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文檔簡介

ICS30.020

T40

團體標準

T/CSAEXXXXX—2024

商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試

CA6DM3法

Standardtestmethodforfueleconomyevaluationofheavy-dutyvehicle

engineoilsinCA6DM3engine

(征求意見稿)

在提交反饋意見時,請將您知道的該標準所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。

2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實施

中國汽車工程學會發(fā)布

T/CSAEXXXXX—XXXX

目次

前言..............................................................................................................................................................II

1范圍...................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件...............................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.......................................................................................................................................................1

4方法概述...........................................................................................................................................................2

5試驗條件...........................................................................................................................................................2

6試驗程序和方法...............................................................................................................................................5

附錄A(規(guī)范性)測試預備階段的操作規(guī)程.......................................................................................8

附錄B(資料性)試驗報告...................................................................................................................9

I

T/CSAEXXXXX—XXXX

商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試CA6DM3法

1范圍

本文件描述了商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試的試驗條件、試驗程序和方法。

本文件適用于5W-30、10W-30、10W-40、15W-40、20W-50黏度級別的柴油商用車發(fā)動機潤滑油,

也適用于其他與柴油商用車發(fā)動機潤滑油相關(guān)的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T265石油產(chǎn)品運動黏度測定法和動力黏度計算法

GB/T1995石油產(chǎn)品黏度指數(shù)計算法

GB/T11140石油產(chǎn)品硫含量的測定波長色散X射線熒光光譜法

GB/T17476潤滑油和基礎(chǔ)油中多種元素的測定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

GB17691-2018重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)

GB/T18297汽車發(fā)動機性能試驗方法

SH/T0251石油產(chǎn)品堿值測定法(高氯酸電位滴定法)

NB/SH/T0703潤滑油在高溫高剪切速率條件下表觀黏度的測定多重毛細管黏度計法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

參比油referenceoil

已知其性能特性的發(fā)動機潤滑油,標定試驗臺架和校準樣品油測試結(jié)果時作為比較的基準。

3.2

樣品油candidateoil

需要通過試驗來評價其性能的發(fā)動機潤滑油。

1

T/CSAEXXXXX—XXXX

3.3

清洗油detergentoil

對于發(fā)動機潤滑油路具有清潔作用的專用潤滑油。

4方法概要

將參比油和樣品油在發(fā)動機臺架上按照相同的流程進行循環(huán)測試,該循環(huán)測試采用GB17691-2018

附件CJ規(guī)定的WHTC循環(huán)。通過對比樣品油與參比油在循環(huán)測試中獲得的燃油消耗量,計算樣品油對

發(fā)動機的節(jié)能率。

5試驗條件

5.1試驗室環(huán)境

5.1.1環(huán)境溫度:23℃±5℃。

5.1.2相對濕度:50%±5%。

5.1.3大氣壓力:101kPa±3kPa。

5.2試驗發(fā)動機

5.2.1CA6DM3-50E5發(fā)動機滿足本試驗要求,其主要參數(shù)見表1。

表1試驗發(fā)動機主要參數(shù)

項目參數(shù)項目參數(shù)

氣缸數(shù)6每缸氣門數(shù)4

排放水平國V排量/L12.52

額定功率/kW370額定轉(zhuǎn)速/(r/min)1800

最大扭矩/(N?m)2300最大扭矩轉(zhuǎn)速/(r/min)1000~1400

燃油類型柴油裝車潤滑油推薦黏度級別10W-40

5.2.2試驗發(fā)動機不含排氣后處理系統(tǒng),通過調(diào)節(jié)臺架排氣背壓閥將發(fā)動機額定點的排氣背壓調(diào)節(jié)到

40kPa±0.5kPa。

5.2.3對于全新試驗發(fā)動機,在試驗前按表2工況完成磨合程序。

表2磨合工況條件

轉(zhuǎn)速扭矩時間轉(zhuǎn)速扭矩時間

序號序號

r/minN?mminr/minN?mmin

180005191600150030

21000386302014001700100

3110074015211000160045

4130085015221200170060

5150090415231300175045

2

T/CSAEXXXXX—XXXX

表2磨合工況條件(續(xù))

轉(zhuǎn)速扭矩時間轉(zhuǎn)速扭矩時間

序號序號

r/minN?mminr/minN?mmin

6170082415241400170045

7160084515251600150045

8140088315261800138045

9120091515271800130090

10100090815281700135045

1190082230291500147045

121000121430301300159060

131100130030311500158145

141300145030321600150045

151500150030331700140035

161700155030341800120020

1718001300303510002005

181700140030注:累計磨合時間1200min

5.3對溫度和壓力測量部位的要求

按照GB/T18297規(guī)定的測量部位對試驗發(fā)動機的冷卻液溫度、機油溫度、排氣溫度、燃油溫度、

排氣背壓、機油壓力、曲軸箱壓力進行監(jiān)測。在試驗發(fā)動機進、排氣側(cè)機體表面分別安裝貼片溫度傳感

器,監(jiān)測機體溫度。

5.4發(fā)動機控制及測試設(shè)備

5.4.1交流電力測功機及控制系統(tǒng)

