柴油機(jī)噴油泵校泵油的研制

郭春梅 馬丙水 劉銳 高志斌

山東京博石油化工有限公司

隨著我國對環(huán)境保護(hù)的日益重視，對汽車的排放要求越來越嚴(yán)格。柴油機(jī)的供油系統(tǒng)性能直接影響到汽車排放的成分[1]。而噴油泵是柴油發(fā)動機(jī)的核心部件，其技術(shù)狀態(tài)直接影響柴油發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、工作穩(wěn)定性[2]。柴油機(jī)噴油泵校泵油是油嘴油泵行業(yè)作為柴油機(jī)噴油泵的流量校驗(yàn)以及噴油嘴的密封噴霧試驗(yàn)時的設(shè)備標(biāo)定專用油[3]。柴油機(jī)噴油泵校準(zhǔn)后一般不清洗，且在正常情況下存放一年期間，仍然具備正常的性能。各造泵廠、修泵廠在噴油泵調(diào)試時，一般選用0號輕柴油作為校準(zhǔn)油或是采用國外價格較高的進(jìn)口噴油泵校泵油。但隨著儲存時間的延長，0號輕柴油的酸值會增加，從而縮短了噴油泵的封存期，還會導(dǎo)致膠質(zhì)的產(chǎn)生或使泵的零部件銹蝕。因此，如何為客戶提供一種更加優(yōu)質(zhì)的柴油機(jī)噴油泵校泵油成為亟待解決的問題。

研制指標(biāo)

結(jié)合用戶對產(chǎn)品的要求，柴油機(jī)噴油泵校泵油的研制參照GB/T 8029—2010《柴油機(jī)噴油泵校泵油》中JB-2標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。

表1 柴油機(jī)噴油泵校泵油研制指標(biāo)

研制過程

基礎(chǔ)油的篩選

根據(jù)指標(biāo)要求對兩種性能接近的精制低餾分基礎(chǔ)油，進(jìn)行密度、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)等指標(biāo)考察，篩選出合適的基礎(chǔ)油，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 基礎(chǔ)油理化性能分析數(shù)據(jù)

由表1可以看出，基礎(chǔ)油B的40 ℃運(yùn)動黏度偏小，濁點(diǎn)比較高不符合技術(shù)指標(biāo)要求，基礎(chǔ)油A的各項(xiàng)理化性能均達(dá)到理化性能指標(biāo)要求，所以選擇基礎(chǔ)油A作為柴油機(jī)噴油泵校泵油的基礎(chǔ)油。

抗磨劑的篩選

抗磨劑是極性化合物，可以吸附在金屬表面形成一層保護(hù)膜，減少運(yùn)動時金屬零部件之間的摩擦，延長其使用壽命。通過四球摩擦試驗(yàn)機(jī)研究考察了兩種常用的抗磨劑W1和抗磨劑W2的摩擦磨損性能。具體數(shù)據(jù)見表3。四球摩擦試驗(yàn)條件：1 450 r/min，25 ℃，1 h，載荷：300 N。

表3 抗磨性能分析數(shù)據(jù)

由表3可以看出，當(dāng)加量劑相同時，抗磨劑W1與抗磨劑W2相比其磨斑直徑和摩擦系數(shù)均較小，抗磨性能明顯優(yōu)于抗磨劑W2的抗磨性能?？鼓￤1加劑量250 mg/kg時磨斑直徑和摩擦系數(shù)均為最小，并且與進(jìn)口校泵油樣品抗磨性能相當(dāng)。因此，選擇抗磨劑W1作為試驗(yàn)的抗磨劑，加劑量250 mg/kg。

防銹劑的篩選

產(chǎn)品的防銹性能是保證柴油機(jī)噴油泵正常工作的關(guān)鍵因素，柴油機(jī)噴油泵校準(zhǔn)后一般不清洗，且在正常情況下存放一年期間，仍然具備正常的性能。防銹性能評價采用GB/T 11143液相銹蝕（蒸餾水法）防銹試驗(yàn)，同時也考察油品的抗腐蝕性能。選擇防銹劑R1、防銹劑R2、防銹劑R3共3種防銹劑，考察它們的防銹和抗腐蝕性能，具體數(shù)據(jù)見表4。

