
ICS 75.100 E 34
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T0898—2015
汽车发动机油低温油泥性能的评定
程序VG法
Standard test method for evaluation of automotive engine oils for inhibition of deposit formation in a spark-ignition internal combustion engine fueled with
gasoline and operated under low-temperature, light-duty conditions
2016-03-01实施
2015-10-27发布
国家能源局 发布
NB/SH/T0898—2015
目
次
前言范围
II
1
2规范性引用文件 3术语和定义 4方法概要 5方法应用.. 6试验设备 7 仪器和设备 7. 1 程序VG试验发动机 7.2 每次试验所需新零件 7.3重复使用的零件 7.4特别加工的发动机零部件 7.5 专用的发动机测量及安装工具 7.6 各种发动机零件的准备 7.7 溶剂和清洗剂 7.8 试验发动机安装准备 7.9 试验发动机组装 7. 10 发动机上台架 8 发动机流体 供/排系统测量装置
-+
...
10 11 13
.
9 10实验室其他设备 11 试验台架标定 12试验步骤
?
21
21
21 21 22 23 25 25 26 26
12.1试验前准备 12.2发动机操作步骤 12.3定期测量及意义 12.4特殊维修步骤 12.5 关键参数检查 12.6 试验结束 13试验结果评价 13.1评分室环境 13.2油泥评分 13.3漆膜评分 13.4 堵塞评定 13.5 粘结的评定
26 27 27 28 28 I
NB/SH/T0898—2015
13. 6 油样分析 13. 7 附加测量 14试验有效性评估 14. 1 油样分析 14.2 窜气流量 14. 3 进气歧管绝对压力 14.4 燃油消耗率 14. 5 机油消耗 14. 6 发动机零件更换 14. 7 质量指数
28 28 儿 29 29 29 29 29 29 29 30 30 31 33 36 53 57 58 59 60 61 63 64 76
试验报告 16 精密度与偏差附录A (规范性附录)安全防护附录B (规范性附录) 数据控制和处理要求附录C (规范性附录) 部件和设备描述和照片附录D (规范性附录) 试验发动机零件列表附录E (规范性附录) 试验发动机使用的专用工具附录F (资料性附录) 活塞及活塞环测量记录表附录G (规范性附录)燃油喷嘴流量测量附录H (规范性附录)外部机油热交换器清洗方法附录I (规范性附录)油标尺刻度附录J (规范性附录)操作数据记录 发动机油附录K (规范性附录)程序VG评分记录表附录L (规范性附录)程序VG报告格式
15
.
..
IⅡI
NB/SH/T0898—2015
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD6593-13a《用点火式汽油发动机
在低温轻负荷条件下评价汽油机油沉积物性能》。
本标准在采用ASTMD6593-13a时进行修改。本标准与ASTMD6593-13a的主要技术差异如下:
将部分引用标准修改为我国相应的国家标准和行业标准。 增加了国产试验燃油,因为试验中需要大量燃油,长期依赖进口不符合国情。 删除第11章关于TMC对于标定的内容介绍。 一删除了第13章中关于TMC对评分员的相关要求,因为我国的标准不受TMC的监督。 增加了试验报告格式的附录。
本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准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/SC1/
TC280)归口。
本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人:林磊、王娜姗、李少玉、卢文彤、邢建强、张振华、杨本丰。 本标准为首次发布。
II
NB/SH/T0898—2015
汽车发动机油低温油泥性能评定程序VG法
警告:本标准的应用可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但并未对此有关的所有安全问
题都提出建议。用户在使用本标准之前有责任制定相应的安全和防护措施,并确定相关规章限制的适用性。有关安全措施参见附录A。
