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        柴油機(jī)噴油泵校泵油的研制

        2021-11-03 10:22:02郭春梅馬丙水劉銳高志斌
        石油商技 2021年5期

        郭春梅 馬丙水 劉銳 高志斌

        山東京博石油化工有限公司

        隨著我國對環(huán)境保護(hù)的日益重視,對汽車的排放要求越來越嚴(yán)格。柴油機(jī)的供油系統(tǒng)性能直接影響到汽車排放的成分[1]。而噴油泵是柴油發(fā)動機(jī)的核心部件,其技術(shù)狀態(tài)直接影響柴油發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、工作穩(wěn)定性[2]。柴油機(jī)噴油泵校泵油是油嘴油泵行業(yè)作為柴油機(jī)噴油泵的流量校驗(yàn)以及噴油嘴的密封噴霧試驗(yàn)時(shí)的設(shè)備標(biāo)定專用油[3]。柴油機(jī)噴油泵校準(zhǔn)后一般不清洗,且在正常情況下存放一年期間,仍然具備正常的性能。各造泵廠、修泵廠在噴油泵調(diào)試時(shí),一般選用0號輕柴油作為校準(zhǔn)油或是采用國外價(jià)格較高的進(jìn)口噴油泵校泵油。但隨著儲存時(shí)間的延長,0號輕柴油的酸值會增加,從而縮短了噴油泵的封存期,還會導(dǎo)致膠質(zhì)的產(chǎn)生或使泵的零部件銹蝕。因此,如何為客戶提供一種更加優(yōu)質(zhì)的柴油機(jī)噴油泵校泵油成為亟待解決的問題。

        研制指標(biāo)

        結(jié)合用戶對產(chǎn)品的要求,柴油機(jī)噴油泵校泵油的研制參照GB/T 8029—2010《柴油機(jī)噴油泵校泵油》中JB-2標(biāo)準(zhǔn),具體見表1。

        表1 柴油機(jī)噴油泵校泵油研制指標(biāo)

        研制過程

        基礎(chǔ)油的篩選

        根據(jù)指標(biāo)要求對兩種性能接近的精制低餾分基礎(chǔ)油,進(jìn)行密度、閃點(diǎn)、傾點(diǎn)等指標(biāo)考察,篩選出合適的基礎(chǔ)油,具體數(shù)據(jù)見表2。

        表2 基礎(chǔ)油理化性能分析數(shù)據(jù)

        由表1可以看出,基礎(chǔ)油B的40 ℃運(yùn)動黏度偏小,濁點(diǎn)比較高不符合技術(shù)指標(biāo)要求,基礎(chǔ)油A的各項(xiàng)理化性能均達(dá)到理化性能指標(biāo)要求,所以選擇基礎(chǔ)油A作為柴油機(jī)噴油泵校泵油的基礎(chǔ)油。

        抗磨劑的篩選

        抗磨劑是極性化合物,可以吸附在金屬表面形成一層保護(hù)膜,減少運(yùn)動時(shí)金屬零部件之間的摩擦,延長其使用壽命。通過四球摩擦試驗(yàn)機(jī)研究考察了兩種常用的抗磨劑W1和抗磨劑W2的摩擦磨損性能。具體數(shù)據(jù)見表3。四球摩擦試驗(yàn)條件:1 450 r/min,25 ℃,1 h,載荷:300 N。

        表3 抗磨性能分析數(shù)據(jù)

        由表3可以看出,當(dāng)加量劑相同時(shí),抗磨劑W1與抗磨劑W2相比其磨斑直徑和摩擦系數(shù)均較小,抗磨性能明顯優(yōu)于抗磨劑W2的抗磨性能。抗磨劑W1加劑量250 mg/kg時(shí)磨斑直徑和摩擦系數(shù)均為最小,并且與進(jìn)口校泵油樣品抗磨性能相當(dāng)。因此,選擇抗磨劑W1作為試驗(yàn)的抗磨劑,加劑量250 mg/kg。

        防銹劑的篩選

        產(chǎn)品的防銹性能是保證柴油機(jī)噴油泵正常工作的關(guān)鍵因素,柴油機(jī)噴油泵校準(zhǔn)后一般不清洗,且在正常情況下存放一年期間,仍然具備正常的性能。防銹性能評價(jià)采用GB/T 11143液相銹蝕(蒸餾水法)防銹試驗(yàn),同時(shí)也考察油品的抗腐蝕性能。選擇防銹劑R1、防銹劑R2、防銹劑R3共3種防銹劑,考察它們的防銹和抗腐蝕性能,具體數(shù)據(jù)見表4。

