一种新型发动机润滑油综合性能试验评价

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　　摘 要：本设计将A润滑油与同类型两种市场常用柴油机润滑油进行了全方位的对比试验和测试，包括常规理化性能测试、四球摩擦磨损试验和柴油机台架试验，以此来对A润滑油综合性能进行评定。从而为润滑油的综合性能评价提供一种比较系统全面的试验方法。
　　关键词：润滑油;污染物排放;摩擦磨損试验;理化性能测试
　　中图分类号：U464  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）08-80-03
　　前言
　　随着汽车工业的发展以及家用汽车的普及，我国对润滑油的需求量一直持续增长。润滑油的好坏直接关系到发动机的运转状况、发动机的使用寿命以及生命财产安全。品质好的润滑油能够使发动机的各部件得到良好的润滑，从而降低各部件的损耗，因此为润滑油的综合性能评价提供一种比较系统全面的试验方法是很必要的。
　　1 试验方案设计
　　1.1 理化性能指标测定
　　润滑油理化性能指标测试是衡定润滑油性能的重要步骤，基本的测试项目如运动粘度、密度、酸值、闭口闪点、倾点、凝点、铜片腐蚀、抗乳化性等[1-2]。将3种润滑油均进行上述列出的检测项目进行检测，分析A润滑油的理化性能，并与其它两种样品进行横向对比。
　　1.2 润滑油的极压抗磨性能试验
　　四球摩擦试验机能够有效模拟点、线、面等摩擦副形式，实现摩擦副对偶件的滚动、滑动、滚滑、间歇、往复、复合等多种运动形式，还可以做润滑油的长时抗磨试验，测定摩擦系数，记录摩擦力和温度曲线。本次三种润滑油的四球摩擦磨损试验，主要测试润滑油的抗磨性能，试验工况设定为：加载载荷392N，温度条件常温，试验时间45min[3]。
　　通过四球机试验得到油温随时间的变化曲线、摩擦系数随时间的变化曲线，以及试验后钢球的磨斑直径，从而评价润滑油的抗磨特性。为使结果准确和具有可重复性，每种油样重复测试三次。
　　1.3 柴油机台架试验
　　分别将3种润滑油加入柴油机润滑系统中，在一定载荷、使用时间、转速条件下，测定油耗、烟度、尾气排量（NO、CO2）三个指标的对比试验，以此来评定A润滑油加入柴油机后柴油机的节油性能和烟度、尾气排量情况。试验步骤：
　　（1）柴油机扭矩设定为：160N.m，转速：2000r/min;
　　（2）每种润滑油测试时间为3天，每天测试8小时;
　　（3）试验时，每隔一小时测定油耗、烟度、尾气排放参数，并做好记录;
　　（4）每种油样试验三天后，更换机油，并采集油样做发射光谱分析。
　　2 试验结果分析
　　2.1 理化性能测试结果
　　从三种润滑油的常规理化性能测试结果可以看出：
　　（1）A润滑油和B润滑油的低温性能（倾点和凝点）明显好于C润滑油，对润滑零部件的低温启动性能具有积极的影响;
　　（2）A润滑油和B润滑油的铜片腐蚀性能较C润滑油高一个等级，可以减小润滑油在运输、储存和使用过程中对金属的腐蚀;
　　（3）A润滑油较B润滑油的运动粘度低，具有更好的流动性能，对润滑零部件的散热具有积极的影响。
　　2.2 极压抗磨性能试验结果
　　图1所示为三种润滑油在四球机试验过程中，油温和摩擦系数随时间变化的曲线图。由图可知：
　　（1）三种润滑油在实验开始阶段，油温变化基本相同;
　　（2）随着试验时间的延长，A润滑油的油温较B润滑油略低，而C润滑油的油温变化最为显著，出现明显的升高;
　　（3）整个试验过程中，A润滑油和B润滑油的温度基本维持在40℃一下，C润滑油在25min之后，油的温度显著提高，在试验结束阶段油温甚至超过80℃。
　　（4）A润滑油和B润滑油的摩擦系数随时间变化的曲线基本相同，C润滑油的摩擦系数较A润滑油和B润滑油的摩擦系数大;
　　（5）经过计算得到A润滑油、B润滑油和C润滑油的平均摩擦系数分别为：0.0733、0.0732和0.0904。
　　由此可以看出，A润滑油和B润滑油在润滑过程中，油温的表现性几乎相同，能够有效的避免摩擦副由于摩擦而产生高温破坏润滑表面且能够较好的对摩擦副进行润滑，达到减小摩擦和能耗的目的。
　　另外，A润滑油、B润滑油和C润滑油四球机测试后钢球的磨斑直径分别为：0.795mm、0.760mm和0.935mm。由此可知，A润滑油和B润滑油在四球机测试的抗磨性能表现基本相同，明显好于C润滑油样品，因此A润滑油能有有效的保护润滑表面、减少磨损和延长润滑零部件的寿命。
　　2.3 柴油机台架试验测试结果
　　图2所示为柴油机在分别加入A润滑油、B润滑油和C润滑油后柴油机油耗及尾气中NO、CO2和Rb值的测试结果。
　　经过计算可得出在分别加入三种润滑油后柴油机总的耗油量为：168.82Kg、173.35Kg和173.5Kg。B润滑油和C润滑油在加入柴油机后，在试验时间内的耗油总量基本相同，而A润滑油加入后的油耗降低，因此，A润滑油相对于其他两种润滑油具有减少耗油量的效果。
　　三种润滑油对尾气中的NO和CO2排放的影响不大，但是在柴油机加入A润滑油后，
　　尾气中的Rb值通常要低于其他两种润滑油分别加入柴油机后的测试值。
　　3 结论
　　本文通过对A润滑油以及同类型两种市场常用柴油机润滑油进行常规理化性能测试、四球摩擦磨损试验和柴油机台架试验，并对试验结果进行对比分析，完成了对A润滑油的性能评价，从而为润滑油的综合性能评价提供了一种比较系统全面的试验方法。经过分析研究，得出了以下结论：
　　（1）通过对润滑油进行常规理化性能测试可以得到其理化性能指标，从而可以对不同润滑油的理化性能指标进行对比分析。
　　（2）通过对润滑油进行四球摩擦磨损试验可以得到试验时的油温、摩擦系数以及磨斑直径等指标，从而可以对不同润滑油的油温保持性能、摩擦系数和磨斑直径进行对比分析，来评价不同润滑油的抗磨性能。
　　（3）通过对润滑油进行柴油机台架测试可以对不同润滑油加入柴油机后的油耗进行对比，同时能够对尾气排放情况进行分析，与实际的行车条件较为接近。
　　参考文献
　　[1] 王娇.甲醇汽油发动机润滑油研究[D].西安：长安大学，2008：23-37.
　　[2] 王毓民，王恒.实用汽车润滑技术手册[M].化学工业出版社，2005， 9：51-53.
　　[3] 李生华，周春红.国外甲醇发动机磨损研究的概况[J].2005，（7）.
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