汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法

文档序号:1813977 发布日期:2021-11-09 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法 (Method for evaluating low-speed pre-ignition generation and inhibition of gasoline engine oil ) 是由 王兆远 钱多德 刘团结 张应兵 叶辉 柴洪磊 解小超 王右 李雪 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,包括:将发动机中的机油更换成待评价机油,并在发动机上装配用于评价早燃生成和抑制性的设备;运行清积碳工况;运行机油冲洗工况;运行预跑工况;在发动机中增加窜气,以创造机油进入燃烧室的条件;运行低速早燃测试工况;在低速早燃测试工况下,对汽油机油低速早燃生成和抑制性进行评价。本发明的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,可以实现对机油早燃抑制性的精准评价,有效确认由汽油机油引发的低速早燃,可以避免无效试验,避免对不同规格机油的评价不准确,有利于发动机开发中机油的匹配开发,规避不合适规格机油应用于发动机造成的部件损坏。(The invention discloses a method for evaluating low-speed pre-ignition generation and inhibition of gasoline engine oil, which comprises the following steps: replacing engine oil in an engine with engine oil to be evaluated, and assembling equipment for evaluating the generation and inhibition of pre-ignition on the engine; operating a carbon cleaning working condition; operating an engine oil flushing working condition; running a pre-running working condition; increasing blow-by gas in the engine to create conditions for engine oil to enter the combustion chamber; running a low-speed pre-ignition test working condition; and under the low-speed pre-ignition test working condition, evaluating the generation and inhibition of low-speed pre-ignition of the gasoline engine oil. The method for evaluating the low-speed pre-ignition generation and inhibition of the gasoline engine oil can realize the accurate evaluation of the inhibition of the engine oil pre-ignition, effectively confirm the low-speed pre-ignition caused by the gasoline engine oil, avoid invalid tests, avoid the inaccurate evaluation of the engine oil with different specifications, be beneficial to the matching development of the engine oil in the engine development and avoid the damage of parts caused by the application of the engine oil with the unsuitable specification to the engine.)

汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法

技术领域

本发明涉及低速早燃技术领域,尤其涉及一种汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法。

背景技术

发动机尤其是缸内直喷汽油发动机,在低速大负荷工况下,混合气在火花塞点火之前自燃引起的提前燃烧称为低速早燃。低速早燃可能引起超级爆震,造成发动机损坏。低速早燃的影响因素包括发动机设计、燃烧室积碳、燃油、机油和缸内热点分布等因素,机油是早燃的影响因素之一。通过机油的配方改进可以在一定程度上抑制增压直喷发动机的低速早燃问题,如调整基础油等级,调整添加剂配方里钙镁等元素含量、比例等,避免在燃烧室内形成自燃热点。

目前,随着排放法规不断升级,发动机一系列新技术不断使用,对汽油机油提出了更高的要求,机油的国际标准、各主机厂自主标准均在不断升级。增加了对汽油机油早燃抑制性、节能、使用周期等的要求,其中评价汽油机油的早燃抑制性,是最新规格机油的一项指标。

发动机油的油剂公司均开展了配方、调剂的研究开发,SN+标准机油已生产应用,增加了对低速早燃的指标要求(一定燃烧循环下的早燃次数),有些汽车公司均使用自主发动机进行低速早燃的评价。一般采用缸压传感器测量一定燃烧循环下的燃烧压力,记录发生超级爆震的次数,应低于对应规格机油要求的次数。国际通用标准API、ACEA及各主机厂一般对发动机装配、试验工况、试验循环进行定义,因早燃触发的因素较多,且发生具有偶然性,如何准确评价燃烧压力超高、超级爆震是机油引起的,是开展汽油机油早燃抑制性评价的难题。

因此,亟需一种汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,以解决上述现有技术中的问题,能够有效确认由汽油机油引发的低速早燃。

本发明提供了一种汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,包括:

将发动机中的机油更换成待评价机油,并在发动机上装配用于评价早燃生成和抑制性的设备;

运行清积碳工况;

运行机油冲洗工况;

运行预跑工况;

在发动机中增加窜气,以创造机油进入燃烧室的条件;

