【換油期確定方法分析比較】
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推薦換油期汽車(chē)制造廠(chǎng)根據內燃機結構特性、運行條件和潤滑油的品質(zhì)經(jīng)過(guò)試驗或參考同類(lèi)產(chǎn)品確定固定的換油期,以推薦用戶(hù)使用。它指明所用的油品,行駛多少里程
(時(shí)間)就要換油,以保證內燃機正常工作和達到規定的使用壽命。這一類(lèi)換油期,以保證內燃機安全運轉為目的,并考慮了不同工作條件和環(huán)境等情況,在內燃機技術(shù)狀況正常條件下使用保留了較大的安全系數,偏于保守。事實(shí)證明,實(shí)際達到換油指標的里程比推薦的換油里程延長(cháng)1至2倍是完全可能的。例如,某車(chē)型,按規定使用SD級油,推薦8000公里換油,而上海石油商品應用研究所通過(guò)多臺車(chē)的行車(chē)試驗,結果表明,SD級油在某車(chē)上行駛20000公里,發(fā)動(dòng)機磨損仍正常。因此,汽車(chē)制造廠(chǎng)推薦的換油期,只能作為用戶(hù)換油的參考依據,不能作為換油的標準。--
推薦換油期并另附換油里程圖在潤滑油衰變規律研究過(guò)程中,人們發(fā)現潤滑油消耗量小時(shí),內燃機曲軸箱在用油的氧化產(chǎn)物濃度大,突變點(diǎn)明顯,且較長(cháng)的里程后才出現;潤滑油消挺量大則濃度小,突變點(diǎn)不明顯且里程短。
1989年有關(guān)國際會(huì )議上有人注意到這個(gè)問(wèn)題并提出了平均油齡(Aveyge Oilage簡(jiǎn)稱(chēng)AOA)的概念和計算方法。如J.R.Fillyahite等在CEC(歐洲潤滑油協(xié)調會(huì ))會(huì )議上提出計算方法AOA=V/a(1-e(-at/v))
式中
t為運行時(shí)間;a為潤滑油耗量;v為潤滑油容量。從以上的計算時(shí)間可以看出,真正油齡與實(shí)際行駛里程相差很大。機油消耗較大時(shí),即使換油期大大延長(cháng),其平均油齡增加緩慢,越到后面增加越慢,也就是由于加新油多,使曲軸箱內的油一直處于半新半舊狀態(tài)。為此,有關(guān)研究人員提出建議,對潤滑油消耗較大的車(chē)輛,延長(cháng)換油期不但對節省油的意義不大,也由于其油齡并不延長(cháng)而不能發(fā)揮油品的潛力,應控制換油期。
美國康明斯發(fā)動(dòng)機以及國外其他發(fā)動(dòng)機公司,注意到這個(gè)問(wèn)題后,在推薦換油期時(shí),另附有依據具體條件的換油里程圖,用戶(hù)可依據潤滑系統的容量和潤滑油消耗量與燃油消耗量的比率,按圖表查找換油期。以上這種方法,既推薦固定的換油期,又附有依據燃油耗、潤滑油耗及潤滑油容量三參數變化的換油里程圖,比單一推薦換油期更趨合理。
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按在用油理化指標限定值確定換油期為了合理確定在用油理化指標限定值,國內外都進(jìn)行大量的研究工作,具體標準各國不盡相同。我國
1994年頒布的換油指標主要有,運動(dòng)粘度、水分、閃點(diǎn)、酸值、正戊烷不溶物、總堿值等。這種方法不規定固定的換油期,要求用戶(hù)在使用過(guò)程中對油品的性質(zhì)實(shí)行定期監測,當使用中有一項指標達到換油指標時(shí)就應更換新油。它是建立在以主要理化指標實(shí)際變化的基礎上的,顯然,比推薦換油期合理。此法可通過(guò)快速油質(zhì)分析儀器對油品進(jìn)行檢查,簡(jiǎn)單易行,對防止在用油過(guò)度變質(zhì)等而導致發(fā)動(dòng)機損壞有較大作用。但是,這種方法也不盡完善,因為在用油變質(zhì)情況受發(fā)動(dòng)機工況變化的影響,導致各理化指標對潤滑油變質(zhì)的靈敏性反應不一。例如,粘度、閃點(diǎn)的變化不僅與油品氧化、硝化有關(guān),而且與燃油稀釋有關(guān)。因此,在發(fā)動(dòng)機工況不正常的情況下,理化指標的變化,不能反映出油品真實(shí)的老化變質(zhì)情況,還需要發(fā)展一些新的試驗方法,并結合潤滑油衰變規律、機件磨損規律的探討,從而得到更合理的換油期。【確定換油期的其他方法】
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用鐵譜技術(shù)分析確定換油期鐵譜技術(shù)是一種近年來(lái)發(fā)展較快的從潤滑油中分離并檢測磨損顆粒的新技術(shù)。目前,已廣泛應用于機械工況監測、磨損機理研究等領(lǐng)域,它不僅能檢驗在用油中磨損顆粒的濃度、大小,而且能了解顆粒的形貌及組成,從而更深入地認識磨損顆粒的過(guò)程和機理。大量試驗表明,潤滑油中的磨損顆粒攜帶有關(guān)機械磨損狀態(tài)的詳細信息,這些信息通過(guò)磨損顆粒的濃度、尺寸、形狀及組成表現出來(lái)。根據這些特征,可以斷定零件所處的磨損狀態(tài)以及該狀態(tài)下發(fā)生的磨損類(lèi)型,可以定量地分析磨損的嚴重程度,檢測出運行中機械的不正常情況,考察油品對機械的適用性及在使用過(guò)程中的質(zhì)量衰變規律,從而科學(xué)合理地制定換油指標,確定換油期。