1范围
本标准规定了一种评定汽油机油油泥、漆膜等沉积物生成趋势的试验方法。 本标准适用于汽油机油(例如:SL/GF-3、SM/GF-4、SN/GF-5)和有相关要求的汽车发动机油。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB1922—2006油漆及清洗用溶剂油 GB/T5096 石油产品铜片腐蚀试验法 GB/T 5487 汽油辛烷值测定法(研究法) GB/T6536 石油产品常压蒸馏特性测定法 GB/T 8017 石油产品蒸气压的测定雷德法 GB/T 8018 汽油氧化安定性测定法(诱导期法) GB/T 8019 燃料胶质含量的测定喷射蒸发法 GB/T 8020 汽油铅含量测定法(原子吸收光谱法) GB/T 11132 液体石油产品烃类的测定荧光指示剂吸附法 GB/T 11133 液体石油产品水含量测定法(卡尔·费休法) GB/T11137 深色石油产品运动黏度测定法(逆流法)和动力黏度计算法 GB/T 13377 原油和液体或固体石油产品密度或相对密度的测定毛细管塞比重瓶和带刻度双
毛细管比重瓶法
GB/T 17040 石油和石油产品硫含量的测定能量色散X射线荧光光谱法 GB/T17476一1998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)
GB/T17754—2012摩擦学术语 NB/SH/T0474在用汽油机油中稀释汽油含量的测定气相色谱法 SH/T0510 汽油机油发动机试验评分法 SH/T0656 石油产品及润滑剂中碳、氢、氮测定法(元素分析仪法) SH/T 0663 汽油中某些醇类和醚类测定法(气相色谱法) NB/SH/T0829 沸程范围174℃~700℃石油馏分沸程分布的测定气相色谱法 ASTMD235 Specification for Mineral Spirits (Petroleum Spirits)(Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent)
(溶剂汽油规格)
ASTM D 287 Test Method for API Gravity of Crude Petroleum and Petroleum Products (Hydrometer
NB/SH/T0898—2015
Method)(原油和石油产品API比重的试验方法(液体比重计法))
ASTM D1298Test Method for Density Relative Density,or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrome 或API重力的试验方法
3术语和定义
下列术语和
3. 1
空燃比 air-fue ratio (AFR) 进入 发动机燃 烧室混合 气的空气与燃油的质量比。
3. 2
窜 blowby 机运 时, 从燃烧室窜人曲轴箱中的燃烧产物、 未燃烧的燃油和空气的混合气。
F
3. 3
Cold-stuckpistonring 发动机运转时 是自由的,而当活塞和活塞环冷却到室温时才 粘结。它的特征是活塞环和面的全圆周上 有连续的磨光表面。
粘
山 T C O m 活塞 补在发 动机运转时 就已粘结。 它的特征是活塞环和气缸壁接触表面的某些部分有漆膜或积炭。 山由于 和燃油混合自 燃引起的非正常燃烧
气缸 3. 4
lebris 中,并非人为导人发动机中的固体污染物或磨损产物
3.5
Itering 时,一种在给 定频率范围内衰减信号的方法。可以使用机械型(容积、弹力、质量) 、电电感)、数字型(数学方程)或混合型。通骨 ,使用低通滤波器衰减不需要的高频噪声。
子型 3. 6
粘环 hot t-stuck piston ring
3.7
爆震
3.8
不合格数据 out oAspecification data 数据采集达程中 超出试验
S
样值。
3. 9
读数 reading 数据采集中,在试验
3. 10
粘焊 scoring 相对运动的摩擦【表】面之间由于闪温过高使许多小接触点出现焊接并在相对滑动中被撕裂的
磨损。
[CB/T 17754—2012 5.35条
2
NB/SH/T 0898—2015
3. 11
胶合scuffing
SO
『GB/T17754— -2012 3. 12
油泥sludge 主要由燃油燃
RE
润滑油氧化产物和水所形成的沉积物。这种沉积物不能从发动机零件上流
-
下来,但可以月软布擦掉 3. 13
时间常数 time Constant 数据来集中, 表示系统响应时间测量值的数值。
3. 14
