中国重汽国IV发动机1500小时台架试验.doc

中国重汽国IV发动机1500小时台架试验柴油机油试验报告参加单位：中国重型汽车集团有限公司技术发展中心（盖章）福建莱克石化有限公司技术中心（盖章）试验时间：2009年2月至2009年7月试验地点：中国重型汽车集团有限公司技术发展中心1、概况：2009年2月至2009年7月，中国重汽使用莱克石化提供的莱克牌CI4+ 15W40（满足API CI4性能级别）对中国重汽自主研发的满足国IV排放的发动机（EGR+DPF）进行三个换油期，发动机总运行时间达1500个小时的发动机试验，并对试验进行全程油品性能检测。2、试验条件：在中国重汽技术中心发动机试验室复强试验室，发动机功率336HP，试验运行工况见表1。表1 D10国发动机台架试验运行工况工况序号转速负荷%运转时间min1怠速022最大扭矩转速10103最大扭矩转速100204怠速025额定转速25106额定转速50107额定转速75108额定转速1002091/2(最大扭矩转速+额定转速)2510101/2(最大扭矩转速+额定转速)5010111/2(最大扭矩转速+额定转速)7510121/2(最大扭矩转速+额定转速)1002013最大扭矩转速251014最大扭矩转速501015最大扭矩转速751016最大扭矩转速1002017怠速02181/2(最大扭矩转速+额定转速)2510191/2(最大扭矩转速+额定转速)5010201/2(最大扭矩转速+额定转速)7510211/2(最大扭矩转速+额定转速)1002022额定转速251023额定转速501024额定转速751025额定转速1002026怠速0227停车0121、 一个循环所用时间为5h。2、本台架耐久性运行试验一个循环（5h），换算为整车道路耐久性行驶里程数800Km(推荐)。3、试验目的：考核福建莱克石化有限公司专门为中国重汽开发的CI4+ 15W40重负荷柴油发动机油在中国重汽国IV发动机上的实际使用性能。4、判定标准结合国外同行业内长换油期润滑油认证规范，及部分试验结果，判定标准如表2所示。表2 判定标准序号项目指标试验标准1100运动粘度变化率，%25ASTM D4452碱值变化率，%下降50ASTM D28963酸值增值，mg/g2ASTM D664 、ASTM D9744烟炱含量，%55元素含量，ppmFe正常300，超过500为危险ASTM D6595ASTM E2412FTIRCu正常40，超过80为危险Al正常40，超过100为危险Cr正常20，超过80为危险Pb正常40，超过100为危险Si正常25，超过100为危险5、试验发动机：中国重汽自主研发的满足国IV排放的发动机，使用燃料为国IV柴油（据分析柴油硫含量为72ppm）。6、试验油品及试验内容：1、福建莱克石化有限公司提供的莱克牌CI-4+ 15W-40重负荷柴油发动机油。2、试验开始时间为2009年2月，共进行三个换油期，发动机运行时间分别为300小时、500小时、700小时，发动机总运行时间达1500小时的发动机台架试验。7、油品检测单位：中国重汽委托上海润凯油液检测中心检测。8、试验结果汇总： 表3 0-300小时试验结果汇总Target Odometer km排放前）磨合后50小时100小时150小时200小时240小时269小时300小时后清洗300小时取样日期02-2302-2304-03实验编号100运动粘度mm/s215.2614.6515.1715.0814.7314.8414.7115.1414.8214.8840运动粘度mm/s2116.8114.20114.80113.20113.20112.3113.2114112.8116.7总碱值（以KOH计）mg/g10.369.9610.3410.3110.1810.1110.0910.2110.0510.17总酸值（以KOH计）mg/g2.342.52.242.372.482.382.252.262.222.32烟炱含量,%0.000.00.000.120.220.270.360.410.410.05氧化度312.044747763硝化度02.003535550燃油稀释 %3.562.23.382.842.2000000水含量%w/w0.050.00.000.00.100000光谱元素含量ppm(ICP)Fe5.416.011.022.035.05366769117Cu2.815.0152122232324234Pb1.76.63.75.66.26.45.97.56.81.4Cr0.10.60.50.90.71.21.51.68.91.4Mo1.11.10.20.80.30.90.81.20.51.2Al1.44.71.82.53.24.43.94.35.52.1Sn0.00.00.00.0000000Si6.95.84.45.25.97.46.77.298.2添加剂元素含量ppm(ICP)Zn15181300.014381565141714651515154114221333P14591310.013981488146314741548155815821392Ca25332971.023212522245525772619267524342182Mg30455.028932132345344357323336B0.90.90.90.80.70.810.90.80.8表4 300-800小时试验结果汇总Target Odometer