风冷二冲程汽油机油排气烟度评定法.pdf

s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 月 舀 本标准等效采用日 本j a s o m 3 4 2 -9 2 二冲程汽油发动机润滑油排 气烟度试验方法 。 本标准是首次发表。 本标准的附录a、附录 b 、附录 c 、附录 e都是标准的附录; 本标准的附录d是提示的附录。 本标准由中国石油化工总公司石油化工科学研究院技术归口。 本标准起草单位:茂名石油化工公司研究院、天津内燃机研究所。 本标准主要起草人:吴达伟、王学汉、林跃生、解世文、梁奇瑞、宫玉英 1 5 9 6 中华 人 民共和 国石油 化工 行业标 准 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 风冷二冲程汽油机油 排气烟度评定法 l u b r ic a n t s t e s t m e t h o d f o r e v a lu a t i n g e x h a u s t g a s s m o k e o f a i r 一c o o l e d t w o 一s t rok e g a s o li n e e n g i n e 范围 本标准规定了评:赶风冷二冲程汽油发动机润滑油排烟性能的方法。 本标准适用于评定风冷二冲程汽油机油( 简称二冲程油) 排烟性能。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过引用而构成为本标准的一部分。除非在本标准中另有明确规定，上 述引用标准都应是现行有效标准。 g b / t 2 6 4 石油产品酸值测定法 g b / t 2 6 5 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法 g b / t 2 6 8 石油产品残炭测定法( 康氏法) g b / t 3 8 0 石油产品硫含量测定法( 燃灯法) g b / t 2 4 3 3 添加剂和含添加剂润滑油硫酸盐灰分测定法 g b / t 5 4 8 7 汽油辛烷值测定法( 研究法) g b / t 6 5 3 6 石油产品蒸馏测定法 g b / t 8 0 1 7 石油产品蒸气压测定法( 雷德法) g b / t 8 0 1 9 车用汽油和航空燃料实际胶质测定法( 喷射蒸发法) g b / t 8 0 2 0 汽油铅含量测定法( 原子吸收光谱法) g b / t 1 1 1 3 2 液体石油产品烃类测定法( 荧光指示剂吸附法) s h 0 0 4 1 无铅车用汽油 s h / t 0 2 5 1 石油产品碱值测定法( 高氯酸电位滴定法) s h / t 0 2 6 0 普通柴油机油高温清净性评定法( 1 1 0 5 单缸评定法) 3定义 本标准采用下列定义。 3 . 1 排烟 从发动机排气管排出来的可见烟。 3 . 2 排气烟度 即排气烟浓度，用百分比表示。 3 . 3 参l l 油 用于与试验油进行对比评定的标准油。 中国石油化工总公司 1 9 9 7 - 0 7 - 1 2批准1 9 7 7 - 1 2 - 0 1实施 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 3 . 4 校机油 用来确认发动机是否处于正常状态的标准油。 3 . 5 混合比 试验用燃料与二冲程油的体积比。 3 . 6 混合燃料 试验前将试验用燃料与二冲程油按混合比调合而成的混合油。 4 方法概要 在规定的试验条件下，通过测量参比油和试验油的排气烟度，计算出烟度指数来评价试验油的 排烟性能。 5 试验设备与仪器仪表 5 . 1 试验发动机 铃木 s x一8 0 0 r发电机组的发动机，主要技术参数见附录 a o 5 . 2 发动机的改造 5 . 2 . 1 燃料人口压力的控制 从发动机拆下燃料罐。按图 1 所示准备一个燃料压力调节器以便控制燃料压力。燃料压力调节 器应安装在原燃料罐的地方，用螺栓固定。 浮 子 ( 改 装)纵 剖面 图1 燃料压力调节器示意图 5. 2. 2俏晋 器改造 5 . 2 . 2 . 1 拆除玻璃棉 拆除消音器上的隔热板，如图 2 所示。沿着铆接线及排气管上半周焊接线拆开消音器，如图3 所示。除去消音器的玻璃棉，保留隔板，如图4 所示。重新焊好消音器。 图2 拆除隔热板示意图 1 5 9 8 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 图3 拆开消音器示意图 图 4 拆除玻璃棉示意图 5 . 2 . 2 . 