柴油潤滑性測定過程中影響因素的探討

凌瑞楓

摘 要：柴油潤滑性是其關(guān)鍵指標，采用高頻往復(fù)試驗機測定校正磨斑直徑時，結(jié)果受加熱溫度、環(huán)境溫濕度、試驗件性能、儀器供應(yīng)商、人為操作及其它因素影響不容忽視，評價標準適應(yīng)性也需探究。

關(guān)鍵詞：柴油；潤滑性；高頻往復(fù)試驗機；校正磨斑直徑

1 前言

柴油潤滑性是油品升級后需重點關(guān)注的指標，通常采用高頻往復(fù)試驗機測定，通過校正磨斑直徑（WS1.4）反映試油潤滑性能。

影響測定結(jié)果的主要因素有：試驗溫度、環(huán)境溫濕度、鋼球鋼片性能、儀器因素等[1]。本文將對上述因素影響進行分析。

2 實驗部分

實驗用高頻往復(fù)試驗機兩臺，其中進口儀器來自英國PCS公司，型號HFRR，國產(chǎn)儀器來自上海邁瑞爾公司，型號為WF-1，環(huán)境溫濕度均為手動控制。

進口試驗件（鋼球、鋼片）購自PCS公司，國產(chǎn)試驗件購自北京興普精細化工有限公司。

試驗參考標準：

SH/T 0765-2005《柴油潤滑性評定法（高頻往復(fù)試驗機法）》

3 結(jié)果與討論

3.1 加熱溫度的影響

柴油潤滑性與油品黏度、油膜厚度及流動性關(guān)系最密切。對同一試樣，選取了30℃、45℃、60℃和75℃四個溫度點進行磨斑試驗，WS1.4結(jié)果分別為250μm、369μm、451μm和445μm。

由此可知，加熱溫度影響最顯著的是油品黏度，其直接反映為試驗件摩擦副間的油膜厚度。低溫下油膜厚度大，潤滑性好；在60℃及以上時，黏度降低所致的油膜變薄趨勢較緩，潤滑性受溫度影響變小。高溫下油品流動性好，但對無顯著影響。

3.2 環(huán)境溫濕度的影響

根據(jù)國標中WS1.4計算式和溫濕度允許范圍，在環(huán)境溫度17～28℃，相對濕度23～70%范圍內(nèi)進行試算，對同一未校正磨斑直徑x和y值，發(fā)現(xiàn)溫度和相對濕度變化各自所導(dǎo)致的校正磨斑直徑極差均可達40μm，共同影響可達80μm以上，超出重復(fù)性影響范圍。

歐盟國普遍采用ISO 12156測定法，使用校正后磨斑直徑作為柴油潤滑性評定標準，而美國等則采用ASTM D6079法，使用算術(shù)平均磨斑直徑加以評價，我國標準參考采用ISO12156法評定柴油潤滑性，二者結(jié)果有顯著差異。

實際上，環(huán)境溫濕度對磨斑大小影響甚微，即使柴油含微量水，其潤滑性依然無顯著下降，使用ASTM D6079評定法或更可靠，影響因素較小。

3.3 鋼球鋼片的影響

對同一試樣，在溫濕度接近的條件下，分別采用進口和國產(chǎn)鋼球鋼片進行多次試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用進口試驗片測得WS1.4偏差在28μm以內(nèi)，國產(chǎn)片最大達46μm，二者雖均為超重復(fù)性限63μm但進口試驗件機械性能更穩(wěn)定。這可能與球片表面粗糙度、洛氏硬度、加工精度均有關(guān)。二者結(jié)果對比，未發(fā)現(xiàn)單一側(cè)系統(tǒng)偏差。

3.4 儀器因素的影響

組織了32家質(zhì)檢單位對同一油樣進行比對，其中9家單位使用進口儀器，11家使用上海某廠儀器，12家使用北京某廠儀器。

采用統(tǒng)計結(jié)果和中位值進行評價，發(fā)現(xiàn)使用進口儀器測定結(jié)果極差為55μm，標準差為18μm；使用上海某廠儀器測定結(jié)果極差為88，標準差為26μm；北京某廠儀器測定結(jié)果極差為147μm，標準差為48μm?？梢?，儀器可靠性與穩(wěn)定性對試驗結(jié)果有重要影響，部分國產(chǎn)廠商需在該方面進一步改進。

3.5 其它影響因素

其它影響測定校正磨斑直徑的因素還有：高、低滑標準油生產(chǎn)廠及存放情況、清洗溶劑性能、清洗與安裝操作、測量顯微鏡校準情況，儀器校準情況（溫度、沖程、頻率）、環(huán)境潔凈度情況等等，均有可能對結(jié)果產(chǎn)生不同影響。

4 結(jié)論

①柴油溫度影響?zhàn)ざ龋笳邔櫥杂绊懽顬轱@著，在磨斑直徑測定條件下，流動性影響可忽略；

②環(huán)境溫濕度不能對未校正磨斑直徑產(chǎn)生影響，但校正計算影響顯著，我國對柴油潤滑性評定標準在柴油含水或溫濕度變化較大情況下，其適應(yīng)性可能受影響，ASTM測定法則可供輔助參考；

③使用進口球片測定結(jié)果重復(fù)性良好，而國產(chǎn)球片略差。二者雖均未超重復(fù)性限，但國產(chǎn)試驗件機械性能與加工工藝有上升空間；

④在實驗室比對中發(fā)現(xiàn)進口儀器穩(wěn)定性較好，偏差在重復(fù)性限內(nèi)，而國產(chǎn)儀器在重復(fù)性、可靠性方面有待加強；

⑤柴油潤滑性能的重要性在實際使用中較為突出，模擬評價試驗影響因素眾多，需采取措施降低各因素不利影響，我國評定標準適應(yīng)性也需不斷探究。

參考文獻：

[1]郭飛鴻，王維民.汽柴油檢驗技術(shù)與實驗室管理[M].北京：中國石化出版社，2017.