2024油气分离器性能测试规范

油气分离器性能测试规范

油气分离器性能测试规范内燃机用油气分离器性能试验规范1范围本规范定义了评价内燃机用油气分离器性能试验标准化和可重复的测试程序，并规定了以下测试内容：实验室重量分离效率和在开式或闭式曲轴箱通风系统中的压力测试，本规范对实验室重量分离效率限值为0%至99%；发动机重量分离效率和在开式或闭式曲轴箱通风系统中的压力测试；实验室分级分离效率，本规范不适用于实验室分级效率超过99%油气分离器；发动机在稳态运行情况下的分级分离效率。2引用文件本规范引用了下列文件：ISO17536-1道路车辆—内燃机气溶胶分离器性能测试，第一部分：概述（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part1:General）ISO17536-2道路车辆—内燃机气溶胶分离器性能测试，第二部分：实验室重量试验（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part2:Laboratorytestmethod）ISO17536-3道路车辆—内燃机气溶胶分离器性能测试，第三部分：发动机重量试验（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part3:Methodtoperformenginegravimetrictest）ISO17536-4道路车辆—内燃机气溶胶分离器性能测试，第四部分：实验室分级效率试验（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part4:Laboratoryfractionalefficiencytestmethod）ISO17536-5道路车辆—内燃机气溶胶分离器性能测试，第五部分：发动机分级效率试验及上游分布抽样方法（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part5:Enginefractionalefficiencytestmethodandupstreamdistributionsamplingmethod）凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位3.1术语3.1.1窜气blowby由发动机产生并通过曲轴箱排气口释放的气溶胶。3.1.2曲轴箱通风系统crankcaseventilationsystem在排气到发动机(曲轴箱闭式通风，CCV)或环境(曲轴箱开式通风，OCV)之前，将窜气从发动机吹出的装置3.1.3压差differentialpressure在被测装置的上游和下游测量的静压差。3.1.4压力损失pressureloss被测装置在观测到的空气流速下由于测量点处的不同流速而引起的空气动力学能量损失。3.1.5绝对过滤器absolutefilter位于被测装置下游的过滤器，以保留从被测装置经过的污染物。3.1.6壁流疏水器wallflowtrap捕捉沿墙壁流动油的装置。3.1.7分离器效率separatorefficiency在规定的测试条件下，被测装置去除污染物的能力。3.1.8等速采样isokineticsampling采样器入口内的气流以与被采样气流相同的速度和方向运动的采样。3.1.9测压管piezometertube钻有一个或多个孔以获得压力读数的管道。3.1.10曲轴箱开式通风opencrankcaseventilationOCV向环境排气的曲轴箱通风系统。3.1.11曲轴箱闭式通风closecrankcaseventilationCCV排气返回到发动机燃烧室的曲轴箱通风系统。3.1.12油气分离器oil-gasseparator从窜气中分离油的装置。3.1.13惯性分离器inertialseparator利用惯性将油从窜气中分离出来的装置。3.1.14组合分离器combinationseparator以惯性分离器作为一级分离，过滤器作为二级分离的组合式分离器。3.1.15分级分离效率fractionalseparationefficiency油气分离器以百分数表示的指定尺寸颗粒的去除能力。3.2单位、符号及下标3.2.1单位和符号表1-单位和符号量符号单位体积流量ql/min速度vm/s密度ρkg/m3质量流量qg/h压力pPa压差∆Pa压力损失∆Pa质量mg时间ts转速Nrev/min转矩TN-m每个尺寸范围的上游计数Ucm-3每个尺寸范围的下游计数Dcm-3相关比R/穿透率P/穿透率，使用泊松统计计算P/效率E/采样时间Ts样本标准差δ/样本数n/t分布变量t/

