中图分类号 :TE626.3+2 文献标识码 :A 文章编号:1672—4364(2012)03—0014—02
日益严格的环境要求促进了发动机机油的不断开发和升级。发动机油正朝着高品质,低粘度和多级油的方向发展。
发动机在工作过程中,轴承会受到很高的冲击载荷,凸轮、挺杆、活塞环和气缸壁等部位的温度也高达150℃,剪切速率高达106s-1~107s-1。由于机油是非牛顿流体,其表观粘度随剪切应力(或剪切速率)的变化而变化。如果表观粘度太小,则由于油膜厚度不足,发动机油的润滑性差。在高温高压摩擦表面上形成油膜并不容易,并且机器将不能被适当润滑,导致发动机过度磨损。 因此高温高剪切速率(high temperature high shear rate,简写 HTHS) 表观粘度是一个非常重要的评价发动机油的指标之一。高温高剪切速率表观粘度是在温度150℃,106s-1剪切应力作用下,评定苛刻条件下发动机油的粘度性能。结果表明,只有当高温空气表观粘度大于2.4兆帕秒时,才能有效地降低发动机的磨损。因此,机油在高温、高剪切速率下的表观粘度是一个非常重要的质量指标。高温高剪切速率下机油表观粘度的测定具有重要意义。
有许多方法可以测试高温和高剪切速率下发动机油的表观粘度[1,2]。在SAEJ-300发动机油粘度的分类中,有三种方法用于在高温和高剪切速率下测试发动机油的表观粘度(ASTM D4683)。 ,ASTM D4741和ASTM D5481);国内汽油机油和柴油机油产品标准中,还有多种方法可用于确定高温和高剪切速率的表观粘度。根据国内情况,本文介绍了几种高粘度,高剪切速率的发动机油表观粘度的试验方法。
1.高温、高剪切速率下机油表观粘度试验方法高温、高剪切速率下机油表观粘度
测试方法有锥型轴承模拟法(ASTM D4683)、锥形塞粘度计法(ASTM D4741、CEC L-36-T-96)和多重毛细管粘度法(ASTM D5481)等。
1.1 锥型轴承模拟法
圆锥轴承仿真方法TBS是在发动机驱动下,将圆锥转子安装在匹配的定子内,测量发动机机油在转子与定子之间的槽中产生的扭矩。
测试高温高剪切速率表观粘度前,锥型转子和定子之问的相对位置用峙6傩托W疾春种非牛顿型参比油进行确定,确保其剪切率为以确定发动机油表观粘度与扭矩间的对应关系。这种方法在ZG没有使用。
1.2 锥形塞粘度计法
锥塞粘度计用于高温、高剪切速率下的表观粘度测量。将样品添加到固定在球形套筒中的定子和转子之间。定子和转子与锥体配合。通过调整它们之间的距离来改变相应的剪切速率。转子以恒定速度旋转以测量反向扭矩。根据其扭矩值,再从已用牛顿标准油得到的标准曲线上查出试样的动力粘度。
1.3多毛细管粘度计
在氮气或二氧化碳的压力下,用多毛细管粘度计测量高温和高剪切速率下的表观粘度,在150℃注入毛细管粘度计。油样被加热并流过毛细管粘度计。
收稿日期:2012-06-04
作者简介:张贤(1960~),男(汉族),上海人,工程师,单身汉。他于1997年毕业于上海大学,目前在中石化润滑油上海分公司从事设备管理工作。
2012 年 39 卷第 3 期张贤.高温高剪切率合成润滑油机油表观粘度测定方法15
当毛细管粘度计壁的表观剪切速率达到1.4x 106 s-1时,通过计算流经毛细管粘度计的样品的时间和压力,可以得到发动机机油在高温和高剪切速率下的表观粘度。
2高温和高剪切速率表观粘度测试方法的比较
呶赂呒羟兴俾时砉壅扯炔馐苑椒ǖ谋冉虽然测定发动机油的高温高剪切速率表观粘度常用上述的址椒ǎ种方法之间还是有一定的箍别,可以根据实际情况选择合适的方法测定发动机油的高温高剪切速率表观粘度。
锥型轴承模拟法 (ASTM D4683) 在剪切率为 106 s-1,温度为 150 ℃时,测定发动机油高温高剪切速率表观粘度的适宜范围是 1.2 mPa•s~7.7 mPa•s。高温高剪切条件下圆锥轴承模拟方法表观粘度的重复性和再现性分别为2.3%和3.6%。
锥形塞粘度计法 (ASTM D4741,SH/T 0751)测定发动机油的高温高剪切速率表观粘度分两种情况,一是在温度为 150 ℃,剪切率为 106 s-1 时,测定的适宜范围是 1.8 mPa•s~5.9 mPa•s,此时的重复性和再现性分别为 2.8%和 5.0%;二是剪切率仍为 106 s-1,但温度为 100 ℃时,测定的范围为 4.2 mPa•s~
18.9mPa*s,重复性和再现性分别为1.7%和1.7%。
2.6%。