使用轉(zhuǎn)速/油門控制模式,穩(wěn)定運行發(fā)動機全部瞬態(tài)工況,扭矩測量誤差不超過發(fā)動機最大扭矩的

±1%,轉(zhuǎn)速測量誤差不超過所測值的±0.5%。優(yōu)先使用電壓信號控制油門開度,測功機應(yīng)具備倒拖功能。

發(fā)動機邊界條件參數(shù)與電子控制單元控制參數(shù)記錄頻率不低于1Hz。

5.4.2開式潤滑油恒溫控制系統(tǒng)

潤滑油溫度控制精度不超過±1℃。

5.4.3冷卻液恒溫控制系統(tǒng)

冷卻液溫度控制精度不超過±1℃。

5.4.4進氣溫度濕度壓力控制系統(tǒng)

進氣溫度控制精度不超過±1℃;濕度控制精度不超過±3%RH;壓力控制精度不超過±1kPa。

5.4.5燃油恒溫控制系統(tǒng)

燃油溫度控制精度不超過±1℃。

5.4.6中冷器恒溫系統(tǒng)

中冷后溫度控制精度為±2℃。

3

T/CSAEXXXXX—XXXX

5.4.7燃油消耗測量儀

采用質(zhì)量流量計測量燃油消耗量,測量不確定度要求不大于0.1%(k=2時)。

5.4.8直流穩(wěn)壓電源

輸出電壓范圍為24V±0.5V。

5.5試驗用燃油

采用同一批次生產(chǎn)的符合GB17691-2018附錄D要求的基準柴油。

5.6參比油

參比油的質(zhì)量等級為CI-4,黏度等級為10W-40,黏溫性能及理化性能要求見表3。

表3參比油黏溫性能及理化性能要求

序號項目要求試驗方法

1運動黏度100℃/(mm2/s)14.5~15.5GB/T265

2黏度指數(shù)145~155GB/T1995

3高溫高剪切黏度(150℃,106s-1)/(mPa?s)3.8~4.2NB/SH/T0703

4堿值(以KOH計)/(mg/g)不小于10.0SH/T0251

5鈣(質(zhì)量分數(shù))/%0.30~0.40GB/T17476

6鎂(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.05GB/T17476

7鋅(質(zhì)量分數(shù))/%不小于0.07GB/T17476

8磷(質(zhì)量分數(shù))/%0.08~0.12GB/T17476

9鉬(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.001GB/T17476

10硫(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.5GB/T11140

5.7清洗油

清洗油的黏度等級為10W-30,黏溫性能及理化性能要求見表4。

表4清洗油黏溫性能及理化性能要求

序號項目要求試驗方法

1運動黏度100℃/(mm2/s)11.0~12.5GB/T265

2黏度指數(shù)不小于140GB/T1995

3高溫高剪切黏度(150℃,106s-1)/(mPa?s)不小于3.2NB/SH/T0703

4堿值(以KOH計)/(mg/g)不小于8.0SH/T0251

5鈣(質(zhì)量分數(shù))/%不小于0.10GB/T17476

6鎂(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.05GB/T17476

7鋅(質(zhì)量分數(shù))/%不小于0.07GB/T17476

8磷(質(zhì)量分數(shù))/%0.08~0.09GB/T17476

9鉬(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.001GB/T17476

10硫(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0.5GB/T11140

4

T/CSAEXXXXX—XXXX

6試驗程序和方法

6.1發(fā)動機臺架試驗程序

6.1.1在試驗發(fā)動機臺架上,按照以下順序?qū)⒈扔秃蜆悠酚头謩e進行測試:

a)參比油進行第一次發(fā)動機臺架測試;

b)樣品油進行發(fā)動機臺架測試;

c)參比油進行第二次發(fā)動機臺架測試。

6.1.2參比油或樣品油在發(fā)動機臺架上進行一次測試的流程見圖1。

圖1發(fā)動機臺架測試流程

6.2發(fā)動機臺架試驗方法

6.2.1測試預備

在預備階段,按照附錄A的規(guī)定對試驗發(fā)動機進行預熱、潤滑油路清洗和狀態(tài)判斷。

6.2.2循環(huán)測試

6.2.2.1在發(fā)動機臺架上按照GB17691-2018附件CJ的規(guī)定對潤滑油進行WHTC循環(huán)測試。每一循

5

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環(huán)測試的發(fā)動機各邊界條件控制要求:冷卻液出口溫度為85℃±2℃;進氣溫度為25℃±2℃:中冷

后溫度為45℃±2℃。

6.2.2.2在每一循環(huán)測試結(jié)束后,讀取該循環(huán)測試過程中燃油消耗儀顯示的油耗累積值,結(jié)果精確到

0.01g。

6.2.2.3按6.2.2.1~6.2.2.2重復進行下一次循環(huán)測試,直至第五次循環(huán)測試結(jié)束。

6.2.2.4按照GB/T18297的規(guī)定,做發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)記錄。

6.2.2.5按公式(1)計算每一循環(huán)的燃油消耗量:

?

