Noack挥发性测试:一组新型测试方法

Noack volatility test: A new set of upheavals

Noack volatility test: A new set of upheavals
当颇具争议的Noack挥发性测试终于尘埃落定,正式推出后,我们面临着一系列新的巨大变化。润滑油测试检测体系(LTMS)实施的等级调整有助于缓和近期在试验台测试方面存在的分歧,但是我们现在需要考虑测试挥发性所需的新设备。

Noack挥发性测试最初是在欧洲研发和使用的,是控制机油质量的关键性措施。该测试通过高温服务时的挥发情况确定机油的质量损失。报告的测试结果采用机油测试时的质量损失的百分比表示——百分比越低,结果越好,因为这说明机油的抗挥发性和分解性能力较强。ILSAC GF-5的挥发限值为15%,ACEA和GM的dexos产品规定的最高Noack挥发限值为13%。

这一点对于原始设备制造商(OEM)和石油行业理解机油在发动机的挥发量非常重要。客户抱怨机油损耗时,通常认为是因为活塞或者密封环的机械条件较差导致机油进入燃烧室造成的损耗,而不会想到挥发性原因。生产商需要理解尾管产生的消耗量。机油挥发性大意味着润滑油池内的油量越来越少,油质越来越稀,也越来越重,会降低燃油经济性,当然也会增加排放量。

Greg Miiller

赛万特集团的运营副总经理和美国试验与材料协会(ASTM)D02委员会第一副主席Greg Miiller说,其公司正在检测挥发性质,了解机油的各组分情况,同时进一步检测环境影响。他提示说该测试仅考虑了从发动机溢出的体积量。目前,Noack测试方法规定的润滑油蒸发损失ASTM D5800标准测试方法并未测量单独的成分。

ASTM D5800有三个不同的测试程序——程序A、程序B和程序C。程序A使用的测试设备由全球分析仪器生产商PAC生产,但由于安全和环境问题,目前已经不再广泛使用。程序A需要使用伍德合金,而这一合金因为含有铅和镉,具有毒性。

程序B是PAC开发用来替代程序A的程序。由于该程序需要调整偏差生产等价,其结果与程序A产生的结果也不同。许多PAC程序A使用的仪器也已被程序B的仪器取代了。因此,行业内体积最大的挥发性测试设备就是程序B使用的设备。

Savant 集团下属的Tannas公司制造的Selby-Noack设备与程序A匹配良好,但该设备不需要使用伍德合金。因为这一设备的设计非常独特,也被纳入了ASTM D5800的程序C。

ASTM D5800分析机油,希望发现润滑油中会有多少更易挥发的成分分离出来。该测试包括一个持续一小时的测试,该测试在真空条件下进行,测试温度为250摄氏度。在测试 前后进行重量取样,确定挥发性。近年来,关于程序B可重复性的关注越来越高。Miiller说:“测试方法开始发生急剧的转移。我们发现某些挥发测试结果高的可疑情况。”如果没有达到相关要求的话,这些油就是不合格的。即使是基准油也开始显示出挥发性增大的特点。Miiller 发现“这一点真的让业界深感沮丧。”

为了能够使D5800对机油的认证和审核发挥更大的作用,D02.B0.07试验台测试监督委员会针对润滑油测试检测体系(LTMS)实施了新的战略措施。使用月度校准运行的指数加权移动平均(EWMA)以及能够显示持续重大偏差的仪器,进行程度调整,同时将不符合要求的仪器从系统中删除。虽然这是发动机测试的常规方法,但这标志着该监测技术首次用于试验台测试。

对于独立观察者而言,这似乎像是将手指放进堤坝阻止洪水泛滥。但是,等级调整的首位倡导者Valvoline公司声称这一措施实施的“非常好”。 D02 B7试验台测试监督委员会挥发组的主席Joshua Frederick (来自Valvoline公司)披露在实施润滑油测试检测体系(LTMS)前,“25-30%的校准都是失败的,而现在这一失败比例降至了5%。”他还进一步强调:“我们仍然在进行不符合仪器的剔除工作,同时也为持续偏差仪器提供了补偿等级调整。”美国试验与材料协会(ASTM)刚通过6分委员会投票通过了一项表决,决定参考D5800标准自身的LTMS系统——关闭所有的循环。

上述证据充足的等级调整措施使得Tannas公司——程序C(与程序A匹配良好)仪器生产商,开始开发新型设备,保证在进行挥发性评估时能够与程序A或程序B进行良好匹配。Miiller说新的Noack S2TM设备是“可以调整至与程序B的结果相符合,而不需要润滑油测试检测体系(LTMS),基本设置与原来的Selby-Noack装置相同,但进行了一些改进”。改进的项目包括预热热井,以便实现统一升温,避免延迟时间过长,同时还能维护设备的可调谐性——现有的PAC产品不具备这个性能。如果Noack S2TM参考值稍有偏离,可以调整至标准值。Miiller声称这一改进提升了准确度和精确性。

Noack S2TM设备已经上市近两年的时间,但是尚未纳入测试检测中心挥发重现性测试。在欧洲,Noack S2TM属于欧洲协作委员会(CEC)执行的类似L-40 Noack挥发性测试的需审批流程的一部分。经过两轮的“轮询调度”或实验室间研究,欧洲协作委员会(CEC)在2017年5月份批准了这一精确度,目前正在决策将测试方法纳入到Noack S2TM

另一方面,美国试验与材料协会(ASTM)正在针对出现的变化制定应对策略。该仪器是否会成为程序B的一部分,还是需要一个完全不同的程序?有一个工作组已经完成了必要的测试,修订了测试方法,并完成了强制性研究报告,但是该产品在B部分6分委员会的初始投票中差点失败——要求采取些小的补救措施。

但是,2018年2月9日发布的F+L期刊认为不能再将Noack S2TM作为程序B。在近期的一个PAC设备研讨会上披露了之前保密的D5800B测试长度运算法则,这属于专有信息。这一情况仍在调查中。已决定将Noack S2TM测试方法确定为程序D——或者D5800D——受美国试验与材料协会(ASTM)支持。需要说明的是,通常认为其结果与D5800B相当,这一点在修订后的测试方法中进行了明确说明。Miiller说这一修订方案已在2018年3月份获得表决通过。

现在,官方声明Noack S2TM是ASTM D5800、程序D,与程序B相当。

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