何旭軍

摘 要：對返廠油水分離器的水分離效率重復(fù)性差進(jìn)行了分析，提出了一種新的試驗(yàn)方法。

關(guān)鍵詞：水分離效率；顆粒分析；試驗(yàn)時(shí)長

中圖分類號(hào)：U467.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-2550（2018）04-0084-04

Abstract： Analysis Water separation efficiency is poor repeatability of the Used oil-water separator， proposed a new test method

Key Words：water separation efficiency； Particle analysis； Test time

隨著客戶10萬公里發(fā)動(dòng)機(jī)的提出，對我們的油水分離器要求也越來越高，以前2萬公里要求更換的油水分離器現(xiàn)在需要滿足10萬公里的要求，在做返廠的長壽命油水分離器剩余水分離效率試驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)返廠件的水分離效率沒有重復(fù)性，而且試驗(yàn)結(jié)果差。由于是返廠件，每個(gè)樣件都是使用過的，用標(biāo)準(zhǔn)的方法顯然不合適，我們需要使用新的方法才測量。

1 返廠油水分離器油水分離影響因素研究

由于是返廠件，每個(gè)樣件使用的里程數(shù)都不一樣，不能以同一種標(biāo)準(zhǔn)來衡量產(chǎn)品的性能。那么以什么樣的方法來進(jìn)行試驗(yàn)才能夠更加科學(xué)的來評判我們產(chǎn)品的性能，我們做了一些粗淺的研究。

研究基于以下設(shè)備和試驗(yàn)材料：

油水分離試驗(yàn)臺(tái)：

適用ISO 16332-2006/SAE J1839/SAE J 1488

制造商：IFTS

表面張力儀：

適用：ISO 6889 表面活性介質(zhì)-通過液膜測定界面的張力

制造商：上海方瑞儀器有限公司

庫倫水分析儀：

適用：ISO 760 水分的測定-卡爾.費(fèi)休法

制造商：瑞士萬通

實(shí)驗(yàn)油：國VI柴油

活性劑：monoolein

1.1 濾清器里雜質(zhì)對水分離效率的影響：

壓差：由于是返廠件，壓差肯定會(huì)因?yàn)橛退蛛x器里面的雜質(zhì)而使阻力增大，壓差升高，而雖然壓差的增加會(huì)影響濾清器的效率，但是如果清除掉濾清器里面的雜質(zhì)來降低壓差做試驗(yàn)的話，雖然可能能達(dá)到提高效率，勢必會(huì)和實(shí)際情況有所差別，那么我們對返廠件的壓差不做改變。但是油水分離器里面會(huì)殘留有炭黑等一類的雜質(zhì)，由于試驗(yàn)的運(yùn)行，雜質(zhì)附著在濾紙上導(dǎo)致壓差升高，也有可能會(huì)隨著實(shí)驗(yàn)油流到下游，由于我們設(shè)備是針對于新的樣品來設(shè)計(jì)的，下游絕對濾清器是過濾油里面的水而不是過濾雜質(zhì)的，可能會(huì)對我們的設(shè)備的泵，傳感器等零件造成損壞，所以需在設(shè)備下游增加一個(gè)過濾雜質(zhì)的濾清器，那么我們選用什么樣的濾清器呢，經(jīng)過挑選，我們選擇了總成清潔度設(shè)備用的絕對濾清器，絕對濾清器后的顆粒分析見表1：我們從下游取樣200ml進(jìn)行分析，從表1顆粒分析結(jié)果可以看出，下游油樣沒有超過150μm的顆粒，清潔度比我們一般的濾清器等級都要高，不會(huì)對我們的設(shè)備有較大影響。

1.2 油的表面張力對水分離效率的影響：

油的表面張力：經(jīng)過測量國五柴油和去離子水的界面張力基本在25N/mm-28N/mm之間，而我們試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求是15 N/mm-19 N/mm，考慮到實(shí)際情況，我們按照接近實(shí)際的柴油取值，調(diào)整油水界面張力在24N/mm-28N/mm。

1.3 試驗(yàn)時(shí)間對水分離效率的影響：

試驗(yàn)時(shí)間：這個(gè)也是返廠件試驗(yàn)的重要影響因子了，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間是150min，但那時(shí)針對于新的樣件來說，對于返廠件的試驗(yàn)時(shí)間如果還和新的樣件試驗(yàn)時(shí)間一致那顯然不合適，那我們怎么來確定試驗(yàn)的時(shí)長呢，看一下以下分析：