2 增加辅助俏晋器 做一个如图5 所示的辅助消音器，并把它焊接到原消音器的尾管上。焊接时，消声器尾管插人 深度与辅助消音器壁厚相等。 图5 辅助消音器工作图 5. 2. 2. 3改变 排气管方向 沿着图6中的a一a线切掉排气管，然后按图7所示重新焊接。 5 . 2 . 2 . 4 保温层的设置 为了消除主消音器及辅助消音器中残余的油，须使用约3 0 0 m m x 5 0 0 m m x 2 0 m m的绝热保温层， 可以紧裹在主辅消音器上。 5 . 3 电能消耗装置 为了消耗发电机发出的电能，可安装如图 8所示的电负荷消耗装置，也可安装其他耗能装置， 如用2 0 0 w, 4 0 0 w, 6 0 0 w, 8 0 0 w, 6 7 0 w, 7 5 0 w电阻丝组成的耗能器。 5 . 4 测量仪表 使用的所有仪表应满足表4 所示的测量项目。 5 . 4. 1 排气烟度测量仪 使用全流透光式烟度计( 型号:l e s m - 2 ，使用其他类型的烟度计须经验证 和修正) 。从烟度计出来的信号通过两 个 1 0 0 0 li f 的电解电容组成平行电 路修正后送到 记录 仪。 1 5 9 9 s h / t 0 6 4 6 - 一 1 9 9 7 图6 排气管改装前的消音器示意图 图7 排气管改装后的消音器示意图 c )卜 i o o w 图8 电能消耗装置示例 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 5 . 4 . 2 测量记录仪使用计算机或笔式记录仪，能够连续测量记录。 5 . 4 . 3 温度表使用精度为 士1 的仪表。 5 . 4 . 4 发动机转速仪使用精度为1 l o r / n u n 的转速表。 5 . 4 . 5 燃料流量计选用测量范围为0 - i 1 / h的流量计。可用一个玻璃量筒作为燃料流量计，也可 用带有输出信号的电子秤直接测量油耗。 5 . 4 . 6 湿度计使用精度为 士1 %的湿度计。 5 . 4 . 7 气压计使用精度为 t 0 . 1 k p a 的仪器。 5 . 4 . 8 电流计使用精度为 * o . o 1 a的电流表。 5 . 5 外部冷却设备 用风扇或鼓风机作外部冷却设备，同时冷却发电机和消音器，如图9 所示。 图， 外部冷却示意图 5 . 6 排风系统 由防爆排风机、管线组成。排风机的风量以不干扰发动机排烟为宜。 5 . 7 温度传感器的设置 5 . 7 . 1 火花塞垫圈温度 用紫铜加工的火花塞垫圈代替原火花塞垫圈。铜垫厚 1 . 8 一2 . 2 m m ，外径 2 0 . 8一 2 1 m m，内径 1 4 . 3 一1 4 . 6 m m。在厚度中间沿直径方向钻两个直径 l m m的孔，然后将热电偶两极分开插人，用银焊 接固定，如图 1 0 所示。热电偶安装在冷却风下风口，如图 1 1 所示。 图 1 0 火花塞垫圈热电偶示例 5 . 7 . 2 排气温度 图n热电偶放置位置示意图 1 6 0 1 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 热电偶安装在辅助消音器尾管里面，并且必须放在尾管中心位置上，如图 1 2所示。 iomm 图u排气温度热电偶安装示意图 5 . 8 5. 9 出 口 燃料供给系统 采用高位供油，如图1 3 所示。 图1 3 粥料供给系统示例 烟度计的放置 烟度计安装在除了排风外不受其他气流干扰的地方。烟度计光轴中心必须调节至高辅助消音器 1 5 0 m m的地方，并且在排烟气流的中心线上，如图 1 4 所示。 图 1 4 烟度计、排风口和消音器之间的位里关系示意图 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 6试剂与材料 6. 1 燃料 使用具有附录 b性质的燃料。由于本方法要用参比油与试验油进行对比评价，对于同一系列试 验，必须使用同一批燃料。 6 . 2 参比油与校机油 参比油用 j a t r e一1 ，校机油用 j a t r e 一1 和 a t r e一 3 ，其主要特性见附录 c o 6 . 3 积炭清冼剂 积炭清洗剂的配方见附录 d 。 7试验准备 7. 1 发动机 的准备 7 . 1 . 1 磨合 若使用一台新发动机或者更换曲柄连杆机构的发动机应首先按表 1 规定的条件进行磨合。 表 1 磨合条件 名称 说 明一 名称说明 混合比 一一 频 率 ， * 6 0 二冲程油 相 当 于 参 。匕 油 质 量 的 油一 时间，h2 ( 各负荷磨合) 负荷w 。 、 200, 。 、 ， 、 800一 7 . 