?=?...............................................................................(1)

?

式中:

Q——每一循環(huán)的燃油消耗量,單位為克每千瓦時(g/kW?h);

Gf——每一循環(huán)的油耗累積值,單位為克(g);

W——每一循環(huán)的發(fā)動機實際功率積分值,單位為千瓦時(kW?h)。

6.2.3循環(huán)測試結(jié)果重復性判定

根據(jù)后四次循環(huán)的燃油消耗量結(jié)果做循環(huán)測試結(jié)果重復性判定。當四次結(jié)果的相對標準偏差在

0.10%以內(nèi)時,判定重復性滿足要求;當超出該范圍時,判定重復性不滿足要求,應(yīng)在排查問題后,重

新對該潤滑油進行發(fā)動機臺架測試,直至滿足要求。

6.2.4潤滑油燃油消耗量結(jié)果計算

計算后四次循環(huán)的燃油消耗量測試結(jié)果的平均值,作為被測潤滑油本次測試獲得的燃油消耗量的有

效值。

6.3發(fā)動機臺架穩(wěn)定性判定

6.3.1在參比油和樣品油按照6.1.1的順序完成全部發(fā)動機臺架測試后,以參比油兩次測試獲得的燃油

消耗量結(jié)果一致性判定發(fā)動機臺架穩(wěn)定性。當?shù)诙闻c第一次結(jié)果的相對偏差在±0.15%以內(nèi)時,判定

發(fā)動機臺架穩(wěn)定性滿足要求;當超出該范圍時,判定發(fā)動機臺架穩(wěn)定性不滿足要求。

6.3.2如發(fā)動機臺架穩(wěn)定性判定不滿足要求,應(yīng)在排查問題后,重新將參比油和樣品油按照6.1.1的順

序完成全部發(fā)動機臺架測試,再按照6.3.1進行發(fā)動機臺架穩(wěn)定性判定,直至穩(wěn)定性滿足要求。

6.4樣品油對發(fā)動機的節(jié)能率計算

按公式(2)計算樣品油對發(fā)動機的節(jié)能率:

Q-(QQ)/2

CR12R100%………………..(2)

(QQ)/2

RR12

式中:

η——樣品油對發(fā)動機的節(jié)能率;

6

T/CSAEXXXXX—XXXX

QC——樣品油在發(fā)動機臺架的燃油消耗量測試值,單位為克每千瓦時(g/kW?h);

QR1——參比油第一次在發(fā)動機臺架的燃油消耗量測試值,單位為克每千瓦時(g/kW?h);

QR2——參比油第二次在發(fā)動機臺架的燃油消耗量測試值,單位為克每千瓦時(g/kW?h)。

7試驗報告

試驗報告格式見附錄B。

7

T/CSAEXXXXX—XXXX

AA

附錄A

(規(guī)范性)

測試預備階段的操作規(guī)程

A.1發(fā)動機預熱

在發(fā)動機臺架上運行轉(zhuǎn)速1400r/min、扭矩500N?m的穩(wěn)定工況,直至發(fā)動機狀態(tài)滿足以下條件:

循環(huán)測試起點潤滑油溫度為85℃±2℃,冷卻液出口溫度為85℃±2℃。

A.2潤滑油路清洗

A.2.1潤滑油路清洗流程

使用清洗油對潤滑油路連續(xù)清洗兩次后,再使用待測潤滑油對潤滑油路連續(xù)清洗兩次。最后一次清

洗結(jié)束后,加入42L待測潤滑油。

A.2.2潤滑油路清洗方法

在發(fā)動機油底殼放油螺栓處放出全部舊油,放油時間約為30min。更換機油濾清器,加入42L新

油,加注至發(fā)動機油標尺上限。運行試驗發(fā)動機,至冷卻液出口溫度及潤滑油溫度達到80℃,停車;

均勻轉(zhuǎn)動曲軸,在1min內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動曲軸一圈,再繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)至第一缸上止點。

A.3發(fā)動機狀態(tài)判斷

A.3.1在試驗發(fā)動機臺架上使用待測潤滑油依據(jù)GB/T18297進行總功率試驗。

A.3.2通過對比總功率試驗獲得的不同轉(zhuǎn)速下的校正有效扭矩與該試驗發(fā)動機的測試經(jīng)驗值,判斷發(fā)