3.2.2下标表2-下标i第i次测量o观测值c相关量b本底计数t待测装置u上游d下游e估计的lcl置性下限ucl置性上限n样本数4测量设备精度空气流量在读数±5%以内。压差在±25pa读数范围内。温度在±1.5°C读数。除绝对过滤器和下游壁流疏水器外，质量控制在0.1g以内。对于绝对过滤器和下游壁流疏水器，质量控制在0.01g以内。相对湿度(RH)，精度为±2%RH。气压控制在±3hpa以内。曲轴箱压力在±25pa的读数。RPM到最大发动机转速±0.5%。扭矩在操作扭矩的±2%以内泄漏率应小于空气流量的1%。注：测量设备应定期校准，以确保所要求的精度。5试验材料、试验条件及试验用仪器设备5.1试验用试验油及气溶胶质量分布所使用的试验油应具有适当的粘度和表面张力，所产生的气溶胶累积质量的50%的颗粒尺寸应大于0.85μm，小于0.90μm，且产生的气溶胶符合图1给出的气溶胶质量分布。试验油的气溶胶尺寸分布应在测试报告中绘制。上限上限下限图1-质量分布的上限和下限表3-图1的详细数据粒径（μm）累积粒度分布（%）下限上限0.3/60.4/90.5/160.615240.727340.839440.8544500.95055160651.274811.588991.7593/5.2绝对过滤器绝对过滤器应在不小于105°C的温度下稳定，并耐油、各种燃料、水和其他吹气成分。5.2.1绝对过滤器对气溶胶分离效率串联两个绝对过滤器。使用D50为0.60μm气溶胶进行重量效率测试，并测量每个绝对过滤器的质量增量。计算绝对过滤器对气溶胶分离效率EaE式中：∆mA-为上游绝对∆mB-为下游绝对在对绝对过滤材料进行验证之前，上游绝对过滤器的质量增量应大于1.0g。本规范要求绝对过滤器对气溶胶分离效率应不小于97%。5.2.2绝对过滤器绝对滤芯测量方法绝对过滤器应称量，在质量稳定后，至质量变量最小为0.01g。在恒定温度为65.5°C的通风烘箱中储存，可实现水分去除和最小挥发性成分损失的重量稳定。或将绝对过滤器放置在环境温度和湿度可控的外壳中。绝对过滤器应在与试验开始时相同的环境中称重。加热称重应在一个封闭的加热室中进行。5.2.3绝对过滤器测量工艺验证使用绝对过滤器的方法，绝对称重法应每天进行一次，连续三天，测量之间的变化不超过±0.03g。5.3壁流疏水器5.3.1重量测量壁流疏水器应在质量稳定后称量，至质量变量最小为0.01g。壁流疏水器应在与试验开始时相同的环境中称重。加热称重应在一个封闭的加热室中进行。5.3.2壁流疏水器液态油分离效率串联两个壁流疏水器。在上游壁流疏水器中至少增加1g的测试气溶胶，验证设置的壁流疏水器液态油分离效率应不小于97%。壁流疏水器液态油分离效率EtE式中：∆mc为上游∆mD为下游5.3.3壁流疏水器气溶胶效率的验证进行类似于5.2.1中解释的方法进行测试，以使用指定的气溶胶获得气溶胶效率值。测试装置应包括一个油雾发生器、壁流疏水器和一个测量气溶胶的绝对过滤器。绝对过滤器应满足5.2.1的要求。在此效率测试期间，壁流疏水器应承受至少3g的油气溶胶。壁流疏水器的效率应小于1%。5.4试验温度5.4.1被测装置效率试验用气流通过时的温度条件A：80℃±3℃条件B：23℃±5℃5.4.2压差、压力损失和曲轴箱压力控制试验温度压力损失和曲轴箱压力控制试验的流量应校正到标准流量。压差、压力损失和曲轴箱压力控制试验应在空气进入油气分离器温度为23℃±5℃时进行。5.5标准条件温度、湿度和压力的标准条件为20℃，0%RH和101.3kPa（1013mbar）。气流压差、进出口压力和压力损失应校正到该标准状态。5.6试验用仪器设备5.6.1试验设备5.6.1.1风管应为已接地的金属导电管，且具有光滑的内壁，并具有足够的刚性以在操作压力下保持其形状。5.6.1.2使用能发生5.1要求粒度分布的油雾气溶胶发生器。5.6.1.3在油雾发生器的进口管道间应设置符合5.3要求的上游壁流疏水器，以消除壁流油进入进口管道。5.6.1.4使用符合附录A要求的进出口测压管，测压管截面应与油气分离器进出口相同。特殊进出口管道引起的不均匀流动情况，需要有特殊预防措施。5.6.1.5在被测装置和5.6.1.4中描述的出口测压管之间应设置下游壁流疏水器，以消除任何油的壁面流动。5.6.1.6在气溶胶发生器和稀释器进气管路中分别使用符合章节4精度要求质量流量控制器，其数据采样频率不低于2Hz，能够将实际流量控制在设定流量数值的±5%以内。5.6.1.7采用压缩空气/鼓风机控制系统气流时，其流量和压力特性足以满足待测油气分离器实际工况。5.6.1.8若测试台设有压力调节器，可采用系统下游鼓风机对被测装置出口压力进行调节。5.6.1.9使用符合章节4要求的RPM和扭矩系统。5.6.1.10如果发动机不能产生要求的窜气流量，则可使用压缩空气/鼓风机诱导空气流经系统，以充分产生待测油气分离器的流量和压力特性。且流量波动应尽可能小到流量测量系统无法测量程度。5.6.1.11对于发动机重量试验，如果被测装置下游部件和环境的压降大于100pa，则系统应使用下游鼓风机对被测装置出口压力进行调节。5.6.1.12对于发动机分级分离效率试验，如果被测装置下游部件和环境的压降大于500pa，并证明压降影响UUT（测试单元，unitundertest）上游和/或下游的颗粒尺寸，则系统应使用下游鼓风机对被测装置出口压力进行调节。