一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法与流程

本发明属于发动机领域，尤其是涉及一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法。

背景技术：

1、燃油清净增效剂是添加到燃油中，除可清除和抑制积碳外，还通过优化发动机燃烧过程、降低摩擦等技术途径实现降低污染物排放、减少燃油消耗和提升动力效果的燃油添加剂。长期以来，市场上出现了各类以实现车辆节能减排为目的而开发的燃油清净增效剂产品，却缺乏其节能减排效果的评价方法。当前国内外的柴油添加剂评价方法主要有美国的cummins l10柴油清净性发动机台架方法，欧洲的cec f23 xud9发动机台架方法、cecf98 dw10b发动机台架方法和cec f35发动机台架方法，这些评价方法多是对柴油添加剂抑制和清除积碳的清净性能进行评价的，并无其节能减排效果的相关评价方法。节能减排效果评价方法的缺失导致我国柴油清净增效剂生产厂家进行产品节能减排效果测试依据的标准或方法五花八门，测试结果的可比性不强，无法有效指导产品的研发和生产，因而产品的实际节能减排效果也无法保证，导致柴油清净增效剂市场鱼龙混杂、消费者无法甄别。

2、因此，开发车用柴油清净增效剂的节能减排效果测试方法对规范柴油清净增效剂产品市场、扶优治劣具有重要意义。本发明设计的方法能够在短时间内实现柴油机喷嘴的快速积碳老化，并在发动机台架上实现更符合柴油清净增效剂实际应用工况的模拟，进而对柴油清净增效剂的节能减排效果进行真实、准确的评价。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，以能够在短时间内实现发动机的快速积碳老化，与发动机燃用基准柴油的正常运转条件相比大大缩短了老化时长。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，包括以下步骤：

4、s1、选择试验发动机、选择老化加速剂，以及对试验发动机安装发动机喷嘴；

5、s2、设置试验室环境参数以及对试验发动机进行预热；

6、s3、发动机燃用基础柴油进行初始油耗排放测试；

7、s4、发动机燃用含老化加速剂柴油并运行老化程序进行喷嘴积碳老化；

8、s5、发动机燃用基础柴油进行第二次油耗排放测试，得到加剂前发动机油耗排放测试数据；

9、s6、对发动机燃用基础柴油添加柴油清净增效剂，得到发动机燃用含柴油清净增效剂柴油，通过发动机燃用含柴油清净增效剂柴油运行柴油清净增效剂作用工况；

10、s7、发动机燃用含柴油清净增效剂柴油进行第三次油耗排放测试，得到加剂后发动机油耗排放测试数据；

11、s8、对比加剂前发动机油耗排放测试数据、加剂后发动机油耗排放测试数据，通过式(1)、式(2)、式(3)，分别计算柴油清净增效剂的nox排放改善率、柴油清净增效剂的pm排放改善率和柴油清净增效剂的节油率。

12、进一步的，在步骤s2中，试验室环境参数包括温度和湿度，发动机进气温度设置范围为25℃±3℃，进气湿度设置范围为50％±5％。

13、进一步的，在步骤s3中，发动机燃用基础柴油进行初始油耗排放测试，包括步骤：

14、s31、将发动机额定工况的燃油温度控制在38℃±3℃、冷却水温度控制在85℃±3℃、中冷后温度控制在45℃±3℃；

15、s32、测试中国发动机稳态试验工况循环的nox、pm排放；

16、s33、测试多个油耗测试工况的初始油耗。

17、进一步的，在步骤s33中，在多个油耗测试工况的初始油耗测试过程中，每个油耗测试工况在稳定时间大于1min后开始记录初始油耗数据，以1hz的频率记录20s的初始油耗数据，结果取20s初始油耗数据的平均值。

18、进一步的，在步骤s6中，采用中国发动机稳态试验工况循环作为柴油清净增效剂作用工况。

19、进一步的，在步骤s8中，式(1)的公式为：

20、rnox＝(xnox-ynox)/xnox×100％ 式(1)

21、式中：rnox为nox排放改善率；xnox为使用柴油清净增效剂前的nox排放量，单位：g/kwh；ynox为使用柴油清净增效剂后的nox排放量，单位：g/kwh。

