2024油氣分離器性能測試規(guī)范

油氣分離器性能測試規(guī)范

油氣分離器性能測試規(guī)范內燃機用油氣分離器性能試驗規(guī)范1范圍本規(guī)范定義了評價內燃機用油氣分離器性能試驗標準化和可重復的測試程序，并規(guī)定了以下測試內容：實驗室重量分離效率和在開式或閉式曲軸箱通風系統(tǒng)中的壓力測試，本規(guī)范對實驗室重量分離效率限值為0%至99%；發(fā)動機重量分離效率和在開式或閉式曲軸箱通風系統(tǒng)中的壓力測試；實驗室分級分離效率，本規(guī)范不適用于實驗室分級效率超過99%油氣分離器；發(fā)動機在穩(wěn)態(tài)運行情況下的分級分離效率。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：ISO17536-1道路車輛—內燃機氣溶膠分離器性能測試，第一部分：概述（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part1:General）ISO17536-2道路車輛—內燃機氣溶膠分離器性能測試，第二部分：實驗室重量試驗（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part2:Laboratorytestmethod）ISO17536-3道路車輛—內燃機氣溶膠分離器性能測試，第三部分：發(fā)動機重量試驗（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part3:Methodtoperformenginegravimetrictest）ISO17536-4道路車輛—內燃機氣溶膠分離器性能測試，第四部分：實驗室分級效率試驗（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part4:Laboratoryfractionalefficiencytestmethod）ISO17536-5道路車輛—內燃機氣溶膠分離器性能測試，第五部分：發(fā)動機分級效率試驗及上游分布抽樣方法（Roadvehicles-Aerosolseparatorperformancetestforinternalcombustionengines-Part5:Enginefractionalefficiencytestmethodandupstreamdistributionsamplingmethod）凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術語和計量單位3.1術語3.1.1竄氣blowby由發(fā)動機產生并通過曲軸箱排氣口釋放的氣溶膠。3.1.2曲軸箱通風系統(tǒng)crankcaseventilationsystem在排氣到發(fā)動機(曲軸箱閉式通風，CCV)或環(huán)境(曲軸箱開式通風，OCV)之前，將竄氣從發(fā)動機吹出的裝置3.1.3壓差differentialpressure在被測裝置的上游和下游測量的靜壓差。3.1.4壓力損失pressureloss被測裝置在觀測到的空氣流速下由于測量點處的不同流速而引起的空氣動力學能量損失。3.1.5絕對過濾器absolutefilter位于被測裝置下游的過濾器，以保留從被測裝置經過的污染物。3.1.6壁流疏水器wallflowtrap捕捉沿墻壁流動油的裝置。3.1.7分離器效率separatorefficiency在規(guī)定的測試條件下，被測裝置去除污染物的能力。3.1.8等速采樣isokineticsampling采樣器入口內的氣流以與被采樣氣流相同的速度和方向運動的采樣。3.1.9測壓管piezometertube鉆有一個或多個孔以獲得壓力讀數(shù)的管道。3.1.10曲軸箱開式通風opencrankcaseventilationOCV向環(huán)境排氣的曲軸箱通風系統(tǒng)。3.1.11曲軸箱閉式通風closecrankcaseventilationCCV排氣返回到發(fā)動機燃燒室的曲軸箱通風系統(tǒng)。3.1.12油氣分離器oil-gasseparator從竄氣中分離油的裝置。3.1.13慣性分離器inertialseparator利用慣性將油從竄氣中分離出來的裝置。3.1.14組合分離器combinationseparator以慣性分離器作為一級分離，過濾器作為二級分離的組合式分離器。3.1.15分級分離效率fractionalseparationefficiency油氣分離器以百分數(shù)表示的指定尺寸顆粒的去除能力。3.2單位、符號及下標3.2.1單位和符號表1-單位和符號量符號單位體積流量ql/min速度vm/s密度ρkg/m3質量流量qg/h壓力pPa壓差?Pa壓力損失?Pa質量mg時間ts轉速Nrev/min轉矩TN-m每個尺寸范圍的上游計數(shù)Ucm-3每個尺寸范圍的下游計數(shù)Dcm-3相關比R/穿透率P/穿透率，使用泊松統(tǒng)計計算P/效率E/采樣時間Ts樣本標準差δ/樣本數(shù)n/t分布變量t/

