Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7576-5:2006 (ISO 4548-5:1990)
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7576-5:2006 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 4548-5:1990, quy định về phương pháp thử nghiệm bộ lọc dầu bôi trơn toàn phần cho động cơ đốt trong. Cụ thể, phần 5 của tiêu chuẩn này tập trung vào phương pháp thử thủy lực và khởi động giả định (mô phỏng khởi động lạnh và thử nghiệm độ bền xung áp suất). Đây là tài liệu kỹ thuật cốt lõi giúp các nhà sản xuất và cơ quan kiểm định đánh giá khả năng chịu áp suất cao và dao động áp suất liên tục của bộ lọc dầu trong điều kiện vận hành thực tế khắc nghiệt.
Điều 1: Phạm vi áp dụng
Điều khoản này xác định rõ giới hạn, mục đích và đối tượng áp dụng của phương pháp thử nghiệm:
- Tiêu chuẩn quy định phương pháp thử nghiệm để xác định khả năng chịu đựng của bộ lọc dầu bôi trơn toàn phần dùng cho động cơ đốt trong đối với các xung áp suất bên trong và điều kiện mô phỏng khởi động lạnh.
- Phương pháp này áp dụng cho các bộ lọc dầu kiểu xoáy (spin-on) và bộ lọc lắp rời có phần tử lọc thay thế được, có lưu lượng định mức phù hợp với các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
- Thử nghiệm giúp đánh giá độ bền mỏi của vỏ bộ lọc, gioăng làm kín, các mối nối cơ học và các chi tiết chịu áp lực khác dưới tác động của sự thay đổi áp suất tuần hoàn liên tục.
Điều 2: Tài liệu viện dẫn
Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác và đồng bộ, cần phối hợp viện dẫn các tài liệu tiêu chuẩn liên quan sau:
- Các phần khác của bộ tiêu chuẩn TCVN 7576 (ISO 4548) liên quan đến phương pháp thử bộ lọc dầu bôi trơn toàn phần cho động cơ đốt trong.
- Các tiêu chuẩn quốc tế về đo lường áp suất, lưu lượng và nhiệt độ chất lỏng trong hệ thống truyền động thủy lực nói chung.
- Các quy chuẩn kỹ thuật về dầu thử nghiệm và các chất lỏng bôi trơn tiêu chuẩn dùng trong phòng thí nghiệm.
Điều 3: Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu
Tiêu chuẩn đưa ra hệ thống thuật ngữ chuyên ngành và các ký hiệu thống nhất để phục vụ quá trình đo lường, tính toán và lập báo cáo kết quả:
- Áp suất đỉnh (Peak pressure): Giá trị áp suất tối đa đạt được trong mỗi chu kỳ xung thủy lực của quá trình thử nghiệm.
- Áp suất đáy (Base pressure): Giá trị áp suất tối thiểu trong chu kỳ xung, thường được duy trì ở mức ổn định gần với áp suất khí quyển hoặc áp suất tĩnh ban đầu.
- Tần số xung (Pulse frequency): Số chu kỳ dao động áp suất thực hiện được trong một đơn vị thời gian (thường tính bằng Hertz - Hz).
- Khởi động giả định (Cold start simulation): Quá trình mô phỏng sự gia tăng áp suất đột ngột và cực hạn xảy ra khi khởi động động cơ ở nhiệt độ thấp, thời điểm mà dầu bôi trơn có độ nhớt rất cao và hệ thống chưa đạt nhiệt độ làm việc tối ưu.
Điều 4: Thiết bị thử nghiệm và yêu cầu kỹ thuật
Điều khoản này quy định chi tiết về sơ đồ nguyên lý, cấu tạo và yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống thiết bị thử nghiệm nhằm đảm bảo tính chính xác và độ lặp lại của kết quả:
- Bệ thử thủy lực: Phải có khả năng tạo ra các xung áp suất dạng sóng hình sin hoặc các dạng sóng quy định khác với tần số và biên độ có thể điều chỉnh chính xác theo yêu cầu thử nghiệm.
