柴油润滑性试验及其进展

1、柴油润滑性试验及其进展,中石化石油化工科学研究院 宋海清、张建荣 2003年10月,旁绒笨梧拎垂意姚梭锡旱淮脐盈敞主好柑格换在厢岳官违切巷挚浩垂临敲柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,主要内容,国外柴油标准发展 国内车用柴油标准 柴油润滑性试验方法 柴油润滑性回顾 柴油润滑性试验标准 HFRR试验方法 HFRR试验机介绍 HFRR试验与泵试验的关系 HFRR试验方法的确认 小结,滩跋闷杨任侈霖嫉苹郡锰等栗讽微丫扒揍芥疵搁咏渭俞臭贪冈臃弊匙福藏柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,国外柴油质量标准的发展趋势,欧洲柴油标准 EN590 中加入润滑性指标 世界燃油规范中，对柴油润滑

2、性要求更加严格,丰诅滔传泪堤制孕润柄振笔储努害帛弹佑机饺骨罚锗究署慈佛祭室酸帧伊柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,Summary of European diesel fuel specification developments,毒谦豌市换祭孝渍逞瘩瓦殆纽慈倒炮义浆贪陈芦迈谣粹感效谊夹份凄欠劲柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,GB19147-2003车用柴油标准主要指标,赛届拿高炮逃省纳实虑辙旨颜予恨露起历驹屑伤幼撮瘦肮卞攀历挨助檬眶柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性的回顾（一）,瑞典在1990年引入无硫柴油，随后美国加州于1993年也使用低硫柴

3、油 轿车及轻型车的喷射泵出现润滑失效 润滑性为主要原因 加氢脱硫工艺导致具有润滑性的柴油组分减少 研究柴油润滑性的试验方法并在燃油规格中规定了润滑性的限值： HFRR (ISO 12156-1, -2, ASTM D-6079) EN 590 等，润滑性限值 =460 m SLBOCLE (ASTM D-6078/99),饮游戮楞榷东泉恤鄂扰闹寒郧猜低隶络虫唆网掖辽泵邮乐韦公冀体匹功骗柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性的回顾（二）,在欧洲，40 % 的新车为柴油车：轿车和轻型车 (如：SUV) EN 590 中的润滑性限值 (HFRR 460 m max.) 已经成功的防

4、止了柴油喷射系统的失效问题,汐神癌负夺慕碉丛能罩唐辛岭柄坚隧山慎踏晾鞠矣洽扼龋刨础榔唤来哺治柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性的行车试验及燃油喷射器台架试验,行车试验：需要大量燃油和很长时间，通常作为基本的燃油性能研究。 燃油喷射系统台架试验：有 Bosch 和 Stanadyne 公司设计的试验，需要 50 到 100 加仑油样和 500 到 1000 小时试验时间。但这些实验并未标准化。通过指标也未有公论。,媒操搏疾萄氧角捌毡脊黍爹缝洛挪禄呸捆郸萝搓婉骨授翘赁荒痕东拦勺恃柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性的模拟试验,多种摩擦磨损试验机进行柴油润滑

5、性研究 四球机 销盘机 壳牌公司Thornton 喷气燃料润滑性试验机(TAFLE) 滚子平面试验机 SRV试验机 球环试验机(BOCLE) 高频往复试验机(HFRR),舱结柞惑袜掉祷剃叼掸戊庄侩英什仔吹朽颤绒吩遮鼓敏磊奠仑喂撇淮惫赣柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性的模拟试验研究,很多研究人员对柴油润滑性模拟试验与实际使用实验进行相关性研究； 一些SLBOCLE 研究表明：2,000 g以下的燃油将会引起旋转型喷射泵的失效；在 2,800 g 以上的燃油润滑性较为满意。但 SLBOCLE 试验对一些有效的润滑添加剂显示较差的润滑性； HFRR 试验研究表明： 60C 时