3.2.2下標表2-下標i第i次測量o觀測值c相關量b本底計數(shù)t待測裝置u上游d下游e估計的lcl置性下限ucl置性上限n樣本數(shù)4測量設備精度空氣流量在讀數(shù)±5%以內。壓差在±25pa讀數(shù)范圍內。溫度在±1.5°C讀數(shù)。除絕對過濾器和下游壁流疏水器外，質量控制在0.1g以內。對于絕對過濾器和下游壁流疏水器，質量控制在0.01g以內。相對濕度(RH)，精度為±2%RH。氣壓控制在±3hpa以內。曲軸箱壓力在±25pa的讀數(shù)。RPM到最大發(fā)動機轉速±0.5%。扭矩在操作扭矩的±2%以內泄漏率應小于空氣流量的1%。注：測量設備應定期校準，以確保所要求的精度。5試驗材料、試驗條件及試驗用儀器設備5.1試驗用試驗油及氣溶膠質量分布所使用的試驗油應具有適當?shù)恼扯群捅砻鎻埩Γa生的氣溶膠累積質量的50%的顆粒尺寸應大于0.85μm，小于0.90μm，且產生的氣溶膠符合圖1給出的氣溶膠質量分布。試驗油的氣溶膠尺寸分布應在測試報告中繪制。上限上限下限圖1-質量分布的上限和下限表3-圖1的詳細數(shù)據粒徑（μm）累積粒度分布（%）下限上限0.3/60.4/90.5/160.615240.727340.839440.8544500.95055160651.274811.588991.7593/5.2絕對過濾器絕對過濾器應在不小于105°C的溫度下穩(wěn)定，并耐油、各種燃料、水和其他吹氣成分。5.2.1絕對過濾器對氣溶膠分離效率串聯(lián)兩個絕對過濾器。使用D50為0.60μm氣溶膠進行重量效率測試，并測量每個絕對過濾器的質量增量。計算絕對過濾器對氣溶膠分離效率EaE式中：?mA-為上游絕對?mB-為下游絕對在對絕對過濾材料進行驗證之前，上游絕對過濾器的質量增量應大于1.0g。本規(guī)范要求絕對過濾器對氣溶膠分離效率應不小于97%。5.2.2絕對過濾器絕對濾芯測量方法絕對過濾器應稱量，在質量穩(wěn)定后，至質量變量最小為0.01g。在恒定溫度為65.5°C的通風烘箱中儲存，可實現(xiàn)水分去除和最小揮發(fā)性成分損失的重量穩(wěn)定?；驅⒔^對過濾器放置在環(huán)境溫度和濕度可控的外殼中。絕對過濾器應在與試驗開始時相同的環(huán)境中稱重。加熱稱重應在一個封閉的加熱室中進行。5.2.3絕對過濾器測量工藝驗證使用絕對過濾器的方法，絕對稱重法應每天進行一次，連續(xù)三天，測量之間的變化不超過±0.03g。5.3壁流疏水器5.3.1重量測量壁流疏水器應在質量穩(wěn)定后稱量，至質量變量最小為0.01g。壁流疏水器應在與試驗開始時相同的環(huán)境中稱重。加熱稱重應在一個封閉的加熱室中進行。5.3.2壁流疏水器液態(tài)油分離效率串聯(lián)兩個壁流疏水器。在上游壁流疏水器中至少增加1g的測試氣溶膠，驗證設置的壁流疏水器液態(tài)油分離效率應不小于97%。壁流疏水器液態(tài)油分離效率EtE式中：?mc為上游?mD為下游5.3.3壁流疏水器氣溶膠效率的驗證進行類似于5.2.1中解釋的方法進行測試，以使用指定的氣溶膠獲得氣溶膠效率值。測試裝置應包括一個油霧發(fā)生器、壁流疏水器和一個測量氣溶膠的絕對過濾器。絕對過濾器應滿足5.2.1的要求。在此效率測試期間，壁流疏水器應承受至少3g的油氣溶膠。壁流疏水器的效率應小于1%。5.4試驗溫度5.4.1被測裝置效率試驗用氣流通過時的溫度條件A：80℃±3℃條件B：23℃±5℃5.4.2壓差、壓力損失和曲軸箱壓力控制試驗溫度壓力損失和曲軸箱壓力控制試驗的流量應校正到標準流量。壓差、壓力損失和曲軸箱壓力控制試驗應在空氣進入油氣分離器溫度為23℃±5℃時進行。5.5標準條件溫度、濕度和壓力的標準條件為20℃，0%RH和101.3kPa（1013mbar）。氣流壓差、進出口壓力和壓力損失應校正到該標準狀態(tài)。5.6試驗用儀器設備5.6.1試驗設備5.6.1.1風管應為已接地的金屬導電管，且具有光滑的內壁，并具有足夠的剛性以在操作壓力下保持其形狀。5.6.1.2使用能發(fā)生5.1要求粒度分布的油霧氣溶膠發(fā)生器。5.6.1.3在油霧發(fā)生器的進口管道間應設置符合5.3要求的上游壁流疏水器，以消除壁流油進入進口管道。5.6.1.4使用符合附錄A要求的進出口測壓管，測壓管截面應與油氣分離器進出口相同。特殊進出口管道引起的不均勻流動情況，需要有特殊預防措施。5.6.1.5在被測裝置和5.6.1.4中描述的出口測壓管之間應設置下游壁流疏水器，以消除任何油的壁面流動。5.6.1.6在氣溶膠發(fā)生器和稀釋器進氣管路中分別使用符合章節(jié)4精度要求質量流量控制器，其數(shù)據采樣頻率不低于2Hz，能夠將實際流量控制在設定流量數(shù)值的±5%以內。5.6.1.7采用壓縮空氣/鼓風機控制系統(tǒng)氣流時，其流量和壓力特性足以滿足待測油氣分離器實際工況。5.6.1.8若測試臺設有壓力調節(jié)器，可采用系統(tǒng)下游鼓風機對被測裝置出口壓力進行調節(jié)。5.6.1.9使用符合章節(jié)4要求的RPM和扭矩系統(tǒng)。5.6.1.10如果發(fā)動機不能產生要求的竄氣流量，則可使用壓縮空氣/鼓風機誘導空氣流經系統(tǒng)，以充分產生待測油氣分離器的流量和壓力特性。且流量波動應盡可能小到流量測量系統(tǒng)無法測量程度。5.6.1.11對于發(fā)動機重量試驗，如果被測裝置下游部件和環(huán)境的壓降大于100pa，則系統(tǒng)應使用下游鼓風機對被測裝置出口壓力進行調節(jié)。5.6.1.12對于發(fā)動機分級分離效率試驗，如果被測裝置下游部件和環(huán)境的壓降大于500pa，并證明壓降影響UUT（測試單元，unitundertest）上游和/或下游的顆粒尺寸，則系統(tǒng)應使用下游鼓風機對被測裝置出口壓力進行調節(jié)。