評價汽油清凈劑使用效果的試驗方法

第3部分:汽油清凈劑對電子孔式燃油噴

嘴(PFI)堵塞傾向影響的試驗方法

1范圍

本部分規(guī)定了評定汽油清凈劑對電子孔式燃油噴嘴(PFI)堵塞傾向的試驗方法。

本部分適用于汽油清凈劑、車用汽油及其組分油對電子孔式燃油噴嘴(PFI)清凈性的評價。

注:本試驗方法僅適用于評價汽油清凈劑在電子孔式燃油噴嘴的頂端區(qū)域?qū)Τ练e物的控制性能。

2規(guī)范性引用文件

GB/T380石油產(chǎn)品硫含量測定法(燃燈法)

GB/T 503汽油 辛烷值測定法(馬達法)

GB/T 5487汽油 辛烷值測定法(研究法)

GB/T 6536石油產(chǎn)品蒸餾測定法

GB/T8017石油產(chǎn)品蒸氣壓測定法(雷德法)

GB/T 8018汽油氧化安定性測定法(誘 導期法)

GB/T8019.車用汽油和航空燃料實際膠質(zhì)測定法(噴射蒸發(fā)法)

GB/T11132液體石油產(chǎn)品烴類測定法(熒光指示劑吸附法)

SH/T0174芳烴和輕質(zhì)石油產(chǎn)品硫醇定性試驗法(博士試驗法)

SH/T 0663汽油 中某些醇類和醚類測定法(氣相色譜法)

SH/T 0693汽油 中芳烴含量測定法(氣相色譜法)

ASTMD6421用模擬臺架評價火花塞式發(fā)動機燃料對電子孔式噴嘴堵塞的影響

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本部分。

3.1

循環(huán)cycle

包括15s的脈沖階段,50min、160°C下的恒溫階段,最后是10min的冷卻階段。

3.2

電子孔式燃油噴嘴(PFI) electronic port fuel injector(PFI)

用于控制進入燃燒室燃油流量的噴射裝置。

3.3

堵塞fouling

在電子燃油孔式噴嘴的針閥或閥座表面上形成沉積物使得燃油流量減少。

3.4

針閥pintle

針栓型控制裝置,伸出電子孔式燃油噴嘴體外,屬噴嘴的一部分,用來控制燃油流速和噴射形狀

4方法概要

本方法包括形成沉積物和確定流量損失兩個試驗程序,試驗采用了一個模擬燃油系統(tǒng),用一個熱源對燃油噴嘴進行加熱和保溫,模擬行車試驗中噴嘴的溫度,每次試驗開始前應(yīng)選擇符合一定堵塞要求的噴嘴,將選好的經(jīng)過清洗的4個噴嘴安裝在鋁加熱基板上,不銹鋼貯油器裝滿2L試驗汽油,試驗由兩組各22個循環(huán)組成,共進行44個循環(huán),試驗結(jié)束后用每個噴嘴的流量變化來確定其堵塞率。

5試驗儀器及設(shè)備

5.1.1電子孔式燃油噴嘴(PFD)試驗儀:由燃油供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成(見圖A.1)

5.1試驗設(shè)備

5.,.1.1燃油供給系統(tǒng):本系統(tǒng)包括燃油管線、可安裝四個噴嘴的燃油分配器、加熱器、鑲嵌熱電偶的鋁加熱基板,這一系統(tǒng)中還包括一個容積2.25L的不銹鋼貯油器、一個電控燃油泵、一個燃油調(diào)節(jié)器和系列用于向貯油器加油、泄油以及在壓力下將燃油輸入噴嘴的閥。

5..1.2控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)用于向貯油器注入燃油、鋁加熱基板的溫度測量和控制、控制噴嘴脈沖噴油、控制恒溫期、記錄試驗循環(huán)數(shù)、控制流量測量時間及在每22個循環(huán)結(jié)束后自動停機。

5.1.2外部壓力調(diào)節(jié)器:用于調(diào)節(jié)燃油系統(tǒng)內(nèi)的氮氣壓力,確保試驗過程中燃油管線中的燃油壓力保持恒定,并控制在(263±6.8)kPa以內(nèi)。