漆膜 varnish
便且不溶于油的沉积物。这种沉积物一般有光泽,用软布擦不掉,但可以用某些有机
+
溶剂洗 3.15
W e al 刘运动 力零件表面上的材料位移或损失。通常是机械作用、化学作用或两者共同作用的结果。
1 沉积物在 流体通道边缘聚积油 nrichment
3.16
ogging
手
P
3. 1
3
毛率大于化学计量的燃油消耗率
映
A
3.18
过量控 实气系数 lambda 动
机运转时,对一特定燃油,实际进人的空气质量 与按化学计量所需理论空气质量的比值低温低负荷况 low-temperatur light-duty conditions 指发动机机油和冷却液的温度低于 常暖机状态,发动机转 速和输出功 率小于典型的高速行驶工况。
3. 19
3. 20
爬坡 amping 从一种操作状态改变为另一种操作状态时,给某参 参数设定的变化速率
3. 21
质量指数 ualitindex(QI) 用给定公式对试验控 参数数据进行计算而得出的一个值,用来衡量试验参数的控制性能。
VIA
4方法概要
4.1每一台试验发动机是由许多新零件组装而成的,组装过程的各方面均有详细规定。 4.2试验台架可控制发动机转速、负裁、 空燃比及其他操作参数。 4.3试验时间共计216h。其中包含54个循环,每个循环4h,每个循环由3个阶段组成。 4.4每循环中改变操作条件,特征为低温、中温和低负荷、中负荷操作条件的转换。
3
NB/SH/T0898—2015 4.5为加速沉积物的生成,显著提高了进入曲轴箱的窜气量及窜气中的氮氧化物含量。同时,减少曲轴箱内的新鲜空气、降低机油和冷却液温度,使油中的水、燃油凝结。 4.6试验结束后,通过解体发动机、测量沉积物生成的水平来评价试验油的性能。
5方法应用
5.1本试验方法通过精心选定试验条件,加速沉积物生成,以评价汽油机油抗沉积物生成的性能。本试验方法与实际使用数据相关联。 5.2本试验方法与其他试验方法一起,定义了SL/GF-3、SM/CF-4、SN/GF-5级别汽油机油性能。 5.3本方法中使用的发动机在近代汽车中具有广泛的代表性,但并不完全代表所有发动机。外推试验结果时,应将此因素和强化的操作条件一并考虑。
6试验设备
6.1试验用福特公司生产的四冲程八缸4.6LV型点燃式发动机,其特征为顶置凸轮轴、涡流快速燃烧缸头设计、每缸两阀及进气道电子燃油喷射 6.2配置适用于试验发动机的试验台架 6.3使用满足试验控制条件要求的进气供给设备对发动机进气进行温度、压力及湿度的控制, 6.4使用适当的燃油供给系统(见图1)
单位为毫米
燃油喷嘴 F4SE-A18
油轨组件 F5AE-9F792-AC
燃油压力调节阀 VF4SE9C968AA 进气歧管真空度
通向油轨
来自油轨 测量连接点
9 QQQQ0温度传感器 6.35mm
A
压力表
冷却水
Φ=8.35
b=9.53
5-160-02-008002 热交换器
a =9.53
福特燃油泵 E7TF9C407BA 6.35mm
=9.53
=8.35
8.3
全T 图1发动机燃油系统示意图
来自外部燃油储存装置
流量测量仪
燃油滤清器
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汽车发动机油低温油泥性能的评定
程序VG法
Standard test method for evaluation of automotive engine oils for inhibition of deposit formation in a spark-ignition internal combustion engine fueled with
gasoline and operated under low-temperature, light-duty conditions
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次
前言范围
II
1
2规范性引用文件 3术语和定义 4方法概要 5方法应用.. 6试验设备 7 仪器和设备 7. 1 程序VG试验发动机 7.2 每次试验所需新零件 7.3重复使用的零件 7.4特别加工的发动机零部件 7.5 专用的发动机测量及安装工具 7.6 各种发动机零件的准备 7.7 溶剂和清洗剂 7.8 试验发动机安装准备 7.9 试验发动机组装 7. 10 发动机上台架 8 发动机流体 供/排系统测量装置
-+
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9 10实验室其他设备 11 试验台架标定 12试验步骤
?
