评价汽油清净剂使用效果的试验方法

第3部分:汽油清净剂对电子孔式燃油喷

嘴(PFI)堵塞倾向影响的试验方法

1范围

本部分规定了评定汽油清净剂对电子孔式燃油喷嘴(PFI)堵塞倾向的试验方法。

本部分适用于汽油清净剂、车用汽油及其组分油对电子孔式燃油喷嘴(PFI)清净性的评价。

注:本试验方法仅适用于评价汽油清净剂在电子孔式燃油喷嘴的顶端区域对沉积物的控制性能。

2规范性引用文件

GB/T380石油产品硫含量测定法(燃灯法)

GB/T 503汽油 辛烷值测定法(马达法)

GB/T 5487汽油 辛烷值测定法(研究法)

GB/T 6536石油产品蒸馏测定法

GB/T8017石油产品蒸气压测定法(雷德法)

GB/T 8018汽油氧化安定性测定法(诱 导期法)

GB/T8019.车用汽油和航空燃料实际胶质测定法(喷射蒸发法)

GB/T11132液体石油产品烃类测定法(荧光指示剂吸附法)

SH/T0174芳烃和轻质石油产品硫醇定性试验法(博士试验法)

SH/T 0663汽油 中某些醇类和醚类测定法(气相色谱法)

SH/T 0693汽油 中芳烃含量测定法(气相色谱法)

ASTMD6421用模拟台架评价火花塞式发动机燃料对电子孔式喷嘴堵塞的影响

3术语和定义

下列术语和定义适用于本部分。

3.1

循环cycle

包括15s的脉冲阶段,50min、160°C下的恒温阶段,最后是10min的冷却阶段。

3.2

电子孔式燃油喷嘴(PFI) electronic port fuel injector(PFI)

用于控制进入燃烧室燃油流量的喷射装置。

3.3

堵塞fouling

在电子燃油孔式喷嘴的针阀或阀座表面上形成沉积物使得燃油流量减少。

3.4

针阀pintle

针栓型控制装置,伸出电子孔式燃油喷嘴体外,属喷嘴的一部分,用来控制燃油流速和喷射形状

4方法概要

本方法包括形成沉积物和确定流量损失两个试验程序,试验采用了一个模拟燃油系统,用一个热源对燃油喷嘴进行加热和保温,模拟行车试验中喷嘴的温度,每次试验开始前应选择符合一定堵塞要求的喷嘴,将选好的经过清洗的4个喷嘴安装在铝加热基板上,不锈钢贮油器装满2L试验汽油,试验由两组各22个循环组成,共进行44个循环,试验结束后用每个喷嘴的流量变化来确定其堵塞率。

5试验仪器及设备

5.1.1电子孔式燃油喷嘴(PFD)试验仪:由燃油供给系统和控制系统两部分组成(见图A.1)

5.1试验设备

5.,.1.1燃油供给系统:本系统包括燃油管线、可安装四个喷嘴的燃油分配器、加热器、镶嵌热电偶的铝加热基板,这一系统中还包括一个容积2.25L的不锈钢贮油器、一个电控燃油泵、一个燃油调节器和系列用于向贮油器加油、泄油以及在压力下将燃油输入喷嘴的阀。

5..1.2控制系统:控制系统用于向贮油器注入燃油、铝加热基板的温度测量和控制、控制喷嘴脉冲喷油、控制恒温期、记录试验循环数、控制流量测量时间及在每22个循环结束后自动?；?。

5.1.2外部压力调节器:用于调节燃油系统内的氮气压力,确保试验过程中燃油管线中的燃油压力保持恒定,并控制在(263±6.8)kPa以内。

5.1.3电子孔式燃油喷嘴:只能采用 Bosch EV1.1A(零件号0280150360)针栓型喷嘴,对应的原克莱斯勒公司零件号为4306024,并清楚地标记在喷嘴上。除去喷嘴上的塑料防护罩,取下O形环和垫片，露出喷嘴金属顶端,每个喷嘴在使用前都要按照程序进行筛选,筛选程序见A.2

注1:试验区的环境应清洁无污染,温度保持在(24±5)℃并保持相对恒定,同时湿度也应保持在相对恒定的,合适的水平

注2:在使用可燃性或挥发性液体和溶剂的区域,应提供适当的通风和防火装置,宜穿防护服。

5.1.4数据采集器:用于收集原始数据,满足9.4的规定。

5.2试验仪器

2.1分析天平:精度为0.01g,最大称量至少为200g

5.2.2量筒:4支容量为50mL或100mL,精确度为1mL的量筒

5.2.3低压电源:一个可调的12V直流电源

5.2.4超声波浴槽:具有加热功能的超声波浴槽

5.2.5吸液球:清洗喷嘴时抽吸清洗液注入喷嘴内。

5.2.6移液管:在清洗过程中用一次性移液管向喷嘴内注入清洗液。

5.2.7烧杯:容量约150mL或尺寸相当的其他容器。

6试剂与材料

6.1异辛烷:化学纯。

6.2二甲苯:化学纯。

6.3喷嘴清洗液:能有效的清除喷嘴处的沉积物

6.4试验机清洗液:异辛烷与二甲苯的体积比为1:1。

6.5试验汽油:基础汽油(见附录B)或是加入清净剂的基础汽油,在试验开始前将所用的试验汽油一次调配成,每次试验用量约为8L。

6.6氮气:99.9%纯度。

7试验准备

7.1燃油喷嘴的准备

7.1.1在试验前喷嘴应先进行清洗,详细步骤见A.3.2

7.1.2检测喷嘴流量(见A.3.6),在试验开始前喷嘴流量应满足A.4的要求

7.2将喷嘴安装到燃油供给系统上并固定在适当位置(见A.3.3)