- Chất lỏng thử nghiệm: Sử dụng loại dầu bôi trơn có độ nhớt phù hợp theo chỉ dẫn kỹ thuật, đảm bảo tính chất lý hóa ổn định, không bị biến chất trong suốt quá trình thử nghiệm ở nhiệt độ quy định.
- Hệ thống đo lường và ghi nhận dữ liệu: Các cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ và thiết bị ghi nhận phải có độ chính xác cao, thời gian đáp ứng nhanh để ghi lại chính xác các đỉnh áp suất tức thời và sự biến thiên áp suất theo thời gian.
- Cơ cấu gá lắp mẫu thử: Đảm bảo bộ lọc được lắp đặt chắc chắn, mô phỏng đúng điều kiện lắp ráp thực tế trên động cơ, không gây ra các ứng suất phụ không mong muốn lên mẫu thử làm sai lệch kết quả.
Ý nghĩa của các điều khoản đầu trong quy trình thử nghiệm
Các quy định từ Điều 1 đến Điều 4 đóng vai trò nền tảng, giúp các phòng thử nghiệm thiết lập hệ thống thiết bị chuẩn xác, thống nhất thuật ngữ chuyên môn và xác định rõ mục tiêu thử nghiệm. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật ban đầu này là điều kiện tiên quyết để đảm bảo tính khách quan, độ tin cậy và khả năng so sánh của kết quả thử nghiệm độ bền thủy lực của bộ lọc dầu bôi trơn trên thị trường.
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG BỘ LỌC DẦU BÔI TRƠN TOÀN PHẦN - PHẦN 5: THỬ THUỶ LỰC VÀ KHỞI ĐỘNG GIẢ ĐỊNH
Methods of test for full-flow lubricating oil filters for internal combustion engines - Part 5 : Cold start simulation and hydraulic pulse durability test
Lời nói đầu
TCVN 7576-5: 2006 hoàn toàn phù hợp với ISO 4548-5: 1990
TCVN 7576-5: 2006 Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 70 - Động cơ đốt trong biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ ban hành.
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a Khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG BỘ LỌC DẦU BÔI TRƠN TOÀN PHẦN - PHẦN 5: THỬ THUỶ LỰC VÀ KHỞI ĐỘNG GIẢ ĐỊNH
Methods of test for full-flow lubricating oil filters for internal combustion engines - Part 5 : Cold start simulation and hydraulic pulse durability test
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử khả năng của bộ lọc dầu bôi trơn toàn phần của động cơ đốt trong chịu sóng áp suất bên trong xảy ra khi động cơ được khởi động lạnh có sự thay đổi áp suất bên trong giữa các chu trình trong khi làm việc.
Thử nghiệm này dự kiến áp dụng cho các bộ lọc kiểu xoay và các bộ lọc có thể tháo rời với các thiết bị lọc dùng một lần với lưu lượng cực đại 100 l/min. Các phép thử có thể được áp dụng cho các bộ lọc khác nếu có sự thỏa thuận giữa nhà chế tạo và khách hàng.
CHÚ THÍCH 1: Phép thử này không dự định thay thế phép thử mô phỏng môi trường (thí dụ ở nhiệt độ rất thấp). Nếu yêu cầu thử như vậy thì cần có sự thỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng.
TCVN 7576 -1:2006 (ISO 4548 -1:1997) Phương pháp thử các bộ lọc dầu bôi trơn toàn dòng của động cơ đốt trong - Phần 1: Độ chênh áp suất / tính năng dòng chảy.
3. Định nghĩa và ký hiệu đồ thị
3.1. Định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các định nghĩa trong TCVN 7576 -1:2006
3.2. Ký hiệu đồ họa
Tiêu chuẩn này sử dụng các ký hiệu đồ họa quy định trong ISO 1219-1.
