(廣州能源檢測研究院，廣州 511447 )

1 前言

機油，即發(fā)動機潤滑油，能對發(fā)動機起到潤滑減磨、清潔、冷卻降溫、密封、減速等作用[1,2]。合格的機油才能降低發(fā)動機零件的磨損，延長其使用壽命[2]。低溫泵送性是潤滑油的重要性質，它受氣阻和流動限制的影響[3-6]。低溫泵送性能不好將導致潤滑油不能及時正常供油、潤滑油不能及時到達潤滑部件，致使發(fā)動機運動部件嚴重磨損[7]，國家強制性標準GB 11121-2006《汽油機油》和GB 11122-2006《柴油機油》中有規(guī)定邊界泵送溫度和低溫泵送黏度的限值。邊界泵送溫度就是能將機油連續(xù)地、充分地供給發(fā)動機油泵入口的最低溫度[8,9]。低溫泵送黏度，就是油品低溫粘度。這兩個指標都是為了防止冬天發(fā)動車輛的時候由于溫度低油流動性差引起的發(fā)動機磨損，分別采用GB/T 9171-1988(2004)《發(fā)動機油邊界泵送溫度測定法》和NB/SH/T 0562-2013《低溫下發(fā)動機油屈服應力和表觀黏度測定法》[10,11]來進行測試。這兩個試驗方法中都需要使用同一種棉線來進行測試，本文采用NB/SH/T 0562-2013《低溫下發(fā)動機油屈服應力和表觀黏度測定法》研究原裝進口棉線的替代品。

目前我們使用的棉線是由儀器廠家所提供的，一組560元，使用次數(shù)為7～8次后就需要更換，更換頻繁，成本較高，國內的棉線相同長度，價格低于1元，價格相差懸殊。而且因為該棉線為進口品，跟供應商訂貨時周期較長，會對正常的試驗時間造成影響。擬采用國內定制棉線來代替儀器廠家提供的棉線，在保證試驗數(shù)據(jù)可靠地前提下既可大量的節(jié)約成本，又能保證棉線的供應，保障正常的實驗需求。

2 材料和方法

2.1 棉線

2.1.1棉線的篩選

棉線主要成份是纖維素，纖維素是天然高分子化合物，棉纖維的表面含有脂蠟質，俗稱棉蠟，棉蠟對棉纖維具有保護作用，是棉纖維具有良好紡紗性能的原因之一，也是防止棉線起毛原因之一。國內定制的棉線，棉線不可以有彈性，用手拉扯棉線，棉線不應有明顯的伸縮性。選擇棉蠟含量高的棉線或者打蠟處理的棉線，防止棉線起毛。選擇品質好的大品牌廠家，保證供貨品質穩(wěn)定性。

2.1.2棉線的初步測試

(1)根據(jù)肉眼判斷，選擇與進口棉線粗細度相近的棉線，粗細度在15～45 tex之間，定制50種棉線；

(2)儀器廠家提供的棉線半徑為0.1mm，無其它信息，估算棉線常規(guī)的粗細度單位范圍在20～40 tex之間，所以選擇這一系列粗細度的棉線36種，進行下一步試驗。

(3)采用人工方式，拉伸不變形，無彈性，去除有彈性或變形的棉線9種，剩余27種進行下一步試驗。

(4)刮擦20次不起毛，去除20次內起毛的24種棉線，剩余3種進行下一步的試驗。

2.1.3棉線的使用原則

篩選出來后，同一品牌同一型號同一批次的棉線可以直接使用，不同品牌同一型號的棉線或者同一品牌同一型號不同一批次的棉線，在測試同一樣品后，與進口棉線相比，數(shù)據(jù)相差在允許的范圍內，可以使用；不同型號的棉線不可以使用。

2.2 儀器

儀器：CANNON小型旋轉粘度計，規(guī)格型號：CMRV-4500F，生產廠家：美國凱能儀器公司， 出廠編號：5171-A1209。

試劑：標油：N105B，原裝進口，儀器生產廠家提供的標油。

發(fā)動機油：品牌：嘉實多磁護，規(guī)格型號：SN/CF 5W-40，未使用過。

棉線：棉線1：粗細度：25tex，某品牌

棉線2：粗細度30tex，某品牌

棉線3：粗細度35tex，某品牌

原裝進口棉線

3 結果

3.1 棉線篩選

用進口棉線和實驗室定制棉線測試樣品，在試驗過程中篩選出適合的棉線替代進口棉線。具體方法如下：

a選擇合適的測試樣品；

b確定測試溫度；

c選擇合適的棉線并對棉線進行編號；

d測試9次；

e從9次的測試數(shù)據(jù)中篩選合適的棉線。

3.1.1測試溫度的確定

GB11121-2006《汽油機油》只規(guī)定到SL的低溫泵送黏度的測試溫度，對于更高級別的SM/SN的測試溫度并沒有做出規(guī)定。實驗按照與SN最相近的級別SL來選擇測試的溫度。SN 5W-40測試溫度參照SL5W-40定為-35℃。