7.3用氮气给贮油器和燃油管线提供压力

7.4按照表1规定设置试验参数

7.5将贮油器加满试验汽油,大约2L(见A.3.5)

8试验步骤

8.1确认已完成1至7.5的所有步骤

8.2测量初始的喷嘴燃油流量(见A.3.6)

8.2.1测量前排空燃油管线中的气体(见A.3.6)并将排出的废油倒掉。

8.2.2分别测量四个喷嘴的流量,氮气压力保持在263kPa,喷嘴针闺开启时间为12s。

8.2.3对每个喷嘴进有3次测量记录原始数据并计算平均值。

8.4在第一组22循环完成后铝加热基板温度降至(24+3)时,开始测量喷嘴流量,流量测量应在22开始循环试验循环完成后的4h内完成(见A.3.6),测量时应采用与初始流量测量时相同的燃油,记录流量测量结果(见A.3.6)和流量测量时的铝加热基板温度。

8.5如果试验参数偏离了9.4条所规定的范围或发生了设备故障,则试验应立即停止,如果满足要求，则进行第二组22循环。

8.6在两组共44个循环完成后铝加热基板温度降至(24±3)℃时,开始测量喷嘴流量,流量测量应在44循环完成后的4h内完成(见A.3.6),测量时应采用与初始流量测量时相同的燃油,记录流量测量结果(见A.3.6)和流量测量时的加热基板温度。

9.1试验循环数:总试验循环数为44个,分为两组,每组22个循环,两组循环间隔时间不得超过4h。

9计算

9.2燃油喷嘴流量测量:使用试验汽油对安装在PF1试验仪上的喷嘴进行12s±0.5s的流量测量(见A.3.6),为了确保在流量测量时试验汽油*充满喷嘴,在试验开始前用试验汽油进行至少10s的排空。

9.3燃油喷嘴堵塞率的计算

9.3.1燃油喷嘴堵塞率是用清洁的喷嘴进行12s的流量测试与该喷嘴在22个试验循环后和44个试验循环后进行12s的流量测试值之差的百分数来表示,其计算公式见公式(1)。

式中:

Fo------燃油喷嘴堵塞率,%;

F1----清洁喷嘴初始流出量,单位为克(g);

F2-----循环结束时喷嘴流出量,单位为克(g)。

9.3.2将四个喷嘴的堵塞率进行平均,保留小数点后两位数。

9.4 试验有效性

9.4.1每次试验过程中都应严格遵守和监控试验设备的工况,在试验设备运转期间至少要记录下列数据:

a) 燃油管线压力;

b)铝加热基板温度;

c)试验循环中每部分的时间(脉冲、加热、冷却)。

9.4.2燃油管线压力:在整个试验循环期间压力应保持在(263士7)kPa。

9.4.3试验温度:在每个循环中试验温度至少应有40min保持在(160士5)C.

9.4.4试验计时:使用精度0.1s的计时器来核实喷嘴脉冲喷油时间为(15士1)s。

9.4.5 除非试验*按照本试验方法的要求来完成，否则认为试验结果无效。若试验参数偏离了9.4.2至9.4.4中要求的试验参数范围,也认为试验结果无效。在实施本方法时对异常的评价应采用工程学的方法来保证试验结果的有效性。

10 报告

10.1 报告内容:

a) 检测单位;

b) 送检单位;

c) 试验日期;

d) 燃油标识;

e) 保温温度;

f)流量测试时间;

g)脉冲喷油时间;

h)冷却时间;

i) 燃油管压力;

j)流量测量时的温度;

k)每个喷嘴在试验前、22个循环后、44个循环后的流出量读数(3次);

1)每个喷嘴在22个循环和44个循环后的平均流出量;

m)每个喷嘴 在22个循环和44个循环后的燃油喷嘴堵塞率(3次);

n)每个喷嘴在22个循环和44个循环后的平均燃油喷嘴堵塞率;

o)4个喷嘴在22个循环和44个循环后的平均燃油喷嘴堵塞率;

p) 检测人员。

10.2以4个喷嘴在44个循环后的平均燃油喷嘴堵塞率作为最终的试验结果。

11 精密度

按下述规定判断试验结果的可靠性(95%置信水平)。

11.1 重复性

用同一方法对相同的试验汽油,在同一条件下(同--操作者,使用同一设备,在同一实验室)相继试验得到的试验结果间的差别不应大于r=0.43X F.+8.65。

11.2 再现性.

用同一方法对相同的试验汽油,在不同的条件下(不同的操作者,不同的设备,不同的实验室)得到的试验结果间的差别不应大于R=1. 34X F.+12.75。