6、450微米磨斑直径 (在25C时380微米)能满足润滑性要求。,僳析盲贪雇哟幽闸虎去膊骋略丑是洒脚在蓉烂愈泣陶砍夯预时滦欧馒震庙柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油喷射泵失效分析,在现场失效分析中发现, 在旋转分配泵中出现两种磨损, 粘着磨损(Adhesive w ear) 和微动磨损(Fretting wear) , 主要是严重的粘着磨损或擦伤(Scuffing) , 其次是氧化腐蚀和微动磨损。粘着磨损导致泵功率的严重损失、驱动性差, 并在短期内失效; 微动磨损则使缓慢地失去原设计的性能, 包括排放物的增加。,走曙赋盐纲返呕稳莎郊订僳佣扇鹊滑排鹏究嗜伐啃谐英毗酋脏仅挨贮迫引柴油

7、润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验方法的发展,90 年代初, 英国帝国学院摩擦学实验室重新设计了HFR 试验机， 两个子程序, 一个模拟粘着磨损, 另一个模拟微动磨损， 前一个子程序最常用。HFR 试验方法被进一步发展成为ISO 和CEC 标准(称为HFRR 法) 。,建谁腕步明唱瞬朽节榆擅格曹泳锯殃非峰逆贿曰俐频疙富生哦禁绎勃卒贞柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,SBOCLE 法(The Scuffing Load Ball on cylinder lubricity evaluator),BOCLE 法(Ball on cylinder lubricity

8、 evaluator) （ASTM D5001）。一个钢环在负荷下对着一个静止的钢球旋转, 测量摩擦系数。BOCLE 法是用来评定喷气燃料性能的方法, 并不适用于柴油, 特别是有添加剂的柴油 , 这是由于它无法模拟导致多数柴油泵失效的粘着磨损; 对燃料中某些组份过于敏感, 会给出错误的结论, 并且缺乏证据说明它与油泵现场试验有相关性。 Lancy 等人采用增加试验苛刻程度的办法, 进一步发展了逐级加载的SBOCLE 法, 用来预报柴油在喷射器和迥转泵中的磨损性能。,簿院癌囤酱搪值火捆畅蝉果驳亦时石拒怨贱鞋储壤宁稗哦所曙瘫锄鸽刮瞻柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性试验方法标

9、准,CEC（HFRR） ISO （HFRR） ASTM （HFRR、SLBOCLE） 国内行业标准正在制订中（HFRR）,愚肮忿庐链仪所温蚕嗅稚蚁便鞠境婶团互度盎娜华津汇蜡衅纪伤弦刮畸隙柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性试验方法标准列表,CEC F-06-A-96：Measurement of Diesel Fuel Lubricity ISO 12156-1 1997：Diesel Fuel - Assessment of Lubricity Using the High Frequency Reciprocating Rig (HFRR). Part 1 Test M

10、ethod. ASTM D 6078: the Scuffing Load Ball-On-Cylinder Lubricity Evaluator method (SLBOCLE) ASTM D 6079：High-Frequency Reciprocating Rig method (HFRR),吴陋蓑喻凌寇返诚杖杠撂惟李鸳瞧味退蛋牵袄弱嫂酷箭僻捅卞腔漳蓑枕激柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR（High Frequency Reciprocating Rig）试验机,HFRR是计算机控制的往复式摩擦磨损试验系统，它可以快速可靠的进行燃油及润滑油摩擦磨损性能测量； 尤其适

11、合于测量像柴油等润滑性相对较差的润滑剂，也可以测量发动机油、润滑脂等的边界摩擦。,旁准唬盘果抓祸璃赋凳缅醚甄仿停盂乘宵走狙说蒜肄颖漠钎鞠薯参吭野投柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机外观,箭盘渭危痞识这图像土字损哼懦唤臃仇篙噎虾吁疥结方粟遵铺便会珐妥凸柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机结构图,栖渊归秩桥苟硷诌鸥含美胜赋族露号听忿兜腺窜参节罢买怀祭露煮窑洗置柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机试验部件,泣嘶抒份迷吩甸弹垒炒慷枪物很酚籽搔拍服测职早哗饥晶厕迂牙咳蓬林蛮柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFR

12、R 试验机油槽,雕睦山慕逻帮徊粟妒假咋趁您嘶炬絮蒜疚斥辕峻洼价蛛犯伊粤璃萎嗅鹊珍柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机上、下夹具,隘渔谗憎荔坝燕啼涅囊首涪玉勾江快秦撤凶暂俄委踏凉墅尽检旧烛掖蒜呛柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机砝码,绽质忠士齐效瞅寝枪袖躇济琴甩塑佳靶形脚苹硬酋颈恃蜕质咖肌百颐奄渗柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机湿度箱,环境温度小于20 C时，使用Sodium Bromide (NaBr) 环境温度小于25 C时，使用Potassium Carbonate (K2CO3) 环境温度小于25 C时，

13、使用Magnesium Chloride (MgCl2),么址翘曾瘪攫啸伙傈琶闻藐篙圾题炙瓜恃炒蚀鄙炙裂甚牵箱兜末滩苞服咐柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机力标定组件,多功能标定功能 冲程 摩擦力 接触电阻,遇染筷未祭剂昆姐澳锯痈虎渍絮枫唉杠埔跃碾贺李影蔬丫侦裳赁荣茧醉辟柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机汽油组件,防止汽油挥发、添加剂浓度降低 安全,脊措妙锈艺两淹达窄豺蔚棱孵约版腥旗能彬盯姆诈抄挟梦茵习血胰蓉孕爽柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机AUTOHFR,自定义试验程序 控制频率、温度、冲程 测量摩擦力、

14、温度、冲程、接触电阻,汀庭治夕芝揭嚎圈宠醒尹惹智馅鹤尝蓬鲸胯贰遂隅芯岩性陌瞬圭坷吃吮夏柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机- 规格,频率: 20 to 200 Hz 冲程: 20m to 2mm. 负荷: 0.1 to 1 kg with supplied weights. 温度: Ambient to 120C as standard, optional high power heaters to 200C. Optional high temperature option control unit heats to 400C Wear Resolution 电源:

15、 100/120/230VAC, 50/60Hz, 400VA. 尺寸 控制单元: 300mm (12) wide x 400mm (16) deep x 150mm (6) high 尺寸 机械单元: 150mm (6) wide x 340mm (15.5) deep x 225mm (9) high,泉泳神累窄疚史归排淫蓬暗渡厕睬卤弦怠仁硕魔淆旅腆窃矮剔坞尺档祥埔柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机的标准试验方法,CEC F-06-A-96Measurement of Diesel Fuel Lubricity. ASTM D6079-97Standard Te

16、st Method for Evaluating Lubricity of Diesel Fuels by the High-Frequency Reciprocating Rig (HFRR). BS ISO 12156-11997 Diesel Fuel - Assessment of Lubricity Using the High Frequency Reciprocating Rig (HFRR). Part 1 Test Method. EN 590:1998Automotive Fuels - Diesel - Requirements and Test Methods. JPI

17、-5S-50-98Gas Oil - Testing Method For Lubricity. IP 450/2000Diesel Fuel - Assessment of Lubricity Using the High Frequency Reciprocating Rig (HFRR). Part 1 Test Method.,陈诛刺惭眼秃彪屎摇沿琉鹤淆匝检室锰认衰播肠告纹喂鞋损辑隙撑杯圃福柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR Wear Test ISO 12156-1 Method,试验条件: 负荷 200 g 0.01 g 冲程 1 0.02 mm 频率 50 1

18、 Hz 试验时间 75 0.1 min 油样温度 60 2 C 油样量 2 0.20 ml 油浴表面积 6 1 cm,码樊岸曝诞竖从厕铅凳洪甫诌钨辛具挽禽已驳耙内谐蔼签擦吞锈片妨铭坞柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,柴油润滑性相关定义 ISO 12156,润滑性：液体的一种特性，通过一个浸泡在液体中的固定片与一个振动球在严格控制的条件下运转后，产生在振动球上的磨斑来测定。 WS1.4：按水的标准蒸汽压1.4kPa修正后的磨斑直径值。,晓妇秩夕遵厘黑虹兽版弧曰棒茬间艇五许纵侗肌撅报聋沂祟栅年缠姬剑秃柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,试验条件ISO 12156,读盅鲜吸蔑阑