5.6.1.13所有试验设备及管路外壳均应接地，以减少静电影响，提高试验结果一致性。5.6.2气溶胶采样系统5.6.2.1取样系统的设计准则：从试验管道内的样品探头入口到粒度测量仪入口，直径为3μm的颗粒提供>95%的输运量，。这应通过实验测量或基于采样系统的几何形状、采样流速和与扩散、沉积、湍流和惯性力相关的颗粒沉积的数值计算来验证。5.6.2.2允许使用采样系统，以优化颗粒从入口探针到颗粒仪器的传输。取样系统应符合以下标准:风管内采样管截面积应小于风管截面积的25%。对于设定的UUT流量，上游和下游取样探头的入口喷嘴应边缘锋利(夹角<15°)，入口直径应适当，应保持试验气流速率下等速采样(在+0%至-10%范围内)。在总流量中应考虑采样空气流量(例如，在额定流量30l/min下采样3l/min)。上游和下游取样系统应长度相等，几何形状相等。采样系统流量大于或等于系统风量的20%时，下游颗粒计数系统流量的补偿应占到通过粒度机的流量，以维持UUT恒定流量。辅助部件(即壁面疏水阀)的位置不应改变颗粒分布，需测量验证。用户应验证稀释倍数，确保稀释不改变颗粒分布。取样探头应位于测试管道的中心线上，且采样点距上下游任何弯管等的直管段长度分别为4倍和7倍直径。粒度测量仪与采样探头的连接长度短，避免采样管路弯曲（确需弯曲，不要有锐角）。5.6.3粒度测量仪用于测量气溶胶粒径大小和浓度的粒度测量仪应符合以下标准:应测量直径在0.3μm和5μm之间的颗粒，并将其分组为至少8个通道。当颗粒仪使用单分散直径为1.0μm的PSL颗粒时，至少90%的观测计数在0.7μm至1.3μm之间。在0.3μm处至少有50%的计数效率。在测量过程中应有小于10%的重合误差。在粒度测量仪入口安装高效空气微粒过滤器，在0.30μm至5μm范围内，每分钟测量不超过10个。颗粒仪应进行校准，以测量油颗粒。6试验台合格验证6.1100%效率测试和吹扫时间确定6.1.1100%效率测试使用高效过滤器作为测试设备进行初始效率测试，以确保采样系统能够提供>99%效率测量，测试应在测试系统流量范围的10%、50%和100%进行。6.1.2吹扫时间确定100%效率测试中影响效率的一个参数是吹扫时间。如果从上游切换到下游后，下游采样时统计了上游样品的残留颗粒，且效率<99%，则说明吹扫时间过短，应增加吹扫时间，并重复100%效率测试。6.2相关比检验（空白试验）6.2.1相关比（R）应使用用于校正上游和下游采样系统与计数器之间的任何偏差。在测试曲轴箱通风过滤器之前，应根据下游与上游颗粒计数的比率，在测试系统中安装用于过滤器测试的空白管道或用于元件测试的空壳体时建立相关比率。相关比测量应在试验装置分级效率试验的气流速率下或相同的发动机运行条件下进行。公式(3)描述了本标准使用的相关比:R气溶胶发生器/发动机运行，且无测试装置。相关比应与将用于效率和背景测试的相同数量的通道执行。6.2.2产生试验气溶胶前应测量本底计数上游和下游采样顺序进行，从上游样本U1,o,b开始，然后是下游样本6.2.3当背景计数完成后开始产生气溶胶或启动发动机在测试气溶胶稳定后开始采样，从上游样品U1,o,c开始，然后是下游样品D1,o,6.2.4关闭气溶胶发生器或关闭发动机，在完成所需相关采样集后重复进行背景采样。6.2.5相关比按8.2计算。6.3穿透率6.3.1在本规范中穿透率P为通过油气分离器的颗粒的百分比，穿透率P的计算公式为：P气溶胶发生器/发动机运行，且有被测装置。6.3.2在测试气溶胶稳定后，开始上游样品U1,o,t取样，接着是下游样品D1,6.4分级分离效率6.4.1在本规范中，分级分离效率应为所有粒径下的效率，计算公式为：E6.5皮压损失（空白试验）6.5.1皮压损失是验证在待测油气分离器压力损失测试之前，在没有待测油气分离器（用空白管道）情况下，测试实验装置固有的压力损失∆p6.6仪器的验证和维护维护项目和时间表应符合表4.表4-仪器维护计划维护项目每日每月每半年更换分离器类型或发动机后评论相关比测量XX粒子计数器零点校验X粒子计数器使用PSL进行初步校准注1粒子计数器过载试验X流量、压降、温度、相对湿度等。注3注2测试管道和部件的清洁注4注：1)每年进行校准。2)按照制造商的建议，但至少每年一次。3)每月目视检查安装和运行是否正常。4)试验风道、发动机、气溶胶采样线和其他试验部件的清洗间隔可自行决定。7性能测试流程7.1一般应对一个完整的油气分离器进行性能测试。试验应包括压力损失、实验室重量效率试验、条件重量效率试验、曲轴箱压力控制试验（当有压力调节器时）、排放间隔试验（适用时）、发动机重量效率试验、实验室分级分离效率试验、条件分级分离效率试验（适用时）、发动机分级分离效率试验及发动机气溶胶分布采样试验。7.2压力损失试验7.2.1本试验的目的是确定空气在预定条件下通过被测装置时产生的压力损失。气流差压是用清洁的气溶胶分离器测量的，至少有四个相等间隔的气流或由客户和供应商商定。7.2.2按照图A.1、图B.1设置UUT。密封所有连接处，防止漏气。将测压管连接到被测装置的进口和出口。