由表4可以看出，防銹劑R1和防銹劑R2能起到防銹的效果，防銹劑R3防銹效果最差，但3種添加劑均擁有較好的抗腐蝕性能。當(dāng)防銹劑R1加劑量為100 mg/kg時油品無銹蝕合格，而防銹劑R2加劑量為10 mg/kg時油品無銹蝕合格。結(jié)合成本考慮，選用防銹劑R2作為試驗(yàn)的抗磨劑。

表4 防銹和抗腐蝕性能分析數(shù)據(jù)

氧化安定性考察

一般用戶使用的0號輕柴油隨著儲存時間的延長，油品的酸值會增加，縮短了噴油泵的封存期，還會導(dǎo)致膠質(zhì)的產(chǎn)生或使泵的零部件銹蝕，這一切都說明油品沒有良好的氧化安定性能。因此氧化安定性能是柴油機(jī)噴油泵校泵油的至關(guān)重要性能。根據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn)，抗氧劑采用T501，氧化安定性試驗(yàn)按照SH/T 0185標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行（120 ℃，48 h），考察不同加劑量對氧化安定性的影響，具體數(shù)據(jù)見表5。

由表5可以看出，油品氧化安定性試驗(yàn)后沉淀物和總酸值都隨著抗氧劑加劑量的增加而降低，當(dāng)抗氧劑的加劑量達(dá)到0.3%時，氧化安定性能滿足指標(biāo)要求。

表5 氧化安定性測試數(shù)據(jù)

根據(jù)添加劑的篩選和考察結(jié)果，確定了柴油機(jī)噴油泵校泵油的配方，見表6。

表6 柴油機(jī)噴油泵校泵油配方組成

研制產(chǎn)品與競品性能對比

將研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油產(chǎn)品按照標(biāo)準(zhǔn)要求的測試項(xiàng)目進(jìn)行測試分析，并與進(jìn)口的柴油機(jī)噴油泵校泵油進(jìn)行性能對比，具體數(shù)據(jù)見表7。

由表7可知，研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油產(chǎn)品與進(jìn)口的柴油機(jī)噴油泵校泵油相比，閃點(diǎn)較高，濁點(diǎn)更低，濕熱試驗(yàn)時間較長，氧化安定性能更為優(yōu)異，所以研制產(chǎn)品具有良好的低溫性、防銹性和抗氧化能力。

表7 研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油與進(jìn)口產(chǎn)品性能對比分析

應(yīng)用情況

研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油在專業(yè)生產(chǎn)柴油機(jī)配件的山東濟(jì)南某機(jī)械設(shè)備有限公司進(jìn)行使用。據(jù)用戶反映：在柴油機(jī)噴油泵的供油正時檢查調(diào)整過程中，噴油泵供油量準(zhǔn)確，無氣泡，單缸供油時間調(diào)整正常，油品潤滑性能良好，且無毒無刺激性氣味。校準(zhǔn)好的柴油機(jī)噴油泵在封存放10個月后銷售，柴油機(jī)噴油泵沒有發(fā)生任何銹蝕的情況，設(shè)備光潔如新，運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好。由此證明，研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油擁有良好的抗氧化性能和防銹性能。

結(jié)論

☆通過對基礎(chǔ)油、抗磨劑、防銹劑、抗氧劑的篩選和配伍優(yōu)化，研制得到了符合GB/T 8029—2010《柴油機(jī)噴油泵校泵油》中JB-2標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)噴油泵校泵油產(chǎn)品。

☆該產(chǎn)品的閃點(diǎn)較高，達(dá)到105 ℃，存放和使用過程中更安全；濁點(diǎn)很低，達(dá)到-38 ℃，使用環(huán)境溫度更廣泛。

☆產(chǎn)品具有優(yōu)異的防銹性能（濕熱試驗(yàn)可達(dá)7 d）和優(yōu)異的抗氧化性能（氧化安定性優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品），因此柴油機(jī)噴油泵調(diào)試完成后不需清洗，短時間內(nèi)存放不會銹蝕，不但可以用于柴油機(jī)噴油泵的調(diào)試、校驗(yàn)和標(biāo)定，同時具有調(diào)試前清洗和調(diào)試后短期防銹的功能。