1 . 2 发动机转速的调节 移动频率控制杆位置和调节发动机转速调节螺栓.满足以下两种负荷时的转速: 5 0 h z 6 7 0 w时 6 0 hz 7 5 0 w 时 3 0 0 0 r / m i n士5 0 r / min 3 6 0 0 r / m i n士5 0 r / min 7. 1 . 3燃 料流量的确足 在磨合结束或试验相隔一周后，重新确认燃料流量，调节到以下范围: 5 0 h z无负荷3 5 0 m l / h 士 2 0 m uh 5 0 h z 6 7 0 w 6 3 0 muh一6 7 0 ml / h 7 . 1 . 4 无负荷下燃料流量调节 当无负荷时燃料流量达不到 7 . 1 . 3 要求，则按下列方法调节: 若燃料流 量偏低时， 反时针旋转油量调节螺丝， 若达不到要求则换大一号的喷嘴。如正在使用 的是 3 2 . 5 号喷嘴则换成 3 5号喷嘴。图 1 5 指示了油量调节螺丝和喷嘴位置。 7 . 1 . 5 发动机状态的确定 校机油的排气烟度应在表 2 所示的范围之内。如果不在该范围，则必须按7 . 1 . 4的方法调节燃料 流量。 表 2 校机油的排气烟度 校机油名称 排气烟度， % j a m: 一i2 0 t3 a a t r e一 3 4 0 33 0 考值) 1 6 0 3 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 林 谏娜胜 控制喷 嘴 调节妞 丝 图1 5 喷嘴等位里示意图 7 . 1 . 6 部件更换 需要更换的部件及更换间隔见表 3 0 表3 部件更换表 部 件 名 称部件号更 换 间 隔 活塞 活 塞 环 气缸 气缸头密封垫 气 缸 密 封 垫 小端滚珠轴承 活 塞 销 活 塞 销 卡 环 排气管密封垫 火 花 塞 1 2 1 1 0 - 8 7 6 01 1 2 1 4 0 - 8 7 6 0 0 1 1 2 1 1 - 8 7 6 0 0 1 1 1 4 1 - 91 a0 0 1 1 2 41 - 8 7 6 0 0 0 9 2 6 3 - 1 0 0 1 0 1 2 1 51 - 8 7 6 0 0 0 9 3 81 - 1 0 0 0 6 1 4 1 4 0 - 8 7 6 0 0 0 9 4 8 2 一 刊1 0 3 1 6 每次装气缸头的时候 每次装气缸的时候 必 要 时 排气产生泄漏时 每天试验开始时 注:表中部件必要时根据发动机制造厂商拟定的维修手册更换。 7 . 1 . 7 燃烧室及排气口积 炭的清除 每测量烟度 7 5 次后拆下缸盖，消除活塞顶、缸盖及排气门的积炭。 7 . 1 . 8 消音器中积炭的清除 定期( 发动机每运转5 0 h ) 清除消音器中的积炭，推荐以下两种消除方法: 方法一:用附录 d配方的积炭清洗剂清洗。 方法二: 用高温炉( 如电阻炉) 将整个消音器烧至通红， 把消 音器中的积炭去掉， 然后用水清洗。 当上述方法不能使发动机恢复到原来输出功率时，就应更换消音器。用了新的消音器功率仍不 能恢复，就要对发动机大修或换上一台新发动机。 7 . 2 混合燃料的准备 按燃料与二冲程油体积比1 0 : 1 分别调合参比油和试验油的混合燃料，每种用量约 i l 。若二冲程 油与燃料产生分离现象，则不能进行试验，并在附录 e的试验报告中说明。 7 . 3 混合燃料系统的清洗 每次更换混合燃料均用试验燃料清洗干净燃料罐，并将燃料管、燃料压力调节器及化油器中的 1 6 0 4 s h/ t o a1 6 一 1 9 9 7 残油放掉。燃料罐装人新混合燃料后，应从化油器的排放口放掉约 1 田n j 混合燃料。 7 . 4 烟度计的 准备 烟度计在测量烟度前 l h 接通电源，以防止零点偏移。在调节好烟度计零点之后，通过标准镜对 烟度计校正，同时对记录仪作零点及刻度调整。 8 试验步骤 8 . 1 试验程序 8 . 11 为除去消音器的残油，用保温层裹住消音器。把发电机上的频率控制杆移到印比 处。起动 发动机并在75o w负荷下运转，当排气温度达到 3 20，排气烟度小于0 . 5 %时，停发动机。若排气 烟度未能小于 0 . 5 %，则发动机继续运转 巧而n 后停机。 8 . 1 . 2 拆开保温层， 吹风使发动机冷却。 将发动机冷却到火花塞垫圈温度印士 5 ，此时排气温度通常在50以下。 必须在冷却过程中对烟度计、记录仪的零点进行调整，用标准镜对烟度计进行校正。 8 . ， . 3 将频率控制杆推回50hz 处，起动发动机，在无负荷下运转 20而n ，记录在此过程中的排气烟 度并作为参考值。 81 . 