km400小时450小时500小时570小时650小时700小时740小时770小时800小时800小时清洗后取样日期5-145-175-19实验编号100运动粘度mm/s214.9415.1614.8814.9615.0814.914.9414.7615.2415.1640运动粘度mm/s2114.2113.1113.2112.3111.7111.6111.2112.2112.4117.2总碱值（以KOH计）mg/g10.1810.2210.239.939.899.819.899.599.4810.25总酸值（以KOH计）mg/g2.52.352.322.462.392.432.32.662.532.27烟炱含量,%0.260.340.380.530.530.520.460.530.60氧化度4436565560硝化度3336669660燃油稀释 %0000000000水含量%w/w0000000000.05光谱元素含量ppm(ICP)Fe23324414817618019318419913Cu2.63.34.21012131723302Pb1.22.324.54.74.14.65.45.40.4Cr1.21.81.956.666.36.36.80Mo0.50.80.51.11.111.31.51.31.2Al2.63.43.76.16.66.46.677.91.5Sn0000000000Si4.75.26.48.61.18.88.88.61.37.9添加剂元素含量ppm(ICP)Zn1366131213821431143614101424140714191339P1421152514631575135814861500146214221364Ca2345225723102551251925252538251825522262Mg365334343395363381383372372343B0.70.60.6110.910.910.5表5 800-1500小时试验结果汇总Target Odometer km900小时1000小时1100小时1200小时1300小时1400小时1500小时取样日期2009-6-23实验编号QT09070600QT09070601100运动粘度mm/s215.0215.0215.114.715.2715.4716.7640运动粘度mm/s2114.4113.8113.8114.2114.8116.8118.8总碱值（以KOH计）mg/g10.119.969.799.58.958.988.41总酸值（以KOH计）mg/g2.152.242.342.451.892.432.31烟炱含量,%0.190.480.570.560.740.340.4氧化度0455789硝化度046711910燃油稀释 %0000000水含量%w/w00.0500.050.050.050.05光谱元素含量ppm(ICP)Fe174868116122135167Cu3.76.71116202630Pb1.22.14.35.34.755.2Cr0.51.42.43.23.43.84.3Mo0.30.31.61.510.70.4Al1.94.55.777.89.811Sn0000000Si4.455.7107.89.311添加剂元素含量ppm(ICP)Zn1381136712941383132712951340P1618145013191486148012911277Ca2398249823702596244824092472Mg411385351403384347355B0.50.50.60.72.40.60.59、试验结果分析9.1图1 油品100运动粘度分析趋势图从图1的变化趋势曲线可以看出，整个过程中油品粘度变化趋势符合油品使用规律，700h后最大变化率10%，远低于3540%的警戒值，且没有超过相应的粘度等级，表明油品具有良好的抗剪切能力。9.2图2 油品TBN、TAN变化趋势图从图2可以看出，在整个试验过程中，TBN没有明显的下降（下降幅度小于2个单位），远小于以下降50%作为换油指标的标准，TAN也几乎没有上升，显示出油品良好的碱值控制能力，保证在换油时油品仍具有足够的碱值储备，有较好的腐蚀防止能力。9.3图3油品氧化值、硝化值变化趋势图图3的趋势线表明，油品的氧化值、硝化值变化趋势符合润滑油品的衰变规律。随着使用期限的延长，由于高温、剪切等原因，油品存在一定的氧化现象，同时由于燃料窜气等，会有一定的氧化物、硝化物生产，加速油品的老化。但整个过程中油品的氧化值、硝化值较低，并未受深度氧化，具有良好的氧化安定性。9.4图4 油品中烟炱、水分、燃料稀释变化趋势从图4的变化趋势线中可以看出，油品中烟炱含量随着使用期限的延长而逐渐增加，但始终维持在较低水平，远低于5%的换油期要求，表明油品具有较好的清净分散能力，有效防止烟炱沉积。试验初始时燃料稀释含量较高是因为发动机状态不佳造成。9.5图5 磨损金属含量趋势图从图5的磨损金属含量趋势线可以看出，随着发动机运行时间的增长，油品中磨损金属元素含量均呈上升趋势，除Fe元素外，其它元素缓慢增加，但在整个试验过程中，对于长换油期润滑油来说，均属于正常范围（其中Si、Pb和Cu元素是重点考察的磨损元素，Fe的换油指标较高，换油期内不影响正常的润滑性能）低于危险含量标准，不存在异常磨损情况，说明润滑油有较好的润滑性能，能有效控制发动机的磨损，保护发动机正常工作。9.6图6 添加剂元素含量趋势图从图6的添加剂元素含量趋势线可以看出，随着发动机运行时间的增长，油品中添加剂元素含量消耗缓慢，保证了润滑油的性能。10、试验结论：l 使用国IV柴油（据分析柴油硫含量为72ppm），在国IV发动机上进行了三个换油期总时长达1500小时的台架试验l 在整个发动机试验过程进行了全程油品性能检测l 旧油分析显示，整个过程中油品粘度、TBN、TAN、氧化值、添加剂元素等变化较小，表明油品未受深度氧化，具有良好的抗氧化能力，具有足够的碱值储备。l 油品中烟炱含量很低