ICS 75.100 CCS E 34
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T 6066—2022
汽车发动机油抑制低速早燃性能的评定 GW4B13 法
Standard test method for evaluation of performance of automotive engine oil in the mitigation of low speed preignition in the GW4B13 engine
2022-11-13实施
2022-05-13发布
国家能源局 发布 NB/SH/T6066—2022
目 次
前言
Ⅱ
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 方法概要 5 仪器设备 6 试剂与试料
-
测量参数 8 试验步骤
12 12 12 13 14 20 24 25 26 29 33 34
试验数据处理 10 结果报告 11 台架校准和试验结果修正 12 精密度和偏差附录A（规范性）物料清单、磨合工况及布点图示附录B（规范性） 燃烧分析仪设置附录C（规范性） 参比油附录D（规范性）燃油成分分析附录E（规范性）数据处理及结果统计方法附录F（资料性）试验记录表· 附录G（资料性）参比油精密度统计试验结果附录H（规范性）结果修正方法及应用案例：
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I NB/SH/T6066—2022
前 言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280
SC1）归口。
本文件起草单位：天津索克汽车试验有限公司、中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心、中国石化润滑油有限公司北京研究院、壳牌（上海）技术有限公司、雅富顿化工（苏州）有限公司、锦州康泰润滑油添加剂股份有限公司、长城汽车股份有限公司、北京汽车研究总院有限公司、 安徽超美化工科技有限公司。
本文件主要起草人：李军、杜建波、孙海亮、贾旭岩、金志良、汪利平、雷凌、鄂红军、董清泉、 晏双鹤、王义夫、王志东、王东升、江建第、胡华、王银辉、杨沙、徐崇光、宋双合、周应斌。
I NB/SH/T6066—2022
汽车发动机油抑制低速早燃性能的评定 GW4B13法
警示：本文件的使用可能涉及某些有危险的材料、操作及设备，但并未对所有安全问题都提出建议。因此，用户在使用本文件前应建立适当的安全防护措施，并确定相关规章限制的适用性。
1范围
本文件规定了汽车发动机油抑制低速早燃（LSPI）的性能的评定方法。 本文件适用于评价直喷涡轮增压汽油发动机油抑制低速早燃的性能。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 259 石油产品水溶性酸及碱测定法 GB/T 503 ：汽油辛烷值的测定马达法 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 1885 石油计量表 GB/T 4883 数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理 GB/T 5096 石油产品铜片腐蚀试验法 GB/T 5487 汽油辛烧值的测定研究法 GB/T 6536 石油产品常压蒸馏特性测定法 GB/T 8017 石油产品蒸气压测定法雷德法 GB/T 8018 汽油氧化安定性的测定诱导期法 GB/T 8019 燃料胶质含量的测定喷射蒸发法 GB/T 8020 汽油中铅含量的测定原子吸收光谱法 GB/T17476 使用过的润滑油中添加剂元素、磨损金属和污染物以及基础油中某些元素测定法
电感耦合等离子体发射光谱法
GB18352.6 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段） GB/T 30519 轻质石油馏分和产品中烃族组成和苯的测定多维气相色谱法 SH/T0020 汽油中磷含量测定法（分光光度法） NB/SH/T0174石油产品和烃类溶剂中硫醇和其他硫化物的检测 博士试验法 NB/SH/T0663 汽油中醇类和醚类含量的测定气相色谱法 SH/T 0689 轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法（紫外荧光法） NB/SH/T0711 汽油中锰含量的测定原子吸收光谱法 SH/T0712 汽油中铁含量的测定原子吸收光谱法 SH/T 0713 车用汽油和航空汽油中苯和甲苯含量测定法（气相色谱法） SH/T 0794 石油产品蒸气压的测定微量法 ASTMD8291 Standard test method for evaluation of performance of automotive engine oils in the