测压管的尺寸应与UUT的入口和出口尺寸一致。在压力损失测试中，应注意了解可能影响流动路径的产品组件，例如压力调节器。7.2.3记录入口温度、气压、相对湿度。7.2.4测量并记录被测装置的压差和上游绝对压力与至少四种相等间隔的气流或客户和供应商商定的流速之间的关系。7.2.5记录入口温度、气压、相对湿度。7.2.6记录的压差读数应按照附件C的要求校正到标准条件。7.2.7测定压力损失时，使用附录A中给出的公式。7.2.8绘制压力损失图。7.3实验室重量效率试验7.3.1重量效率试验的目的是确定设备在两种条件下的重量分离效率:a)新状态;b)条件状态，如7.4所述。重量效率测试的测试持续时间应至少为30min，绝对过滤器获得的最小质量应为1.0g。可能需要额外的时间来实现绝对过滤器增重要求。利用试验过程中各组成部件的重量变化和绝对过滤器的重量变化来计算新的和条件状态的重量效率。对于7.3.1a)，高效分离器不得超过3h，当不再保持新状态时。对于此类分离器，应执行7.4和7.5以完成对产品的效率评估，并应满足上述30min和绝对过滤器1.0g的最低要求。注:更高效率的分离器可能需要额外的时间来达到指定的绝对过滤器增重要求。7.3.2质量油流量由用户和生产厂家商定。应该注意的是，大量的油流可能会影响气溶胶的大小分布。7.3.3对被测装置进行称量和记录。7.3.4称量并记录排水容器(如有)。7.3.5按照5.2.2的规定称重绝对过滤器，并在绝对过滤器外壳内组装前记录质量。7.3.6按照5.3.1的规定，称量被测装置的下游壁面疏水阀。7.3.7对所有气溶胶分离器设置如图B.2所示的试验台。密封所有连接处，防止漏气。被测装置的朝向应与应用时相同。在压力损失测试中，应注意了解可能影响流动路径的产品组件，例如压力调节器。7.3.8记录UUT外部空气温度、压力和相对湿度。7.3.9按5.4.1的规定启动试验台的气流，并按章节4描述精度的空气流速测量系统的规定稳定在试验流量上。记录压差。7.3.10将气溶胶发生器设置为预定的油流量。启动气溶胶发生器。7.3.11由于下游壁流疏水器将位于该区域，因此应补偿被测装置与测压管之间的油管和下游壁流疏水器所引入的压差的增加。下游壁流疏水阀的存在，以防止液体油壁流到下游测压管。下游壁面疏水器的压力损失应从总压力损失中减去。7.3.12每隔10min，记录空气试验流量下的压差和经过试验时间。7.3.13在试验结束时记录压差，然后中断空气流量或气溶胶发生器油流量，拆除绝对过滤器。7.3.14关闭气溶胶发生器，继续以空气流量运行15s至30s，使油气分离器试验台内的气体排出。7.3.15停止空气气流。7.3.16记录UUT外部空气温度、压力和相对湿度。7.3.17对被测装置进行称重。注意记录任何密封泄漏或异常情况的证据。被测部件质量的增加量是测量的质量减去7.3.3中记录的质量。注：仔细称重所有部件，以免失去任何油的质量。7.3.18拆除绝对过滤器。重复7.3.5，确定质量差值。不同之处在于被测装置的气溶胶穿透能力。在绝对过滤器上获得的最小质量应为0.1g。7.3.19重新称重下游壁面疏水器。下游壁流疏水器的质量增量为质量减去7.3.6中记录的质量。7.3.20重新称重排水容器。排水管质量的增加为质量减去7.3.4中记录的质量。7.3.21利用8.1.2中公式分别计算气溶胶效率Ea7.3.22按照附录E内容报告结果。7.4在条件重量效率试验前对分离装置进行调节7.4.1在达到7.3规定的重量效率后，在运行7.5之前对油分离器进行检修。调节部分应使用5.1中规定的气溶胶。本试验的目标是将油气分离器调节到代表发动机大部分时间的状态。7.4.2按照7.3.2~7.3.20的步骤执行本次测试。7.4.3输入至少等于介质体积50%的总油质量(以克为单位)后，验证被测装置是否在持续排油。一旦被测装置连续排油，在3小时内压力损失的变化不应超过100pa。7.4.4一旦分离装置达到按7.4.3规定的条件状态。计算总挑战气溶胶质量∆m7.4.5如果被测机组为惯性分离器，则使用7.3进行试验，直到观察到泄油。这个效率应使用记录了7.5条件的惯性分离器。7.4.6如果被测装置是分离器技术或方法的组合，请按7.4.1至7.4.4应使用对组合分离器进行调整。7.5条件重量效率试验7.5.1重量效率试验的目的是测定装置在7.3.1所述两种条件下的重量分离效率。重量效率测试的测试持续时间应至少为30min，绝对过滤器获得的最小质量应为1.0g。可能需要额外的时间来实现绝对过滤器增重要求。利用试验过程中各组成部件的重量变化和绝对过滤器的重量变化来计算新的条件状态的重量效率。注:更高效率的分离器可能需要额外的时间来达到指定的绝对过滤器增重要求。7.5.2按照7.3.2~7.3.20执行本次测试7.5.3分别用8.1.2中公式计算气溶胶效率Ea,ET,7.5.4报告如附录E的结果或同等结果。7.6曲轴箱压力控制试验7.6.1本试验的目的是确定出口真空压力扫描时曲轴箱(进口)和进气口(出口)之间的关系。