中國重汽國IV發(fā)動機1500小時臺架試驗.doc

中國重汽國IV發(fā)動機1500小時臺架試驗柴油機油試驗報告參加單位：中國重型汽車集團有限公司技術發(fā)展中心（蓋章）福建萊克石化有限公司技術中心（蓋章）試驗時間：2009年2月至2009年7月試驗地點：中國重型汽車集團有限公司技術發(fā)展中心1、概況：2009年2月至2009年7月，中國重汽使用萊克石化提供的萊克牌CI4+ 15W40（滿足API CI4性能級別）對中國重汽自主研發(fā)的滿足國IV排放的發(fā)動機（EGR+DPF）進行三個換油期，發(fā)動機總運行時間達1500個小時的發(fā)動機試驗，并對試驗進行全程油品性能檢測。2、試驗條件：在中國重汽技術中心發(fā)動機試驗室復強試驗室，發(fā)動機功率336HP，試驗運行工況見表1。表1 D10國發(fā)動機臺架試驗運行工況工況序號轉速負荷%運轉時間min1怠速022最大扭矩轉速10103最大扭矩轉速100204怠速025額定轉速25106額定轉速50107額定轉速75108額定轉速1002091/2(最大扭矩轉速+額定轉速)2510101/2(最大扭矩轉速+額定轉速)5010111/2(最大扭矩轉速+額定轉速)7510121/2(最大扭矩轉速+額定轉速)1002013最大扭矩轉速251014最大扭矩轉速501015最大扭矩轉速751016最大扭矩轉速1002017怠速02181/2(最大扭矩轉速+額定轉速)2510191/2(最大扭矩轉速+額定轉速)5010201/2(最大扭矩轉速+額定轉速)7510211/2(最大扭矩轉速+額定轉速)1002022額定轉速251023額定轉速501024額定轉速751025額定轉速1002026怠速0227停車0121、 一個循環(huán)所用時間為5h。2、本臺架耐久性運行試驗一個循環(huán)（5h），換算為整車道路耐久性行駛里程數(shù)800Km(推薦)。3、試驗目的：考核福建萊克石化有限公司專門為中國重汽開發(fā)的CI4+ 15W40重負荷柴油發(fā)動機油在中國重汽國IV發(fā)動機上的實際使用性能。4、判定標準結合國外同行業(yè)內長換油期潤滑油認證規(guī)范，及部分試驗結果，判定標準如表2所示。表2 判定標準序號項目指標試驗標準1100運動粘度變化率，%25ASTM D4452堿值變化率，%下降50ASTM D28963酸值增值，mg/g2ASTM D664 、ASTM D9744煙炱含量，%55元素含量，ppmFe正常300，超過500為危險ASTM D6595ASTM E2412FTIRCu正常40，超過80為危險Al正常40，超過100為危險Cr正常20，超過80為危險Pb正常40，超過100為危險Si正常25，超過100為危險5、試驗發(fā)動機：中國重汽自主研發(fā)的滿足國IV排放的發(fā)動機，使用燃料為國IV柴油（據(jù)分析柴油硫含量為72ppm）。6、試驗油品及試驗內容：1、福建萊克石化有限公司提供的萊克牌CI-4+ 15W-40重負荷柴油發(fā)動機油。2、試驗開始時間為2009年2月，共進行三個換油期，發(fā)動機運行時間分別為300小時、500小時、700小時，發(fā)動機總運行時間達1500小時的發(fā)動機臺架試驗。7、油品檢測單位：中國重汽委托上海潤凱油液檢測中心檢測。8、試驗結果匯總： 表3 0-300小時試驗結果匯總Target Odometer km排放前）磨合后50小時100小時150小時200小時240小時269小時300小時后清洗300小時取樣日期02-2302-2304-03實驗編號100運動粘度mm/s215.2614.6515.1715.0814.7314.8414.7115.1414.8214.8840運動粘度mm/s2116.8114.20114.80113.20113.20112.3113.2114112.8116.7總堿值（以KOH計）mg/g10.369.9610.3410.3110.1810.1110.0910.2110.0510.17總酸值（以KOH計）mg/g2.342.52.242.372.482.382.252.262.222.32煙炱含量,%0.000.00.000.120.220.270.360.410.410.05氧化度312.044747763硝化度02.003535550燃油稀釋 %3.562.23.382.842.2000000水含量%w/w0.050.00.000.00.100000光譜元素含量ppm(ICP)Fe5.416.011.022.035.05366769117Cu2.815.0152122232324234Pb1.76.63.75.66.26.45.97.56.81.4Cr0.10.60.50.90.71.21.51.68.91.4Mo1.11.10.20.80.30.90.81.20.51.2Al1.44.71.82.53.24.43.94.35.52.1Sn0.00.00.00.0000000Si6.95.84.45.25.97.46.77.298.2添加劑元素含量ppm(ICP)Zn15181300.014381565141714651515154114221333P14591310.013981488146314741548155815821392Ca25332971.023212522245525772619267524342182Mg30455.028932132345344357323336B0.90.90.90.80.70.810.90.80.8表4 300-800小時試驗結果匯總Target Odometer