鐵譜分析的不足,是不能反映非鐵合金零件的磨損,而且分析結果受操作者主觀(guān)因素的制約,手續較復雜,時(shí)間較長(cháng),成本較高,目前主要應用于大型機械磨損監測和磨損機理研究。要使其適應汽車(chē)運輸部門(mén)現場(chǎng)監測的需要,還需在提高分析精度,簡(jiǎn)化分析手續,加快分析速度,減少分析成本方面作出進(jìn)一步努力。
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用紅外光譜分析確定換油期潤滑油在使用中不斷氧化、降解,其老化產(chǎn)物含量不斷增加,增加到一定程度后會(huì )急劇上升,此時(shí)即需要換油。用紅外光譜可測定在用油中氧化物、硝化物的生成量以及添加劑的降解量,可以了解油品真實(shí)的老化變質(zhì)規律,確定油品真實(shí)的換油期。此外,還有采用微孔薄膜過(guò)濾、原子吸收
(發(fā)射)光譜、光度計、示綜原子等方法對在用油進(jìn)行測定分析,從而確定換油期。但是,這些分析油樣的費用較高。試驗設備也不易普及。綜上所述,為了合理確定換油期,對油品的衰變規律和發(fā)動(dòng)機的磨損規律進(jìn)行了大量的研究,形成了多種確定換油期的方法,但是,都難以滿(mǎn)足廣大汽車(chē)用戶(hù)的實(shí)用要求。
【換油期確定方法的發(fā)展趨勢】
隨著(zhù)人們對換油期研究的不斷深入,發(fā)現汽車(chē)發(fā)動(dòng)機潤滑油換油期的確定方法不僅要科學(xué)合理,而且更要實(shí)用,才能全面推廣滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)用要求。為此,近年來(lái)國外有關(guān)研究人員開(kāi)始著(zhù)重考慮研究實(shí)用性強的可裝在潤滑油系統上的傳感器,從其駕駛室儀表指示值來(lái)指導用戶(hù)何時(shí)該換油。這類(lèi)傳感器主要有以下三種。
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特殊油壓傳感器它是利用油的壓力與粘度變化成正比關(guān)系,通過(guò)溫度修正來(lái)指導換油時(shí)期的。當在用油在某一溫度范圍內粘度變化達到預先設計的換油指標。其壓力值即超過(guò)正常工作范圍而表明要換油。此法僅限于粘度單一指標的反映,范圍過(guò)窄。
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油溫效應傳感器E.Sehwarty
等通過(guò)數據統計得出油溫與油的老化、堿值變化等有一定的依從關(guān)系,由此根據大量的試驗數據組成數學(xué)模型,建立了將發(fā)動(dòng)機轉速及油溫輸入計算機而指示換油的關(guān)系。此法對正常條件下運行的汽車(chē)有較好的指導性,但對不正常情況,如用油不當、因水分及機械雜質(zhì)等使油變質(zhì)就難以適應。--
電壓傳感器油老化程度與油的導電性變化有相關(guān)性。潤滑油是電的不良導體,它在使用中理化指標的變化如酸堿值、不溶物含量、添加劑的消失、老化產(chǎn)物濃度增加等都使油的導電值發(fā)生變化。以此原理出發(fā),發(fā)展了多種不同的傳感器,裝在發(fā)動(dòng)機上的傳感器是電極,儀表上指示輸出電壓的變化,在電壓從平緩發(fā)展到急劇變化時(shí)即需換油。原理雖然不復雜,但達到實(shí)用階段卻很困難,因為影響油導電性的因素很多,如油的配方、發(fā)動(dòng)機潤滑油中的各種介質(zhì)等,
Hansheng LEE等采用晶體管構造的指狀組合型雙電極組成的傳感器,裝在發(fā)動(dòng)機的量油尺上,對不同質(zhì)量的油,在不同機型及不同工況下都做了試驗,認為效果不錯。Komatiu公司制出一種由“銀”、“銥”及“參考(參考為非純金屬材料電極)”三種電極組合的傳感器,認為銀電極對添加劑消耗很敏感,銥電極對酸值變化很敏感,傳感器得到三個(gè)電壓訊號:V1(銥/參考)、V2(銀/參考)及V3(銥/銀),這些數據進(jìn)行處理后可指示換油。上述研究已進(jìn)入實(shí)用階段,進(jìn)行了大量的臺架試驗及行車(chē)試驗,并發(fā)表了一些專(zhuān)利(U.SPATENT4847768.5071527.5146169.5200027等),但要做到對不同配方的油品在不同機型及不同工況下均能適用,還需做大量的研究工作。指導換油期的研究工作,經(jīng)歷了從簡(jiǎn)到繁的過(guò)程,現在已進(jìn)入了從繁到簡(jiǎn)階段。今后的研究方向應以合理性為基礎,實(shí)用性為重點(diǎn)。合理性的標準要建立在確保汽車(chē)發(fā)動(dòng)機可靠潤滑,運行良好,延長(cháng)使用壽命,減少維修費用的前提下,盡可能地發(fā)揮油品使用效率,延長(cháng)換油期實(shí)用性是衡量研究成果能否全面推廣產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。只有兩者有機結合,才是換油期研究的歸宿。



