不同黏度等级润滑油在柴油发动机上的对比试验

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年第10期   作者:张绪强
[导读] 不同黏度等级润滑油能够满足柴油发动机在不同环境条件下的使用需求,通过对不同黏度等级润滑油在柴油发动机上的对比试验,

        张绪强
        广东皓耘科技有限公司
        摘要:不同黏度等级润滑油能够满足柴油发动机在不同环境条件下的使用需求,通过对不同黏度等级润滑油在柴油发动机上的对比试验,可以对润滑油的使用性能做出更好的判断,同时也能帮助人们更好地解决润滑油高温性能差的问题。基于此,本文就5W/40和15W/40两个黏度等级的润滑油进行对比试验,并对两个黏度等级润滑油的高温清净性、抗氧抗腐性以及抗磨性等性能做出分析,仅供大家参考。
        关键词:润滑油;黏度等级;柴油发动机;对比试验
        引言:我国幅员辽阔,不同的地区有着不同的地理和气候特点,因此对车辆用油也有着不同的要求。根据相关研究显示,海拔每升高1000米,发动机的油耗便会上升8%左右,同时发动机的功率也会下降10%-15%左右,导致车辆性能降低。同时,海拔升高还会导致润滑油在剪切作用下黏度提升,不仅会影响到发动机的正常运转,甚至还会导致烧发动机等故障。尤其对于柴油发动机而言,其对润滑油的性能要求更高,因此我们有必要对不同黏度等级润滑油在柴油发动机上进行对比试验,以便对润滑油的黏度等级作出更加科学的判断。
        1对比试验
        本文结合5W/40和15W/40两个黏度等级的润滑油进行对比试验,这两个黏度等级润滑油的理化指标如表1所示。

        在对比试验过程中,需要进行行车试验、理化性能试验以及台架试验。具体来讲,分别应用5W/40和15W/40两个黏度等级的润滑油在BF6M1015CP发动机上进行1000小时台架试验,然后对实验用油进行磨损金属含量指标、运动黏度指标以及氧化值等方面指标进行测试,测试应借助原子发射光波仪以及红外光谱仪等仪器设备。最后,借助柴油车对5W/40和15W/40两个黏度等级的润滑油进行道路实际测试,并结合柴油车的性能表现对两个黏度等级润滑油的性能做出分析判断。
        2实验结果分析
        2.1理化指标性能分析
        在针对两个黏度等级润滑油的对比实验过程中,每间隔200小时,便对润滑油更换1次,并针对实验用油100摄氏度运动黏度、氧化值、水分含量、[酸碱值]酸碱值以及金属质量等指标进行检测,并以此作为依据进行分析。实验结果如图1-4所示。

        我们通过图1进行分析可知,黏度等级为5W/40的润滑油,其运动黏度变化始终处于每秒3平方毫米的范围内,而黏度等级为15W/40的润滑油其运动黏度变化始终处于每秒2平方毫米的范围内。通过实验结果表明,相较于黏度等级为5W/40的润滑油,黏度等级为15W/40的润滑油在抗高温氧化、抗剪切以及黏温性能等方面表现得更加优异,因此可以为柴油发动机提供更为有力的保护。结合图2与图3,在每个换油周期内,无论是哪个黏度等级的润滑油其酸碱值均未达到换油指标要求。这表明两种润滑油在酸碱值方面均符合应用要求,但是从实验结果中我们可以认识到相较于黏度等级为5W/40的润滑油,黏度等级为15W/40的润滑油酸碱值更低,这种情况表明黏度等级为5W/40的润滑油具有更好的抗硝化性和抗高温氧化性。再结合图4进行分析,在实验过程中,另两个[另个?应该是两个]黏度等级的润滑油的实验每个换油周期内戊烷[不溶物]不溶物质量分数的变化都不明显。但是可以看出,相较于黏度等级为15W/40的润滑油,黏度等级为5W/40的润滑油的戊烷不溶物质量分数更高,这种情况说明黏度等级为15W/40的润滑油其抗氧化能力更优,可以更好地保障柴油发动机的工况稳定。
        2.2红外光谱分析
        图5为两个黏度等级润滑油在对比实验过程中氧化值的变化情况,结合图5进行分析可知,无论哪个黏度等级的润滑油,其氧化值的变化均处于合理范围内,在换油周期内,两种润滑油的氧化值均未达到换油指标。这表明两个黏度等级的润滑油都可以满足柴油发动机的润滑要求。但是相较于黏度等级为5W/40的润滑油,黏度等级为15W/40的润滑油氧化程度更高,这种情况说明黏度等级为5W/40的润滑油具有更好的安定性和抗氧化能力。在实验过程中,借助红外光谱仪分别对两种润滑油进行燃油稀释值以及水分测试,测试结果表明,二者的水分均小于0.10%,二者的燃油稀释值均小于2.0%。根据以上的实验结果和分析结果,我们可以认识到黏度等级为5W/40的润滑油受污染的程度更小,因此对柴油发动机的保护作用更加明显。

        2.3磨损金属元素分析
            图6为磨损金属元素质量比变化实验结果,结合图6进行分析,能够反映出柴油发动机各个部件的磨损情况,同时也能反映出油品的衰变状况,可以体现出润滑油的抗磨损能力。通过图6可以看出,Fe、Cu、Al、Cr这些金属元素的质量均未达到换油指标,这说明两个黏度等级的润滑油的抗磨性能均符合标准要求,但是相较于黏度等级为5W/40的润滑油,黏度等级为15W/40的润滑油的金属质量更低,这说明黏度等级为15W/40的润滑油抗磨损性能更优。

        3实际道路行车试验
        本实验在高原地区进行,通过实验对两个黏度等级润滑油的实际应用效果进行分析,最终得出如下结论:首先,两个黏度等级润滑油在实际道路行车试验前后,在理化性能方面均未发生太大的变化,这表明两种润滑油均符合柴油发动机的实际应用需求,并且也通过实际行车实验证明了实验室实验结果的准确性。其次,两个黏度等级润滑油在实验过程中,柴油车的运行状况良好,并且油压都比较稳定,车辆均未出现由润滑油引起的故障。并且在行车试验之后,通过拆卸发动机进行检查,发现发动机零件均未发生明显的磨损,并且发动机的积碳较少,这表明两种润滑油均具有良好的清净性,并且能够起到有效的润滑作用,可以对柴油发动机起到有效的润滑保护。
        结束语:润滑油能够对发动机起到润滑保护作用,是保障发动机正常运转的关键。不同黏度等级的润滑油有着不同的性能指标,并且在实际应用过程中所取得的效果也不相同。本文以黏度等级为5W/40和黏度等级为15W/40的润滑油在柴油发动机上进行对比实验,结果表明两种润滑油均能满足柴油发动机的润滑要求,但在抗磨损性以及高温清净性等方面,黏度等级为15W/40的润滑油表现更佳。
        参考文献:
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