5.1.3電子孔式燃油噴嘴:只能采用 Bosch EV1.1A(零件號0280150360)針栓型噴嘴,對應(yīng)的原克萊斯勒公司零件號為4306024,并清楚地標記在噴嘴上。除去噴嘴上的塑料防護罩,取下O形環(huán)和墊片，露出噴嘴金屬頂端,每個噴嘴在使用前都要按照程序進行篩選,篩選程序見A.2

注1:試驗區(qū)的環(huán)境應(yīng)清潔無污染,溫度保持在(24±5)℃并保持相對恒定,同時濕度也應(yīng)保持在相對恒定的,合適的水平

注2:在使用可燃性或揮發(fā)性液體和溶劑的區(qū)域,應(yīng)提供適當?shù)耐L和防火裝置,宜穿防護服。

5.1.4數(shù)據(jù)采集器:用于收集原始數(shù)據(jù),滿足9.4的規(guī)定。

5.2試驗儀器

2.1分析天平:精度為0.01g,最大稱量至少為200g

5.2.2量筒:4支容量為50mL或100mL,精確度為1mL的量筒

5.2.3低壓電源:一個可調(diào)的12V直流電源

5.2.4超聲波浴槽:具有加熱功能的超聲波浴槽

5.2.5吸液球:清洗噴嘴時抽吸清洗液注入噴嘴內(nèi)。

5.2.6移液管:在清洗過程中用一次性移液管向噴嘴內(nèi)注入清洗液。

5.2.7燒杯:容量約150mL或尺寸相當?shù)钠渌萜鳌?/span>

6試劑與材料

6.1異辛烷:化學純。

6.2二甲苯:化學純。

6.3噴嘴清洗液:能有效的清除噴嘴處的沉積物

6.4試驗機清洗液:異辛烷與二甲苯的體積比為1:1。

6.5試驗汽油:基礎(chǔ)汽油(見附錄B)或是加入清凈劑的基礎(chǔ)汽油,在試驗開始前將所用的試驗汽油一次調(diào)配成,每次試驗用量約為8L。

6.6氮氣:99.9%純度。

7試驗準備

7.1燃油噴嘴的準備

7.1.1在試驗前噴嘴應(yīng)先進行清洗,詳細步驟見A.3.2

7.1.2檢測噴嘴流量(見A.3.6),在試驗開始前噴嘴流量應(yīng)滿足A.4的要求

7.2將噴嘴安裝到燃油供給系統(tǒng)上并固定在適當位置(見A.3.3)

7.3用氮氣給貯油器和燃油管線提供壓力

7.4按照表1規(guī)定設(shè)置試驗參數(shù)

7.5將貯油器加滿試驗汽油,大約2L(見A.3.5)

8試驗步驟

8.1確認已完成1至7.5的所有步驟

8.2測量初始的噴嘴燃油流量(見A.3.6)

8.2.1測量前排空燃油管線中的氣體(見A.3.6)并將排出的廢油倒掉。

8.2.2分別測量四個噴嘴的流量,氮氣壓力保持在263kPa,噴嘴針閨開啟時間為12s。

8.2.3對每個噴嘴進有3次測量記錄原始數(shù)據(jù)并計算平均值。

8.4在第一組22循環(huán)完成后鋁加熱基板溫度降至(24+3)時,開始測量噴嘴流量,流量測量應(yīng)在22開始循環(huán)試驗循環(huán)完成后的4h內(nèi)完成(見A.3.6),測量時應(yīng)采用與初始流量測量時相同的燃油,記錄流量測量結(jié)果(見A.3.6)和流量測量時的鋁加熱基板溫度。

8.5如果試驗參數(shù)偏離了9.4條所規(guī)定的范圍或發(fā)生了設(shè)備故障,則試驗應(yīng)立即停止,如果滿足要求，則進行第二組22循環(huán)。

8.6在兩組共44個循環(huán)完成后鋁加熱基板溫度降至(24±3)℃時,開始測量噴嘴流量,流量測量應(yīng)在44循環(huán)完成后的4h內(nèi)完成(見A.3.6),測量時應(yīng)采用與初始流量測量時相同的燃油,記錄流量測量結(jié)果(見A.3.6)和流量測量時的加熱基板溫度。

