一種新型發(fā)動機潤滑油綜合性能試驗評價

王博慧，米良，李妍

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一種新型發(fā)動機潤滑油綜合性能試驗評價

王博慧1，米良1，李妍2

（1.長安大學汽車學院，陜西 西安 710064；2.石家莊鐵道大學，河北 石家莊 050043）

本設計將A潤滑油與同類型兩種市場常用柴油機潤滑油進行了全方位的對比試驗和測試，包括常規(guī)理化性能測試、四球摩擦磨損試驗和柴油機臺架試驗，以此來對A潤滑油綜合性能進行評定。從而為潤滑油的綜合性能評價提供一種比較系統(tǒng)全面的試驗方法。

潤滑油；污染物排放；摩擦磨損試驗；理化性能測試

前言

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及家用汽車的普及，我國對潤滑油的需求量一直持續(xù)增長。潤滑油的好壞直接關系到發(fā)動機的運轉狀況、發(fā)動機的使用壽命以及生命財產安全。品質好的潤滑油能夠使發(fā)動機的各部件得到良好的潤滑，從而降低各部件的損耗，因此為潤滑油的綜合性能評價提供一種比較系統(tǒng)全面的試驗方法是很必要的。

1 試驗方案設計

1.1 理化性能指標測定

潤滑油理化性能指標測試是衡定潤滑油性能的重要步驟，基本的測試項目如運動粘度、密度、酸值、閉口閃點、傾點、凝點、銅片腐蝕、抗乳化性等[1-2]。將3種潤滑油均進行上述列出的檢測項目進行檢測，分析A潤滑油的理化性能，并與其它兩種樣品進行橫向對比。

1.2 潤滑油的極壓抗磨性能試驗

四球摩擦試驗機能夠有效模擬點、線、面等摩擦副形式，實現(xiàn)摩擦副對偶件的滾動、滑動、滾滑、間歇、往復、復合等多種運動形式，還可以做潤滑油的長時抗磨試驗，測定摩擦系數(shù)，記錄摩擦力和溫度曲線。本次三種潤滑油的四球摩擦磨損試驗，主要測試潤滑油的抗磨性能，試驗工況設定為：加載載荷392N，溫度條件常溫，試驗時間45min[3]。

通過四球機試驗得到油溫隨時間的變化曲線、摩擦系數(shù)隨時間的變化曲線，以及試驗后鋼球的磨斑直徑，從而評價潤滑油的抗磨特性。為使結果準確和具有可重復性，每種油樣重復測試三次。

1.3 柴油機臺架試驗

分別將3種潤滑油加入柴油機潤滑系統(tǒng)中，在一定載荷、使用時間、轉速條件下，測定油耗、煙度、尾氣排量（NO、CO2）三個指標的對比試驗，以此來評定A潤滑油加入柴油機后柴油機的節(jié)油性能和煙度、尾氣排量情況。試驗步驟：