5.6.1.13所有試驗設備及管路外殼均應接地，以減少靜電影響，提高試驗結果一致性。5.6.2氣溶膠采樣系統(tǒng)5.6.2.1取樣系統(tǒng)的設計準則：從試驗管道內的樣品探頭入口到粒度測量儀入口，直徑為3μm的顆粒提供>95%的輸運量，。這應通過實驗測量或基于采樣系統(tǒng)的幾何形狀、采樣流速和與擴散、沉積、湍流和慣性力相關的顆粒沉積的數(shù)值計算來驗證。5.6.2.2允許使用采樣系統(tǒng)，以優(yōu)化顆粒從入口探針到顆粒儀器的傳輸。取樣系統(tǒng)應符合以下標準:風管內采樣管截面積應小于風管截面積的25%。對于設定的UUT流量，上游和下游取樣探頭的入口噴嘴應邊緣鋒利(夾角<15°)，入口直徑應適當，應保持試驗氣流速率下等速采樣(在+0%至-10%范圍內)。在總流量中應考慮采樣空氣流量(例如，在額定流量30l/min下采樣3l/min)。上游和下游取樣系統(tǒng)應長度相等，幾何形狀相等。采樣系統(tǒng)流量大于或等于系統(tǒng)風量的20%時，下游顆粒計數(shù)系統(tǒng)流量的補償應占到通過粒度機的流量，以維持UUT恒定流量。輔助部件(即壁面疏水閥)的位置不應改變顆粒分布，需測量驗證。用戶應驗證稀釋倍數(shù)，確保稀釋不改變顆粒分布。取樣探頭應位于測試管道的中心線上，且采樣點距上下游任何彎管等的直管段長度分別為4倍和7倍直徑。粒度測量儀與采樣探頭的連接長度短，避免采樣管路彎曲（確需彎曲，不要有銳角）。5.6.3粒度測量儀用于測量氣溶膠粒徑大小和濃度的粒度測量儀應符合以下標準:應測量直徑在0.3μm和5μm之間的顆粒，并將其分組為至少8個通道。當顆粒儀使用單分散直徑為1.0μm的PSL顆粒時，至少90%的觀測計數(shù)在0.7μm至1.3μm之間。在0.3μm處至少有50%的計數(shù)效率。在測量過程中應有小于10%的重合誤差。在粒度測量儀入口安裝高效空氣微粒過濾器，在0.30μm至5μm范圍內，每分鐘測量不超過10個。顆粒儀應進行校準，以測量油顆粒。6試驗臺合格驗證6.1100%效率測試和吹掃時間確定6.1.1100%效率測試使用高效過濾器作為測試設備進行初始效率測試，以確保采樣系統(tǒng)能夠提供>99%效率測量，測試應在測試系統(tǒng)流量范圍的10%、50%和100%進行。6.1.2吹掃時間確定100%效率測試中影響效率的一個參數(shù)是吹掃時間。如果從上游切換到下游后，下游采樣時統(tǒng)計了上游樣品的殘留顆粒，且效率<99%，則說明吹掃時間過短，應增加吹掃時間，并重復100%效率測試。6.2相關比檢驗（空白試驗）6.2.1相關比（R）應使用用于校正上游和下游采樣系統(tǒng)與計數(shù)器之間的任何偏差。在測試曲軸箱通風過濾器之前，應根據下游與上游顆粒計數(shù)的比率，在測試系統(tǒng)中安裝用于過濾器測試的空白管道或用于元件測試的空殼體時建立相關比率。相關比測量應在試驗裝置分級效率試驗的氣流速率下或相同的發(fā)動機運行條件下進行。公式(3)描述了本標準使用的相關比:R氣溶膠發(fā)生器/發(fā)動機運行，且無測試裝置。相關比應與將用于效率和背景測試的相同數(shù)量的通道執(zhí)行。6.2.2產生試驗氣溶膠前應測量本底計數(shù)上游和下游采樣順序進行，從上游樣本U1,o,b開始，然后是下游樣本6.2.3當背景計數(shù)完成后開始產生氣溶膠或啟動發(fā)動機在測試氣溶膠穩(wěn)定后開始采樣，從上游樣品U1,o,c開始，然后是下游樣品D1,o,6.2.4關閉氣溶膠發(fā)生器或關閉發(fā)動機，在完成所需相關采樣集后重復進行背景采樣。6.2.5相關比按8.2計算。6.3穿透率6.3.1在本規(guī)范中穿透率P為通過油氣分離器的顆粒的百分比，穿透率P的計算公式為：P氣溶膠發(fā)生器/發(fā)動機運行，且有被測裝置。6.3.2在測試氣溶膠穩(wěn)定后，開始上游樣品U1,o,t取樣，接著是下游樣品D1,6.4分級分離效率6.4.1在本規(guī)范中，分級分離效率應為所有粒徑下的效率，計算公式為：E6.5皮壓損失（空白試驗）6.5.1皮壓損失是驗證在待測油氣分離器壓力損失測試之前，在沒有待測油氣分離器（用空白管道）情況下，測試實驗裝置固有的壓力損失?p6.6儀器的驗證和維護維護項目和時間表應符合表4.表4-儀器維護計劃維護項目每日每月每半年更換分離器類型或發(fā)動機后評論相關比測量XX粒子計數(shù)器零點校驗X粒子計數(shù)器使用PSL進行初步校準注1粒子計數(shù)器過載試驗X流量、壓降、溫度、相對濕度等。注3注2測試管道和部件的清潔注4注：1)每年進行校準。2)按照制造商的建議，但至少每年一次。3)每月目視檢查安裝和運行是否正常。4)試驗風道、發(fā)動機、氣溶膠采樣線和其他試驗部件的清洗間隔可自行決定。7性能測試流程7.1一般應對一個完整的油氣分離器進行性能測試。試驗應包括壓力損失、實驗室重量效率試驗、條件重量效率試驗、曲軸箱壓力控制試驗（當有壓力調節(jié)器時）、排放間隔試驗（適用時）、發(fā)動機重量效率試驗、實驗室分級分離效率試驗、條件分級分離效率試驗（適用時）、發(fā)動機分級分離效率試驗及發(fā)動機氣溶膠分布采樣試驗。7.2壓力損失試驗7.2.1本試驗的目的是確定空氣在預定條件下通過被測裝置時產生的壓力損失。氣流差壓是用清潔的氣溶膠分離器測量的，至少有四個相等間隔的氣流或由客戶和供應商商定。7.2.2按照圖A.1、圖B.1設置UUT。密封所有連接處，防止漏氣。將測壓管連接到被測裝置的進口和出口。