動機工作狀態(tài)是否正常,如全部測試結(jié)果與經(jīng)驗值相對偏差不超過±1.5%,則判定發(fā)動機工作狀態(tài)滿足

要求;如超過該范圍,則判定發(fā)動機工作狀態(tài)不滿足要求,需檢查試驗發(fā)動機狀態(tài),直至滿足要求。

8

T/CSAEXXXXX—XXXX

附錄B

(資料性)

試驗報告

商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試

(CA6DM3法)

樣品名稱:

樣品型號:

樣品編號:

委托單位:

試驗日期:

報告發(fā)布日期:

XXXX試驗機構(gòu)

9

T/CSAEXXXXX—XXXX

檢驗結(jié)論

樣品名稱商標

型號檢驗類別委托檢驗

委托單位

生產(chǎn)單位

送樣者收樣日期

檢樣數(shù)量生產(chǎn)日期

檢驗依據(jù)檢驗項目

結(jié)

/

結(jié)簽發(fā)日期:

備注

批準:審核:主檢:

10

T/CSAEXXXXX—XXXX

11

T/CSAEXXXXX—XXXX

方法概要

將參比油和樣品油在發(fā)動機臺架上按照相同的流程進行循環(huán)測試,該循環(huán)測試規(guī)定的試驗發(fā)動機轉(zhuǎn)

速、扭矩、冷卻液出口溫度及油底殼潤滑油溫度條件與裝有同型號發(fā)動機的整車進行GB/T19233所述的

全球統(tǒng)一輕型車輛測試循環(huán)(WLTC)時的條件一致。通過對比樣品油與參比油在循環(huán)測試中獲得的燃

油消耗量,計算樣品油對發(fā)動機的節(jié)能率。

試驗結(jié)果

被測潤滑油燃油消耗量/平均值/相對標準R2與R1樣品油對發(fā)動

試驗序號

名稱及編號(g/kw?h)(g/kw?h)偏差RSD相對偏差機的節(jié)能率

1

2

參比油(R1)3

4

平均值

1

2

參比油(R2)3

4

平均值

1

2

樣品油(A)3——

4

平均值

1.發(fā)動機臺架每輪循環(huán)測試結(jié)果重復性滿足要求的判定標準:燃油消耗量四次結(jié)

備注果的相對標準偏差RSD在0.10%以內(nèi);

2.發(fā)動機臺架穩(wěn)定性滿足要求的判定標準:R2與R1相對偏差在±0.15%以內(nèi)。

附件:試驗曲線圖、發(fā)動機臺架測試現(xiàn)場照片

12

《商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試CA6DM3法》編制說

一、工作簡況

1.1任務(wù)來源

《商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試CA6DM3法》團體標準由中國汽車工程學會批準

立項。文件號為中汽學函【2017】102號,任務(wù)號為2017-2。文件中的項目名稱原為

《車用潤滑油節(jié)能評價方法》,后經(jīng)與中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會溝通后,拆

分為《乘用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試4A15J1法》和《商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試

CA6DM3法》兩個子項目。本標準由天津索克汽車試驗有限公司、中國石化潤滑油有限

公司北京研究院牽頭,中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國重型汽車集團有限公司、中

國第一汽車集團有限公司、東風商用車有限公司、廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究

院、神龍汽車有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、雅富頓化工(蘇州)有限公司、潤英聯(lián)

(上海)添加劑有限公司、雪佛龍(中國)化工有限公司、路博潤添加劑(珠海)有限公司、

贏創(chuàng)特種化學(上海)有限公司共同起草。

1.2編制背景與目標

2018年2月6日,GB30510-2018《重型商用車燃料消耗量限值》正式發(fā)布,并于

2019年7月1日起實施,相比于GB30510-2014,各車型燃油消耗量限值均有所加嚴。

潤滑油作為發(fā)動機工作時的主要介質(zhì),對機械效率、燃油經(jīng)濟性有明顯影響,研究表明,潤滑

油對發(fā)動機節(jié)能貢獻可達1%~3%。

目前,關(guān)于潤滑油對整車或發(fā)動機節(jié)能性評價才采用的方法主要包括整車測試和發(fā)動機臺

架測試兩類。

(1)整車測試

整車測試以車輛作為評價裝置,運行油耗法規(guī)指定的測試循環(huán),考察潤滑油對整車燃油經(jīng)

濟性影響。其優(yōu)點是可反映出潤滑油對整車實際應(yīng)用的燃油經(jīng)濟性影響,然而由于試驗室測試

設(shè)備及環(huán)境、駕駛員操作、傳動系統(tǒng)總機械效率、輪胎、蓄電池電壓等變量因素影響,測試結(jié)