4. Đặc tính vận hành thử nghiệm
Trong quá trình làm việc, các bộ lọc chịu áp suất dao động do khởi động lạnh động cơ. Thử nghiệm được quy định ở điều 7 kiểm tra khả năng chịu áp suất dao động lớn này của vỏ bộ lọc và của mối ghép kín trong một số điều kiện khởi động nhất định.
Các bộ lọc cũng chịu áp suất thay đổi giữa các chu trình trong quá trình làm việc bình thường. Thử nghiệm nêu ở điều 8 kiểm tra khả năng chịu các áp suất này của vỏ bộ lọc và của mối ghép kín trong một số chu trình nhất định.
Thiết bị thử sẽ bao gồm các bộ phận sau đây cùng với hệ thống đường ống, các đầu nối và giá đỡ cần thiết (xem Hình 1):
a) thùng chứa dầu;
b) cụm bơm;
c) bộ lọc cần thử;
d) van kiểm soát áp suất vào;
e) các van điện từ;
f) van kiểm soát áp suất ra;
g) áp kế;
h) đồng hồ đo thời gian và bộ đếm chu trình van điện từ;
i) các cuộn dây làm mát (bộ trao đổi nhiệt);
j) bộ điều chỉnh nhiệt (để dẫn động công tắc ngắt).
CHÚ THÍCH 2: Có thể sử dụng một thiết bị thử nghiệm thay thế tạo ra dạng sóng áp suất được chỉ ra trên Hình 2.
Chất lỏng để thử là dầu có độ nhớt động học 10 mm2/s ± 5 mm2/s (10 cSt ± 5 cSt) trong suốt quá trình thử [ cấp độ nhớt ISO VG22 ở 6 3 0C hoặc SAE 5W ở 68 0C (xem [2] và [3]) ].
7. Thử mô phỏng sự khởi động nguội (xem Hình 1)
7.1. Lắp bộ lọc lên đế thích hợp và xiết chặt với mô men hoặc góc quay quy định của nhà chế tạo đối với bộ lọc cần thử.
7.2. Nối bộ lọc cần thử với hệ thống đường ống của thiết bị thử.
7.3. Khởi động bơm, đảm bảo chắc chắn rằng các van điều chỉnh 4 và 7 và các van điện từ 5 và 6 mở hoàn toàn.
7.4. Cho thiết bị hoạt động đến khi toàn bộ khí được xả khỏi hệ thống. Đóng các van điện từ 5 và 6 và điều chỉnh van 4 để đạt được áp suất do nhà chế tạo quy định. Nếu không có quy định của nhà chế tạo thì một trong các giá trị ở Phụ lục A sẽ được sử dụng.
Bật các van điện từ 5 và 6 để nhận được một dạng sóng áp suất như chỉ ra ở Hình 2. Điều chỉnh van 7 để có độ chênh áp suất 0,1 bar đến 0,2 bar để tránh sóng áp suất âm của áp suất ra. Trong quá trình thử, cần phải điều chỉnh thêm nếu cần khi các van điện từ 5 và 6 đóng. Cần sử dụng một máy hiện sóng hoặc một thiết bị thay thế để kiểm tra dạng sóng áp suất và số chu kỳ.
7.5. Đặt bộ đếm về 0.
7.6. Mở các van nạp và van hồi của hệ thống làm mát bằng nước và điều chỉnh lưu lượng nước để điều chỉnh nhiệt độ dầu trong thùng để duy trì độ nhớt yêu cầu (xem điều 6 ).
7.7. Tiếp tục việc thử, đồng thời thường xuyên quan sát kiểm tra các dấu hiệu hư hỏng cho đến khi xảy ra hư hỏng hoặc cho đến khi số lượng chu kỳ quy định bởi nhà chế tạo động cơ đã được áp dụng. Trong trường hợp không có quy định thì sử dụng giá trị ở phụ lục A cho áp suất thử nghiệm được chọn.