这个测试是为了记录压力变化作为压力调节装置的功能。7.6.2按照图B.1的要求，将内置压力调节器或独立压力调节器的气溶胶分离器系统安装到试验台上。7.6.3如果排油口在外部，请堵塞排油口。7.6.4记录入口温度、压力和湿度。7.6.5将进出口压力与空气流量的关系映射如下。a)启动通过试验台的气流，并稳定规定的测试流量上。b)按以下出口压力记录进口压力:0~-8kpa，增量1kpa。压力读数应按5.4的规定进行校正。7.6.6重复7.6.5对额定空气流量的大约50%、100%、150%和200%的流量进行测试。7.6.7按照附录E或同等方法记录结果。7.7排油间隔试验7.7.1在运行闭式曲轴箱通风系统时，由于进气过滤器的限制，分离器出口暴露在不同程度的真空中。为防止油倒流通过分离器回油连接，CCV系统压差，加上收集油的扬程，应始终超过这个出口凹陷。在某些情况下，解决这种情况的方法是在回油连接上安装一个止回阀，只允许在低真空条件下间歇排出分离的油。本程序的目的是确定并报告上述分离器类型的储油能力，以便在任何给定的油质量分离率下计算出最大排油间隔。应遵守确定的排油间隔，允许CCV设备在执行本文件规定的任何验证测试(包括测试气溶胶质量流量)时定期排油。在实验室方法进行的测试中，涡轮和进气相互作用由流量泵产生的吸力来复制。在此过程中，储油容量将定义为在设备的可测量分离性能降低之前可以收集的油的体积。7.7.2油流量由用户和生产厂家商定。7.7.3对被测装置进行称量和记录。7.7.4对排油容器进行称重和记录。7.7.5设置所有气溶胶分离器的试验台，如图B.2所示。密封所有连接处，防止漏气。图B.2所示的气溶胶分离装置应具有发动机上的所有排水组件，包括止回阀、孔口、实际油管长度等，以准确地表示产品安装的排油配置。如果被测装置不能精确称重，则排油容器只能用于定量测试中所含的油量。7.7.6记录入口温度、压力、湿度。7.7.7按5.4.1的规定启动试验台的气流，并按规定稳定在试验流量上。记录压差。7.7.8将气溶胶发生器设置为预定的油流量。启动气溶胶发生器。7.7.9继续加注测试气雾剂，直到油余量测量达到顾客规定的质量限度或观察到明显的油余量迹象为止。注:可以使用透明油管，以帮助直观地确认排油液位。7.7.10关闭气溶胶发生器，继续以空气流量运行15s至30s，使油气分离器试验台内的气体排出。7.7.11停止空气气流。7.7.12记录入口温度、压力和相对湿度。7.7.13对待测机组进行称量，不漏油。注意记录任何密封泄漏或异常情况的证据。被测装置质量的增加为质量减去7.7.3中记录的质量。注：仔细称重所有部件，以免失去任何油或质量。7.7.14被测装置不能称量时，将被测装置内的油排入排油容器内。重称排油管。排油管质量的增加为质量减去7.7.4记录的质量。7.7.15根据式(6)计算储油质量MsM由式(7)计算储油体积VsV由式(8)计算最大排油间隔IsI式中：Ms——被测单元的储油量，单位为质量(gVs——被测单元体积储油容量(ml∆mu∆md——ρ——规定的油的密度;Om——7.7.16按附录E或同等条件记录结果。7.8发动机重量效率试验7.8.1目的是测定安装在发动机上的气溶胶分离器的重量分离效率。利用各组成部件和绝对过滤器在该时间段内的重量变化来计算重量效率。捕获测试气溶胶的另一种方法可以通过移除被测单元和下游壁面流疏水阀，收集绝对过滤器上的所有质量。注1:质量增加0.5g以上已被证明可提高发动机重量效率试验的可靠性。注2:窜气流量取决于该特定发动机的发动机运行条件。7.8.2对被测装置进行称量和记录。7.8.3如果适用，对排油容器进行称重和记录。7.8.4根据5.2.2的规定称重绝对过滤器，并在安装在绝对过滤器外壳之前记录质量。7.8.5按照5.3.1(如适用)的规定，称量被测装置的下游壁流疏水器。7.8.6对所有气溶胶分离器设置如图B.1所示的试验台。密封所有连接处，防止漏气。7.8.7确认并记录所需油位，记录机油运行时间、发动机运行时间和环境温度、压力、湿度。7.8.8按照5.6.1.11的规定，启动并使发动机达到RPM和负载状态，或以特定的RPM和负载开始测量。记录油温、吹气温度、压差和曲轴箱压力。注1:在此步骤之前，应完成客户规定条件下的发动机预热。注2:在重量效率测试开始之前，应采取一定的小心措施，尽量减少被称重设备的暴露量，如加入旁通阀系统。7.8.9由于下游壁流疏水器将位于该区域，因此应补偿被测装置与测压管之间的油管和下游壁流疏水器所带来的压差增加。下游壁流疏水器的存在是为了保护下游测压管免受液油壁面流的污染。7.8.10每隔10分钟记录发动机工况下的油温、吹气温度、压差、曲轴箱压力和运行试验时间。7.8.11在试验结束时记录压差。7.8.12停止发动机或测量系统。7.8.13记录环境温度、压力和相对湿度。7.8.14对被测装置小心称重，不得漏油。注意记录任何密封泄漏或异常情况的证据。称量单位。被测单元的质量增量为质量减去7.8.2中记录的质量。7.8.15小心拆卸绝对过滤器。重复步骤7.8.4，确定质量差值。