使用我們這款長壽命產(chǎn)品的車輛油耗大概在35-40L/100Km，因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品要求是10萬公里壽命，我們?nèi)∷孔畲笾?0ppm，取油耗40L/100km，那么10萬公里需過濾油里面的水的總量為：0.00002×40L/100km×100000km=0.8L（式1）。

我們試驗(yàn)注水量為油水分離器額定流量的0.25%，此樣品的額定流量為3.1L/min，那么根據(jù)實(shí)際情況模擬，我們的試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)該定為0.8L/（3.1L/min×0.25%）=103min，（式2）。

但是我們的樣件是返廠件，每個(gè)都是已經(jīng)使用過幾萬公里的樣件，上面計(jì)算的時(shí)間明顯也不合適，假設(shè)樣件已經(jīng)使用了Xkm，那么還需要加水量為YL，見式3。

0.00002×40L/100km×（100000km-Xkm）=YL，（式3）。

試驗(yàn)時(shí)間Z為：YL/（3.1L/min×0.25%）=Zmin，（式4）綜合式3和式4，我們得出試驗(yàn)時(shí)間Z為：Z=0.8（100000-X）/775min，（式5）。

由于試驗(yàn)時(shí)間縮短，原標(biāo)準(zhǔn)取樣時(shí)間間隔為20min取一次樣，現(xiàn)在我們縮短了試驗(yàn)時(shí)間，現(xiàn)試驗(yàn)時(shí)間前30min為每5min取樣一次，每5min試驗(yàn)時(shí)間加水量相當(dāng)于汽車跑約4843km，我們約算為5000km，也就是每個(gè)返廠件樣件我們在前3萬公里的時(shí)候每隔5000km取樣一次。后面按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間每隔20min取一次（20000公里取樣一次），使用新方法得出的水分離效率見表3：

按照標(biāo)準(zhǔn)SAE J 1488-1990試驗(yàn)的水分離效率見表4：

綜合表3和表4的數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們的濾清器超過使用壽命后，水分離效率會(huì)呈直線下降，因?yàn)槲覀冊囼?yàn)要求的是測量平均水分離效率，所以勢必會(huì)拉低我們的試驗(yàn)結(jié)果，使得試驗(yàn)結(jié)果很不理想。見圖3，圖4：

2 總結(jié)

本文針對返廠的長壽命油水分離器的水分離效率影響因素做了粗淺研究，提出了一種新的試驗(yàn)方法，使得返廠件能夠有科學(xué)的驗(yàn)證方法和有效的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。對返廠件里的雜質(zhì)進(jìn)行了相應(yīng)的處理，有效的避免了雜質(zhì)進(jìn)入到下游循環(huán)對設(shè)備的損壞及對取樣的影響。對試驗(yàn)用油進(jìn)行了相關(guān)確認(rèn)，因?yàn)槠匠＼囕v使用的是市面上國V柴油，而標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)是需要使用活性劑對柴油進(jìn)行改變，為了接近實(shí)際車況，確認(rèn)了試驗(yàn)的油品。對試驗(yàn)時(shí)長和取樣間隔進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)產(chǎn)品使用的壽命不同而調(diào)整試驗(yàn)時(shí)間，科學(xué)有效的保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。新的試驗(yàn)方法大大提高了試驗(yàn)的效率和提供了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，更好協(xié)助產(chǎn)品工程師對長壽命產(chǎn)品水分離性能進(jìn)行研究。

由于資源的局限性，只針對返廠件油水分離器有上述影響因子的研究，對于實(shí)際車況的溫度，流量波動(dòng)，不同地方的燃油性能是否差異性大等因素沒有相關(guān)數(shù)據(jù)及對其進(jìn)行研究，以后希望在實(shí)際車況下能夠采集到相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更加深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]SAE J 1488-2010 分離燃油中乳化水的試驗(yàn)方法.

[2]SAE J1839-2010游離水/燃油水分離試驗(yàn)方法.

[3]ISO 16332-2006柴油機(jī)燃油濾清器油/水分離效率的評定方法.

[4]ISO 760 水份的測定——卡爾.費(fèi)休法.

[5]ISO 6889 表面活性介質(zhì)——通過液膜測定界面張力.

[6]ISO 16232-7 液體回路的清潔度-顯微鏡分析法測定顆粒.

[7]ISO 16232-10液體回路的清潔度-結(jié)果的表達(dá).