測壓管的尺寸應與UUT的入口和出口尺寸一致。在壓力損失測試中，應注意了解可能影響流動路徑的產品組件，例如壓力調節(jié)器。7.2.3記錄入口溫度、氣壓、相對濕度。7.2.4測量并記錄被測裝置的壓差和上游絕對壓力與至少四種相等間隔的氣流或客戶和供應商商定的流速之間的關系。7.2.5記錄入口溫度、氣壓、相對濕度。7.2.6記錄的壓差讀數(shù)應按照附件C的要求校正到標準條件。7.2.7測定壓力損失時，使用附錄A中給出的公式。7.2.8繪制壓力損失圖。7.3實驗室重量效率試驗7.3.1重量效率試驗的目的是確定設備在兩種條件下的重量分離效率:a)新狀態(tài);b)條件狀態(tài)，如7.4所述。重量效率測試的測試持續(xù)時間應至少為30min，絕對過濾器獲得的最小質量應為1.0g。可能需要額外的時間來實現(xiàn)絕對過濾器增重要求。利用試驗過程中各組成部件的重量變化和絕對過濾器的重量變化來計算新的和條件狀態(tài)的重量效率。對于7.3.1a)，高效分離器不得超過3h，當不再保持新狀態(tài)時。對于此類分離器，應執(zhí)行7.4和7.5以完成對產品的效率評估，并應滿足上述30min和絕對過濾器1.0g的最低要求。注:更高效率的分離器可能需要額外的時間來達到指定的絕對過濾器增重要求。7.3.2質量油流量由用戶和生產廠家商定。應該注意的是，大量的油流可能會影響氣溶膠的大小分布。7.3.3對被測裝置進行稱量和記錄。7.3.4稱量并記錄排水容器(如有)。7.3.5按照5.2.2的規(guī)定稱重絕對過濾器，并在絕對過濾器外殼內組裝前記錄質量。7.3.6按照5.3.1的規(guī)定，稱量被測裝置的下游壁面疏水閥。7.3.7對所有氣溶膠分離器設置如圖B.2所示的試驗臺。密封所有連接處，防止漏氣。被測裝置的朝向應與應用時相同。在壓力損失測試中，應注意了解可能影響流動路徑的產品組件，例如壓力調節(jié)器。7.3.8記錄UUT外部空氣溫度、壓力和相對濕度。7.3.9按5.4.1的規(guī)定啟動試驗臺的氣流，并按章節(jié)4描述精度的空氣流速測量系統(tǒng)的規(guī)定穩(wěn)定在試驗流量上。記錄壓差。7.3.10將氣溶膠發(fā)生器設置為預定的油流量。啟動氣溶膠發(fā)生器。7.3.11由于下游壁流疏水器將位于該區(qū)域，因此應補償被測裝置與測壓管之間的油管和下游壁流疏水器所引入的壓差的增加。下游壁流疏水閥的存在，以防止液體油壁流到下游測壓管。下游壁面疏水器的壓力損失應從總壓力損失中減去。7.3.12每隔10min，記錄空氣試驗流量下的壓差和經過試驗時間。7.3.13在試驗結束時記錄壓差，然后中斷空氣流量或氣溶膠發(fā)生器油流量，拆除絕對過濾器。7.3.14關閉氣溶膠發(fā)生器，繼續(xù)以空氣流量運行15s至30s，使油氣分離器試驗臺內的氣體排出。7.3.15停止空氣氣流。7.3.16記錄UUT外部空氣溫度、壓力和相對濕度。7.3.17對被測裝置進行稱重。注意記錄任何密封泄漏或異常情況的證據。被測部件質量的增加量是測量的質量減去7.3.3中記錄的質量。注：仔細稱重所有部件，以免失去任何油的質量。7.3.18拆除絕對過濾器。重復7.3.5，確定質量差值。不同之處在于被測裝置的氣溶膠穿透能力。在絕對過濾器上獲得的最小質量應為0.1g。7.3.19重新稱重下游壁面疏水器。下游壁流疏水器的質量增量為質量減去7.3.6中記錄的質量。7.3.20重新稱重排水容器。排水管質量的增加為質量減去7.3.4中記錄的質量。7.3.21利用8.1.2中公式分別計算氣溶膠效率Ea7.3.22按照附錄E內容報告結果。7.4在條件重量效率試驗前對分離裝置進行調節(jié)7.4.1在達到7.3規(guī)定的重量效率后，在運行7.5之前對油分離器進行檢修。調節(jié)部分應使用5.1中規(guī)定的氣溶膠。本試驗的目標是將油氣分離器調節(jié)到代表發(fā)動機大部分時間的狀態(tài)。7.4.2按照7.3.2~7.3.20的步驟執(zhí)行本次測試。7.4.3輸入至少等于介質體積50%的總油質量(以克為單位)后，驗證被測裝置是否在持續(xù)排油。一旦被測裝置連續(xù)排油，在3小時內壓力損失的變化不應超過100pa。7.4.4一旦分離裝置達到按7.4.3規(guī)定的條件狀態(tài)。計算總挑戰(zhàn)氣溶膠質量?m7.4.5如果被測機組為慣性分離器，則使用7.3進行試驗，直到觀察到泄油。這個效率應使用記錄了7.5條件的慣性分離器。7.4.6如果被測裝置是分離器技術或方法的組合，請按7.4.1至7.4.4應使用對組合分離器進行調整。7.5條件重量效率試驗7.5.1重量效率試驗的目的是測定裝置在7.3.1所述兩種條件下的重量分離效率。重量效率測試的測試持續(xù)時間應至少為30min，絕對過濾器獲得的最小質量應為1.0g?？赡苄枰~外的時間來實現(xiàn)絕對過濾器增重要求。利用試驗過程中各組成部件的重量變化和絕對過濾器的重量變化來計算新的條件狀態(tài)的重量效率。注:更高效率的分離器可能需要額外的時間來達到指定的絕對過濾器增重要求。7.5.2按照7.3.2~7.3.20執(zhí)行本次測試7.5.3分別用8.1.2中公式計算氣溶膠效率Ea,ET,7.5.4報告如附錄E的結果或同等結果。7.6曲軸箱壓力控制試驗7.6.1本試驗的目的是確定出口真空壓力掃描時曲軸箱(進口)和進氣口(出口)之間的關系。這個測試是為了記錄壓力變化作為壓力調節(jié)裝置的功能。7.6.2按照圖B.1的要求，將內置壓力調節(jié)器或獨立壓力調節(jié)器的氣溶膠分離器系統(tǒng)安裝到試驗臺上。