季节性会影响柴油的润滑性吗?
发布时间 : 2021/04/14 阅读次数 : 110 推荐产品 :

季节性会影响柴油的润滑性吗?


柴油是原油的馏分,在交通运输领域得到广泛使用。根据美国能源信息署的统计,从2012年到2040年,全球运输领域的柴油消耗量预计将增长48%。因此,柴油将成为未来几年出行效率的主要因素。


柴油为机动车辆提供了两个至关重要的功能。它用作燃料,一种化学能的源,可在内燃机中转化为机械能。它还用作润滑剂并保护关键的运动部件,例如柴油泵中使用的齿轮箱(见图1)。但是,季节性可能会影响柴油作为润滑剂和发动机燃料的性能。


图2_Diesel

图1。博世高压柴油燃油泵(CP3型)中的齿轮。


柴油的流动特性。柴油的流动特性控制着内燃机的安全性。在冬季,低温环境会导致柴油中的石蜡结晶,从而堵塞过滤器并阻塞柴油流。这由柴油的冷滤器堵塞点(CFPP)表示。燃料供应商对柴油(燃料混合物和添加剂)进行处理,使其遵守CFPP标准(EN 590),该标准可根据季节-夏季,第一过渡期,冬季和第二过渡期(请参阅表1)来确保柴油流量。柴油中添加剂的季节依赖性改性可能会影响柴油的润滑性。但是,这有待调查。


表1. 荷兰不同季节柴油的冷滤塞点(CFPP)规格。“代码”部分专门针对此研究。表1_Diesel-1


在Ducom Instruments,测试实验室开始监视从荷兰格罗宁根市附近加油站采购的柴油的润滑性能(图2)。柴油样品取自2016年5月至2017年3月。其中包括EN 590标准所描述的所有季节,如表1所示。


图3_Diesel

图2.格罗宁根(G)的加油站,并使用安全容器(B)收集柴油。


对于测试,我们使用了 Ducom高频往复钻机(HFRR 4.2)如图3所示,它是圆盘摩擦计上的球,广泛用于研究柴油的润滑性,遵循标准ISO 12156(请参阅表2)。˚F riction系数和球的平均磨斑直径为叔用柴油样品在这项研究中比较他于HFRR参数。

无标准HFRR

图3.图像Ducom高频往复试验机(HFRR 4.2) ,包括操作参数的说明。


柴油的摩擦曲线。柴油的摩擦曲线随季节变化,如图4所示。发现夏季柴油的摩擦系数(2016年5月至2016年9月的四个样本的平均值)高于第一个过渡期(2016年10月)的柴油。总体而言,冬季柴油(2016年11月至2017年2月)的摩擦系数最高。


表2.使用Ducom HFRR 4.2 (测试详情请点击前面蓝色文字)根据ISO 12156进行的柴油燃料润滑性测试。

表2_Diesel-1


与夏季柴油(S)相比,冬季(W)和过渡期(T1,T2)的柴油粘度应更低。较低粘度的燃料易于剪切,从而导致较低的摩擦。这解释了从第一过渡期开始的柴油的摩擦行为。如冬季柴油所预期的那样,粘度的任何其他降低都会增加摩擦表面之间的接触。一种称为边界润滑的机制,可能是冬季柴油(W)产生高摩擦的原因。


图6_Diesel

图4.夏季柴油(S),第一过渡时期(T1)的柴油,冬季柴油(W)和第二过渡时期(T2)的柴油的摩擦系数实时变化。误差棒代表4次测试的标准偏差。每月每个柴油样品进行一次测试。


如图5所示,HFRR测试后,球的磨损痕迹因季节而异。在图6中,测量了这些球的平均磨损疤痕直径(MWSD),并将其绘制为季节的函数。 


图7_Diesel

图5.夏季柴油(S),第一过渡时期(T1),冬季柴油(W)和第二过渡时期(T2)的柴油球的平均磨痕直径(MWSD)。 

夏季柴油的平均球MWSD为376 µm,比第一个过渡时期的柴油球的MWSD高出75%。冬季柴油的平均球MWSD与夏季柴油相当。

图7_Diesel文章

图6.夏季柴油(S),第一过渡时期(T1),冬季柴油(W)和第二过渡时期(T2)的柴油球的平均磨痕直径(MWSD)。误差棒代表4次测试的标准偏差。每月每个柴油样品进行一次测试。


结论。Ducom HFRR润滑性数据(2016年5月至2017年2月)表明,十月份的柴油(第一个过渡期)具有抗磨添加剂和低粘度的理想组合。在冬季,摩擦较高,但MWSD与夏季柴油相当,这表明柴油中的抗磨添加剂足以抵消冬季柴油的低粘度。该研究报告的所有MWSD均在荷兰供应的柴油的MWSD最高限值(460 µm)之内(来源:Infineum International Limited“ 2014年全球柴油燃料质量调查”)。Ducom进行的HFRR研究证明,柴油的润滑性可能是季节性的。但是,在任何给定的季节,柴油的润滑性数据均符合EN 590。


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