9.1試驗循環(huán)數(shù):總試驗循環(huán)數(shù)為44個,分為兩組,每組22個循環(huán),兩組循環(huán)間隔時間不得超過4h。

9計算

9.2燃油噴嘴流量測量:使用試驗汽油對安裝在PF1試驗儀上的噴嘴進行12s±0.5s的流量測量(見A.3.6),為了確保在流量測量時試驗汽油*充滿噴嘴,在試驗開始前用試驗汽油進行至少10s的排空。

9.3燃油噴嘴堵塞率的計算

9.3.1燃油噴嘴堵塞率是用清潔的噴嘴進行12s的流量測試與該噴嘴在22個試驗循環(huán)后和44個試驗循環(huán)后進行12s的流量測試值之差的百分數(shù)來表示,其計算公式見公式(1)。

式中:

Fo------燃油噴嘴堵塞率,%;

F1----清潔噴嘴初始流出量,單位為克(g);

F2-----循環(huán)結(jié)束時噴嘴流出量,單位為克(g)。

9.3.2將四個噴嘴的堵塞率進行平均,保留小數(shù)點后兩位數(shù)。

9.4 試驗有效性

9.4.1每次試驗過程中都應(yīng)嚴格遵守和監(jiān)控試驗設(shè)備的工況,在試驗設(shè)備運轉(zhuǎn)期間至少要記錄下列數(shù)據(jù):

a) 燃油管線壓力;

b)鋁加熱基板溫度;

c)試驗循環(huán)中每部分的時間(脈沖、加熱、冷卻)。

9.4.2燃油管線壓力:在整個試驗循環(huán)期間壓力應(yīng)保持在(263士7)kPa。

9.4.3試驗溫度:在每個循環(huán)中試驗溫度至少應(yīng)有40min保持在(160士5)C.

9.4.4試驗計時:使用精度0.1s的計時器來核實噴嘴脈沖噴油時間為(15士1)s。

9.4.5 除非試驗*按照本試驗方法的要求來完成，否則認為試驗結(jié)果無效。若試驗參數(shù)偏離了9.4.2至9.4.4中要求的試驗參數(shù)范圍,也認為試驗結(jié)果無效。在實施本方法時對異常的評價應(yīng)采用工程學的方法來保證試驗結(jié)果的有效性。

10 報告

10.1 報告內(nèi)容:

a) 檢測單位;

b) 送檢單位;

c) 試驗日期;

d) 燃油標識;

e) 保溫溫度;

f)流量測試時間;

g)脈沖噴油時間;

h)冷卻時間;

i) 燃油管壓力;

j)流量測量時的溫度;

k)每個噴嘴在試驗前、22個循環(huán)后、44個循環(huán)后的流出量讀數(shù)(3次);

1)每個噴嘴在22個循環(huán)和44個循環(huán)后的平均流出量;

m)每個噴嘴 在22個循環(huán)和44個循環(huán)后的燃油噴嘴堵塞率(3次);

n)每個噴嘴在22個循環(huán)和44個循環(huán)后的平均燃油噴嘴堵塞率;

o)4個噴嘴在22個循環(huán)和44個循環(huán)后的平均燃油噴嘴堵塞率;

p) 檢測人員。

10.2以4個噴嘴在44個循環(huán)后的平均燃油噴嘴堵塞率作為最終的試驗結(jié)果。

11 精密度

按下述規(guī)定判斷試驗結(jié)果的可靠性(95%置信水平)。

11.1 重復性

用同一方法對相同的試驗汽油,在同一條件下(同--操作者,使用同一設(shè)備,在同一實驗室)相繼試驗得到的試驗結(jié)果間的差別不應(yīng)大于r=0.43X F.+8.65。

11.2 再現(xiàn)性.

用同一方法對相同的試驗汽油,在不同的條件下(不同的操作者,不同的設(shè)備,不同的實驗室)得到的試驗結(jié)果間的差別不應(yīng)大于R=1. 34X F.+12.75。