返厂油水分离器水分离效率研究

何旭军

摘 要：对返厂油水分离器的水分离效率重复性差进行了分析，提出了一种新的试验方法。

关键词：水分离效率；颗粒分析；试验时长

中图分类号：U467.3 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）04-0084-04

Abstract： Analysis Water separation efficiency is poor repeatability of the Used oil-water separator， proposed a new test method

Key Words：water separation efficiency； Particle analysis； Test time

随着客户10万公里发动机的提出，对我们的油水分离器要求也越来越高，以前2万公里要求更换的油水分离器现在需要满足10万公里的要求，在做返厂的长寿命油水分离器剩余水分离效率试验的过程中发现返厂件的水分离效率没有重复性，而且试验结果差。由于是返厂件，每个样件都是使用过的，用标准的方法显然不合适，我们需要使用新的方法才测量。

1 返厂油水分离器油水分离影响因素研究

由于是返厂件，每个样件使用的里程数都不一样，不能以同一种标准来衡量产品的性能。那么以什么样的方法来进行试验才能够更加科学的来评判我们产品的性能，我们做了一些粗浅的研究。

研究基于以下设备和试验材料：

油水分离试验台：

适用ISO 16332-2006/SAE J1839/SAE J 1488

制造商：IFTS

表面张力仪：

适用：ISO 6889 表面活性介质-通过液膜测定界面的张力

制造商：上海方瑞仪器有限公司

库伦水分析仪：

适用：ISO 760 水分的测定-卡尔.费休法

制造商：瑞士万通

实验油：国VI柴油

活性剂：monoolein

1.1 滤清器里杂质对水分离效率的影响：

压差：由于是返厂件，压差肯定会因为油水分离器里面的杂质而使阻力增大，压差升高，而虽然压差的增加会影响滤清器的效率，但是如果清除掉滤清器里面的杂质来降低压差做试验的话，虽然可能能达到提高效率，势必会和实际情况有所差别，那么我们对返厂件的压差不做改变。但是油水分离器里面会残留有炭黑等一类的杂质，由于试验的运行，杂质附着在滤纸上导致压差升高，也有可能会随着实验油流到下游，由于我们设备是针对于新的样品来设计的，下游绝对滤清器是过滤油里面的水而不是过滤杂质的，可能会对我们的设备的泵，传感器等零件造成损坏，所以需在设备下游增加一个过滤杂质的滤清器，那么我们选用什么样的滤清器呢，经过挑选，我们选择了总成清洁度设备用的绝对滤清器，绝对滤清器后的颗粒分析见表1：我们从下游取样200ml进行分析，从表1颗粒分析结果可以看出，下游油样没有超过150μm的颗粒，清洁度比我们一般的滤清器等级都要高，不会对我们的设备有较大影响。

1.2 油的表面张力对水分离效率的影响：

油的表面张力：经过测量国五柴油和去离子水的界面张力基本在25N/mm-28N/mm之間，而我们试验标准的要求是15 N/mm-19 N/mm，考虑到实际情况，我们按照接近实际的柴油取值，调整油水界面张力在24N/mm-28N/mm。

1.3 试验时间对水分离效率的影响：

试验时间：这个也是返厂件试验的重要影响因子了，试验标准的时间是150min，但那时针对于新的样件来说，对于返厂件的试验时间如果还和新的样件试验时间一致那显然不合适，那我们怎么来确定试验的时长呢，看一下以下分析：

使用我们这款长寿命产品的车辆油耗大概在35-40L/100Km，因为我们的产品要求是10万公里寿命，我们取水含量最大值20ppm，取油耗40L/100km，那么10万公里需过滤油里面的水的总量为：0.00002×40L/100km×100000km=0.8L（式1）。

我们试验注水量为油水分离器额定流量的0.25%，此样品的额定流量为3.1L/min，那么根据实际情况模拟，我们的试验时间应该定为0.8L/（3.1L/min×0.25%）=103min，（式2）。

但是我们的样件是返厂件，每个都是已经使用过几万公里的样件，上面计算的时间明显也不合适，假设样件已经使用了Xkm，那么还需要加水量为YL，见式3。

0.00002×40L/100km×（100000km-Xkm）=YL，（式3）。

试验时间Z为：YL/（3.1L/min×0.25%）=Zmin，（式4）综合式3和式4，我们得出试验时间Z为：Z=0.8（100000-X）/775min，（式5）。

由于试验时间缩短，原标准取样时间间隔为20min取一次样，现在我们缩短了试验时间，现试验时间前30min为每5min取样一次，每5min试验时间加水量相当于汽车跑约4843km，我们约算为5000km，也就是每个返厂件样件我们在前3万公里的时候每隔5000km取样一次。后面按照标准时间每隔20min取一次（20000公里取样一次），使用新方法得出的水分离效率见表3：

按照标准SAE J 1488-1990试验的水分离效率见表4：

综合表3和表4的数据，我们可以发现，当我们的滤清器超过使用寿命后，水分离效率会呈直线下降，因为我们试验要求的是测量平均水分离效率，所以势必会拉低我们的试验结果，使得试验结果很不理想。见图3，图4：

2 总结

本文针对返厂的长寿命油水分离器的水分离效率影响因素做了粗浅研究，提出了一种新的试验方法，使得返厂件能够有科学的验证方法和有效的试验数据。对返厂件里的杂质进行了相应的处理，有效的避免了杂质进入到下游循环对设备的损坏及对取样的影响。对试验用油进行了相关确认，因为平常车辆使用的是市面上国V柴油，而标准试验是需要使用活性剂对柴油进行改变，为了接近实际车况，确认了试验的油品。对试验时长和取样间隔进行了计算，根据产品使用的寿命不同而调整试验时间，科学有效的保证了试验数据的有效性。新的试验方法大大提高了试验的效率和提供了数据的准确性，更好协助产品工程师对长寿命产品水分离性能进行研究。

由于资源的局限性，只针对返厂件油水分离器有上述影响因子的研究，对于实际车况的温度，流量波动，不同地方的燃油性能是否差异性大等因素没有相关数据及对其进行研究，以后希望在实际车况下能够采集到相关的数据进行更加深入的研究。

参考文献：

[1]SAE J 1488-2010 分离燃油中乳化水的试验方法.

[2]SAE J1839-2010游离水/燃油水分离试验方法.

[3]ISO 16332-2006柴油机燃油滤清器油/水分离效率的评定方法.

[4]ISO 760 水份的测定——卡尔.费休法.

[5]ISO 6889 表面活性介质——通过液膜测定界面张力.

[6]ISO 16232-7 液体回路的清洁度-显微镜分析法测定颗粒.

[7]ISO 16232-10液体回路的清洁度-结果的表达.