7.8.16如果适用，重新称重下游壁流疏水器。下游壁流疏水器的质量增量为质量减去7.8.5记录的质量。7.8.17重新称重排油容器。排油管质量的增加为质量减去7.8..3记录的质量。7.8.18分别用8.3.2中公式计算气溶胶效率、Ea、ET1、E7.8.19报告如附录E或同等内容所示的结果7.9实验室分级分离效率试验7.9.1测试顺序及采样顺序表5为新状态或条件状态分级分离效率测试顺序，表6为粒度分析仪采样顺序。每个尺寸范围内的样品计数应以相同的方式处理，所有分级效率测试均应遵循此模式。最初上游样品之后应该进行上游到下游的吹扫。第一次下游采样之后应进行下游至上游的吹扫，然后进行另一次上游采样。最后四个阶段应重复进行所需数量的样本。表5-新状态或条件状态分级分离效率测试顺序序号测试类型待测装置气溶胶发生器粒度分析仪1本底计数1空白管道或空外壳关开2相关性空白管道或空外壳开开3本底计数2空白管道或空外壳关开4本底计数3油气分离器关开5分级分离效率油气分离器开开6本底计数4油气分离器关开表6-粒度分析仪采样顺序采样步骤粒度分析仪吹扫0关上游第一次吹扫1上游关2关上游到下游吹扫3下游关4关下游到上游吹扫5上游关重复步骤2至5，到至少采样4个上游样品和3个下游样品。为了满足数据质量要求，可能需要更多的重复。在测量本底计数时，不需要最终的上游计数。7.9.2实验室分级分离效率测试流程7.9.2.1每次试验开始和结束时记录温度、相对湿度和气压。在整个试验过程中持续监测温度和相对湿度。7.9.2.2在试验系统中安装空白风管或元件外壳，取代试验装置。设定规定的体积流量，测量并记录皮压损失、本底计数和相关比。参见表5中的第1、2、3项。参见第7.9.1条，了解抽样顺序、所需样本数量。参见第8条计算方法以及接受本底计数和相关比数据的标准。7.9.2.3接入待测油气分离器。油气分离器的安装方向应与在车辆上时相同。7.9.2.4设置指定风量。在整个试验过程中，体积流量应保持在规定值±2%。7.9.2.5根据表5第4项测量本底计数。验收标准见第8.5.3条。7.9.2.6测量并记录压力损失(Δp7.9.2.7按确定的流量启动气溶胶发生器。7.9.2.8使上下游气溶胶浓度稳定后，测量UUT的分级效率。参见第7.9.1，了解抽样顺序、所需的抽样数量。参见第8条计算和接受数据的标准。应为试验方案的任何或所有粒径范围绘制效率曲线。效率测量应在客户或请求者指定的流量的50%和100%或与客户商定的流量点进行。7.9.2.9关闭气溶胶发生器，按照6.2规定测量本底计数。7.9.2.10按照规定的流量，将油气溶胶送入油气分离器中，直到油气分离器达到第二个测试条件。7.9.2.11测量并记录压力损失(Δp7.9.2.12关闭气溶胶发生器。根据6.2测量本底计数。7.9.2.13启动气溶胶发生器。允许上游和下游气溶胶浓度稳定，然后测量UUT的分级效率。参见第7.9.1条，了解抽样顺序、所需的抽样数量。计算和接受数据的标准。应为试验方案的所有粒径范围绘制效率曲线。效率测量应在客户或请求者指定流量的10%、50%、100%和200%进行。7.9.2.14关闭气溶胶发生器。7.9.2.15根据6.2测量本底计数。7.9.2.16测量并记录温度、相对湿度和气压。7.9.2.17报告如附录E或同等内容所示的结果。7.10发动机分级分离效率试验7.10.1测试顺序及采样顺序表7为发动机分级分离效率测试顺序，粒度分析仪采样顺序参考表6。表7-发动机分级分离效率测试顺序序号测试类型待测装置气溶胶发生器粒度分析仪1相关性空白管道或空外壳开开2分级分离效率油气分离器开开7.10.2发动机分级分离效率测试流程7.10.2.1目的是确定安装在发动机上的油气分离器的分级分离效率。利用分离器上游和下游的颗粒计数来计算分级分离效率。注1:窜气流量取决于该特定发动机的发动机工作条件。注2:当用闭环系统测量粒径时，应注意测量结果不会因负压的影响而变得不稳定。7.10.2.2对所有气溶胶分离器设置如图B.2所示的试验台。密封所有连接处，防止漏气。7.10.2.3在试验系统中代替试验装置安装空白管道或元件外壳。启动发动机，设定指定转速和扭矩，测量并记录皮重压力损失及相关比。7.10.2.4按照图B.2将分离器组件或分离器元件安装在各自的测试外壳中。测试分离器组件的安装方向应与车辆上时相同。7.10.2.5验证并记录所需油位，记录机油运行时间、发动机运行时间和环境温度、压力、湿度。7.10.2.6启动并使发动机达到RPM和负载状态，或以特定的RPM和负载开始测量。记录油温、吹出温度、压差和曲轴箱压力。注:在此步骤之前，应根据客户规定的条件对发动机进行预热。7.10.2.7操作人员应补偿被测装置与测压管之间的油管和下游壁流疏水器造成的压差超过500pa的增加。作业者还可以修改设置以降低压差。7.10.2.8调节气溶胶分离器后至少运行15min。7.10.2.9测量和记录压力损失(Δp7.10.2.10使上下游气溶胶浓度尽可能稳定，测量分级效率。7.10.2.11停止发动机或测量系统。