7.6.3如果排油口在外部，請堵塞排油口。7.6.4記錄入口溫度、壓力和濕度。7.6.5將進出口壓力與空氣流量的關系映射如下。a)啟動通過試驗臺的氣流，并穩(wěn)定規(guī)定的測試流量上。b)按以下出口壓力記錄進口壓力:0~-8kpa，增量1kpa。壓力讀數(shù)應按5.4的規(guī)定進行校正。7.6.6重復7.6.5對額定空氣流量的大約50%、100%、150%和200%的流量進行測試。7.6.7按照附錄E或同等方法記錄結果。7.7排油間隔試驗7.7.1在運行閉式曲軸箱通風系統(tǒng)時，由于進氣過濾器的限制，分離器出口暴露在不同程度的真空中。為防止油倒流通過分離器回油連接，CCV系統(tǒng)壓差，加上收集油的揚程，應始終超過這個出口凹陷。在某些情況下，解決這種情況的方法是在回油連接上安裝一個止回閥，只允許在低真空條件下間歇排出分離的油。本程序的目的是確定并報告上述分離器類型的儲油能力，以便在任何給定的油質量分離率下計算出最大排油間隔。應遵守確定的排油間隔，允許CCV設備在執(zhí)行本文件規(guī)定的任何驗證測試(包括測試氣溶膠質量流量)時定期排油。在實驗室方法進行的測試中，渦輪和進氣相互作用由流量泵產生的吸力來復制。在此過程中，儲油容量將定義為在設備的可測量分離性能降低之前可以收集的油的體積。7.7.2油流量由用戶和生產廠家商定。7.7.3對被測裝置進行稱量和記錄。7.7.4對排油容器進行稱重和記錄。7.7.5設置所有氣溶膠分離器的試驗臺，如圖B.2所示。密封所有連接處，防止漏氣。圖B.2所示的氣溶膠分離裝置應具有發(fā)動機上的所有排水組件，包括止回閥、孔口、實際油管長度等，以準確地表示產品安裝的排油配置。如果被測裝置不能精確稱重，則排油容器只能用于定量測試中所含的油量。7.7.6記錄入口溫度、壓力、濕度。7.7.7按5.4.1的規(guī)定啟動試驗臺的氣流，并按規(guī)定穩(wěn)定在試驗流量上。記錄壓差。7.7.8將氣溶膠發(fā)生器設置為預定的油流量。啟動氣溶膠發(fā)生器。7.7.9繼續(xù)加注測試氣霧劑，直到油余量測量達到顧客規(guī)定的質量限度或觀察到明顯的油余量跡象為止。注:可以使用透明油管，以幫助直觀地確認排油液位。7.7.10關閉氣溶膠發(fā)生器，繼續(xù)以空氣流量運行15s至30s，使油氣分離器試驗臺內的氣體排出。7.7.11停止空氣氣流。7.7.12記錄入口溫度、壓力和相對濕度。7.7.13對待測機組進行稱量，不漏油。注意記錄任何密封泄漏或異常情況的證據。被測裝置質量的增加為質量減去7.7.3中記錄的質量。注：仔細稱重所有部件，以免失去任何油或質量。7.7.14被測裝置不能稱量時，將被測裝置內的油排入排油容器內。重稱排油管。排油管質量的增加為質量減去7.7.4記錄的質量。7.7.15根據式(6)計算儲油質量MsM由式(7)計算儲油體積VsV由式(8)計算最大排油間隔IsI式中：Ms——被測單元的儲油量，單位為質量(gVs——被測單元體積儲油容量(ml?mu?md——ρ——規(guī)定的油的密度;Om——7.7.16按附錄E或同等條件記錄結果。7.8發(fā)動機重量效率試驗7.8.1目的是測定安裝在發(fā)動機上的氣溶膠分離器的重量分離效率。利用各組成部件和絕對過濾器在該時間段內的重量變化來計算重量效率。捕獲測試氣溶膠的另一種方法可以通過移除被測單元和下游壁面流疏水閥，收集絕對過濾器上的所有質量。注1:質量增加0.5g以上已被證明可提高發(fā)動機重量效率試驗的可靠性。注2:竄氣流量取決于該特定發(fā)動機的發(fā)動機運行條件。7.8.2對被測裝置進行稱量和記錄。7.8.3如果適用，對排油容器進行稱重和記錄。7.8.4根據5.2.2的規(guī)定稱重絕對過濾器，并在安裝在絕對過濾器外殼之前記錄質量。7.8.5按照5.3.1(如適用)的規(guī)定，稱量被測裝置的下游壁流疏水器。7.8.6對所有氣溶膠分離器設置如圖B.1所示的試驗臺。密封所有連接處，防止漏氣。7.8.7確認并記錄所需油位，記錄機油運行時間、發(fā)動機運行時間和環(huán)境溫度、壓力、濕度。7.8.8按照5.6.1.11的規(guī)定，啟動并使發(fā)動機達到RPM和負載狀態(tài)，或以特定的RPM和負載開始測量。記錄油溫、吹氣溫度、壓差和曲軸箱壓力。注1:在此步驟之前，應完成客戶規(guī)定條件下的發(fā)動機預熱。注2:在重量效率測試開始之前，應采取一定的小心措施，盡量減少被稱重設備的暴露量，如加入旁通閥系統(tǒng)。7.8.9由于下游壁流疏水器將位于該區(qū)域，因此應補償被測裝置與測壓管之間的油管和下游壁流疏水器所帶來的壓差增加。下游壁流疏水器的存在是為了保護下游測壓管免受液油壁面流的污染。7.8.10每隔10分鐘記錄發(fā)動機工況下的油溫、吹氣溫度、壓差、曲軸箱壓力和運行試驗時間。7.8.11在試驗結束時記錄壓差。7.8.12停止發(fā)動機或測量系統(tǒng)。7.8.13記錄環(huán)境溫度、壓力和相對濕度。7.8.14對被測裝置小心稱重，不得漏油。注意記錄任何密封泄漏或異常情況的證據。稱量單位。被測單元的質量增量為質量減去7.8.2中記錄的質量。7.8.15小心拆卸絕對過濾器。重復步驟7.8.4，確定質量差值。7.8.16如果適用，重新稱重下游壁流疏水器。下游壁流疏水器的質量增量為質量減去7.8.5記錄的質量。7.8.17重新稱重排油容器。排油管質量的增加為質量減去7.8..3記錄的質量。