7.8. Để dừng thử, cần mở hoàn toàn van 4 và ngắt công tắc bơm và công tắc kiểm soát van điện từ.
7.9. Kiểm tra và ghi mô men xiết chặt (vặn theo hướng xiết chặt).
7.10. Tháo bộ lọc, xả dầu, và kiểm tra bằng quan sát để xác định điểm hư hỏng và loại hư hỏng nếu có.
8. Thử độ bền chịu xung thủy lực (xem Hình 1)
8.1. Lắp một bộ lọc mới lên đế thích hợp và xiết chặt với mô men hoặc góc quay quy định của nhà chế tạo đối với bộ lọc cần thử.
8.2. Nối bộ lọc với hệ thống đường ống của thiết bị thử sóng áp suất.
8.3. Khởi động bơm, đảm bảo chắc chắn rằng các van điều chỉnh 4 và 7 và các van điện từ 5 và 6 mở hoàn toàn.
8.4. Cho thiết bị hoạt động cho đến khi toàn bộ khí được xả khỏi hệ thống. Đóng các van điện từ 5 và 6 và điều chỉnh van 4 để đạt được áp suất do nhà chế tạo quy định. Nếu không có quy định của nhà chế tạo thì sử dụng giá trị ở Phụ lục A đối với hạng thích hợp.
Bật các van điện từ 5 và 6 để nhận được một dạng sóng áp suất như chỉ ra ở Hình 2. Điều chỉnh van 7 để có độ chênh áp suất 0,1 bar đến 0,2 bar để tránh sóng áp suất âm của áp suất ra. Trong quá trình thử nghiệm, cần phải điều chỉnh thêm khi cần trong các giai đoạn mà các van điện từ 5 và 6 mở hoặc đóng. Cần sử dụng một máy hiện sóng hoặc một thiết bị thay thế để kiểm tra dạng sóng áp suất và số chu kỳ.
8.5. Đặt bộ đếm về 0.
8. 6. Mở các van nạp và van hồi của hệ thống làm mát bằng nước và điều chỉnh lưu lượng nước để điều chỉnh nhiệt độ dầu trong thùng để duy trì độ nhớt yêu cầu (xem điều 6 ).
8.7. Tiếp tục việc thử, đồng thời thường xuyên quan sát kiểm tra các dấu hiệu hư hỏng cho đến khi xảy ra hư hỏng hoặc cho đến khi số lượng chu kỳ quy định bởi nhà chế tạo động cơ đã được áp dụng. Trong trường hợp không có quy định thì sử dụng giá trị ở Phụ lục A đối với hạng thích hợp.
8.8. Để dừng thử, cần mở hoàn toàn các van 4 và 7 và ngắt công tắc bơm và công tắc kiểm soát van điện từ.
8.9. Kiểm tra và ghi mô men xiết chặt (vặn theo hướng xiết chặt).
8.10. Tháo bộ lọc khỏi thiết bị, xả dầu, và kiểm tra bằng quan sát, sau khi tháo rời bộ lọc nếu cần, để xác định điểm hư hỏng và loại hư hỏng nếu có.