7.10.2.12测量和记录温度、相对湿度和气压。7.10.2.13根据8.6中的公式计算效率E。7.11发动机气溶胶取样程序7.11.1目的是为用户提供一种方法直接对发动机曲轴箱的气溶胶进行取样。7.11.2如图B.2所示设置试验台。密封所有连接处，防止漏气。7.11.3核实并记录所需油位，记录机油运行时间、发动机运行时间和环境温度、压力、湿度。7.11.4安装正确的等速采样端口。7.11.5启动并使发动机达到RPM和负载状态，或以特定的RPM和负载开始测量。记录油温、吹气温度、吹气流量、压差和曲轴箱压力。注1:在此步骤之前，应完成客户规定条件下的发动机预热。注2:操作人员将记录发动机的流量、RPM和负载状况，对吹散颗粒进行采样。然后在不使用流量计读数的情况下对分布进行采样，并使用发动机条件将两者联系起来。7.11.6一旦发动机稳定，用户应尽可能长时间地采样，以获得所有重要通道尺寸的至少500个颗粒计数。记录分配情况。注：说明颗粒数小于500的通道应被忽略。7.11.7停止发动机和测量系统。7.11.8测量和记录温度、相对湿度和气压。8数据处理8.1重量效率数据处理8.1.1一般目的是确定重量分离效率。装置应按规定的空气流量和油液流量运行。通过测试在使用期间各部件和绝对过滤器的重量变化来计算重量效率。经过重量效率测试的绝对过滤器的重量增加应大于0.05g。8.1.2计算按式(9)所示方法计算气溶胶效率EaE按式(10)、式(11)所示方法计算总效率ETxEE公式(11)应使用仅用于发动机重量试验中总效率的计算。注:如果不使用壁流疏水器，则无法测量气溶胶效率，只能记录总效率。计算单位时间内液体的穿透量PLP用以下方法计算气溶胶的流量OmO式中：Ea——被测单元的效率t——测试时间，单位为小时;ET1ET2PL——∆mu∆mF——绝对∆mD——下游壁流∆md∆mT——捕获总挑战的替代方法(绝对8.2相关比数据处理注：对于发动机分级分离效率试验不用考虑本底计数。8.2.1对两个样品的上游计数进行平均，得到与下游计数同时发生的上游计数的估计值，见式(14):U8.2.2相关气溶胶发生之前和之后的本底计数应取平均值。对于公式(15)和式(16)，使用本底计数1和本底计数2之间的总运行次数。UD8.2.3每个上下游样本集的相关比由下游观测计数、上游估计计数、下游平均本底计数、上游平均本底计数计算，见式(17):R8.2.4对这些相关比进行平均，得到最终的相关比值，见式(18):R8.2.5相关比的标准差由式(19)确定:δ8.2.6本底计数的标准差由式(20)、式(21)确定:δδ8.2.7相关值的95%置信限由式(22)和式(23)确定:RR对于给定的n，使用表8中的t分布变量。表8-t分布变量样本数n自由度v=n-t3243034331825427766525717624478723659823061092262111022281211220113122179141321601514214516152131171621201817211019182101201920932120208622212080232220742423206925242064262520602726205628272052续表8样本数n自由度v=n-t2928204830292045Inf.Inf.19608.2.8本底计数的95%置信上限由式(24)和式(25)确定:UD对于给定的n，使用表6中的t分布变量。8.3相关比数据限值8.3.1相关比误差限值相关样本运行次数n至少为3次，且满足以下条件，见式(26):δ这一要求应在每个样本集之后计算此表达式，并在每个尺寸范围达到要求时停止测试序列，或通过预定数量的样本集的接受准则来满足。注：在相关性测试中增加上游和下游采样时间已被证明有助于满足误差限制要求。8.3.2相关比大小的限值相关比满足要求如表9所示。表9-相关比大小的限制粒径范围μm相关比限值0.3-1.00.90-1.101.0-3.00.80-1.203.0-5.00.70-1.308.3.3相关比最大本底计数粒子产生时，上游和下游本底计数的95%置信上限应小于上游平均估计计数的5%，见式(27):D8.3.4相关比上游最小平均计数上游估计计数之和大于或等于500，见式(28)。如果没有获得足够的计数，则应增加采样时间或气溶胶浓度。气溶胶浓度不得超过粒度分析仪的浓度极限。i8.4穿透数据处理8.4.1对前两个样本的上游计数进行平均，得到与下游计数同时发生的上游计数的估计值，见式(29):U8.4.2穿透试验前后的本底计数应取平均值。对于公式(30)和式(31)，使用本底计数3和本底计数4之间的总运行次数。UD8.4.3根据观测到的下游计数、上游计数、下游平均本底计数、上游平均本底计数、上游采样时间、下游采样时间，计算每个上游和下游集的穿透率。见式(32)和式(33)。