7.8.18分別用8.3.2中公式計算氣溶膠效率、Ea、ET1、E7.8.19報告如附錄E或同等內容所示的結果7.9實驗室分級分離效率試驗7.9.1測試順序及采樣順序表5為新狀態(tài)或條件狀態(tài)分級分離效率測試順序，表6為粒度分析儀采樣順序。每個尺寸范圍內的樣品計數(shù)應以相同的方式處理，所有分級效率測試均應遵循此模式。最初上游樣品之后應該進行上游到下游的吹掃。第一次下游采樣之后應進行下游至上游的吹掃，然后進行另一次上游采樣。最后四個階段應重復進行所需數(shù)量的樣本。表5-新狀態(tài)或條件狀態(tài)分級分離效率測試順序序號測試類型待測裝置氣溶膠發(fā)生器粒度分析儀1本底計數(shù)1空白管道或空外殼關開2相關性空白管道或空外殼開開3本底計數(shù)2空白管道或空外殼關開4本底計數(shù)3油氣分離器關開5分級分離效率油氣分離器開開6本底計數(shù)4油氣分離器關開表6-粒度分析儀采樣順序采樣步驟粒度分析儀吹掃0關上游第一次吹掃1上游關2關上游到下游吹掃3下游關4關下游到上游吹掃5上游關重復步驟2至5，到至少采樣4個上游樣品和3個下游樣品。為了滿足數(shù)據質量要求，可能需要更多的重復。在測量本底計數(shù)時，不需要最終的上游計數(shù)。7.9.2實驗室分級分離效率測試流程7.9.2.1每次試驗開始和結束時記錄溫度、相對濕度和氣壓。在整個試驗過程中持續(xù)監(jiān)測溫度和相對濕度。7.9.2.2在試驗系統(tǒng)中安裝空白風管或元件外殼，取代試驗裝置。設定規(guī)定的體積流量，測量并記錄皮壓損失、本底計數(shù)和相關比。參見表5中的第1、2、3項。參見第7.9.1條，了解抽樣順序、所需樣本數(shù)量。參見第8條計算方法以及接受本底計數(shù)和相關比數(shù)據的標準。7.9.2.3接入待測油氣分離器。油氣分離器的安裝方向應與在車輛上時相同。7.9.2.4設置指定風量。在整個試驗過程中，體積流量應保持在規(guī)定值±2%。7.9.2.5根據表5第4項測量本底計數(shù)。驗收標準見第8.5.3條。7.9.2.6測量并記錄壓力損失(Δp7.9.2.7按確定的流量啟動氣溶膠發(fā)生器。7.9.2.8使上下游氣溶膠濃度穩(wěn)定后，測量UUT的分級效率。參見第7.9.1，了解抽樣順序、所需的抽樣數(shù)量。參見第8條計算和接受數(shù)據的標準。應為試驗方案的任何或所有粒徑范圍繪制效率曲線。效率測量應在客戶或請求者指定的流量的50%和100%或與客戶商定的流量點進行。7.9.2.9關閉氣溶膠發(fā)生器，按照6.2規(guī)定測量本底計數(shù)。7.9.2.10按照規(guī)定的流量，將油氣溶膠送入油氣分離器中，直到油氣分離器達到第二個測試條件。7.9.2.11測量并記錄壓力損失(Δp7.9.2.12關閉氣溶膠發(fā)生器。根據6.2測量本底計數(shù)。7.9.2.13啟動氣溶膠發(fā)生器。允許上游和下游氣溶膠濃度穩(wěn)定，然后測量UUT的分級效率。參見第7.9.1條，了解抽樣順序、所需的抽樣數(shù)量。計算和接受數(shù)據的標準。應為試驗方案的所有粒徑范圍繪制效率曲線。效率測量應在客戶或請求者指定流量的10%、50%、100%和200%進行。7.9.2.14關閉氣溶膠發(fā)生器。7.9.2.15根據6.2測量本底計數(shù)。7.9.2.16測量并記錄溫度、相對濕度和氣壓。7.9.2.17報告如附錄E或同等內容所示的結果。7.10發(fā)動機分級分離效率試驗7.10.1測試順序及采樣順序表7為發(fā)動機分級分離效率測試順序，粒度分析儀采樣順序參考表6。表7-發(fā)動機分級分離效率測試順序序號測試類型待測裝置氣溶膠發(fā)生器粒度分析儀1相關性空白管道或空外殼開開2分級分離效率油氣分離器開開7.10.2發(fā)動機分級分離效率測試流程7.10.2.1目的是確定安裝在發(fā)動機上的油氣分離器的分級分離效率。利用分離器上游和下游的顆粒計數(shù)來計算分級分離效率。注1:竄氣流量取決于該特定發(fā)動機的發(fā)動機工作條件。注2:當用閉環(huán)系統(tǒng)測量粒徑時，應注意測量結果不會因負壓的影響而變得不穩(wěn)定。7.10.2.2對所有氣溶膠分離器設置如圖B.2所示的試驗臺。密封所有連接處，防止漏氣。7.10.2.3在試驗系統(tǒng)中代替試驗裝置安裝空白管道或元件外殼。啟動發(fā)動機，設定指定轉速和扭矩，測量并記錄皮重壓力損失及相關比。7.10.2.4按照圖B.2將分離器組件或分離器元件安裝在各自的測試外殼中。測試分離器組件的安裝方向應與車輛上時相同。7.10.2.5驗證并記錄所需油位，記錄機油運行時間、發(fā)動機運行時間和環(huán)境溫度、壓力、濕度。7.10.2.6啟動并使發(fā)動機達到RPM和負載狀態(tài)，或以特定的RPM和負載開始測量。記錄油溫、吹出溫度、壓差和曲軸箱壓力。注:在此步驟之前，應根據客戶規(guī)定的條件對發(fā)動機進行預熱。7.10.2.7操作人員應補償被測裝置與測壓管之間的油管和下游壁流疏水器造成的壓差超過500pa的增加。作業(yè)者還可以修改設置以降低壓差。7.10.2.8調節(jié)氣溶膠分離器后至少運行15min。7.10.2.9測量和記錄壓力損失(Δp7.10.2.10使上下游氣溶膠濃度盡可能穩(wěn)定，測量分級效率。7.10.2.11停止發(fā)動機或測量系統(tǒng)。7.10.2.12測量和記錄溫度、相對濕度和氣壓。7.10.2.13根據8.6中的公式計算效率E。