1 NB/SH/T60662022
mitigation of low-speed, preignition in the sequence IX gasoline turbocharged direct-injection, spark-ignition engine在汽油直喷增压点火式的程序IX发动机上运行的汽车发动机油抑制低速早燃的标准试验方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
低速早燃 lowspeedpreignition LSPI 直喷增压发动机在低转速高负荷工况发生的具有随机性、偶发性和严重破坏性的早燃现象。
3. 2
低速早燃事件preignitionevent PE 发动机运行过程中，同时达到缸内最高压力（P）与起始燃烧角度（AI02）阅值的燃烧循环。
3. 3
低速早燃事件平均数preignitioneventperninetythousandcycles PEPNC 按照本文件要求完成测试后全部低速早燃事件（PE）数量的平均值，即每90000个循环所发生的
PE次数。 3. 4
缸内最高压力 maximumpressureincylinder Pmax 发动机运行一个完整工作循环中燃烧室内产生的最高压力。
3. 5
起始燃烧角度 initial burning crank angle AI02 发动机运转时，2%质量分数的燃油燃烧对应的曲轴角度。
3. 6
数据质量系数 data quality index DQI 评价参数控制优劣程度的系数。
3.7
试验油 日candidateoil 需要通过试验来评价其性能的发动机油。
3. 8
参比油 referenceoil 已知其性能特性的发动机油，标定试验台架和校准试验油测试结果时作为比较的基准。
3. 9
测试工况 testcondition 本文件在试验过程中使用的发动机工况及边界条件，可稳定激发低速早燃事件（PE），用来评估
试验台架和发动机的状态、体现不同试验油对LSPI的抑制性能。
2 NB/SH/T6066—2022
4方法概要
4.1本文件是针对汽车发动机油抑制低速早燃（LSPI）性能而开展的发动机台架试验方法，通过测量和记录试验发动机在固定工况下各缸的缸内最高压力（P）与起始燃烧角度（AI02）来识别和统计实际发生的低速早燃事件（PE）的数量。 4.2完整的评定流程包括三次机油冲洗、机油磨合、LSPI测试及数据处理四部分，评定流程见图1。 LSPI测试中使用测试工况确认发动机及测试设备状态。 4.3使用本文件规定的方法处理试验数据判断测试是否有效，通过建立各缸Pm与AI02参数值的阈值来统计低速早燃事件平均数（PEPNC），量化试验油抑制发动机LSPI的性能。
4次有效低速早燃测试
机油冲洗 3次
机油磨合 1h
确认工况 20min
测试工况
数据处理
结果统计
图1 评定流程图
5仪器设备
5.1试验发动机 5.1.1发动机参数
GW4B13发动机满足本试验要求，主要参数应满足表1的要求。
表1试验发动机主要参数要求
内容每缸气门数行程/mm 压缩比
参数要求
内容气缸数缸径/mm 排量/L 点火顺序额定功率/kW 燃油类型
参数要求
4 74 10 : 1 5600 230 侧置
4 76 1. 342 1342
额定转速/（r/min）最大扭矩/（N·m）
100 92号汽油
喷油器布置
5.1.2 发动机及零部件的获得
试验发动机以总成形式（预装改制缸盖）获得，发动机总成以及试验用零部件应符合附录A中表 A.1的要求。 5.1.3发动机及零部件的更换 5.1.3.1发动机更换要求
在同一台发动机上可测试多个试验油，因发动机问题而无法通过8.4.1~8.4.2的要求时，可进行
3 NB/SH/T6066—2022
整机更换或通过更换零部件的方式使问题发动机满足8.4.2的要求。 5.1.3.2缸盖使用要求
改造的缸盖与测试发动机的寿命一致，不足300h的缸盖可重复使用。 5.1.3.3试验发动机性能验证
使用6.1中ISPI-113参比油，并按照附录A中表A.2对全新及复装的发动机进行磨合，磨合结束
后更换新的发动机油和机滤，连续运转测试工况10h，按照8.4.2验证此发动机是否满足使用要求。 5.1.4发动机改造及控制参数调整 5.1.4.1发动机缸盖