GB11122-2006《柴油機油》規(guī)定CF 5W-40的低溫泵送黏度的測試溫度為-35℃。

綜上所述，對于復合型號的汽油機油/柴油機油SN/CF 5W-40，測試的溫度定為-35℃。

3.1.2對棉線代號的說明

1號線：新的進口棉線；

2號線：使用過2～3次的進口棉線；

3號線：國產棉線1；

4號線：國產棉線2；

5號線：國產棉線3；

6號線：國產棉線1；

7號線：國產棉線1；

8號線：國產棉線2；

9號線：國產棉線3。

3.1.3棉線測試數(shù)據(jù)重復性限及再現(xiàn)性限

根據(jù)NB/SH/T 0562-2013《低溫下發(fā)動機油屈服應力和表觀黏度測定法》未使用過的發(fā)動機油，表觀黏度重復性、再現(xiàn)性見表1。

表1 未使用過的發(fā)動機油表觀黏度重復性和再現(xiàn)性

X為兩次試驗結果的平均值，兩次試驗結果之差不應大于表中數(shù)據(jù)。

3.1.4棉線第1次使用的測試結果

表2、表3、表4為第1次使用，不同棉線的測試數(shù)據(jù)、平均值及不同棉線的測試數(shù)據(jù)平均值相對進口棉線平均值的重復性。

表2 第1次使用，不同棉線的測試數(shù)據(jù)

表3 第1次使用，不同棉線的測試數(shù)據(jù)的平均值

表4 第1次使用，不同棉線的測試數(shù)據(jù)平均值相對進口棉線平均值的重復性

從表2、3、4的數(shù)據(jù)可以看出棉線1、棉線2、棉線3的測試數(shù)據(jù)與原裝進口棉線的測試數(shù)據(jù)全部在重復性限范圍內，符合標準要求。證明所選的棉線是合適的。由于使用過的棉線沾上了人手的油脂，測得的數(shù)據(jù)會跟新的棉線相比會小一些。所以新的原裝進口棉線測試數(shù)據(jù)大于使用過的原裝進口棉線測試數(shù)據(jù)。棉線2、3的數(shù)據(jù)與原裝進口棉線極為接近。棉線1的數(shù)據(jù)偏大。

3.1.5使用8次后的實驗結果

進行下一步實驗。測試8次后的實驗數(shù)據(jù)及平均值見表5、表6，重復性見表7。

表5 使用8次之后，不同棉線的測試數(shù)據(jù)

表6 使用8次后，不同棉線的測試數(shù)據(jù)的平均值

表7 使用8次后，不同棉線的測試數(shù)據(jù)平均值相對進口棉線平均值的重復性

從表5、6、7的數(shù)據(jù)可以看出，經過8次使用，棉線1、棉線2、棉線3的測試數(shù)據(jù)與原裝進口棉線的測試數(shù)據(jù)全部在重復性限范圍內，符合標準要求。棉線2、3的數(shù)據(jù)與原裝進口棉線最為接近。

3.1.69次測試結果匯總(表8、表9)

表8 9次測試不同棉線的測試數(shù)據(jù)

表9 9次測試，不同棉線的測試數(shù)據(jù)相對進口棉線測試數(shù)據(jù)的重復性

從表8、表9的數(shù)據(jù)可以看出，棉線1的測試結果與其它棉線差距較大，可以舍棄。棉線2、棉線3的測試結果與進口棉線在重復性范圍內，且數(shù)據(jù)相差很小，在第9次測試的時候，測試結果與進口棉線相比仍然在合理的范圍內?？v向比較來說，從第一次到第九次的測試數(shù)據(jù)變換較小的是棉線2、棉線3，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性優(yōu)于進口棉線。所以棉線2、棉線3的的質量優(yōu)于進口棉線，可以替代進口棉線。

3.2 結論

從表2～表9的數(shù)據(jù)可以看出，國產棉線1在剛開始使用時，測得的數(shù)據(jù)最大。在使用9次之后又最小，不合適。舍棄。棉線2、棉線3是合適的棉線。用標油校準儀器，即可用新的棉線正常做數(shù)據(jù)。

從表2、表5、表8的數(shù)據(jù)可以看出，進口棉線在使用8次之后，測試得到的數(shù)據(jù)比新的進口棉線大，且新舊棉線測試得到的數(shù)據(jù)趨于一致(52400 mPa.s)。說明進口棉線在使用8次之后測得的數(shù)據(jù)有增大趨勢。

4 討論

由于國內定制的棉線是分卷售賣的，普通一卷325碼的棉線可以制成約47組試驗用棉線。相當于一組棉線的價格約0.7元人民幣，價格低廉，品質與原裝進口棉線相同。用完可以采購品牌、型號、批次相同的棉線。如無法采購到?？梢栽俅问褂帽疚牡姆椒ǎ奖愕暮Y選出合適的棉線。本方法便于操作、實用性強。

采用CANNON小型旋轉粘度計，篩選出合格的試驗用棉線。實驗成果使實驗室大量節(jié)約了金錢和時間成本。是小成本、大用途的典范。也是新時代工匠精神的體現(xiàn)。