ISO 12156-1:2006
(Main)Diesel fuel — Assessment of lubricity using the high-frequency reciprocating rig (HFRR) — Part 1: Test method
Diesel fuel — Assessment of lubricity using the high-frequency reciprocating rig (HFRR) — Part 1: Test method
ISO 12156-1:2006 specifies a test method using the high-frequency reciprocating rig (HFRR), for assessing the lubricating property of diesel fuels, including those fuels which may contain a lubricity-enhancing additive. It applies to fuels used in diesel engines.
Carburant diesel — Évaluation du pouvoir lubrifiant au banc alternatif à haute fréquence (HFRR) — Partie 1: Méthode d'essai
L'ISO 12156-1:2006 spécifie une méthode d'essai utilisant le banc alternatif à haute fréquence (HFRR, de l'anglais «high-frequency reciprocating rig») pour évaluer la propriété lubrifiante des carburants diesels, y compris les carburants qui peuvent contenir un additif améliorant le pouvoir lubrifiant. Elle est applicable aux carburants utilisés dans les moteurs diesels.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12156-1
Second edition
2006-10-01
Diesel fuel — Assessment of lubricity
using the high-frequency reciprocating
rig (HFRR) —
Part 1:
Test method
Carburant diesel — Évaluation du pouvoir lubrifiant au banc alternatif à
haute fréquence (HFRR) —
Partie 1: Méthode d'essai
Reference number
ISO 12156-1:2006(E)
©
ISO 2006
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ISO 12156-1:2006(E)
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ISO 12156-1:2006(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Principle.2
5 Reagents and materials .2
6 Apparatus .3
7 Preparation and calibration .5
7.1 Preparation of apparatus .5
7.2 Calibration and correction .5
8 Test procedure.6
9 Measurement of wear scar.7
10 Calculations.7
10.1 Uncorrected mean wear scar diameter (MWSD).7
10.2 Initial absolute vapour pressure (AVP ).8
1
10.3 Final absolute vapour pressure (AVP ).8
2
10.4 Mean absolute vapour pressure (AVP).8
10.5 Corrected wear scar diameter (WS1,4).8
11 Test report .9
12 Precision.9
12.1 Repeatability, r .9
12.2 Reproducibility, R.9
Annex A (informative) Measurement of HFRR wear scars.10
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ISO 12156-1:2006(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 12156-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 7, Injection
equipment and filters for use on road vehicles, in collaboration with ISO/TC 28, Petroleum products and
lubricants.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12156-1:1997), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 12156-1:1997/Cor.1:1998.
ISO 12156 consists of the following parts, under the general title Diesel fuel — Assessment of lubricity using
the high-frequency reciprocating rig (HFRR):
⎯ Part 1: Test method
⎯ Part 2: Limit
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ISO 12156-1:2006(E)
Introduction
All diesel fuel injection equipment has some reliance on diesel fuel as a lubricant. Wear due to excessive
friction resulting in shortened life of engine components, such as diesel fuel injection pumps and injectors, has
sometimes been ascribed to lack of lubricity in the fuel.
The relationship of test results to diesel injection equipment component distress due to wear has been
demonstrated for some fuel/hardware combinations where boundary lubrication is a factor in the operation of
the component.
Test results from fuels tested to this procedure have been found to correlate to many fuel/hardware
combinations and provide an adequate prediction of the lubricating quality of the fuel.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12156-1:2006(E)
Diesel fuel — Assessment of lubricity using the high-frequency
reciprocating rig (HFRR) —
Part 1:
Test method
WARNING — Application of this part of ISO 12156 may involve the use of hazardous materials,
operations and equipment. This part of ISO 12156 does not purport to address all of the safety
problems associated with its use. It is the responsibility of the user of this part of ISO 12156 to
establish appropriate safety and health practices and determine the applicable regulatory limitations
prior to use.
1 Scope
This part of ISO 12156 specifies a test method using the high-frequency reciprocating rig (HFRR), for
assessing the lubricating property of diesel fuels, including those fuels which may contain a lubricity-
enhancing additive.
It applies to fuels used in diesel engines.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO Guide 33:2000, Uses of certified reference materials
ISO Guide 34:2000, General requirements for the competence of reference material producers
ISO Guide 35:2006, Reference materials — General and statistical principles for certification
ISO 683-17:1999, Heat-treated steels, alloy steels and free-cutting steels — Part 17: Ball and roller bearing
steels
ISO 3290:2001, Roller bearings — Balls — Dimensions and tolerances
ISO 4259:1992, Petroleum products — Determination and application of precision data in relation to methods
of test
ISO 5272:1979, Toluene for industrial use — Specifications
ISO 6507-1:2005, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1:2005, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F,
G, H, K, N, T)
ASTM D 329-02, Standard Specification for Acetone
© ISO 2006 – All rights reserved 1
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ISO 12156-1:2006(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
lubricity
property of the fluid, measured by the wear scar produced on an oscillating ball from contact with a stationary
plate immersed in the fluid and operating under closely controlled conditions
3.2
mean wear scar diameter
MWSD
uncorrected mean diameter of the wear scar produced on the test ball
3.3
WS1,4
calculated value of wear scar diameter corrected to the standardized water vapour pressure of 1,4 kPa
3.4
humidity correction factor
HCF
factor for adjusting the wear scar value to account for test conditions which differ from the standardized water
vapour pressure of 1,4 kPa
NOTE HCF is expressed in micrometres per kilopascal.