果重復性誤差較大,難以體現(xiàn)不同潤滑油對整車油耗影響的差異,因此尚無關(guān)于潤滑油在整車

上應(yīng)用的節(jié)能效果評價方法。

(2)發(fā)動機臺架測試

發(fā)動機臺架測試因邊界條件可控,測試結(jié)果具有較高的重復性,適用于潤滑油節(jié)能評價。

當前發(fā)動機臺架測試方法主要包括穩(wěn)態(tài)工況點燃油經(jīng)濟性測試和瞬態(tài)循環(huán)燃油經(jīng)濟性測試。穩(wěn)

態(tài)工況點燃油經(jīng)濟性測試則是在發(fā)動機點火狀態(tài)下,獲得應(yīng)用不同潤滑油在特定工況下燃油消

耗率結(jié)果差異,進而考察潤滑油對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性影響。

綜上所述,本標準借鑒國內(nèi)外測試經(jīng)驗,采用發(fā)動機臺架運行與重型商用車排放一致的

WHTC測試循環(huán),進行潤滑油對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的影響評價。編制目的是為汽車OEM、潤滑

油公司及潤滑油添加劑公司提供一種能夠直接獲得整車進行WHTC燃油消耗法規(guī)測試時,不同

潤滑油對整車油耗影響差異的評價方法。該方法有望對規(guī)范節(jié)能型潤滑油市場,推動節(jié)能型潤

滑油產(chǎn)業(yè)發(fā)展有促進作用,同時可為我國能源節(jié)約做出貢獻。

1.3主要工作過程

1.3.1預研階段

2016年至2017年,天津索克汽車試驗有限公司就商用車潤滑油對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性影響

評價方法與美國西南研究院進行了深入的技術(shù)交流,從中識別了對測試結(jié)果產(chǎn)生影響的關(guān)鍵變

量,為評價方法開發(fā)做出了前期準備。

1.3.2立項階段

1

本標準《商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試CA6DM3法》與《乘用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試

4A15J1法》兩個項目共同進行,立項之后的工作進度情況匯總見表1。

表1:工作進度情況匯總

《乘用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試4A15J1《商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能測試

法》CA6DM3法》

周期內(nèi)容周期內(nèi)容

2017年11月~2018確定總體方法驗證2019年3月~2019確定總體方法驗證

年5月實施方案年5月實施方案

2018年6月~2019神龍汽車EB2發(fā)動2019年5月~2019重汽D10.38發(fā)動機

年2月機試驗驗證年10月試驗驗證

2019年6~至2019廣汽4A15J1發(fā)動2019年12月~2020一汽解放CA6DM3-

年11月機驗證年6月50E5發(fā)動機驗證

2020年7月~2023標準初稿編制及審2020年7月~2023標準初稿編制及審

年12月議年12月議

向中國汽車工程學向中國汽車工程學

2024年1月會提交標準征求意2024年1月會提交標準征求意

見稿見稿

2017年11月~2018年5月,確定總體方法驗證實施方案

2017年11月12日,在天津召開標準啟動會,會議上初步明確了標準編制工作方案計劃,

包括標準方法討論及確定、方法科學性驗證;確立了標準編制工作組成員,包括主機廠,潤滑

油公司,添加劑公司及測試機構(gòu)。

2018年3月8日,在北京召開標準工作組會議,明確測試方法流程。為迎合未來油耗法規(guī)

要求,會議決定選用WHTC循環(huán)作為測試循環(huán),同時考慮C-WTVC循環(huán)作為備用循環(huán),并選

取了重汽D10.38發(fā)動機和一汽CA6DM3-50E5發(fā)動機作為試驗樣機,同時對驗證過程使用的潤

滑油,燃油等細節(jié)以及相關(guān)注意事項進行了說明。

2018年4月~2018年5月,編制了驗證試驗實施方案。

2019年5月至2019年10月,進行重汽D10.38發(fā)動機試驗驗證

2019年12月至2020年6月,進行一汽解放CA6DM3-50E5發(fā)動機驗證

2020年7月~2023年12月,標準初稿編制及審議

2020年7月~2020年11月,進行了標準初稿編制工作。

2020年11月~2020年12月,征集了主要參編單位的意見,根據(jù)反饋意見對標準文本修改

后,向中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會提交標準文本。

2021年5月,根據(jù)審查會反饋意見修改了標準文本,再次向中國汽車工程學會燃料與潤

滑油分會提交,分會將標準文本向?qū)<医M成員進行了意見征集。

2021年8月,根據(jù)中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會的反饋意見對標準文本進行了修