7.11發(fā)動機氣溶膠取樣程序7.11.1目的是為用戶提供一種方法直接對發(fā)動機曲軸箱的氣溶膠進行取樣。7.11.2如圖B.2所示設置試驗臺。密封所有連接處，防止漏氣。7.11.3核實并記錄所需油位，記錄機油運行時間、發(fā)動機運行時間和環(huán)境溫度、壓力、濕度。7.11.4安裝正確的等速采樣端口。7.11.5啟動并使發(fā)動機達到RPM和負載狀態(tài)，或以特定的RPM和負載開始測量。記錄油溫、吹氣溫度、吹氣流量、壓差和曲軸箱壓力。注1:在此步驟之前，應完成客戶規(guī)定條件下的發(fā)動機預熱。注2:操作人員將記錄發(fā)動機的流量、RPM和負載狀況，對吹散顆粒進行采樣。然后在不使用流量計讀數(shù)的情況下對分布進行采樣，并使用發(fā)動機條件將兩者聯(lián)系起來。7.11.6一旦發(fā)動機穩(wěn)定，用戶應盡可能長時間地采樣，以獲得所有重要通道尺寸的至少500個顆粒計數(shù)。記錄分配情況。注：說明顆粒數(shù)小于500的通道應被忽略。7.11.7停止發(fā)動機和測量系統(tǒng)。7.11.8測量和記錄溫度、相對濕度和氣壓。8數(shù)據處理8.1重量效率數(shù)據處理8.1.1一般目的是確定重量分離效率。裝置應按規(guī)定的空氣流量和油液流量運行。通過測試在使用期間各部件和絕對過濾器的重量變化來計算重量效率。經過重量效率測試的絕對過濾器的重量增加應大于0.05g。8.1.2計算按式(9)所示方法計算氣溶膠效率EaE按式(10)、式(11)所示方法計算總效率ETxEE公式(11)應使用僅用于發(fā)動機重量試驗中總效率的計算。注:如果不使用壁流疏水器，則無法測量氣溶膠效率，只能記錄總效率。計算單位時間內液體的穿透量PLP用以下方法計算氣溶膠的流量OmO式中：Ea——被測單元的效率t——測試時間，單位為小時;ET1ET2PL——?mu?mF——絕對?mD——下游壁流?md?mT——捕獲總挑戰(zhàn)的替代方法(絕對8.2相關比數(shù)據處理注：對于發(fā)動機分級分離效率試驗不用考慮本底計數(shù)。8.2.1對兩個樣品的上游計數(shù)進行平均，得到與下游計數(shù)同時發(fā)生的上游計數(shù)的估計值，見式(14):U8.2.2相關氣溶膠發(fā)生之前和之后的本底計數(shù)應取平均值。對于公式(15)和式(16)，使用本底計數(shù)1和本底計數(shù)2之間的總運行次數(shù)。UD8.2.3每個上下游樣本集的相關比由下游觀測計數(shù)、上游估計計數(shù)、下游平均本底計數(shù)、上游平均本底計數(shù)計算，見式(17):R8.2.4對這些相關比進行平均，得到最終的相關比值，見式(18):R8.2.5相關比的標準差由式(19)確定:δ8.2.6本底計數(shù)的標準差由式(20)、式(21)確定:δδ8.2.7相關值的95%置信限由式(22)和式(23)確定:RR對于給定的n，使用表8中的t分布變量。表8-t分布變量樣本數(shù)n自由度v=n-t3243034331825427766525717624478723659823061092262111022281211220113122179141321601514214516152131171621201817211019182101201920932120208622212080232220742423206925242064262520602726205628272052續(xù)表8樣本數(shù)n自由度v=n-t2928204830292045Inf.Inf.19608.2.8本底計數(shù)的95%置信上限由式(24)和式(25)確定:UD對于給定的n，使用表6中的t分布變量。8.3相關比數(shù)據限值8.3.1相關比誤差限值相關樣本運行次數(shù)n至少為3次，且滿足以下條件，見式(26):δ這一要求應在每個樣本集之后計算此表達式，并在每個尺寸范圍達到要求時停止測試序列，或通過預定數(shù)量的樣本集的接受準則來滿足。注：在相關性測試中增加上游和下游采樣時間已被證明有助于滿足誤差限制要求。8.3.2相關比大小的限值相關比滿足要求如表9所示。表9-相關比大小的限制粒徑范圍μm相關比限值0.3-1.00.90-1.101.0-3.00.80-1.203.0-5.00.70-1.308.3.3相關比最大本底計數(shù)粒子產生時，上游和下游本底計數(shù)的95%置信上限應小于上游平均估計計數(shù)的5%，見式(27):D8.3.4相關比上游最小平均計數(shù)上游估計計數(shù)之和大于或等于500，見式(28)。如果沒有獲得足夠的計數(shù)，則應增加采樣時間或氣溶膠濃度。氣溶膠濃度不得超過粒度分析儀的濃度極限。i8.4穿透數(shù)據處理8.4.1對前兩個樣本的上游計數(shù)進行平均，得到與下游計數(shù)同時發(fā)生的上游計數(shù)的估計值，見式(29):U8.4.2穿透試驗前后的本底計數(shù)應取平均值。對于公式(30)和式(31)，使用本底計數(shù)3和本底計數(shù)4之間的總運行次數(shù)。UD8.4.3根據觀測到的下游計數(shù)、上游計數(shù)、下游平均本底計數(shù)、上游平均本底計數(shù)、上游采樣時間、下游采樣時間，計算每個上游和下游集的穿透率。見式(32)和式(33)。