柴油機噴油泵校泵油的研制

郭春梅 馬丙水 劉銳 高志斌

山東京博石油化工有限公司

隨著我國對環境保護的日益重視，對汽車的排放要求越來越嚴格。柴油機的供油系統性能直接影響到汽車排放的成分[1]。而噴油泵是柴油發動機的核心部件，其技術狀態直接影響柴油發動機的動力性、經濟性、工作穩定性[2]。柴油機噴油泵校泵油是油嘴油泵行業作為柴油機噴油泵的流量校驗以及噴油嘴的密封噴霧試驗時的設備標定專用油[3]。柴油機噴油泵校準后一般不清洗，且在正常情況下存放一年期間，仍然具備正常的性能。各造泵廠、修泵廠在噴油泵調試時，一般選用0號輕柴油作為校準油或是采用國外價格較高的進口噴油泵校泵油。但隨著儲存時間的延長，0號輕柴油的酸值會增加，從而縮短了噴油泵的封存期，還會導致膠質的產生或使泵的零部件銹蝕。因此，如何為客戶提供一種更加優質的柴油機噴油泵校泵油成為亟待解決的問題。

研制指標

結合用戶對產品的要求，柴油機噴油泵校泵油的研制參照GB/T 8029—2010《柴油機噴油泵校泵油》中JB-2標準，具體見表1。

表1 柴油機噴油泵校泵油研制指標

研制過程

基礎油的篩選

根據指標要求對兩種性能接近的精制低餾分基礎油，進行密度、閃點、傾點等指標考察，篩選出合適的基礎油，具體數據見表2。

表2 基礎油理化性能分析數據

由表1可以看出，基礎油B的40 ℃運動黏度偏小，濁點比較高不符合技術指標要求，基礎油A的各項理化性能均達到理化性能指標要求，所以選擇基礎油A作為柴油機噴油泵校泵油的基礎油。

抗磨劑的篩選

抗磨劑是極性化合物，可以吸附在金屬表面形成一層保護膜，減少運動時金屬零部件之間的摩擦，延長其使用壽命。通過四球摩擦試驗機研究考察了兩種常用的抗磨劑W1和抗磨劑W2的摩擦磨損性能。具體數據見表3。四球摩擦試驗條件：1 450 r/min，25 ℃，1 h，載荷：300 N。

表3 抗磨性能分析數據

由表3可以看出，當加量劑相同時，抗磨劑W1與抗磨劑W2相比其磨斑直徑和摩擦系數均較小，抗磨性能明顯優于抗磨劑W2的抗磨性能。抗磨劑W1加劑量250 mg/kg時磨斑直徑和摩擦系數均為最小，并且與進口校泵油樣品抗磨性能相當。因此，選擇抗磨劑W1作為試驗的抗磨劑，加劑量250 mg/kg。

防銹劑的篩選

產品的防銹性能是保證柴油機噴油泵正常工作的關鍵因素，柴油機噴油泵校準后一般不清洗，且在正常情況下存放一年期間，仍然具備正常的性能。防銹性能評價采用GB/T 11143液相銹蝕（蒸餾水法）防銹試驗，同時也考察油品的抗腐蝕性能。選擇防銹劑R1、防銹劑R2、防銹劑R3共3種防銹劑，考察它們的防銹和抗腐蝕性能，具體數據見表4。

由表4可以看出，防銹劑R1和防銹劑R2能起到防銹的效果，防銹劑R3防銹效果最差，但3種添加劑均擁有較好的抗腐蝕性能。當防銹劑R1加劑量為100 mg/kg時油品無銹蝕合格，而防銹劑R2加劑量為10 mg/kg時油品無銹蝕合格。結合成本考慮，選用防銹劑R2作為試驗的抗磨劑。

表4 防銹和抗腐蝕性能分析數據

氧化安定性考察

一般用戶使用的0號輕柴油隨著儲存時間的延長，油品的酸值會增加，縮短了噴油泵的封存期，還會導致膠質的產生或使泵的零部件銹蝕，這一切都說明油品沒有良好的氧化安定性能。因此氧化安定性能是柴油機噴油泵校泵油的至關重要性能。根據以往的研究經驗，抗氧劑采用T501，氧化安定性試驗按照SH/T 0185標準進行（120 ℃，48 h），考察不同加劑量對氧化安定性的影響，具體數據見表5。

由表5可以看出，油品氧化安定性試驗后沉淀物和總酸值都隨著抗氧劑加劑量的增加而降低，當抗氧劑的加劑量達到0.3%時，氧化安定性能滿足指標要求。

表5 氧化安定性測試數據

根據添加劑的篩選和考察結果，確定了柴油機噴油泵校泵油的配方，見表6。

表6 柴油機噴油泵校泵油配方組成

研制產品與競品性能對比

將研制的柴油機噴油泵校泵油產品按照標準要求的測試項目進行測試分析，并與進口的柴油機噴油泵校泵油進行性能對比，具體數據見表7。

由表7可知，研制的柴油機噴油泵校泵油產品與進口的柴油機噴油泵校泵油相比，閃點較高，濁點更低，濕熱試驗時間較長，氧化安定性能更為優異，所以研制產品具有良好的低溫性、防銹性和抗氧化能力。

表7 研制的柴油機噴油泵校泵油與進口產品性能對比分析

應用情況

研制的柴油機噴油泵校泵油在專業生產柴油機配件的山東濟南某機械設備有限公司進行使用。據用戶反映：在柴油機噴油泵的供油正時檢查調整過程中，噴油泵供油量準確，無氣泡，單缸供油時間調整正常，油品潤滑性能良好，且無毒無刺激性氣味。校準好的柴油機噴油泵在封存放10個月后銷售，柴油機噴油泵沒有發生任何銹蝕的情況，設備光潔如新，運轉性能良好。由此證明，研制的柴油機噴油泵校泵油擁有良好的抗氧化性能和防銹性能。

結論

☆通過對基礎油、抗磨劑、防銹劑、抗氧劑的篩選和配伍優化，研制得到了符合GB/T 8029—2010《柴油機噴油泵校泵油》中JB-2標準的柴油機噴油泵校泵油產品。

☆該產品的閃點較高，達到105 ℃，存放和使用過程中更安全；濁點很低，達到-38 ℃，使用環境溫度更廣泛。

☆產品具有優異的防銹性能（濕熱試驗可達7 d）和優異的抗氧化性能（氧化安定性優于進口產品），因此柴油機噴油泵調試完成后不需清洗，短時間內存放不會銹蝕，不但可以用于柴油機噴油泵的調試、校驗和標定，同時具有調試前清洗和調試后短期防銹的功能。