缸盖打孔并适配水套堵以安装缸压传感器护套，改制缸盖实物见附录A中图A.1，加工图见附录A 中图A.2，水套堵加工图见附录A中图A.3。改造缸盖替换原机量产缸盖，由生产厂完成安装。 5.1.4.2缸盖罩
缸盖罩加工Φ7.5mm的通孔，用于安装导出缸压传感器信号线的聚四氟乙烯软管，见附录A中图 A.4。聚四氟乙烯软管的长度为30cm±1cm，外径为7.5mm±0.1mm，内径为5.5mm±0.1mm，耐受温度高于120℃。聚四氟乙烯软管随缸压传感器拆装更换。 5.1.4.3曲轴箱通风
断开缸盖罩窜气口与进气软管的连接，接软管到开口装置，使曲轴箱通风与大气相通，见附录A 中图A.5，从曲轴箱通风处测量曲轴箱压力，见附录A中图A.6。 5.1.4.4ECU参数调整
删除ECU程序中常规爆震及早燃的预防和保护的处置命令，其他ECU参数的调整应符合表2的要求。
表2ECU参数调整表
参数名称进气门打开角/deg 排气门关闭角/deg 过量空气系数
原参数值 3. 5±0.5 1. 0±0.5 0. 985±0. 05 4. 75±0. 05 3. 25 290. 5
控制参数值 2.5±0.5 0±0. 5 0. 999±0. 05 4. 46±0. 05 3. 75 289.5
总喷油量/ms 点火角/deg 喷油角/deg
5.1.5发动机台架安装 5.1.5.1安装缸压传感器
按照如下步骤和要求安装缸压传感器。 a）四个缸压传感器护套分别安装到缸盖加工孔，拧紧力矩为12N·m±0.5N·m； b）四个缸压传感器依次装入护套，拧紧力矩为2N·m±0.1N·m，按缸号记录缸压传感器的准确
度并填入燃烧分析仪软件程序；
c）缸压传感器的信号线由下向上穿过缸盖罩加工孔后拧紧缸盖罩螺栓，力矩为10N·m±1N·m； d）聚四氟乙烯软管沿缸压传感器的信号线穿过缸盖罩加工孔，到达缸压传感器护套底部。
5.1.5.2发动机安装
使用前后两个支撑，将发动机安装到发动机台架支撑腿或小车，中间由减震块过渡。安装过渡盘
到飞轮盘，拧紧力矩为35N·m（实际力矩以各实验室不同设备的要求为准）。使用联轴器连接测功机轴端与飞轮过渡盘，拧紧力矩为40N·m±2N·m（实际力矩以各实验室不同设备的要求为准），轴对 4 NB/SH/T6066—2022
中要求为±0.05mm。 5.1.5.3排气后处理装置
排气后处理装置上加工氧传感器安装孔及排气压力温度测点，见附录A中图A.7。排气后处理装置通过卡箍和垫片与增压器连接，后端与实验室消声器相接。将三元催化器芯体移除，安装排气背压阀来满足试验对背压的要求，背压阀的位置可按照实验室布局自行调整，排气管路可反复用于试验。 5.1.5.4线束安装
将线束安装到发动机，连接台架接地、电源以及点火线确保线路无短接和断点。使用试验专用电子控制单元（ECU），并通过ECU标定工具和控制器局域网络（CAN）通信设备监测发动机运行数据。 5.1.5.5机油压力温度工装
机油温度压力三通工装与缸盖连接接口尺寸为RC1/8，螺纹长度为8mm±1mm，替代机油压力开关。 5.1.5.6 发动机进出水
拆除节温器，使用软管连接发动机冷却水恒温装置，宜尽量减少直角弯和管路长度。 5.1.5.7机油冷却模块
发动机机油冷却模块进出水管与试验室冷却水路相接，通过比例阀调节冷却水流量以控制机油温度，见附录A中图A.8。 5.1.5.8增压传感器
实验室中冷器与节气门连接管路上安装增压传感器，距离节气门40cm±5cm，见附录A中图A.9。 5.1.5.9进气歧管温度传感器
在进气歧管处打孔安装温度传感器，见附录A中图A.10。 5.1.6 ：保养和标定要求
本文件涉及的耗材更换和设备校准标定等要求应按照表3的规定执行。
表3保养维护要求
保养维护要求
内容火花塞空滤滤芯机油、机滤燃油滤芯缸压传感器曲位信号测量模块
每100h或8次完整测试成套更换，拧紧力矩为18N·m
每300h更换一次随测试流程更换 500h更换一次
每100h或8次完整测试标定一次
500h标定一次 500h标定一次每6个月校准一次每6个月校准一次
放大器（燃烧分析仪主机）
温度压力传感器测功机和燃油消耗测量仪
5.2测试及辅助设备 5.2.1测功机及控制系统 5.2.1.1测功机量程及精度
测功机最大功率为120kW~260kW，1500r/min时最大扭矩应不小于250N·m，最高转速应不小于8000r/min。测功机扭矩测量精度应优于±0.3%F.S.，转速测量精度应优于±1r/min。
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