郎需进等

摘要：蒸发损失是润滑油一项重要测试指标，对内燃机油尤为重要。诺亚克法是测定润滑油蒸发损失的经典方法。实验发现大气压的变化对测定结果存在很大影响，而这一影响在现行行业标准NB/SH/T 0059《润滑油蒸发损失测定法 诺亚克法》及所采用国外标准ASTM D5800《Evaporation Loss of Lubricating Oils by the Noack Method》中均未说明，造成了全国各地，尤其是大气压差别较大的地域之间采用本标准方法测定的结果存在很大差异。文章通过中国海拔高度差异较大地区的实验证明了大气压变化对测试结果的影响，提出了兰州地区解决此问题的方式，并建议对现行行业标准NB/SH/T 0059进行修订。

关键词：大气压；润滑油；蒸发损失；诺亚克法

中图分类号：TE622.5文献标识码：A

Abstract：Evaporation loss is an important test indicator of lubricating oils， particularly for engine oils. The Noack method is a classic method for the determination of evaporation loss of lubricating oils. Test found that changes in atmospheric pressure has a great influence on results， but this influence was not indicated in the existing industry-standard NB/SH/T 0059 and the international standard ASTM D5800 《Evaporation Loss of Lubricating Oils by the Noack Method》.This has resulted in the emergence of regional measurement data inconsistency because atmospheric pressure varies widely among different places. This paper proved the existence of this problem through experiments， proposed solutions of this problem in Lanzhou area and the suggestion for industry-standard NB/SH/T 0059 revision.

Key words：atmospheric pressure； lubricating oil； evaporation loss； Noack method

0引言

润滑油蒸发损失是试样在蒸发坩埚内加热并用恒定压力差的气流抽出的试样质量，是反应润滑油质量的一项重要指标，直接影响润滑油的性能和使用寿命。高温工况下油品会有部分蒸发，导致机油油耗增加、性能改变，因此内燃机油尤其重视蒸发损失这一指标。国内外发动机制造商均规定了可允许的蒸发损失最大值，超出限值可能会导致设备磨损严重甚至损坏[1]。

目前国内的润滑油蒸发损失测定法为NB/SH/T 0059-2010[2]，它是修改采用美国试验与材料协会标准 ASTM D5800-10《润滑油蒸发损失测定法（诺亚克法） 》。ASTM D5800-10是美国材料与试验协会现行有效的润滑油蒸发损失测试法（ 诺亚克法） ，它包含了 A、B、C 三个诺亚克法，国内NB/SH/T 0059-2010多采用其中的B法——非伍德合金诺亚克法。该程序的主要技术内容涉及到试验温度、恒定压力差的气流两个方面，标准未考虑到环境大气压力对实验结果的影响。

本实验室地处高海拔地区，实验中发现环境大气压对润滑油测定结果影响很大，因此，本文用实验数据证明了这一问题的存在，提出了兰州地区解决这一问题的可行性方案，并建议对现行的行业标准进行修订。

1试验部分

1.1试验材料

标准油：CEC L-40-93，ISL S.A.S公司，蒸发损失为11.69%（Procedure B），RSD为0.46，可接受的测定结果范围为11.28%～12.09%。

试验设备：润滑油蒸发损失测定仪，NCK2 5G，ISL公司。

实验所用试剂均为市售分析纯试剂。

1.2检测方法

NB/SH/T 0059-2010 润滑油蒸发损失的测定 诺亚克法。

2结果与讨论

2.1不同地区蒸发损失测定结果

问题的发现始于同一润滑油样品在上海和兰州两地区检测结果的明显差距。调查发现，上海市平均海拔4 m，大气压约为1.01 MPa，而兰州市平均海拔1600 m，大气压约为0.85 MPa，差距较大。实验严格按照NB/SH/T 0059-2010的操作技术内容，采用同一型号的润滑油蒸发损失检测设备，在不同地区对同一标准润滑油样进行测试，测试结果见表1。

由表1可见，在大气压偏低的克拉玛依地区，润滑油蒸发损失比标准油的标准值略高，而兰州地区的大气压（0.84 MPa）显著低于标准大气压（1.01 MPa），其润滑油蒸发损失高出标准油标准值1.1%，超出了标准油的警告范围11.28%～12.09%。上海地区大气压接近一个标准大气压，其蒸发损失的数值最接近标准油标准值11.69%。因此，在同一规定温度下，高海拔、低大气压的环境下，润滑油蒸发损失明显变大。

此问题在现行行业标准NB/SH/T 0059《润滑油蒸发损失测定法 诺亚克法》及所采用国外标准ASTM D5800《Evaporation Loss of Lubricating Oils by the Noack Method》中均未说明，这势必造成全国各地，尤其是大气压差别较大的地域之间采用本标准方法测定的结果存在很大差异。

2.2问题解决方式

可以理解，同样的温度下，大气压偏大，润滑油蒸发损失偏小，大气压偏小，润滑油蒸发损失偏大；同理，同样的大气压下，温度偏高，润滑油蒸发损失偏大，温度偏低，润滑油蒸发损失偏小。根据这一规律，以下针对兰州地区该问题的解决方案进行了系统分析。

2.2.1改变温度

由上文可知，若使兰州地区的润滑油蒸发损失同一个标准大气压下的测定结果相同，在大气压不可改变的客观条件下，选择方案一：降低润滑油蒸发温度。表2列出了兰州地区实验室改变润滑油蒸发温度的测定结果。

由表2可见，在兰州地区进行润滑油蒸发损失测定实验时，其他条件不改变的情况下，蒸发温度降低到243.2 ℃时，其标准油的测定结果与一个标准大气压下的结果相近，符合标准油蒸发损失测定结果的误差要求。

2.2.2改变压力差

兰州地区解决此问题的第二种方案，实验时降低真空泵的负压。表3列出了兰州地区实验室改变润滑油蒸发测定时真空泵负压的测定结果。

由表3可见，在兰州地区进行润滑油蒸发损失测定实验时，其他条件不改变的情况下，真空泵负压降低到11.2 mmH2O时，其标准油的测定结果与一个标准大气压下的结果相近，符合标准油蒸发损失测定结果的误差要求。

3结论

（1）国内存在大气压差异的地区间，采用现行行业标准NB/SH/T 0059《润滑油蒸发损失测定法 诺亚克法》对同一样品的检测结果存在很大差距，这非常不利于国内各地区实验室之间的结果比对。

（2）解决此问题的方式为大气压低于一个标准大气压的地区，需适当降低试验温度或者适当降低抽出气流的压差，反之亦然。

（3）中国兰州地区要得出与标准大气压条件下相同的润滑油蒸发损失结果，需将加热温度由原来的245 ℃降低到243.2 ℃，或将真空泵负压由原来的20 mmH2O降低到11.2 mmH2O。

（4）利用标准油样校验不同海拔地区的设备，以期待得到良好的实验结果也是可行的，但建议在现行行业标准NB/SH/T 0059《润滑油蒸发损失测定法 诺亚克法》中进行说明。

参考文献：

[1] ASTM D5800-10 Standard Test Method for Evaporation Loss of Lubricating Oils by the Noack Method[S].

[2]SH/T 0059-2010 润滑油蒸发损失测定法（ 诺亚克法）[S].