改,重新向中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會提交。

2021年10月,中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會在銀川組織召開了標準審查會(第

一次審查會)。

2022年3月,根據(jù)審查會反饋意見修改了標準文本,再次向中國汽車工程學會燃料與潤

滑油分會提交。分會反饋修改意見,要求在標準中指定某一試驗發(fā)動機型號作為標準化

2

的試驗發(fā)動機。

2022年4月~2022年10月,經(jīng)過多輪工作組內(nèi)討論,決定從經(jīng)過試驗驗證的兩臺發(fā)

動機重汽D10.38發(fā)動機和一汽解放CA6DM3-50E5發(fā)動機中選取一汽解放CA6DM3-50E5發(fā)

動機作為試驗標準機。

2023年1月~3月,修改標準文本,再次向中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會提交。

2023年10月,中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會在洛陽組織召開了標準審查會(第

二次審查會)。

2023年11月,根據(jù)審查會反饋意見修改了標準文本,再次向中國汽車工程學會燃料與

潤滑油分會提交。

2023年12月,中國汽車工程學會燃料與潤滑油分會向中國汽車工程學會總會轉(zhuǎn)交

該標準文本。中國汽車工程學會總會反饋了修改意見。

2024年1月,向中國汽車工程學會總會提交標準征求意見稿

2024年1月,根據(jù)中國汽車工程學會總會反饋的修改意見修改了標準文本,形成了

征求意見稿,向中國汽車工程學會提交標準征求意見申請。

二、標準編制原則和主要內(nèi)容

2.1標準制定原則

在充分總結(jié)和比較了國內(nèi)外相關(guān)測試方法,標準的基礎(chǔ)上,并結(jié)合工作組成員內(nèi)部的相關(guān)

經(jīng)驗,提出該方法標準。

2.1.1通用性原則

本文件適用于5W-30、10W-30、10W-40、15W-40、20W-50黏度級別的柴油商用車發(fā)動機

潤滑油,也適用于其他與柴油商用車發(fā)動機潤滑油相關(guān)的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品,通用性高。

2.1.2指導性原則

本方法采用發(fā)動機臺架測試方式,充分識別變量因素影響,利用發(fā)動機臺架測試邊界條件

可控的優(yōu)勢,經(jīng)過近兩年的發(fā)動機臺架驗證,積累了充分的驗證經(jīng)驗,所形成的評價方法可直

接服務(wù)于OEM。

2.1.3協(xié)調(diào)性原則

本標準提出的方法與目前乘用車發(fā)動機潤滑油產(chǎn)品相關(guān)的國家標準中的方法協(xié)調(diào)統(tǒng)一、互

不交叉。當前國內(nèi)在該方面標準屬于空白,本標準僅作為一種新方法對目前使用的方法進行補

充。

2.1.4兼容性原則

本標準提出的測試方法充分考慮了當前和未來預期的商用車潤滑油技術(shù)水平以及國內(nèi)測試

試驗室能力,具有普遍適用性。

2.1.5規(guī)范性原則

本文件嚴格按照GB1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》

的規(guī)則進行編制。

2.2標準主要技術(shù)內(nèi)容

本標準共分為6章,規(guī)定了商用車發(fā)動機潤滑油節(jié)能評價方法的術(shù)語和定義、試驗條件、

試驗程序和方法,并結(jié)合標準編制過程中的驗證情況,形成規(guī)范性附錄,對測試預備階段的操

作規(guī)程,以及循環(huán)測試中發(fā)動機測功機及邊界條件的的設(shè)定規(guī)范做了規(guī)定。

(1)術(shù)語和定義:規(guī)定了參比油、樣品油、清洗油的定義。其中參比油和樣品油的定義分

別參考了NB/SH/T6062-2022《柴油機油綜合性能的評定CA6DM3法》中對參比油和試驗油的

定義;由于未見其他標準中涉及與清洗油相關(guān)的產(chǎn)品的使用,本標準中對清洗油作了原創(chuàng)定義。

(2)方法概要:參考了眾多標準,其中均有對方法概要的描述,為便于對本標準的試驗方

法作快速的理解,在本標準中也對方法作了概要性描述。

(3)試驗條件:

3

1)試驗室環(huán)境:對環(huán)境溫度、濕度、氣壓作了規(guī)定。

2)試驗發(fā)動機:規(guī)定了CA6DM3-50E5發(fā)動機滿足本試驗要求,用表格的形式對試驗發(fā)動

機主要參數(shù)進行了展示。規(guī)定了試驗發(fā)動機不含排氣后處理系統(tǒng),發(fā)動機排氣背壓狀態(tài)確認是

通過調(diào)節(jié)臺架排氣背壓閥將發(fā)動機額定點的排氣背壓調(diào)節(jié)到規(guī)定值。同時規(guī)定對于全新試驗發(fā)