km400小時450小時500小時570小時650小時700小時740小時770小時800小時800小時清洗后取樣日期5-145-175-19實驗編號100運動粘度mm/s214.9415.1614.8814.9615.0814.914.9414.7615.2415.1640運動粘度mm/s2114.2113.1113.2112.3111.7111.6111.2112.2112.4117.2總堿值（以KOH計）mg/g10.1810.2210.239.939.899.819.899.599.4810.25總酸值（以KOH計）mg/g2.52.352.322.462.392.432.32.662.532.27煙炱含量,%0.260.340.380.530.530.520.460.530.60氧化度4436565560硝化度3336669660燃油稀釋 %0000000000水含量%w/w0000000000.05光譜元素含量ppm(ICP)Fe23324414817618019318419913Cu2.63.34.21012131723302Pb1.22.324.54.74.14.65.45.40.4Cr1.21.81.956.666.36.36.80Mo0.50.80.51.11.111.31.51.31.2Al2.63.43.76.16.66.46.677.91.5Sn0000000000Si4.75.26.48.61.18.88.88.61.37.9添加劑元素含量ppm(ICP)Zn1366131213821431143614101424140714191339P1421152514631575135814861500146214221364Ca2345225723102551251925252538251825522262Mg365334343395363381383372372343B0.70.60.6110.910.910.5表5 800-1500小時試驗結果匯總Target Odometer km900小時1000小時1100小時1200小時1300小時1400小時1500小時取樣日期2009-6-23實驗編號QT09070600QT09070601100運動粘度mm/s215.0215.0215.114.715.2715.4716.7640運動粘度mm/s2114.4113.8113.8114.2114.8116.8118.8總堿值（以KOH計）mg/g10.119.969.799.58.958.988.41總酸值（以KOH計）mg/g2.152.242.342.451.892.432.31煙炱含量,%0.190.480.570.560.740.340.4氧化度0455789硝化度046711910燃油稀釋 %0000000水含量%w/w00.0500.050.050.050.05光譜元素含量ppm(ICP)Fe174868116122135167Cu3.76.71116202630Pb1.22.14.35.34.755.2Cr0.51.42.43.23.43.84.3Mo0.30.31.61.510.70.4Al1.94.55.777.89.811Sn0000000Si4.455.7107.89.311添加劑元素含量ppm(ICP)Zn1381136712941383132712951340P1618145013191486148012911277Ca2398249823702596244824092472Mg411385351403384347355B0.50.50.60.72.40.60.59、試驗結果分析9.1圖1 油品100運動粘度分析趨勢圖從圖1的變化趨勢曲線可以看出，整個過程中油品粘度變化趨勢符合油品使用規(guī)律，700h后最大變化率10%，遠低于3540%的警戒值，且沒有超過相應的粘度等級，表明油品具有良好的抗剪切能力。9.2圖2 油品TBN、TAN變化趨勢圖從圖2可以看出，在整個試驗過程中，TBN沒有明顯的下降（下降幅度小于2個單位），遠小于以下降50%作為換油指標的標準，TAN也幾乎沒有上升，顯示出油品良好的堿值控制能力，保證在換油時油品仍具有足夠的堿值儲備，有較好的腐蝕防止能力。9.3圖3油品氧化值、硝化值變化趨勢圖圖3的趨勢線表明，油品的氧化值、硝化值變化趨勢符合潤滑油品的衰變規(guī)律。隨著使用期限的延長，由于高溫、剪切等原因，油品存在一定的氧化現(xiàn)象，同時由于燃料竄氣等，會有一定的氧化物、硝化物生產，加速油品的老化。但整個過程中油品的氧化值、硝化值較低，并未受深度氧化，具有良好的氧化安定性。9.4圖4 油品中煙炱、水分、燃料稀釋變化趨勢從圖4的變化趨勢線中可以看出，油品中煙炱含量隨著使用期限的延長而逐漸增加，但始終維持在較低水平，遠低于5%的換油期要求，表明油品具有較好的清凈分散能力，有效防止煙炱沉積。試驗初始時燃料稀釋含量較高是因為發(fā)動機狀態(tài)不佳造成。9.5圖5 磨損金屬含量趨勢圖從圖5的磨損金屬含量趨勢線可以看出，隨著發(fā)動機運行時間的增長，油品中磨損金屬元素含量均呈上升趨勢，除Fe元素外，其它元素緩慢增加，但在整個試驗過程中，對于長換油期潤滑油來說，均屬于正常范圍（其中Si、Pb和Cu元素是重點考察的磨損元素，F(xiàn)e的換油指標較高，換油期內不影響正常的潤滑性能）低于危險含量標準，不存在異常磨損情況，說明潤滑油有較好的潤滑性能，能有效控制發(fā)動機的磨損，保護發(fā)動機正常工作。9.6圖6 添加劑元素含量趨勢圖從圖6的添加劑元素含量趨勢線可以看出，隨著發(fā)動機運行時間的增長，油品中添加劑元素含量消耗緩慢，保證了潤滑油的性能。10、試驗結論：l 使用國IV柴油（據(jù)分析柴油硫含量為72ppm），在國IV發(fā)動機上進行了三個換油期總時長達1500小時的臺架試驗l 在整個發(fā)動機試驗過程進行了全程油品性能檢測l 舊油分析顯示，整個過程中油品粘度、TBN、TAN、氧化值、添加劑元素等變化較小，表明油品未受深度氧化，具有良好的抗氧化能力，具有足夠的堿值儲備。l 油品中煙炱含量很低