柴油机油摩擦磨损性能的评定SRV 缸套—活塞环法（报批稿）

ICS30.020T 40团体标准T/CSAE XXXXXXXXX柴油机油摩擦磨损性能的评定SRV缸套活塞环法Standard test method for determining the friction and wear properties of diesel engine oil（SRV cylinder-piston method）（报批稿）XXXX- XX-XX发布XXXX- XX-XX实施中国汽车工程学会发布T/CSAE XXXXXXXXX目次前言II1范围12规范性引用文件13方法概要14意义与用途15仪器16试剂与材料27试验准备38试验步骤39报告410重复性4附录A5（规范附录）5含烟炱油的调和方法5A.1范围5A.2仪器5前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国汽车工程学会提出。本标准由中国汽车工程学会归口。本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心、东风商用车有限公司。本标准主要起草人：雷爱莲、宋萱仪、王爱香、李 旭、张 里、谢惊春、汤仲平、李小刚、冯振文、翟国容。本标准为首次发布。柴油机油摩擦磨损性能的评定 SRV缸套活塞环法警告：本标准涉及某些有危险的材料、操作和设备，但是无意对与此有关的所有安全问题都提出建议。因此，用户在使用本标准之前应建立适当的安全和防护措施，并确定相关规章限制的适用。1 范围本标准规定了使用高频线性振动试验机（SRV）评价柴油机油摩擦磨损性能的评定方法。本标准主要适用于评价含烟炱（包括烟炱模拟物）的柴油机油的摩擦磨损性能。也可以用于评价未使用过的柴油机油、在用柴油机油的摩擦磨损性能。但本标准规定的重复性仅适用于含3%烟炱模拟物柴油机油摩擦磨损性能的评价结果。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 19222006 油漆及清洗用溶剂油GB/T 15894 化学试剂 石油醚3 方法概要 试验在SRV试验机上进行。在恒定的试验频率、行程、负荷下，将一个活塞环试件放在一个固定的缸套试件上进行往复运动，活塞环试件被固定在专用的夹具上，缸套试件被固定在专用的油盒里，油盒里装有待测柴油机油，油盒所在的工作台保持恒温。通过缸套组件中的压电传感器测量摩擦力，记录整个试验过程中的摩擦系数。试验结束后，测量缸套试件的磨损深度、磨损失重以及活塞环试件的磨损失重。通过试验过程中的平均摩擦系数、缸套试件的磨损深度、磨损失重以及活塞环试件的磨损失重来评价试验油的摩擦磨损性能。4 意义与用途本标准适用于测定在规定条件下柴油机油的抗磨性和摩擦系数。尤其适用于模拟柴油发动机活塞环处于上、下死点运动工况下的摩擦磨损性能，本标准的使用者可以用来研究使用不同的润滑剂时，润滑剂在规定材质或表面处理的缸套-活塞环摩擦副中的抗磨性和摩擦系数；也可以用于当润滑剂固定时，研究不同材质或表面处理的缸套-活塞环摩擦副的抗磨性和摩擦系数。本标准的使用者根据相应的研究目的应确定其结果是否与实际使用性能或其它应用的关联性。5 仪器5.1 SRV试验机本标准规定的试验机为通用的SRV4型高频线性振动试验机。试验机由往复振动装置、试验腔及一个有伺服电动机和动力传感器的加载装置组成。通过下列部件实现本试验装置的操作；往复运动驱动器的控制装置、定时器、负荷调节器、频率调节器、行程调节器、测定摩擦系数的数字放大器以及开关和加热器的控制器。用计算机数据采集系统记录摩擦系数随时间的变化情况。试验参数应满足如下要求： 试验负荷可以达到2000N； 在3mm试验行程下可实现15Hz及20Hz的试验频率； 试验温度可以达到200。5.2 试验件夹具试验用缸套-活塞环摩擦副试验件夹具为定做的专用夹具，包括用于夹持活塞环试件的上夹具以及固定缸套试件的下夹具，其中下夹具也承担着盛装试验油的功能。夹具材料要求耐高温的钢质材料，试验件夹具的尺寸应能满足夹持相应试验件的要求。本标准规定的试验件尺寸应符合6.1.1及6.1.2的要求。5.3 注射器量程为10mL，分度1 mL。5.4 表面形貌仪测量精度可达到0.01m。5.5 天平最小分度值10g，量程不小于20g 。5.6 超声波清洗器清洗容量不小于1L。6 试剂与材料6.1 材料6.1.1 缸套试件 东风DCI11发动机缸套上的截取件，材料为HT350灰铸铁，抗拉强度不小于340Mpa，硬度为199HBS 298HBS。缸套试件的试验表面为原始形貌，无需进行二次加工，与夹具的固定面需要进行切割处理。截取后试验件的尺寸应满足长为20mm0.05mm，宽为12mm0.10mm，中心高度为4mm0.05mm的要求。注1：宽度尺寸为发动机试验中活塞环运动方向。注2：根据用户的需求，也可以选取其他型号发动机缸套上的截取件进行试验。