦，以及其他需要更换的零部件。 4.2 试验配备有完整的辅助系统，用无铅汽油做燃料。 4.3 试验最初有 4h 磨合，操作条件见表1（参见 11.1）。 4.4 正式试验按表2所示条件运转 40h，试验过程中每 10h 取油样和补加相应数量的新油。 4.5 在试验最初的 10h 取油样进行粘度分析，如果试验油样是多级油，则 10h 油样的粘度要测定 SIG 能力。 4.6 试验结束后，拆机测定连杆轴瓦失重。 表1 发动机磨合操作条件 | 转速 r/min（±25） | 负荷 W（±150） | 点火提前角 °BTDC（±1） | 时间 min（±2） | 总时间 h | |---|---|---|---|---| | 1500 | 2000 | 25 | 60 | 1 | | 1500 | 3000 | 25 | 60 | 2 | | 2500 | 3700 | 60 | 60 | 3 | | 3150 | 3700 | 35 | 60 | 4 | 表2 试验操作条件 | 项目 | 条件 | |---|---| | 发动机转速，r/min | 3150±25 | | 负荷，kW | 在规定空燃比条件下，调节燃油流量而确定负荷 | | 燃油流量，kg/h | 2.15±0.11 | | 空燃比 | 13.43±0.5 | | 夹套冷却液出口温度，℃ | 93.5±1 | | 夹套冷却液进出口温差，℃ | 5.6±1 | | 主油道温度，℃ SAE 5W,10W | 135±1 | | 主油道温度，℃ SAE 20,30,40,50 和多级油 | 143.5±1 | | 点火提前角，°BTDC | 35±1 | | 机油压力，kPa | 276±14 | | 曲轴箱真空度，Pa | 500±120 | | 排气背压，Pa | 0~3.4 | | 曲轴箱抽气量，L/h | 850±28 | | 窜气量，L/h | 记录 |
主要仪器
试验发动机：由试验工程公司（TEI）提供，附有“CLR 试验发动机拆检、组装维修手册”。 6.1.1 发动机组成：缸径 96.5mm、行程 95.2mm、排量 0.696L 的四冲程单缸汽油机 + 辅件箱（图1）。 6.1.2 试验轴瓦：ASTM 程序Ⅶ试验监督小组提供零件编号 SAE H-24 合金轴瓦，TEI 零件编号 NO.100034-1。 6.1.3 曲轴：TEI 编号 100039-1 的 CLR 试验机曲轴；可修复后重新使用。 6.1.3.1 主轴油封密封处和主轴颈处可焊接后重新磨光使用，修复后尺寸、表面粗糙度必须满足规范要求。 6.1.3.2 主轴油封密封处、连杆轴颈处和主轴瓦轴颈处可镀铬修复；使用修复曲轴必须用镀铬曲轴。 6.1.3.3 曲轴标识：S 标准曲轴；C 镀铬曲轴；R 修复磨光过的曲轴。 6.1.4 活塞：TEI 编号 NO.2405 的 CLR 试验机活塞；尺寸满足活塞与缸套间隙要求时可重复使用。在 L-38 试验或其他的加铅燃料试验中使用过的活塞不能在程序Ⅶ试验中使用。 6.1.4.1 用溶剂油和细砂纸清理活塞顶部积碳。 6.1.4.2 用石油醚冲洗活塞。 6.1.5 活塞环组件：用编号 NO.4127 活塞环拆装专用工具进行安装。 6.2 试验前的准备 6.2.1 典型的程序Ⅶ发动机试验台架（图2）。 6.2.2 曲轴箱通风控制系统：测量和控制曲轴箱通风量，维持规定曲轴箱压力和抽气量。 6.2.2.1 曲轴箱抽气控制系统，参见附录A。 6.2.2.2 摇臂室进气流量控制系统，参见附录B。 6.2.2.3 可调式曲轴箱通风装置，见附录C。 6.2.2.4 摇臂罩盖进气管线连接：6.35mm 不锈钢管（图3）。 6.2.2.5 曲轴箱呼吸器管径 40mm，安装在发动机油道侧盖板，螺纹部分涂密封胶（图4）。 6.2.2.6 安装清洁的摇臂罩进气稳压罐（容积 3.8L~5.7L）和废气冷凝罐（容积 38L~45L），罐体为防锈材料。 6.2.2.7 摇臂罩空气流量：用 0~20L/min 流量计测量；用 0~1420L/h 转子流量计调节；管线内径 9.5mm 黄铜管线。 6.2.3 机油滤清器：型号 LFS-62 Racor，用合适软管和接头连接（图6）。 6.2.4 机油排放阀：在高度不超过油底壳底处或在机油加热器底部安装放油阀。 6.2.5 机油加热器：用合适软管和接头连接（图7）。 