运行低速早燃测试工况;

在低速早燃测试工况下,对汽油机油低速早燃生成和抑制性进行评价。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述将发动机中的机油更换成待评价机油,并在发动机上装配用于评价早燃生成和抑制性的设备,具体包括:

选取正常设计标准装配的新发动机或符合设计标准的旧发动机;

将选取的新发动机按照常规磨合规范完成磨合,或者将选取的旧发动机进行性能确认;

将所选取的新发动机或旧发动机中的机油更换成待评价机油;

在更换上待评价机油的新发动机或旧发动机上装配用于评价早燃生成和抑制性的设备,所述用于评价早燃生成和抑制性的设备包括燃烧分析仪、缸压传感器和数据采集仪。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述运行清积碳工况,具体包括:

通过测试台架,以全速全负荷运行清积碳工况,运行时间为1小时-3 小时。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述运行机油冲洗工况,具体包括:

通过测试台架,运行机油冲洗工况,更换待评价机油,怠速运行3分钟-7分钟,放油10分钟-20分钟。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述运行预跑工况,具体包括:

通过测试台架,加入待评价机油,在转速为1400r/min-1600r/min时,全负荷运行预跑工况,运行时间为1小时-3小时。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述在发动机中增加窜气,以创造机油进入燃烧室的条件,具体包括:

从发动机机油尺导管,持续添加流量不低于20L/min的压缩空气至发动机曲轴箱,随发动机呼吸系统和发动机运转过程进入发动机燃烧室,创造机油进入燃烧室的条件,且机油进入燃烧室的流量满足不低于2g/h。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述运行低速早燃测试工况,具体包括:

通过测试台架,根据选取的发动机的技术指标,选取转速在区间 1200r/min-1600r/min中的预设转速,以全负荷工况运行低速早燃测试工况,运行时间为10万次点火循环所对应的时长。

如上所述的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,其中,优选的是,所述在低速早燃测试工况下,对汽油机油低速早燃生成和抑制性进行评价,具体包括:

在低速早燃测试过程中,记录汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价指标,汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价指标包括发动机功率、扭矩、爆发压力中的至少一个,并按照早燃和超级爆震对应爆发压力的评价标准,确认10万次点火循环内的早燃次数。

本发明提供一种汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,通过清积碳工况有效排除因燃烧室积碳产生的低速早燃可能;通过机油冲洗工况有效排除因机油内异物产生的测试误差或风险;通过向发动机曲轴箱增加窜气、实现携带一定数量的机油进入燃烧室、人为模拟机油进入燃烧室燃烧,制造机油诱发低速早燃的状况,有效实现不同机油的低速早燃发生频次的比对,进而实现汽油机油的低速早燃抑制性评价;因此,本发明可以实现对机油早燃抑制性的精准评价,有效确认由汽油机油引发的低速早燃,对工程开发具有较好的指导意义,可以避免无效试验,避免对不同规格机油的评价不准确,有利于发动机开发中机油的匹配开发,规避不合适规格机油应用于发动机造成的部件损坏。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步描述,其中:

图1为本发明提供的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法的实施例的流程图;

图2为本发明提供的增加窜气、机油携带的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现,不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”:以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中,当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时,在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件,也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时,该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件,也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示,本实施例提供的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法在实际执行过程中,具体包括如下步骤:

步骤S1、将发动机中的机油更换成待评价机油,并在发动机上装配用于评价早燃生成和抑制性的设备。

在本发明的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法的一种实施方式中,所述步骤S1具体可以包括:

步骤S11、选取正常设计标准装配的新发动机或符合设计标准的旧发动机。

其中,符合设计标准是指燃烧室的压缩比、各分组零部件等硬件状态符合设计标准。

步骤S12、将选取的新发动机按照常规磨合规范完成磨合,或者将选取的旧发动机进行性能确认。

步骤S13、将所选取的新发动机或旧发动机中的机油更换成待评价机油。

步骤S14、在更换上待评价机油的新发动机或旧发动机上装配用于评价早燃生成和抑制性的设备,所述用于评价早燃生成和抑制性的设备包括燃烧分析仪、缸压传感器和数据采集仪。