22、进一步的，在步骤s8中，式(2)的公式为：

23、rpm＝(xpm-ypm)/xpm×100％ 式(2)

24、式中：rpm为pm排放改善率；xpm为使用柴油清净增效剂前的pm排放量，单位：g/kwh；ypm为使用柴油清净增效剂后的pm排放量，单位：g/kwh。

25、进一步的，在步骤s8中，式(3)的公式为：

26、

27、式中：s为节油率；m为使用柴油清净增效剂前各测试工况瞬时的燃油消耗率平均值，单位：g/kwh；n为使用柴油清净增效剂后各测试工况瞬时的燃油消耗率平均值，单位：g/kwh。

28、相对于现有技术，本发明所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法具有以下优势：

29、(1)本发明所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，能够实现喷嘴的快速积碳。采用老化加速剂新癸酸锌，配合喷嘴快速积碳循环，可使发动机在短时间内实现3％功率损失的老化效果，大大缩短了喷嘴积碳老化时长。

30、(2)本发明所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，能够以功率损失率表征发动机喷嘴积碳老化情况，实现柴油机喷嘴积碳程度的一致性和重复性。采用该方法在某一特定型号柴油机上评价柴油清净增效剂的应用效果时，能够实现运行26.6h使得该发动机的功率损失达到3％的效果，相同条件下的重复试验可满足喷嘴积碳状态的一致性和重复性要求。

31、(3)本发明所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，能够真实反映柴油清净增效剂的实际应用效果。采用更符合中国商用车实际运行工况的中国发动机稳态试验工况循环作为柴油清净增效剂作用工况和nox、pm排放测试工况，更能反映柴油清净增效剂的实际应用效果。

32、(4)本发明所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，能够实现柴油清净增效剂节能减排效果的评价。采用先对发动机进行积碳老化、再应用柴油清净增效剂运行一定时间，并对比这两个阶段结束后发动机排放和油耗的变化率，实现发动机应用柴油清净增效剂后的nox排放减排率、pm排放减排率和节油率的评价。

技术特征：

1.一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s2中，试验室环境参数包括温度和湿度，发动机进气温度设置范围为25℃±3℃，进气湿度设置范围为50％±5％。

3.根据权利要求1所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s3中，发动机燃用基础柴油进行初始油耗排放测试，包括步骤：

4.根据权利要求3所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s33中，在多个油耗测试工况的初始油耗测试过程中，每个油耗测试工况在稳定时间大于1min后开始记录初始油耗数据，以1hz的频率记录20s的初始油耗数据，结果取20s初始油耗数据的平均值。

5.根据权利要求1所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s6中，采用中国发动机稳态试验工况循环作为柴油清净增效剂作用工况。

6.根据权利要求1所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s8中，式(1)的公式为：

7.根据权利要求1所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s8中，式(2)的公式为：

8.根据权利要求1所述的一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，其特征在于：在步骤s8中，式(3)的公式为：

技术总结
本发明提供了一种车用柴油清净增效剂节能减排效果的测试方法，包括以下步骤：初始油耗排放测试；运行发动机喷嘴积碳老化循环工况；第二次油耗排放测试，得到加剂前发动机油耗排放测试数据；运行柴油清净增效剂作用工况；进行第三次油耗排放测试，得到加剂后发动机油耗排放测试数据；通过式(1)、式(2)、式(3)，分别计算柴油清净增效剂的NOx排放改善率、柴油清净增效剂的PM排放改善率和柴油清净增效剂的节油率。本发明有益效果：能够实现喷嘴的快速积碳。采用老化加速剂新癸酸锌，配合喷嘴快速积碳循环，可使发动机在短时间内实现3％功率损失的老化效果，大大缩短了喷嘴积碳老化时长。

技术研发人员：危红媛,王珊,汪晓伟,李国田,吴涛阳,景晓军,吴春玲,李孟良,刘玉光,郭亚辰,闫鹏勇,樊惊辉,秦铭聪,刘吉绪,王振宇,张恩兴,郝婧,丁雨青
受保护的技术使用者：中汽研汽车检验中心（天津）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13