6.2.6 冷却系统：由热交换器、水泵、液调节阀、水罐等组成（图8）。 6.2.6.1 用编号 No.YR-CO-C87492 的热交换器。 6.2.6.2 在冷却液出口处安装调节阀，控制冷却液进出口温差；接头用 40mm 耐火材料，螺纹部分涂密封胶。 6.2.6.3 选用编号 No.5768 冷却液水泵。 6.2.6.4 用直径 150mm、高 200mm、容量 3.5L 的防火材料制造冷却水罐，顶部有易开关上盖，安装平直，需安装易观察冷却液液位的透明管。 6.2.7 排气系统：排气管采用水冷。 6.2.8 发动机点火控制系统：采用机械点火控制系统。 6.3 仪器设备与控制系统 6.3.1 测功机：转速精度 ±0.5%，负荷精度 2%。 6.3.2 燃油流量计：容量式流量表，流量 0~4.5kg/h，控制精度最小 ±1%，再现性 0.5% 内。 6.3.3 空燃比测量：通过进气压差和燃油流量换算。 6.3.4 压力测量系统 6.3.4.1 曲轴箱真空度：测量接口点在油道侧盖板左下方（图5）。 6.3.4.2 排气背压：缸头排气管法兰处 100mm 内连接测量点；传感器精度 ±10%，分度值 2.5mmHg，压力表量程 340Pa。 6.3.4.3 进气支管真空度：进气支管弯部处，精度 ±1%、测量值 680Pa 的压力传感器。 6.3.4.4 机油压力：精度 ±2%、分辨率 7kPa 的压力传感器，测量点如图5。 6.3.5 温度测量系统 6.3.5.1 选用 J 型热电偶。 6.3.5.2 热电偶直径 3.2mm，外露部分不能超过 50mm。 6.3.5.3 热电偶校验结果必须在 ±0.56℃ 范围内。 6.3.5.4 热电偶顶部必须置于所测介质中心部位；曲轴箱机油温度测量点如图4。 6.3.5.5 冷却液进、出口热电偶安装在缸体冷却液进出口外 100mm 处。 6.3.5.6 进气温度热电偶安装在化油器喇叭口上方 38mm 处。 6.3.5.7 主油道温度：在主轴瓦油道前测量，热电偶浸入油道长度不能超过 35mm。
试剂与标准物质
清洗材料 7.1.1 400、600、800 砂纸。 7.1.2 砂布。 7.1.3 聚酯带。 7.1.4 橡胶。 7.1.5 石油醚，满足 GB/T 15890 规格。 7.1.6 82℃ 的自来水。 7.2 密封材料 7.2.1 橡胶和各种垫子密封胶。 7.2.2 耐油硅酮密封胶。 7.2.3 聚四氟密封胶带。 7.3 装机油：现有资料未提供具体规格 7.4 参考油：用于试验台架标定（原文未列具体牌号） 7.5 冷却液：冷却液是软水（原文表述〔待核〕（〔原文不清〕）） 7.6 燃油：专用无铅汽油，技术要求见附录D 附录D 试验燃油技术要求（表 D1.1） | 项目 | 质量指标 | 试验方法 | |---|---|---| | 辛烷值（RON） | 96.0~97.5 | GB/T 5487 | | 铅含量，g/L | 不大于 0.0132 | GB/T 8020（原文列 CB/T 8082，〔待核〕（〔原文不清〕）） | | 馏程，℃ 10%蒸发温度 | 49~57 | GB/T 6536 | | 馏程，℃ 50%蒸发温度 | 93~110 | GB/T 6536 | | 馏程，℃ 90%蒸发温度 | 149~163 | GB/T 6536 | | 终馏点，℃ | 194~213 | GB/T 6536 | | 残留量，%（V/V） | 报告 | GB/T 6536 | | 饱和蒸汽压，kPa | 48~64 | GB/T 8017 | | 实际胶质，mg/100mL | 不大于 5 | GB/T 8019 | | 诱导期，min | 不小于 680 | GB/T 8018 | | 硫含量，%（m/m） | 0.0004~0.04 | GB/T 380 | | 铜片腐蚀（50℃，3h），级 | 不大于 1 | GB/T 5096 | | 氧含量，%（m/m） | 不大于 1.28 | SH/T 0663 | | 水溶性酸或碱 | 无 | GB/T 259 | | 机械杂质及水分 | 无 | 目测 | | 芳烃含量，%（V/V） | 不大于 35.0 | GB/T 11132 | | 烯烃含量，%（V/V） | 5~28.0 | GB/T 11132 | | 密度，kg/L | 0.734~0.752 | GB/T 1884、GB/T 1885 |
关键条件