PP8.4.4將這些觀測到的穿透率取平均值，得到觀測到的平均穿透率值，如式(34)所示:P8.4.5觀測穿透率的標準差由式(25)確定:δ8.4.6將觀測到的穿透率用相關比進行修正，得到最終穿透率，見式(36):P8.4.7將相關比的標準差與觀測穿透率的標準差相結合，確定總誤差，見式(37):δ8.4.8穿透率的95%置信限由式(38)和式(39)確定:PP對于給定的n，使用表6中的t分布變量。8.4.9本底計數(shù)的標準差和95%置信上限由式(20)(24)(25)確定。8.5穿透數(shù)據限值8.5.1達到穿透數(shù)據限值時的穿透率值（P）樣本運行次數(shù)n應至少為3次，且足以滿足式(40)和式(41):對粒徑范圍為0.3-1.5μm顆粒δ對粒徑范圍為1.5-10μm顆粒δ要求應在每個樣本集之后計算此表達式，并在每個尺寸范圍達到要求時停止測試序列，或通過預定數(shù)量的樣本集的接受準則來滿足。如果滿足這些條件，用P來計算效率。8.5.2未達到穿透數(shù)據限值時的穿透率值（Pucl或P'ucl如果不能滿足上述條件，則上游計數(shù)和下游計數(shù)之和由式(42)和式(43)計算:U利用泊松統(tǒng)計量，上游和下游計數(shù)的總和用于計算觀測到的穿透率的備用置信上限P'uclP對于值≤50,D'ucl,t和U'lcl,t按照附件DU使用泊松統(tǒng)計量觀測到的上置信區(qū)間穿透率，需要用相關比進行修正，得到最終使用泊松統(tǒng)計量的上置信區(qū)間穿透率，見式(47):P穿透率的兩個置信上限中較大的一個Pucl或P'ucl，應使用來計算該尺寸范圍的效率。這些標準應使用即使?jié)M足穿透誤差限值8.5.3穿透最大本底計數(shù)在啟動氣溶膠發(fā)生器時，上游和下游本底計數(shù)的95%置信上限應小于上游平均估計計數(shù)的5%，見式(48):D8.5.4穿透上游最小平均數(shù)上游估計計數(shù)之和大于或等于500，見式(49):i8.6分級分離效率分級分離效率由式(50)確定E其中P替換為P或Pucl或P附錄A（規(guī)范性附錄）油氣分離器壓差、壓力損失的解釋及測量裝置當測量分離器上的壓差(表A.1中的p2?p1)及壓力損失時，應考慮上游和下游壓力測量點上管道橫截面積的任何差異及測試臺固有的皮壓損失?其中?pd為實測壓差，?式中：ρ1——上游壓力測量ρ2——下游壓力測量點處v1——管道內空氣在上游測v2——管道內空氣在下游測表A.1-氣溶膠分離器的壓差、壓力損失術語計算公式解釋實測壓差?用于進、出口測壓管等直徑的場合。見圖A.1。壓力損失??適用于進、出口測壓管直徑不同的場合式中p1——在上游壓力測量p2——在下游壓力測量其中：1-被測裝置2-出口管(見圖A.2)3-差壓測量裝置4-進口管(見圖A.2)圖A.1—壓力損失測量裝置其中：a-出口管:最小為4D;進口管:最小為6D圖A.2-進/出口測壓管圖A.2中所示的6個孔直徑為2mm，是本標準推薦的標準尺寸。如果與6孔2mm系統(tǒng)的靜壓比較<1%，則可以使用其他數(shù)量和尺寸的孔。壓力計測量連接應始終盡量朝上，以防止油沉淀在連接開口處。附錄B（規(guī)范性附錄）油氣分離器性能測試裝置B.1實驗室油氣分離器性能測試裝置其中：1絕對過濾器7測壓管2開關閥8油氣分離器3換熱器9粒度分析儀4質量流量控制器（MFC）10排油裝置5壁流疏水器11壓力調節(jié)裝置6三通電磁閥12真空泵圖B.1-實驗室油氣分離器性能測試裝置

B.2發(fā)動機油氣分離器性能測試裝置其中：1油氣分離器6質量流量控制器（MFC）2壁流疏水器7真空泵3三通電磁閥8粒度測量儀4絕對過濾器9排油裝置5壓力調節(jié)裝置圖B.2-發(fā)動機油氣分離器性能測試裝置附錄C（規(guī)范性附錄）標準條件下的壓差和壓力損失修正在20°C和101.3kPa(1013mbar)的標準條件下，應報告氣流壓差和壓力損失。分離器的壓差或壓力損失?p可由式(C?式中：K1——K2——μ——動態(tài)粘度，單位為MPa.s;ρ——空氣密度，單位是kg/m3;V——體積流量，單位為m3/min;m——質量流量，單位是kg/min。用mρ代替V?重新排列項得到式(C.3):ρ因此，通過保持質量流量恒定和限制入口溫度變化以保持粘度變化較小，ρ?ρ?式中下標0表示標準條件。氣壓和壓力表壓力校正方法:因此，當在零件進口處使用氣壓傳感器和壓力表壓力傳感器時，應使用公式(C.6)將觀察到的壓差和壓力損失值校正到標準條件。?式中：p——觀測到的進口氣壓;pi——t——被測單元的入口溫度;?pdor絕對壓力修正法:因此，當在被測裝置的進口處使用絕對壓力傳感器時，應使用公式(C.7)將觀察到的壓差和壓力損失值修正到標準條件。?式中：t——被測單元的入口溫度;pa——?pd附錄D（規(guī)范性附錄）泊松統(tǒng)計當使用粒度分析儀評估分級分離效率時，有必要考慮這種方法施加的局限性。效率是通過將油氣分離器和過濾裝置上游檢測和計數(shù)的顆粒與油氣分離器和過濾裝置下游檢測和計數(shù)的顆粒進行比較來確定的。上游和下游的采樣和檢測設備不可避免地存在差異。8.2給出了一種計算相關比的方法，以使上下游設備之間的差異造成的誤差最小化。在本文檔中描述的效率測試中，至少計算了三個上游和三個下游樣本。對于順序采樣系統(tǒng)，在下游計數(shù)之前和之后的上游計數(shù)的平均值用于估計下游采樣時間內的上游計數(shù)。然后計算3個或更多穿透值，并使用t檢驗分析數(shù)據質量。然而，當在一個尺寸等級中計數(shù)的粒子數(shù)量較低時，由于計數(shù)一