（1）柴油機扭矩設定為：160N.m，轉速：2000r/min；

（2）每種潤滑油測試時間為3天，每天測試8小時；

（3）試驗時，每隔一小時測定油耗、煙度、尾氣排放參數(shù)，并做好記錄；

（4）每種油樣試驗三天后，更換機油，并采集油樣做發(fā)射光譜分析。

2 試驗結果分析

2.1 理化性能測試結果

表1 理化性能指標測試結果

從三種潤滑油的常規(guī)理化性能測試結果可以看出：

（1）A潤滑油和B潤滑油的低溫性能（傾點和凝點）明顯好于C潤滑油，對潤滑零部件的低溫啟動性能具有積極的影響；

（2）A潤滑油和B潤滑油的銅片腐蝕性能較C潤滑油高一個等級，可以減小潤滑油在運輸、儲存和使用過程中對金屬的腐蝕；

（3）A潤滑油較B潤滑油的運動粘度低，具有更好的流動性能，對潤滑零部件的散熱具有積極的影響。

2.2 極壓抗磨性能試驗結果

圖1所示為三種潤滑油在四球機試驗過程中，油溫和摩擦系數(shù)隨時間變化的曲線圖。由圖可知：

（1）三種潤滑油在實驗開始階段，油溫變化基本相同；

（2）隨著試驗時間的延長，A潤滑油的油溫較B潤滑油略低，而C潤滑油的油溫變化最為顯著，出現(xiàn)明顯的升高；

（3）整個試驗過程中，A潤滑油和B潤滑油的溫度基本維持在40℃一下，C潤滑油在25min之后，油的溫度顯著提高，在試驗結束階段油溫甚至超過80℃。

（4）A潤滑油和B潤滑油的摩擦系數(shù)隨時間變化的曲線基本相同，C潤滑油的摩擦系數(shù)較A潤滑油和B潤滑油的摩擦系數(shù)大；

（5）經(jīng)過計算得到A潤滑油、B潤滑油和C潤滑油的平均摩擦系數(shù)分別為：0.0733、0.0732和0.0904。

由此可以看出，A潤滑油和B潤滑油在潤滑過程中，油溫的表現(xiàn)性幾乎相同，能夠有效的避免摩擦副由于摩擦而產生高溫破壞潤滑表面且能夠較好的對摩擦副進行潤滑，達到減小摩擦和能耗的目的。

圖1 溫度及摩擦系數(shù)隨時間變化試驗對比

另外，A潤滑油、B潤滑油和C潤滑油四球機測試后鋼球的磨斑直徑分別為：0.795mm、0.760mm和0.935mm。由此可知，A潤滑油和B潤滑油在四球機測試的抗磨性能表現(xiàn)基本相同，明顯好于C潤滑油樣品，因此A潤滑油能有有效的保護潤滑表面、減少磨損和延長潤滑零部件的壽命。

2.3 柴油機臺架試驗測試結果

圖2所示為柴油機在分別加入A潤滑油、B潤滑油和C潤滑油后柴油機油耗及尾氣中NO、CO2和Rb值的測試結果。

圖2 油耗及尾氣中的NO 、CO2、Rb值排放曲線

經(jīng)過計算可得出在分別加入三種潤滑油后柴油機總的耗油量為：168.82Kg、173.35Kg和173.5Kg。B潤滑油和C潤滑油在加入柴油機后，在試驗時間內的耗油總量基本相同，而A潤滑油加入后的油耗降低，因此，A潤滑油相對于其他兩種潤滑油具有減少耗油量的效果。

三種潤滑油對尾氣中的NO和CO2排放的影響不大，但是在柴油機加入A潤滑油后，尾氣中的Rb值通常要低于其他兩種潤滑油分別加入柴油機后的測試值。

3 結論

本文通過對A潤滑油以及同類型兩種市場常用柴油機潤滑油進行常規(guī)理化性能測試、四球摩擦磨損試驗和柴油機臺架試驗，并對試驗結果進行對比分析，完成了對A潤滑油的性能評價，從而為潤滑油的綜合性能評價提供了一種比較系統(tǒng)全面的試驗方法。經(jīng)過分析研究，得出了以下結論：

（1）通過對潤滑油進行常規(guī)理化性能測試可以得到其理化性能指標，從而可以對不同潤滑油的理化性能指標進行對比分析。

（2）通過對潤滑油進行四球摩擦磨損試驗可以得到試驗時的油溫、摩擦系數(shù)以及磨斑直徑等指標，從而可以對不同潤滑油的油溫保持性能、摩擦系數(shù)和磨斑直徑進行對比分析，來評價不同潤滑油的抗磨性能。

（3）通過對潤滑油進行柴油機臺架測試可以對不同潤滑油加入柴油機后的油耗進行對比，同時能夠對尾氣排放情況進行分析，與實際的行車條件較為接近。

[1] 王嬌.甲醇汽油發(fā)動機潤滑油研究[D].西安:長安大學,2008:23-37.

[2] 王毓民,王恒.實用汽車潤滑技術手冊[M].化學工業(yè)出版社,2005, 9:51-53.

[3] 李生華,周春紅.國外甲醇發(fā)動機磨損研究的概況[J].2005,(7).

Evaluation of a new type of engine lubricating oil comprehensive performance test

Wang Bohui1, Mi Liang1, Li Yan2

( 1.Automobile College of Chang'anUniversity, Shaanxi Xi'an 710064;2.Shijiazhuang TiedaoUniversity, Hebei Shijiazhuang 050043 )

This design evaluates the comprehensive performance of A lubricating oil, It has comprehensively tested A lubricants with diesel engines commonly used in the same type of market, including conventional test for physical chemical properties, four-ball friction and wear tests, and diesel bench tests. This design provides a relatively systematic and compre -hensive test method for the comprehensive performance evaluation of lubricating oil.

Lubricating oil;pollutant discharge; friction and wear test;physical and chemical performance test

U464

A

1671-7988(2019)08-80-03

U464

A

1671-7988(2019)08-80-03

王博慧，就讀于長安大學汽車學院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.025