PP8.4.4将这些观测到的穿透率取平均值，得到观测到的平均穿透率值，如式(34)所示:P8.4.5观测穿透率的标准差由式(25)确定:δ8.4.6将观测到的穿透率用相关比进行修正，得到最终穿透率，见式(36):P8.4.7将相关比的标准差与观测穿透率的标准差相结合，确定总误差，见式(37):δ8.4.8穿透率的95%置信限由式(38)和式(39)确定:PP对于给定的n，使用表6中的t分布变量。8.4.9本底计数的标准差和95%置信上限由式(20)(24)(25)确定。8.5穿透数据限值8.5.1达到穿透数据限值时的穿透率值（P）样本运行次数n应至少为3次，且足以满足式(40)和式(41):对粒径范围为0.3-1.5μm颗粒δ对粒径范围为1.5-10μm颗粒δ要求应在每个样本集之后计算此表达式，并在每个尺寸范围达到要求时停止测试序列，或通过预定数量的样本集的接受准则来满足。如果满足这些条件，用P来计算效率。8.5.2未达到穿透数据限值时的穿透率值（Pucl或P'ucl如果不能满足上述条件，则上游计数和下游计数之和由式(42)和式(43)计算:U利用泊松统计量，上游和下游计数的总和用于计算观测到的穿透率的备用置信上限P'uclP对于值≤50,D'ucl,t和U'lcl,t按照附件DU使用泊松统计量观测到的上置信区间穿透率，需要用相关比进行修正，得到最终使用泊松统计量的上置信区间穿透率，见式(47):P穿透率的两个置信上限中较大的一个Pucl或P'ucl，应使用来计算该尺寸范围的效率。这些标准应使用即使满足穿透误差限值8.5.3穿透最大本底计数在启动气溶胶发生器时，上游和下游本底计数的95%置信上限应小于上游平均估计计数的5%，见式(48):D8.5.4穿透上游最小平均数上游估计计数之和大于或等于500，见式(49):i8.6分级分离效率分级分离效率由式(50)确定E其中P替换为P或Pucl或P附录A（规范性附录）油气分离器压差、压力损失的解释及测量装置当测量分离器上的压差(表A.1中的p2−p1)及压力损失时，应考虑上游和下游压力测量点上管道横截面积的任何差异及测试台固有的皮压损失∆其中∆pd为实测压差，∆式中：ρ1——上游压力测量ρ2——下游压力测量点处v1——管道内空气在上游测v2——管道内空气在下游测表A.1-气溶胶分离器的压差、压力损失术语计算公式解释实测压差∆用于进、出口测压管等直径的场合。见图A.1。压力损失∆∆适用于进、出口测压管直径不同的场合式中p1——在上游压力测量p2——在下游压力测量其中：1-被测装置2-出口管(见图A.2)3-差压测量装置4-进口管(见图A.2)图A.1—压力损失测量装置其中：a-出口管:最小为4D;进口管:最小为6D图A.2-进/出口测压管图A.2中所示的6个孔直径为2mm，是本标准推荐的标准尺寸。如果与6孔2mm系统的静压比较<1%，则可以使用其他数量和尺寸的孔。压力计测量连接应始终尽量朝上，以防止油沉淀在连接开口处。附录B（规范性附录）油气分离器性能测试装置B.1实验室油气分离器性能测试装置其中：1绝对过滤器7测压管2开关阀8油气分离器3换热器9粒度分析仪4质量流量控制器（MFC）10排油装置5壁流疏水器11压力调节装置6三通电磁阀12真空泵图B.1-实验室油气分离器性能测试装置

B.2发动机油气分离器性能测试装置其中：1油气分离器6质量流量控制器（MFC）2壁流疏水器7真空泵3三通电磁阀8粒度测量仪4绝对过滤器9排油装置5压力调节装置图B.2-发动机油气分离器性能测试装置附录C（规范性附录）标准条件下的压差和压力损失修正在20°C和101.3kPa(1013mbar)的标准条件下，应报告气流压差和压力损失。分离器的压差或压力损失∆p可由式(C∆式中：K1——K2——μ——动态粘度，单位为MPa.s;ρ——空气密度，单位是kg/m3;V——体积流量，单位为m3/min;m——质量流量，单位是kg/min。用mρ代替V∆重新排列项得到式(C.3):ρ因此，通过保持质量流量恒定和限制入口温度变化以保持粘度变化较小，ρ∆ρ∆式中下标0表示标准条件。气压和压力表压力校正方法:因此，当在零件进口处使用气压传感器和压力表压力传感器时，应使用公式(C.6)将观察到的压差和压力损失值校正到标准条件。∆式中：p——观测到的进口气压;pi——t——被测单元的入口温度;∆pdor绝对压力修正法:因此，当在被测装置的进口处使用绝对压力传感器时，应使用公式(C.7)将观察到的压差和压力损失值修正到标准条件。∆式中：t——被测单元的入口温度;pa——∆pd附录D（规范性附录）泊松统计当使用粒度分析仪评估分级分离效率时，有必要考虑这种方法施加的局限性。效率是通过将油气分离器和过滤装置上游检测和计数的颗粒与油气分离器和过滤装置下游检测和计数的颗粒进行比较来确定的。上游和下游的采样和检测设备不可避免地存在差异。8.2给出了一种计算相关比的方法，以使上下游设备之间的差异造成的误差最小化。在本文档中描述的效率测试中，至少计算了三个上游和三个下游样本。对于顺序采样系统，在下游计数之前和之后的上游计数的平均值用于估计下游采样时间内的上游计数。然后计算3个或更多穿透值，并使用t检验分析数据质量。然而，当在一个尺寸等级中计数的粒子数量较低时，由于计数一