步骤S2、运行清积碳工况。

具体地,通过测试台架,以全速全负荷运行清积碳工况,运行时间为 1小时-3小时,例如为2小时。本发明通过设计清积碳工况,可以有效排除因燃烧室积碳产生的低速早燃可能。

步骤S3、运行机油冲洗工况。

具体地,通过测试台架,运行机油冲洗工况,更换待评价机油,怠速运行3分钟-7分钟,例如为5分钟,放油10分钟-20分钟,例如为15分钟。本发明通过设计机油冲洗工况来更换待评价机油,可以有效排除因机油内异物产生的测试误差或风险。

步骤S4、运行预跑工况。

具体地,通过测试台架,加入待评价机油,在转速为 1400r/min-1600r/min(例如为1500r/min)时,全负荷运行预跑工况,运行时间为1小时-3小时,例如为2小时。此时的扭矩为在选定转速(例如为 1500r/min)下的最大扭矩。

步骤S5、在发动机中增加窜气,以创造机油进入燃烧室的条件。

通过步骤S4设计窜气加入、产生机油携带、创造低速早燃条件具体而言,从发动机机油尺导管,持续添加流量不低于20L/min的压缩空气至发动机曲轴箱,随发动机呼吸系统和发动机运转过程进入发动机燃烧室,创造机油进入燃烧室的条件,且机油进入燃烧室的流量满足不低于2g/h。

如图2所示为人为增加窜气、机油携带的示意图,汽油发动机的机油标尺管、缸盖护罩、曲轴箱及通风系统(PCV阀等)为标准配置部件,本发明直接使用现有结构,利用台架试验室标配的压缩空气源,使用软管连接至发动机机油尺管口,气体进入曲轴箱携带机油,同发动机燃烧窜气一起,由发动机呼吸系统管路进入进气歧管、发动机燃烧室,机油液滴存在于燃油、气体混合气中,若机油早燃抑制性不好,会引发早燃,测试表征为爆发压力偏高。

本发明通过设计向发动机曲轴箱增加窜气、实现携带一定数量的机油进入燃烧室、人为模拟机油进入燃烧室燃烧的方案,制造了机油诱发低速早燃的状况,有效实现不同机油的低速早燃发生频次的比对,进而实现汽油机油的低速早燃抑制性评价。

步骤S6、运行低速早燃测试工况。

具体地,通过测试台架,根据选取的发动机的技术指标,选取转速在区间1200r/min-1600r/min中的预设转速(例如为1400r/min),以全负荷工况运行低速早燃测试工况,运行时间为10万次点火循环所对应的时长。此时的扭矩为在选定转速(例如为1400r/min)下的最大扭矩。其中,发动机的技术指标包括额定转速、最大扭矩等。

步骤S7、在低速早燃测试工况下,对汽油机油低速早燃生成和抑制性进行评价。

具体地,在低速早燃测试过程中,记录汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价指标,汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价指标包括发动机功率、扭矩、爆发压力中的至少一个,并按照早燃和超级爆震对应爆发压力的评价标准,确认10万次点火循环内的早燃次数。在具体实现中,本发明采用缸压传感器测量燃烧压力,以精准采集评价早燃次数。

本发明实施例提供的汽油机油低速早燃生成和抑制性的评价方法,通过清积碳工况有效排除因燃烧室积碳产生的低速早燃可能;通过机油冲洗工况有效排除因机油内异物产生的测试误差或风险;通过向发动机曲轴箱增加窜气、实现携带一定数量的机油进入燃烧室、人为模拟机油进入燃烧室燃烧,制造机油诱发低速早燃的状况,有效实现不同机油的低速早燃发生频次的比对,进而实现汽油机油的低速早燃抑制性评价;因此,本发明可以实现对机油早燃抑制性的精准评价,有效确认由汽油机油引发的低速早燃,对工程开发具有较好的指导意义,可以避免无效试验,避免对不同规格机油的评价不准确,有利于发动机开发中机油的匹配开发,规避不合适规格机油应用于发动机造成的部件损坏。

至此,已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

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