CHỈ DẪN
1 - Thùng dầu
2 - Cụm bơm
3 - Bộ lọc cần thử
4 - Van kiểm soát áp suất vào
5 - Van điện từ
6 - Van điện từ
7 - Van kiểm soát áp suất ra
8 - áp kế
9 - Thiết bị bấm thời gian và bộ đếm chu trình van điện từ để vận hành các van 5 và 6
10 - Các cuộn dây làm mát (bộ trao đổi nhiệt)
11 - Bộ điều chỉnh nhiệt
Hình 1 - Thiết bị thử mô phỏng sự khởi động nguội và xung thủy lực
Hình 2 - Sơ đồ dạng xung áp suất để thử mô phỏng khởi động nguội và thử độ bền chịu xung thủy lực
Bản báo cáo kết quả thử cần phải bao gồm tối thiểu các nội dung sau:
a) Nơi thử;
b) Loại bộ lọc (nhà chế tạo, số mẫu và số lô);
c) Ngày thử;
d) Mô tả về bộ lọc, bộ lọc mới hay đã sử dụng; nếu là bộ lọc đã sử dụng thì ghi rõ khoảng thời gian đã sử dụng;
e) Loại bộ lọc (xem Phụ lục A);
f) Lưu lượng, tính theo lít/min ;
g) áp suất thử, bar (xem 7.4 và 8.4);
h) Dạng hư hỏng và vị trí của nó;
i) Mô men ban đầu và cuối quá trình thử, tính bằng Nm (xem 7.1 và 7.9, 8.1 và 8.9);
j) Số chu trình đến khi hỏng hoặc số chu trình hoàn chỉnh (xem 7.7 và 8.7).
(Quy định)
Các giá trị được sử dụng cho thử nghiệm nếu không thỏa thuận được với nhà chế tạo
Bảng A.1 đưa ra áp suất và số chu kỳ sẽ được sử dụng trong thử nghiệm mô phỏng sự khởi động lạnh và thử độ bền chịu xung thủy lực đối với loại bộ lọc được chọn
Bảng A.1
| Kiểu bộ lọc | Hạng | Thử mô phỏng khởi động nguội | Thử độ bền chịu xung thủy lực | ||
| áp suất, bar | Số chu kỳ | áp suất, bar | Số chu kỳ | ||
| Xoay tròn | A | 10 ± 0,3 | 1000 | 5 ± 0,2 | 25 000 |
| Xoay tròn | B | 13 ± 0,3 | 3000 | 7 ± 0,2 | 50 000 |
| Tháo được với thiết bị lọc dùng một lần | C | 1 6 ± 0,5 | 5000 | 9 ± 0,3 | 75 000 |
[1] ISO 1219 -1:1991 Fluid power systems and components - Graphic symbols and circuit diagrams - Part 1: Graphic symbols (Hệ thống thủy lực và các thành phần - Ký hiệu đồ họa và sơ đồ mạch - Phần 1: Ký hiệu đồ họa.)
[2] ISO 3448:1975 Industrial liquyd lubricants - ISO viscosity classification (Chất bôi trơn lỏng công nghiệp - Phân loại độ nhớt theo ISO.)
[3] SAE J300c, Phân loại dầu bôi trơn động cơ.
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8938:2011 (ISO 12924:2010) về Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) – Họ X (mỡ bôi trơn) – Yêu cầu kỹ thuật
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8939-9:2011 (ISO 6743-9:2003) về Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) – Phân loại – Phần 9: Họ X (mỡ bôi trơn)
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8939-99:2011 (ISO 6743-99:2002) về Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) – Phân loại – Phần 99: Tổng quan
- 1 Luật Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật 2006
- 2 Nghị định 127/2007/NĐ-CP Hướng dẫn Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật
- 3 Quyết định 2927/QĐ-BKHCN năm 2006 ban hành tiêu chuẩn Việt Nam về Phương pháp thử các bộ lọc dầu bôi trơn toàn dòng của động cơ đốt trong do Bộ trưởng Bộ khoa học và công nghệ ban hành
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8938:2011 (ISO 12924:2010) về Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) – Họ X (mỡ bôi trơn) – Yêu cầu kỹ thuật
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8939-9:2011 (ISO 6743-9:2003) về Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) – Phân loại – Phần 9: Họ X (mỡ bôi trơn)
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8939-99:2011 (ISO 6743-99:2002) về Chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan (loại L) – Phân loại – Phần 99: Tổng quan
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7576-1:2006 (ISO 4548-1: 1997) về Động cơ đốt trong - Bộ lọc dầu bôi trơn toàn phần - Phần 1: Phương pháp thử xác định độ sụt áp lưu lượng