動機,在試驗前應(yīng)完成磨合程序,標準中了給出的磨合工況依據(jù)NB/SH/T6062-2022《柴油機油

綜合性能的評定CA6DM3法》。

3)對溫度和壓力測量部位的要求:按照GB/T18297規(guī)定的測量部位對試驗發(fā)動機的冷卻

液溫度、機油溫度、排氣溫度、燃油溫度、排氣背壓、機油壓力、曲軸箱壓力進行監(jiān)測。另外,

為監(jiān)測發(fā)動機機體溫度(發(fā)動機起始狀態(tài)的邊界條件之一),在試驗發(fā)動機進、排氣側(cè)機體表

面還需分別安裝貼片溫度傳感器。

4)發(fā)動機控制及測試設(shè)備:對發(fā)動機邊界條件的關(guān)鍵參數(shù),進氣溫度、進氣濕度、進氣壓

力的控制設(shè)備和控制精度作了規(guī)定。對交流電力測功機及控制系統(tǒng)的測試精度和功能進行了規(guī)

定。同時對用于監(jiān)測的試驗發(fā)動機的冷卻液溫度、機油溫度、排氣溫度、燃油溫度、排氣背壓、

機油壓力、曲軸箱壓力的測試設(shè)備的測試精度作了規(guī)定。

5)試驗用燃油:規(guī)定了試驗中用的燃油為同一批次生產(chǎn)的符合GB17691-2018附錄D要

求的基準柴油。

6)參比油:規(guī)定了參比油的質(zhì)量等級和黏度等級,并對關(guān)鍵的黏溫性能及理化性能指標作

了規(guī)定。

7)清洗油:同參比油一樣,規(guī)定了質(zhì)量等級和黏度等級,并對關(guān)鍵的黏溫性能及理化性能

指標作了規(guī)定。清洗油涉及的關(guān)鍵黏溫性能及理化性能指標與參比油一致,差別僅在要求上。

(4)試驗程序和方法

1)發(fā)動機臺架試驗程序:參比油和樣品油在發(fā)動機臺架上輪流進行相同的測試,其中參比

油在樣品油測試前后各測一次。

2)發(fā)動機臺架試驗方法:分四個階段:第一階段為測試預備:每進行一輪臺架測試,需要

先進行發(fā)動機的預熱、潤滑油路清洗和發(fā)動機狀態(tài)判斷,發(fā)動機狀態(tài)判斷符合要求后測試預備

完成,進入第二階段正式循環(huán)測試。正式循環(huán)測試需測試至少五次,計算每一循環(huán)的燃油消耗

量。第三階段為循環(huán)測試結(jié)果重復性判定階段,以后四次循環(huán)的燃油消耗量結(jié)果做循環(huán)測試結(jié)

果重復性判定。第四階段為潤滑油燃油消耗量結(jié)果計算階段,以后四次循環(huán)的燃油消耗量結(jié)果

作為被測潤滑油本次測試獲得的燃油消耗量的有效值。

3)發(fā)動機臺架穩(wěn)定性判定:在參比油和樣品油按照規(guī)定順序完成全部發(fā)動機臺架測試后,

以參比油前后兩次測試獲得的燃油消耗量結(jié)果一致性判定發(fā)動機臺架穩(wěn)定性。發(fā)動機臺架穩(wěn)定

性滿足要求,才可保證樣品油與參比油結(jié)果對比差異的可靠性。

4)樣品油對發(fā)動機的節(jié)能率計算:將樣品油在發(fā)動機臺架的燃油消耗量測試值與參比油兩

次在發(fā)動機臺架的燃油消耗量測試值的平均值作對比,獲得的相對偏差值即為樣品油相當于參

比油對發(fā)動機的節(jié)能率。

(5)試驗報告:展示了試驗記錄和數(shù)據(jù)計算的基本樣式。

2.3關(guān)鍵技術(shù)問題說明

本標準方法涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題如下:

本方法充分識別了不同變量因素對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性影響,規(guī)范了試驗樣機的穩(wěn)定性要求

及正式測試過程中發(fā)動機冷卻液溫度、潤滑油溫度、進氣溫度、中冷后溫度等變量,保證測試

結(jié)果的重復性及可區(qū)分性。

潤滑油測試準備內(nèi)容。本標準潤滑油測試前準備工作包括發(fā)動機預熱、潤滑油路清洗和發(fā)

動機狀態(tài)確認,其中發(fā)動機狀態(tài)確認采用總功率方式進行,對試驗樣機提出了穩(wěn)定性要求;同

時規(guī)定了潤滑油路清洗的流程及次數(shù),根據(jù)工作組驗證結(jié)果,為充分進行潤滑油路清洗,降低

殘留潤滑油對測試結(jié)果影響,需進行4次沖洗,本標準規(guī)定了4次潤滑油路沖洗;對于待測潤

4

滑油加注量進行了明確的規(guī)定。

試驗用燃油規(guī)定。為排除試驗用燃油對測試結(jié)果的影響,本標準規(guī)定了對于同一組潤滑油

的燃油經(jīng)濟性評價時,需要采用同一批次且滿足GB17691-2018要求的基準柴油。

測試結(jié)果可靠性評價。本標準規(guī)定,對于同一潤滑油測試,燃油消耗量測試結(jié)果相對標準

差不大于0.1%。

2.4標準主要內(nèi)容的論據(jù)

