柴油机喷油泵校泵油的研制

郭春梅 马丙水 刘锐 高志斌

山东京博石油化工有限公司

随着我国对环境保护的日益重视，对汽车的排放要求越来越严格。柴油机的供油系统性能直接影响到汽车排放的成分[1]。而喷油泵是柴油发动机的核心部件，其技术状态直接影响柴油发动机的动力性、经济性、工作稳定性[2]。柴油机喷油泵校泵油是油嘴油泵行业作为柴油机喷油泵的流量校验以及喷油嘴的密封喷雾试验时的设备标定专用油[3]。柴油机喷油泵校准后一般不清洗，且在正常情况下存放一年期间，仍然具备正常的性能。各造泵厂、修泵厂在喷油泵调试时，一般选用0号轻柴油作为校准油或是采用国外价格较高的进口喷油泵校泵油。但随着储存时间的延长，0号轻柴油的酸值会增加，从而缩短了喷油泵的封存期，还会导致胶质的产生或使泵的零部件锈蚀。因此，如何为客户提供一种更加优质的柴油机喷油泵校泵油成为亟待解决的问题。

研制指标

结合用户对产品的要求，柴油机喷油泵校泵油的研制参照GB/T 8029—2010《柴油机喷油泵校泵油》中JB-2标准，具体见表1。

表1 柴油机喷油泵校泵油研制指标

研制过程

基础油的筛选

根据指标要求对两种性能接近的精制低馏分基础油，进行密度、闪点、倾点等指标考察，筛选出合适的基础油，具体数据见表2。

表2 基础油理化性能分析数据

由表1可以看出，基础油B的40 ℃运动黏度偏小，浊点比较高不符合技术指标要求，基础油A的各项理化性能均达到理化性能指标要求，所以选择基础油A作为柴油机喷油泵校泵油的基础油。

抗磨剂的筛选

抗磨剂是极性化合物，可以吸附在金属表面形成一层保护膜，减少运动时金属零部件之间的摩擦，延长其使用寿命。通过四球摩擦试验机研究考察了两种常用的抗磨剂W1和抗磨剂W2的摩擦磨损性能。具体数据见表3。四球摩擦试验条件：1 450 r/min，25 ℃，1 h，载荷：300 N。

表3 抗磨性能分析数据

由表3可以看出，当加量剂相同时，抗磨剂W1与抗磨剂W2相比其磨斑直径和摩擦系数均较小，抗磨性能明显优于抗磨剂W2的抗磨性能。抗磨剂W1加剂量250 mg/kg时磨斑直径和摩擦系数均为最小，并且与进口校泵油样品抗磨性能相当。因此，选择抗磨剂W1作为试验的抗磨剂，加剂量250 mg/kg。

防锈剂的筛选

产品的防锈性能是保证柴油机喷油泵正常工作的关键因素，柴油机喷油泵校准后一般不清洗，且在正常情况下存放一年期间，仍然具备正常的性能。防锈性能评价采用GB/T 11143液相锈蚀（蒸馏水法）防锈试验，同时也考察油品的抗腐蚀性能。选择防锈剂R1、防锈剂R2、防锈剂R3共3种防锈剂，考察它们的防锈和抗腐蚀性能，具体数据见表4。

由表4可以看出，防锈剂R1和防锈剂R2能起到防锈的效果，防锈剂R3防锈效果最差，但3种添加剂均拥有较好的抗腐蚀性能。当防锈剂R1加剂量为100 mg/kg时油品无锈蚀合格，而防锈剂R2加剂量为10 mg/kg时油品无锈蚀合格。结合成本考虑，选用防锈剂R2作为试验的抗磨剂。

表4 防锈和抗腐蚀性能分析数据

氧化安定性考察

一般用户使用的0号轻柴油随着储存时间的延长，油品的酸值会增加，缩短了喷油泵的封存期，还会导致胶质的产生或使泵的零部件锈蚀，这一切都说明油品没有良好的氧化安定性能。因此氧化安定性能是柴油机喷油泵校泵油的至关重要性能。根据以往的研究经验，抗氧剂采用T501，氧化安定性试验按照SH/T 0185标准进行（120 ℃，48 h），考察不同加剂量对氧化安定性的影响，具体数据见表5。

由表5可以看出，油品氧化安定性试验后沉淀物和总酸值都随着抗氧剂加剂量的增加而降低，当抗氧剂的加剂量达到0.3%时，氧化安定性能满足指标要求。

表5 氧化安定性测试数据

根据添加剂的筛选和考察结果，确定了柴油机喷油泵校泵油的配方，见表6。

表6 柴油机喷油泵校泵油配方组成

研制产品与竞品性能对比

将研制的柴油机喷油泵校泵油产品按照标准要求的测试项目进行测试分析，并与进口的柴油机喷油泵校泵油进行性能对比，具体数据见表7。

由表7可知，研制的柴油机喷油泵校泵油产品与进口的柴油机喷油泵校泵油相比，闪点较高，浊点更低，湿热试验时间较长，氧化安定性能更为优异，所以研制产品具有良好的低温性、防锈性和抗氧化能力。

表7 研制的柴油机喷油泵校泵油与进口产品性能对比分析

应用情况

研制的柴油机喷油泵校泵油在专业生产柴油机配件的山东济南某机械设备有限公司进行使用。据用户反映：在柴油机喷油泵的供油正时检查调整过程中，喷油泵供油量准确，无气泡，单缸供油时间调整正常，油品润滑性能良好，且无毒无刺激性气味。校准好的柴油机喷油泵在封存放10个月后销售，柴油机喷油泵没有发生任何锈蚀的情况，设备光洁如新，运转性能良好。由此证明，研制的柴油机喷油泵校泵油拥有良好的抗氧化性能和防锈性能。

结论

☆通过对基础油、抗磨剂、防锈剂、抗氧剂的筛选和配伍优化，研制得到了符合GB/T 8029—2010《柴油机喷油泵校泵油》中JB-2标准的柴油机喷油泵校泵油产品。

☆该产品的闪点较高，达到105 ℃，存放和使用过程中更安全；浊点很低，达到-38 ℃，使用环境温度更广泛。

☆产品具有优异的防锈性能（湿热试验可达7 d）和优异的抗氧化性能（氧化安定性优于进口产品），因此柴油机喷油泵调试完成后不需清洗，短时间内存放不会锈蚀，不但可以用于柴油机喷油泵的调试、校验和标定，同时具有调试前清洗和调试后短期防锈的功能。