        由表4可以看出,防銹劑R1和防銹劑R2能起到防銹的效果,防銹劑R3防銹效果最差,但3種添加劑均擁有較好的抗腐蝕性能。當(dāng)防銹劑R1加劑量為100 mg/kg時(shí)油品無銹蝕合格,而防銹劑R2加劑量為10 mg/kg時(shí)油品無銹蝕合格。結(jié)合成本考慮,選用防銹劑R2作為試驗(yàn)的抗磨劑。

        表4 防銹和抗腐蝕性能分析數(shù)據(jù)

        氧化安定性考察

        一般用戶使用的0號輕柴油隨著儲存時(shí)間的延長,油品的酸值會增加,縮短了噴油泵的封存期,還會導(dǎo)致膠質(zhì)的產(chǎn)生或使泵的零部件銹蝕,這一切都說明油品沒有良好的氧化安定性能。因此氧化安定性能是柴油機(jī)噴油泵校泵油的至關(guān)重要性能。根據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn),抗氧劑采用T501,氧化安定性試驗(yàn)按照SH/T 0185標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行(120 ℃,48 h),考察不同加劑量對氧化安定性的影響,具體數(shù)據(jù)見表5。

        由表5可以看出,油品氧化安定性試驗(yàn)后沉淀物和總酸值都隨著抗氧劑加劑量的增加而降低,當(dāng)抗氧劑的加劑量達(dá)到0.3%時(shí),氧化安定性能滿足指標(biāo)要求。

        表5 氧化安定性測試數(shù)據(jù)

        根據(jù)添加劑的篩選和考察結(jié)果,確定了柴油機(jī)噴油泵校泵油的配方,見表6。

        表6 柴油機(jī)噴油泵校泵油配方組成

        研制產(chǎn)品與競品性能對比

        將研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油產(chǎn)品按照標(biāo)準(zhǔn)要求的測試項(xiàng)目進(jìn)行測試分析,并與進(jìn)口的柴油機(jī)噴油泵校泵油進(jìn)行性能對比,具體數(shù)據(jù)見表7。

        由表7可知,研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油產(chǎn)品與進(jìn)口的柴油機(jī)噴油泵校泵油相比,閃點(diǎn)較高,濁點(diǎn)更低,濕熱試驗(yàn)時(shí)間較長,氧化安定性能更為優(yōu)異,所以研制產(chǎn)品具有良好的低溫性、防銹性和抗氧化能力。

        表7 研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油與進(jìn)口產(chǎn)品性能對比分析

        應(yīng)用情況

        研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油在專業(yè)生產(chǎn)柴油機(jī)配件的山東濟(jì)南某機(jī)械設(shè)備有限公司進(jìn)行使用。據(jù)用戶反映:在柴油機(jī)噴油泵的供油正時(shí)檢查調(diào)整過程中,噴油泵供油量準(zhǔn)確,無氣泡,單缸供油時(shí)間調(diào)整正常,油品潤滑性能良好,且無毒無刺激性氣味。校準(zhǔn)好的柴油機(jī)噴油泵在封存放10個(gè)月后銷售,柴油機(jī)噴油泵沒有發(fā)生任何銹蝕的情況,設(shè)備光潔如新,運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好。由此證明,研制的柴油機(jī)噴油泵校泵油擁有良好的抗氧化性能和防銹性能。

        結(jié)論

        ☆通過對基礎(chǔ)油、抗磨劑、防銹劑、抗氧劑的篩選和配伍優(yōu)化,研制得到了符合GB/T 8029—2010《柴油機(jī)噴油泵校泵油》中JB-2標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)噴油泵校泵油產(chǎn)品。

        ☆該產(chǎn)品的閃點(diǎn)較高,達(dá)到105 ℃,存放和使用過程中更安全;濁點(diǎn)很低,達(dá)到-38 ℃,使用環(huán)境溫度更廣泛。

        ☆產(chǎn)品具有優(yōu)異的防銹性能(濕熱試驗(yàn)可達(dá)7 d)和優(yōu)異的抗氧化性能(氧化安定性優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品),因此柴油機(jī)噴油泵調(diào)試完成后不需清洗,短時(shí)間內(nèi)存放不會銹蝕,不但可以用于柴油機(jī)噴油泵的調(diào)試、校驗(yàn)和標(biāo)定,同時(shí)具有調(diào)試前清洗和調(diào)試后短期防銹的功能。

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