6.1.2 活塞环试件 东风DCI11发动机活塞环二道环上的截取件，表面渗氮处理，完整活塞环的平台外圆直径为123mm一个完整的活塞环可以平均截取3个活塞环试件，截取后的活塞环试验件无需进行二次加工。注：根据用户的需求，也可以选取其他型号发动机活塞环上的截取件进行试验， 但由于不同型号发动机活塞环曲率半径可能不一致，因此，与其配套的夹具的曲率半径也需要调整、重新设计加工以满足能夹持相应活塞环试件的目的。6.2 试剂 6.2.1 清洗溶剂符合GB 1922-2006中2号溶剂油的要求。6.2.2 石油醚符合GB/T 15894 中沸程为6090的石油醚。7 试验准备7.1 在超声波清洗器内依次用清洗溶剂和石油醚清洗试验件各15min，清洗后的试验件应无油渍、无锈斑，然后吹干或自然晾干。清洗干净的试验件应使用干净的镊子夹取。 7.2 在天平上称量并记录活塞环试件、缸套试件的质量，准确至10g。7.3 评价含烟炱模拟物的样品, 按照附录A准备试验样品。7.4 接通试验机电源，打开计算机，试验机预热15min后开始使用。7.5 第一次试验前按表1的试验条件编写试验程序。7.6 对于不含烟炱（包括烟炱模拟物）的柴油机油摩擦磨损性能的评价，试验时间可以在3h-10h之内适当延长。表1 试验条件试验参数磨合阶段正式试验A法B法频率/Hz与正式试验相同1520行程/mm333 负荷/N50500500 时间5min3h3h温度/501501508 试验步骤8.1 戴上防尘手套，将清洗干净的活塞环试件安装在上夹具上，用夹具上的4个调节螺钉调整缸套和活塞环之间的间隙，直至肉眼观察两接触面完全吻合，并拧紧2个紧固螺钉。8.2 将清洗干净的缸套试件装入下夹具，并用3个专用螺钉紧固。8.3 同时将活塞环试件专用夹具和专用油盒安装在试验机的主轴和底座上，并分别紧固固定螺钉。 8.4 用注射器抽取5mL试验油注入油盒中。8.5 进入测量开始程序，选择已编好的试验程序，然后依次按程序运行中的界面提示进行操作。8.6 运行到加载程序时，首先进行预加载，试验负荷达到50N磨合条件后，依次用扭矩扳手松开上、下夹具的固定螺钉再拧紧，拧紧扭矩均为2.5Nm，然后关闭试验室防护门。8.7 按照仪器操作说明开始试验。试验结束后，自动停机并保存摩擦系数记录结果。8.8 进入试验结果分析程序，输出计算机自动保存的摩擦系数记录结果。8.9 去掉前35min内的摩擦系数记录结果，以30s的间隔导出后150min内计算机自动记录的摩擦系数值，计算其平均值并记录，并导出试验过程中摩擦系数随时间变化的曲线图。8.10 拆卸上、下夹具和试验件并清洗。8.11 用天平称量试验后活塞环试件的质量、缸套试件的质量，计算活塞环试件的磨损失重以及缸套试件的磨损失重并记录。9 报告报告平均摩擦系数、活塞环试件磨损失重、缸套试件磨损失重、 缸套试件平均磨损深度（可选）。当用户有要求时，还应报告摩擦系数随时间变化的曲线。10 重复性平均摩擦系数：同一操作者，在规定的操作条件下，用同一仪器对同一试样进行重复测定所得的两次试验结果的差值不应超过0.01。缸套和活塞环磨损总失重：同一操作者，在规定的操作条件下，用同一仪器对同一试样进行重复测定所得的两次试验结果的相对标准偏差不应超过15%。 注: 重复性是用含3%烟炱模拟物的5个样品，使用DCI11发动机缸套-活塞环截取件为试验件，分别用A法及B法，每个样品重复3次考察得出的结果。 附录A （规范性附录）含烟炱油的调和方法A.1 范围本规范适用于调合模拟发动机试验中形成的含烟炱润滑油。A.2 仪器A.2.1 高速搅拌仪转速可调，最高搅拌转速可以达到15000r/min。A.2.2 恒温磁力搅拌器搅拌速度：连续可调。油温：最高为150。A.2.3 烧杯容量100mL。A.2.4 超声波清洗器清洗容量2L。A.2.5 电子天平 量程不小于200g，测量精度0.1mg。A.3 碳黑碳黑应满足表A.1的要求。表A.1 碳黑具体要求类型灰份/%比表面积/（ m2/g）平均原生粒径/nm形态普通色素槽黑0.02905295粉状A.4 调合程序A.4.1 取容量为100mL的干净烧杯，用电子天平称取一定的碳黑后，再加入试验油至规定的55g,碳黑含量根据用户需求在5%以内确定。 警告：碳黑会出现粉尘，小心称量，建议戴防护口罩。A.4.2 将加有碳黑的试验油置于高速搅拌仪的下方，使搅拌头浸入试验油中，距离烧杯底部10mm左右，然后以13000r/min的速度搅拌10min。 警告：在搅拌过程中要固定烧杯，以防翻倒以及烫伤。A.4.3 将高速搅拌好的试验油放在恒温磁力搅拌器上，放入合适的磁力棒，调到合适的转速(以试验油不外溅为准)，温度调至805，低速搅拌150min10min。A.4.4 将搅拌好的试验油用锡箔纸密封，放入超声波清洗器中分散30min5min。 注：烧杯用固定圈固定好，以防烧杯翻倒。