21
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21 21 22 23 25 25 26 26
12.1试验前准备 12.2发动机操作步骤 12.3定期测量及意义 12.4特殊维修步骤 12.5 关键参数检查 12.6 试验结束 13试验结果评价 13.1评分室环境 13.2油泥评分 13.3漆膜评分 13.4 堵塞评定 13.5 粘结的评定
26 27 27 28 28 I
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13. 6 油样分析 13. 7 附加测量 14试验有效性评估 14. 1 油样分析 14.2 窜气流量 14. 3 进气歧管绝对压力 14.4 燃油消耗率 14. 5 机油消耗 14. 6 发动机零件更换 14. 7 质量指数
28 28 儿 29 29 29 29 29 29 29 30 30 31 33 36 53 57 58 59 60 61 63 64 76
试验报告 16 精密度与偏差附录A (规范性附录)安全防护附录B (规范性附录) 数据控制和处理要求附录C (规范性附录) 部件和设备描述和照片附录D (规范性附录) 试验发动机零件列表附录E (规范性附录) 试验发动机使用的专用工具附录F (资料性附录) 活塞及活塞环测量记录表附录G (规范性附录)燃油喷嘴流量测量附录H (规范性附录)外部机油热交换器清洗方法附录I (规范性附录)油标尺刻度附录J (规范性附录)操作数据记录 发动机油附录K (规范性附录)程序VG评分记录表附录L (规范性附录)程序VG报告格式
15
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IⅡI
NB/SH/T0898—2015
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD6593-13a《用点火式汽油发动机
在低温轻负荷条件下评价汽油机油沉积物性能》。
本标准在采用ASTMD6593-13a时进行修改。本标准与ASTMD6593-13a的主要技术差异如下:
将部分引用标准修改为我国相应的国家标准和行业标准。 增加了国产试验燃油,因为试验中需要大量燃油,长期依赖进口不符合国情。 删除第11章关于TMC对于标定的内容介绍。 一删除了第13章中关于TMC对评分员的相关要求,因为我国的标准不受TMC的监督。 增加了试验报告格式的附录。
本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准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/SC1/
TC280)归口。
本标准起草单位:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准主要起草人:林磊、王娜姗、李少玉、卢文彤、邢建强、张振华、杨本丰。 本标准为首次发布。
II
NB/SH/T0898—2015
汽车发动机油低温油泥性能评定程序VG法
警告:本标准的应用可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但并未对此有关的所有安全问
题都提出建议。用户在使用本标准之前有责任制定相应的安全和防护措施,并确定相关规章限制的适用性。有关安全措施参见附录A。
1范围
本标准规定了一种评定汽油机油油泥、漆膜等沉积物生成趋势的试验方法。 本标准适用于汽油机油(例如:SL/GF-3、SM/GF-4、SN/GF-5)和有相关要求的汽车发动机油。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB1922—2006油漆及清洗用溶剂油 GB/T5096 石油产品铜片腐蚀试验法 GB/T 5487 汽油辛烷值测定法(研究法) GB/T6536 石油产品常压蒸馏特性测定法 GB/T 8017 石油产品蒸气压的测定雷德法 GB/T 8018 汽油氧化安定性测定法(诱导期法) GB/T 8019 燃料胶质含量的测定喷射蒸发法 GB/T 8020 汽油铅含量测定法(原子吸收光谱法) GB/T 11132 液体石油产品烃类的测定荧光指示剂吸附法 GB/T 11133 液体石油产品水含量测定法(卡尔·费休法) GB/T11137 深色石油产品运动黏度测定法(逆流法)和动力黏度计算法 GB/T 13377 原油和液体或固体石油产品密度或相对密度的测定毛细管塞比重瓶和带刻度双
毛细管比重瓶法
GB/T 17040 石油和石油产品硫含量的测定能量色散X射线荧光光谱法 GB/T17476一1998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)
GB/T17754—2012摩擦学术语 NB/SH/T0474在用汽油机油中稀释汽油含量的测定气相色谱法 SH/T0510 汽油机油发动机试验评分法 SH/T0656 石油产品及润滑剂中碳、氢、氮测定法(元素分析仪法) SH/T 0663 汽油中某些醇类和醚类测定法(气相色谱法) NB/SH/T0829 沸程范围174℃~700℃石油馏分沸程分布的测定气相色谱法 ASTMD235 Specification for Mineral Spirits (Petroleum Spirits)(Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent)
(溶剂汽油规格)