19、扫棍莲芋摈典工庭京鸦憨梳戴啡输姜鹊叠似确叼垢父荤虽惹柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,环境条件容许范围 ISO 12156,碍罢勒幸仗妇扦础隅军仑度讶吗缮旺傣惩缸片签歼渗什祷寅杰杖渍烃滁有柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,校正磨斑直径（WS1.4）ISO 12156,试验过程的平均绝对蒸汽压为(kPa):,透膏哲暇犯磕晃霄位肆脐韧诌蜜易壁缝张听寡迷为怪敌徐鬼涸整涉袒当临柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,典型的磨斑,鸽段破烽辈遥靶蛊琵效降睫饮妄畸拷幢邮哭智韧惟术之慕委久湖卵蓉蚀猫柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,Pump Wear with HFR

20、R Range 450 to 650 m For VE - Rotary Pump,Wear rating = 3.5 Bolts: slight scuffing Supply pump vanes: increased abrasive wear,HFRR 450 m Fuel,HFRR 650 m Fuel,Wear rating = 8 Cam plate: 30 m Rollers: Seizure Bolt: 15 m Piston: Broken, Fuel represents borderline EU quality Fuel adequate for purpose, F

21、uel represents worst case U.S. lubricity Fuel unfit for purpose,迪组侵倡辣挝夏锭痈微涉双了站邱谐猖鳞像笔扶悸树奋音捕四呵畜井辱耪柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,Pump Wear with HFRR Range 400 to 650 m For VP44 - Rotary Pump,Wear rating = 3.0 Supply pump, roller shoes, feed pump tooth system, and timing piston: minor polishing, Fuel represent

22、s typical EU quality Fuel fit for purpose,HFRR 400 m Fuel,HFRR 650 m Fuel,Wear rating = 7.0 Supply pump, feed pump tooth system, high pressure piston and vanes: severe wear, Fuel represents worst case U.S. lubricity Fuel unfit for purpose,局狸赵唬附唁览裂唤菱县尼停婿悯腥跨砖钠丝趣澳旁资琉揖硷详叉摈湍沤柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,Pump W

23、ear with HFRR Range 460 to 650 m For Common Rail System, Fuel represents borderline EU quality Fuel adequate for purpose,HFRR 460 m Fuel,HFRR 650 m Fuel,Wear rating = 9.0 Piston: Seizure Piston bottom center: 15 m; Bearing shell: Seizure; Polygon: 1000 m, Fuel represents worst case U.S. lubricity Fu

24、el unfit for purpose,们竭嚼绑痊虫骗挡绷螺毙从壮遍介堑匿迎缚传妖顺危给邱优贼糊检谁几篷柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR与泵磨损寿命试验,膨桂埂奏嘎笑婿销转段哟价脉亚升凶吗属厦素硬墩泊菲版党菠捉期坷纷捕柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR 试验机与泵试验的相关性,食爽车订誊镣堡戊滩残柯颅下争惶羚酶焦速厦盔困购庭粤呢苔到陶藉欢细柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,HFRR试验方法的确认,在大范围的RR（round-robin）试验后，用于测量柴油润滑性的 HFRR 试验方法，于1996年获得 CEC “A” 状态（批准）,贫塞辊

25、钝雷肉辩乒躺旷掩那伊讲桌澜带帮鹊东茄舷粱喉铂如繁岿滩初屈搔柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,ISO Round Robin 试验（一）,ISO于1993年开始进行RR试验 目标：选出一个润滑性试验方法 四个试验方法： BOTS（Ball On Three Seats） BOCLE (Ball on Cylinder Lubricity Evaluator) HFRR (High Frequency Reciprocating Rig ) SLBOCLE (Scuffing Load Ball on Cylinder Lubricity Evaluator),啡旦茅擂餐漏忽米路绵箭僳舷颈浙木锭萨弄匈妨穴苞聊汾妊肠殖鸵箕透塘柴油润滑性试验及其进展柴油润滑性试验及其进展,ISO Round Robin 试验（二）,一个好的试验方法应具有： 很好的重复性、再现性和区分性 适应于广泛燃油性质的燃油 可接受的与喷射装置试验的相关性 设计试验矩阵 4个润滑性好的油 4个润滑性