本文論述了一種新型便攜式評定發動機油分散性裝置的設計結構和原理,應用實驗證明,該裝置簡單便攜,快速準確,制成的油斑濾紙樣片,配合基于《ASTM D7899–2013在用發動機油分散性能油斑試驗標準方法》設計的內置專家系統,用于評定柴油發動機油和其它車用潤滑油的分散性非常有效,具有可靠的現場操作性。
引言:濾紙油斑測試法,是分析判斷在用潤滑油污染程度、質量衰變情況的一種現場快速測試方法,在無全套油品化驗測試手段時,能夠監測和確定換油時機12。ASTM D7899-2013《在用發動機油分散性能油斑試驗標準方法》對這種方法做了詳細規定,對濾紙油斑的培養規定也給出了嚴格的定義。圖1為該標準試驗方法過程的描述3。
圖1:ASTM D7899-2013實驗過程的描述
長達一小時以上的實驗過程和成本較高的配套操作儀器限制了這個準確度高的測試方法現場簡單便攜使用。為了克服這個弱點,我們基于ASTM D7899-2013的制樣過程規定研發了一套小巧、快速、簡單的油斑濾紙培養器,我們還基于ASTM D7899-2013的標準油斑和立標精神以及分析原則建立了一套對應的專家分析診斷系統,以實現ASTM D7899-2013標準方法的現場便攜、簡單快速可靠的應用。
一、裝置的結構設計和原理
本研究采用是廣研德孚科技發展(深圳)有限公司與深圳先波有限公司共同研制的FWT-GRTF-500型便攜式濾紙油斑快速制成裝置,其產品外型和硬件結構如圖2所示。
圖2:FWT-GRTF-500型便攜式濾紙油斑快速制成裝置
本裝置包括固體加熱浴腔、溫控裝置、超聲震蕩和顯示控制器。固體加熱浴腔用于放置油斑濾紙并烘干,烘干溫度控制為90℃-110℃,在油斑濾紙加熱烘干的同時,輔助于超聲震蕩,加速油斑濾紙表面樣油及各種雜質等向四周擴散,提高了濾紙油斑樣片的制成速度。大量的實驗數據確定了本裝置制樣時間為15分鐘4。
顯示控制器內部存儲有ASTM D7899-2013的油斑濾紙標準圖列和對應的專家分析診斷系統,實際使用時觀察制好的濾紙油斑樣片,并將其與顯示的標準圖列進行對比,找出與之對應的標準圖列即可獲得對應的判斷結果,完成對油液的分析檢測。圖3是本裝置實驗方法過程的描述。
圖3:FWT-GRTF-500型實驗方法過程描述
二、實驗和對比分析
本實驗采用多種型號的不同使用時間的在用油分別使用本研究裝置和ASTM D7899-2013標準方法制作了油斑濾紙樣片,對比ASTM D7899-2013和專家判斷系統的判斷結果。圖4是對比制樣過程圖片。
圖4:對比制樣實驗過程
圖5顯示的是三種型號不同行駛里程的的潤滑油樣采用本研究裝置和ASTM D7899-2013標準方法分別制作的油斑濾紙樣片。
圖5:第一次對比試驗油斑濾紙
本研究還針對一組不同運行時間的船用柴油機用油進行了濾紙油斑樣片制作,通過和對比標準樣片和專家分析系統得出結論和送樣到標準實驗室檢驗得出了同樣的結論,同樣證實了本裝置判斷的準確性。圖6是兩種方法分別制作的濾紙油斑樣片,表2是判斷結論。
圖6:第二次對比試驗油斑濾紙
本研究還針對第二次對比試驗的油樣送樣到標準實驗室檢驗得出了如表3所示的檢測結論,同樣證實了本裝置判斷的準確性。
三、結論
本文涉及裝置具有體積小、重量輕便于攜帶以及便于在現場環境下靈活使用,且加工成本較低,安裝、操作較為方便。遵照ASTM D7899-2013標準方法的使用經驗,以及裝置的專家系統,在車輛維修點和養護店,快速幫助車主或者維護人員判斷潤滑油品老化狀態,實現按質換油,避免養護不足帶來的潤滑故障,或過度養護帶來的資源浪費,也可幫助現場分析潤滑故障。
參考文獻
[1]GB/T7607-87《機油換油指標》
[2]GB/T8030-1987《潤滑油現場檢驗法》
[3]ASTM D7899 -2013 Standard Test Method for Measuring the Merit of Dispersancy of In-Service Engine Oils with Blotter Spot Method
[4]張峰、萬書曉等“一種便攜式濾紙油斑快速制成裝置”,潤滑油2017.08Vol,32No.4
作者:1.廣研德孚科技發展(深圳)有限公司 2.深圳市先波科技有限公司
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