磨合操作条件：见表1（4h 磨合）。 正式试验操作条件：见表2（40h）。 升温步骤：见表3。 表3 升温步骤 | 时间，min | 15 | 10 | 10 | 10 | 15 | |---|---|---|---|---|---| | 机油加热器功率，W | 1000 | 1300 | 1600 | 1900 | 2200，根据需要调整 | | 温度设定点，℃ | 101.7 | 112.8 | 123.9 | 132.8 | 135.0 或 143.3 | 11.3 空燃比和点火提前角：根据需要在 10h、20h 和 30h 调节。 11.4 摇臂罩进气、抽气和窜气量的测量 11.4.1 调节摇臂罩进气阀，使抽气量达到 850L/h±28L/h，观察并记录摇臂罩进气量，按公式（1）计算标准抽气量： SLH = ALH × [（（BARO + GAS）/101.32kPa）×（294.26K/TEMP）] 式中：SLH—标准抽气量，L/h；ALH—测量抽气量，L/h；BARO—气压计读数，kPa；GAS—抽气压力，kPa；TEMP—抽气温度，K。 11.4.2 测量抽气量与进气量的差值。
计算与结果
标准抽气量计算公式（1）：SLH = ALH × [（（BARO + GAS）/101.32kPa）×（294.26K/TEMP）] 百分比偏差计算公式（2）：DP = [（M/0.5R）×（Ti/D）×100]（原文公式 〔原文不清〕不完整，〔待核〕（〔原文不清〕）） 轴瓦失重：试验前后轴瓦称重差值，精确到 0.1mg。 粘度级别保持性（SIG）：按附录N，测定试验油 100℃ 粘度（GB/T 265）。
质量控制
精密度：由 ASTM TMC 监测的参考油 704-1 和 1006 有效试验结果建立，测量值通过标准偏差乘以 2.8 得到，标准偏差见表4。 14.1.1 重复性（IP）：相同油样在相同实验室得出的 2 个结果，2 次重复性试验结果之差在 20 次试验中只能有 1 次允许超出表4数值。 14.1.2 再现性（R）：相同试样在不同实验室得出的 2 个结果，2 次试验结果之差在 20 次试验中只能有 1 次允许超出表4数值。 14.2 偏差：用认可的统计方法处理参考油试验结果来确定偏差，当有效偏差确定后，可修正非参考油试验结果的苛刻度。 表4 参考油试验精密度 | 项目 | SIP | IP | SR | R | |---|---|---|---|---| | 轴瓦失重，mg | 3.56 | 9.99 | 3.56 | 9.99 | | 10h 粘度损失，mm²/s | 0.13 | 0.36 | 0.13 | 0.36 | 表中：SIP—重复性标准偏差；IP—重复性；SR—再现性标准偏差；R—再现性。
引用文件
GB/T 259 石油产品水溶性酸及碱测定法 GB/T 265 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法 GB/T 380 石油产品硫含量测定法（燃灯法） GB/T 1792 馏分燃料中硫醇硫测定法（电位滴定法） GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）（GB/T 1884-2000，eqv ISO 3675:1998） GB/T 1885 石油计量换算表（GB/T 1885—1998，eqv ISO 91-2:1991） 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 石油产品蒸汽压测定法（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 8019—1987，mod ISO 6246:1981） GB/T 8020 汽油含铅量测定法（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/T 15890 石油醚 SH 0004 橡胶工业用溶剂油 SH/T 0174 芳烃和轻质石油产品硫醇定性试验法（博士试验法）（SH/T 0174—1992，eqv ISO 5275:1979） SH/T 0663 汽油中某些醇类和醚类测定法（气相色谱法）
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