ASTM D 287 Test Method for API Gravity of Crude Petroleum and Petroleum Products (Hydrometer
NB/SH/T0898—2015
Method)(原油和石油产品API比重的试验方法(液体比重计法))
ASTM D1298Test Method for Density Relative Density,or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrome 或API重力的试验方法
3术语和定义
下列术语和
3. 1
空燃比 air-fue ratio (AFR) 进入 发动机燃 烧室混合 气的空气与燃油的质量比。
3. 2
窜 blowby 机运 时, 从燃烧室窜人曲轴箱中的燃烧产物、 未燃烧的燃油和空气的混合气。
F
3. 3
Cold-stuckpistonring 发动机运转时 是自由的,而当活塞和活塞环冷却到室温时才 粘结。它的特征是活塞环和面的全圆周上 有连续的磨光表面。
粘
山 T C O m 活塞 补在发 动机运转时 就已粘结。 它的特征是活塞环和气缸壁接触表面的某些部分有漆膜或积炭。 山由于 和燃油混合自 燃引起的非正常燃烧
气缸 3. 4
lebris 中,并非人为导人发动机中的固体污染物或磨损产物
3.5
Itering 时,一种在给 定频率范围内衰减信号的方法。可以使用机械型(容积、弹力、质量) 、电电感)、数字型(数学方程)或混合型。通骨 ,使用低通滤波器衰减不需要的高频噪声。
子型 3. 6
粘环 hot t-stuck piston ring
3.7
爆震
3.8
不合格数据 out oAspecification data 数据采集达程中 超出试验
S
样值。
3. 9
读数 reading 数据采集中,在试验
3. 10
粘焊 scoring 相对运动的摩擦【表】面之间由于闪温过高使许多小接触点出现焊接并在相对滑动中被撕裂的
磨损。
[CB/T 17754—2012 5.35条
2
NB/SH/T 0898—2015
3. 11
胶合scuffing
SO
『GB/T17754— -2012 3. 12
油泥sludge 主要由燃油燃
RE
润滑油氧化产物和水所形成的沉积物。这种沉积物不能从发动机零件上流
-
下来,但可以月软布擦掉 3. 13
时间常数 time Constant 数据来集中, 表示系统响应时间测量值的数值。
3. 14
漆膜 varnish
便且不溶于油的沉积物。这种沉积物一般有光泽,用软布擦不掉,但可以用某些有机
+
溶剂洗 3.15
W e al 刘运动 力零件表面上的材料位移或损失。通常是机械作用、化学作用或两者共同作用的结果。
1 沉积物在 流体通道边缘聚积油 nrichment
3.16
ogging
手
P
3. 1
3
毛率大于化学计量的燃油消耗率
映
A
3.18
过量控 实气系数 lambda 动
机运转时,对一特定燃油,实际进人的空气质量 与按化学计量所需理论空气质量的比值低温低负荷况 low-temperatur light-duty conditions 指发动机机油和冷却液的温度低于 常暖机状态,发动机转 速和输出功 率小于典型的高速行驶工况。
3. 19
3. 20
爬坡 amping 从一种操作状态改变为另一种操作状态时,给某参 参数设定的变化速率
3. 21
质量指数 ualitindex(QI) 用给定公式对试验控 参数数据进行计算而得出的一个值,用来衡量试验参数的控制性能。
VIA
4方法概要
4.1每一台试验发动机是由许多新零件组装而成的,组装过程的各方面均有详细规定。 4.2试验台架可控制发动机转速、负裁、 空燃比及其他操作参数。 4.3试验时间共计216h。其中包含54个循环,每个循环4h,每个循环由3个阶段组成。 4.4每循环中改变操作条件,特征为低温、中温和低负荷、中负荷操作条件的转换。
3
NB/SH/T0898—2015 4.5为加速沉积物的生成,显著提高了进入曲轴箱的窜气量及窜气中的氮氧化物含量。同时,减少曲轴箱内的新鲜空气、降低机油和冷却液温度,使油中的水、燃油凝结。 4.6试验结束后,通过解体发动机、测量沉积物生成的水平来评价试验油的性能。
5方法应用
5.1本试验方法通过精心选定试验条件,加速沉积物生成,以评价汽油机油抗沉积物生成的性能。本试验方法与实际使用数据相关联。 5.2本试验方法与其他试验方法一起,定义了SL/GF-3、SM/CF-4、SN/GF-5级别汽油机油性能。 5.3本方法中使用的发动机在近代汽车中具有广泛的代表性,但并不完全代表所有发动机。外推试验结果时,应将此因素和强化的操作条件一并考虑。
6试验设备
6.1试验用福特公司生产的四冲程八缸4.6LV型点燃式发动机,其特征为顶置凸轮轴、涡流快速燃烧缸头设计、每缸两阀及进气道电子燃油喷射 6.2配置适用于试验发动机的试验台架 6.3使用满足试验控制条件要求的进气供给设备对发动机进气进行温度、压力及湿度的控制, 6.4使用适当的燃油供给系统(见图1)
单位为毫米
燃油喷嘴 F4SE-A18
油轨组件 F5AE-9F792-AC
燃油压力调节阀 VF4SE9C968AA 进气歧管真空度
通向油轨
来自油轨 测量连接点
9 QQQQ0温度传感器 6.35mm
A
压力表
冷却水
Φ=8.35
b=9.53
5-160-02-008002 热交换器
a =9.53
福特燃油泵 E7TF9C407BA 6.35mm
=9.53
=8.35
8.3
全T 图1发动机燃油系统示意图
来自外部燃油储存装置
流量测量仪
燃油滤清器