車用潤滑油對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性影響一般不超過1%~3%,需要較高的測試精度來區(qū)分不

同潤滑油對燃油經(jīng)濟性的影響。

整車測試因試驗室測試設(shè)備及環(huán)境、駕駛員操作、傳動系統(tǒng)總機械效率、輪胎、蓄電池電

壓等變量因素影響,測試結(jié)果重復性誤差較大,按照國家標準采用碳平衡測試方法進行油耗測

試精度要求為5%,目前試驗室測試重復性誤差基本在1%~2%,并不適用于潤滑油對燃油經(jīng)濟

性影響評價;發(fā)動機臺架測試因排除掉駕駛員操作,傳動系統(tǒng),輪胎壓力等變量因素影響,同

時發(fā)動機工況及邊界條件可控,對于穩(wěn)態(tài)測試和瞬態(tài)測試有較高的測試精度,適用于潤滑油對

燃油經(jīng)濟性影響評價,本標準采用發(fā)動機臺架測試方式進行評價。

同時為了獲得更加接近實車運行狀態(tài)下潤滑油對燃油經(jīng)濟性貢獻,同時滿足主機廠對發(fā)動

機正向開發(fā)需求,本標準與國家排放測試法規(guī)相結(jié)合,采用發(fā)動機臺架進行WHTC循環(huán)測試

方式進行評價。

在進行驗證測試過程中,工作組發(fā)現(xiàn)發(fā)動機臺架測試結(jié)果主要影響因素包括試驗樣機穩(wěn)定

性狀態(tài),潤滑油路清洗情況,循環(huán)測試邊界條件控制水平等,因此結(jié)合驗證結(jié)果,本標準對上

述因素進行了規(guī)范,盡量做到只有測試潤滑油單一變量的原則,來評估其對燃油經(jīng)濟性影響。

2.5標準工作基礎(chǔ)

工作組主要成員單位中,天津索克汽車試驗有限公司具備完備的發(fā)動機及整車軟硬件測試

能力,且積累了豐富的關(guān)于燃油經(jīng)濟性測試經(jīng)驗;工作組成員中,商用車主機廠單位提供能夠

具有普遍代表性的試驗樣機,同時對發(fā)動機狀態(tài)及測試結(jié)果可靠性確認能夠嚴格把控;潤滑油

公司及添加劑公司提供了工作經(jīng)費和測試潤滑油支持,同時貢獻了以往燃油經(jīng)濟性相關(guān)測試經(jīng)

驗,其技術(shù)及數(shù)據(jù)處理團隊對方法建立及驗證過程提供大力支持。基于上述基礎(chǔ),可確保本標

準方法具有較好的先進性、通用性、科學性和可操作性。

三、主要試驗(或驗證)情況分析

3.1試驗驗證情況概述

a)驗證試驗選取了兩臺試驗樣機,分別為D10.38和CA6DM3-50E5,具有一定的市場普

遍代表性。

b)驗證試驗選取了10W-40、15W-40和20W-50三種不同黏度級別潤滑油作為試驗樣

品,代表了當前商用車潤滑油主流黏度級別。對于每一臺試驗樣機驗證,均進行了前

期的標定測試,識別對測試結(jié)果存在影響的變量,規(guī)范試驗流程,前期標定階段測試

結(jié)果重復性誤差可控制在±0.15%區(qū)間范圍內(nèi)。

c)對于每一臺試驗樣機,均進行了同一潤滑油測試重復性評價,不同黏度級別潤滑油測

試結(jié)果可區(qū)分性評價。

d)綜合兩臺試驗樣機測試結(jié)果,判定測試方法科學可靠。

3.2試驗驗證過程及結(jié)果

重汽D10.38發(fā)動機試驗驗證

2019年5月至2019年10月,重汽D10.38發(fā)動機完成了關(guān)于WHTC循環(huán)燃油消耗率測試

驗證。對于不同粘度級別潤滑油進行燃油經(jīng)濟性測試,考察的潤滑油型號如表1,驗證結(jié)果見圖

1~圖3。

樣品編碼潤滑油型號

A15W-40

B20W-50

5

C10W-40

D1FA45W-30

D2CJ45W-30

test1test2test3test4test5

2000

1800

1600

1400

C-1

A-1

(rpm)1200

A-2

C-2

轉(zhuǎn)速1000B-1

B-2

800

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