图1显示了由英国Ravenfield生产的锥形塞粘度计高温高剪切速率表观粘度计的外观。多重毛细管粘度计法(ASTM D5481,SH/T 0703)测定发动机油高温高剪切速率表观粘度的温度为150 ℃, 而剪切率为 1.4×106 s-1, 测定的范围为 2.0 mPa•s~7.0 mPa•s, 重复性和再现性分别为1.6%
和 5.4%。
图2显示了由美国Cannon生产的多毛细管粘度计高温高剪切速率表观粘度计的外观。
表1锥塞粘度计和多毛细管粘度计在高温和高剪切速率下表观粘度的比较
多毛细管粘度计差值/(mpa s)锥塞粘度计/(mpa s)/(mpa s)
SM/GF-4 5W-30
SJ 10W-40
SG 15W-40
CF-4 20W-503.163.120.04
3.793.630.14
4.184.060.12
4.964.740.22
锥形轴承模拟方法的转子和定子相对容易损坏并且具有许多故障。该方法在ZG尚未用于确定发动机油的高温和高剪切速率表观粘度。不仅使用锥塞粘度计法和多毛细管粘度计法。测定发动机油的高温和高剪切速率表观粘度。用于测定高温和高剪切速率下发动机油的表观粘度的锥塞粘度计方法和多毛细管粘度计方法的结果示于表1中。
从表1中的数据可以计算出,两种测量高温和高剪切速率的方法的再现性满足多毛细管粘度计方法(再现性5.4%)和锥塞粘度计方法的要求(再现性5.0%) )。 。
3 结束语
高温、高剪切速率下的表观粘度是机油的重要性能指标。简要介绍了高温高剪切速率下表观粘度的测定方法。锥塞粘度计和多毛细管粘度计是我国常用的两种粘度计。
参考文献
[1]王飞。高剪切条件下润滑油动态粘度测定方法简介[J]。
润滑油,1997,12(1):24-26.
[2]常彬,夏鹏,金中令.高温高剪切条件下润滑油粘度测定新技术分析.现代仪器,2003,(6):27-29.
16SYNTHETIC LUBRICANTS2012 年 39 卷第 3 期
doi:10.3969/j.issn.1672-4364.2012.03.007
柴油润滑性能评价方法
孑L春心 ,冯新泸,管亮 ,龚应忠 ,杜鹏飞
(重庆市物流工程学院军油应用与管理工程系401311)
摘要:为了满足环保要求,必须使用清洁度高的低硫柴油。 但低硫柴油的润滑性差,会导致柴油发动机喷射系统过度磨损,柴油的润滑性能受到越来越多的关注。介绍了柴油润滑性评价的几种方法,并建议建立适合我国国情的评价体系。
中图分类号 :TE626.2 文献标识码 :A 文章编号:1672-4364(2012)03-0016-03
随着社会环保意识的不断提高,人们对车辆排放标准的要求越来越高。为了满足柴油中低硫的要求,炼油厂使用加氢精制,加氢处理和加氢裂化生产低硫柴油。 。虽然使用低硫柴油使燃料更清洁,但也出现了其他问题。燃料中的天然极性物质和芳香烃组分是必不可少的耐磨组分。在通过精炼过程除去硫的同时,这些润滑部件也会减少,从而减少对发动机喷射系统的燃油润滑。导致发动机燃油喷射系统部件过早损坏的能力。在使用低硫柴油的国家,这些问题已经暴露出来。例如,在瑞典,开始使用低硫柴油导致大规模燃油泵粘合剂磨损导致泵的性能下降,这迫使人们意识到提高低润滑性的重要性 - 硫磺柴油。性别。ZG的润滑指数包含在颁布的GB / T19147“柴油柴油”标准中,极限是磨损点的直径不大于460μm[1]。
为了研制高性能的柴油润滑油,必须有一套良好的试验方法来测试柴油的润滑性。为此,介绍了常用的柴油润滑性试验方法,并提出了合理的柴油润滑性评价方法建议。
1柴油润滑性能评价方法
1.1 高频往复试验(HFRR)
在20世纪80年代,Wei和Spikes研究并建立了柴油润滑性能的高频往复试验(HFRR)方法[2]。主要工作原理是上部试件在电磁振荡器驱动的试验载荷下驱动。短行程往复运动,下部试件固定在油箱中,上下试件的接触部分全部浸入试验燃料中,油箱可加热,所有试验参数均受控制,由计算机测量和记录,使用方便。测量形成的磨损点以评估试验燃料的润滑性,并测量两个接触试样之间的摩擦。用HFRR评价柴油的磨损性能,对不同精炼度的柴油进行鉴别,添加剂的灵敏度更好,并且有
资金项目:解放军总后勤部资金项目,编号:CX211J026。
收稿日期:2012-06-14
作者简介:孔春新(1987~),男(汉),河南新乡,物流工程专业研究生,主要从事油品精密检测和质量控制研究。
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