4 将负荷切换为 670 w士10w，读出排气烟度最大值，作为计算烟度指数的数据。发动机继续运 转至排气烟度下降后停机。 8 . 2 在同 一天内， 按参比 油 a t r e 一 1 一或两种试验油 参比油 a t r 五 一 1 顺序试验， 每种油各重 复 3 次 8 . 1 试验程序，各测得三个排气烟度最大值。 8 . 3 烟度最大值的确定 排气烟度受很多因素影响，因此必须严格按5 . 9 放置烟度计。8 . 1 . 4中，烟度计显示仪显示的最 大值称为最大烟度。最大排气烟度示例见图 16，图中 a是烟度的最大值。 l 一1 1_ 一. 11一-一 习 生 1 一d. . . .jl 一1三 . . . 皿匕 ， 一1， . 旧. .压 一1 1 曰11 乍. . 月1 .勺 . . . ， ，r下 可叫1 . .1一11 . 1 1口习 ， 1一1 1. 价 rr 1! 日 一1.”一11 目 . ，1 一j 阵一- 目l ll l一1一l l一一l 图16确定烟度最大值示例 8 . 4 测量记录 表 4 是测量的项 目，将测得的数据记录在附录e中。 印 5 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 表4 需要测量的项目 汉 呀量 条 件 测 量 项目 6 0 h a 7 5 0 w时发动机转速，r / a u n 5 0 h z 670n(时发电电流，a 5 0 h z o w，负荷变更前火花塞垫圈温度， 5 0 h z o n ( ，负荷变更前 5 0 h z 6 7 0 w,最大烟度时 排气温度， 5 0 11 z o w，负荷变更前( 参考值) 5 0 h z 6 7 0 w,最大烟度时 排气烟度， % 试 验 前 后 湿度， % 大气压，k p a 9结果评价 9 . 1 试验结果有效的条件 参比油两次试验的烟度的偏差 y ( %) 在 士巧%范围内，试验结果有效，否则无效。计算方法: y ( %) = ( b一 a ) 、划 x 1 0 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 式中:a 参比油第一次试验三个最大烟度平均值; b 参比油第二次试验三个最大烟度平均 值。 9 . 2 烟度指数的计算 试验油烟度指数= ( s r / s , ) x 1 0 0 ( 2 ) 式中:s r 参比 油两次试验六个最大烟度平均值; s , 试验油三个最大烟度平均值。 烟度值取一位小数，烟度指数取整数。 9. 3 报 告 按附录 e报告试验结果 。 s h/ t 0 6 4 6 - 1 9 9 7 附录a ( 标准的附录) 试验 发动机主要技术参数 表 a 1 试验发动机主要技术参数 型号铃木 s x一 8 0 0 r的发动机 气虹数 1 冷却方式 强制风冷 缸径x冲程，rnm 4 6 . 0 x 4 2 . 0 排 量 ，m l 6 9 压 缩 比 5 . 6 附录b ( 标准的附录) 姗料性质 表 b 1 娜料性质 测 定 项 目 规 格指 标试 验 方 法 实际胶质. m g / i o o . l不大于 4g b / t 8 0 1 9 燕气压( 3 7 . 8 9 0 ) , k p .不大于 7 5g b / t 8 0 1 7 四乙基铅， 酬l不大于 0 .00 1gb / t 8 0 2 0 酒程 1 0 %, 不高于 7 0 g b / t 6 5 3 6 5 0 % 不高于 1 1 0 9 0 %, 不高于 1 6 7 硫含量， %( m / m)不大于 0. 0 3gb / t 3 8 0 辛烷值( 研究法) 8 9 -9 3 ( 旧 月5 4 8 7 含烃类型 烯烃， %( v / v ) 5- 2 0 gb /t 1 1 1 3 2 芳烃， %( v / v ) 2 5 -3 5 注:其他侧定项目要符合 s h 0 0 4 1 要求。 1 6 0 7 s h/ t o 6 4 6 一 1 9 9 7 附录c ( 标准的附录) 参比油和校机油的主要特性 表 c l 参比油和校机油的主要特性 项目 a t 日 e一1 a l l 诬 一3 试 验 方 法 运动粘度曰朋俨 / 5 喇 ) 5 8. 1 4印 . 00 g日 2 1 2 6 5 1 00 8 5 8d8 . 义 8 粘度指数1 2 11 1 2 酸值，m g k o h / 9 0. 1 70. 1 5c 氏 门 2 64 碱值，m g k o 即9 1 4 51 . 5 8s h / t i 姐 巧1 硫酸盐灰分， %( m / m) 0 . 1 20. 1 2佣 盯 1 2 4 3 3 残炭