4 Principle
A sample of the fluid under test is placed in a test reservoir which is maintained at the specified test
temperature. A fixed steel ball is held in a vertically mounted chuck and forced against a horizontally mounted
stationary steel plate with an applied load. The test ball is oscillated at a fixed frequency and stroke length
while the interface with the plate is fully immersed in the fluid. The metallurgies of the ball and plate,
temperature, load, frequency, and stroke length are specified. The ambient conditions of temperature and
humidity during the test are used to correct the size of the wear scar generated on the test ball to a standard
set of ambient conditions. The corrected wear scar diameter is a measure of the fluid lubricity.
5 Reagents and materials
5.1 Compressed air, if required for drying the equipment (see 7.1.2), supplied at a pressure of 140 kPa to
3 3
210 kPa and containing less than 0,1 ml/m hydrocarbons and less than 50 ml/m water.
WARNING — Use with extreme caution in the presence of combustible material.
5.2 Toluene, in accordance with ISO 5272.
WARNING — Flammable. Harmful if inhaled.
5.3 Acetone, in accordance with ASTM D 329-02.
WARNING — Extremely flammable. Vapours may cause flash fire.
5.4 Reference fluids
WARNING — Flammable.
2 © ISO 2006 – All rights reserved
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ISO 12156-1:2006(E)
Two reference fluids, produced in accordance with ISO Guide 34 and ISO Guide 35, shall be used for
verifying the performance of the test apparatus. The fluids shall have significantly different lubricity
performance, as measured by this part of ISO 12156. They shall be clearly marked with the HFRR value
(WS1,4) and its expanded uncertainty, expressed in micrometres, and with the HCF, expressed in
micrometres per kilopascal. The two reference fluids shall have a minimum difference in HFRR value of
1)
200 µm, as measured by this part of ISO 12156.
6 Apparatus
2)
6.1 Test apparatus , (see Figure 1), capable of engaging a steel ball loaded against a stationary steel
plate with an applied load and oscillating at a fixed frequency and stroke length while the contact interface is
fully immersed in a fluid according to the test conditions given in Table 1.
The fluid reservoir shall be capable of holding a test plate in a rigid manner and shall also contain the test fluid.
The temperature of this reservoir, and consequently the test fluid contained in it, should be achieved by
means of an electrically controlled heater pad to which the fluid reservoir is closely attached.
The apparatus control unit for controlling variable parameters shall include provision for electronic data
storage and retrieval.
Table 1 — Test conditions
Parameter Value
Fluid volume, ml
2 ± 0,2
Stroke length, mm
1 ± 0,02
Frequency, Hz 50 ± 1
a
See Figure 2
Laboratory air
Fluid temperature, °C 60 ± 2
b
200 ± 1
Test mass , g
Test duration, min 75 ± 0,1
2
600 ± 100
Reservoir surface area, mm
a
Laboratory air conditions as measured between 0,1 m and
0,25 m of the fluid reservoir are to be controlled to the acceptable
range of conditions as shown in Figure 2.
b
Total mass including fixing elements.
1) CEC Reference Fluids RF-90-A-92 batch 5 and DF-92-02, and ASTM D 6079 Fluid A have been found to be
satisfactory for use as the high-lubricity reference fluid. CEC Reference Fluid DF-70-00 and ASTM D 6079 Fluid B have
been found to be satisfactory for use as the low-lubricity reference fluid. T
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12156-1
Deuxième édition
2006-10-01
Carburant diesel — Évaluation du pouvoir
lubrifiant au banc alternatif à haute
fréquence (HFRR) —
Partie 1:
Méthode d'essai
Diesel fuel — Assessment of lubricity using the high-frequency
reciprocating rig (HFRR) —
Part 1: Test method
Numéro de référence
ISO 12156-1:2006(F)
©
ISO 2006
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ISO 12156-1:2006(F)
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peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
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Publié en Suisse
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ISO 12156-1:2006(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Principe. 2
5 Matériaux et réactifs . 2
6 Appareillage . 3
7 Préparation et étalonnage. 5
7.1 Préparation de l’appareillage. 5
7.2 Étalonnage et correction. 5
8 Mode opératoire d’essai. 6
9 Mesurage de la marque d’usure. 7
10 Calculs . 7
10.1 Diamètre moyen de la marque d'usure non corrigée (MWSD). 7
10.2 Pression de vapeur absolue initiale (AVP ) . 8
1
10.3 Pression de vapeur absolue finale (AVP ) . 8
2
10.4 Pression de vapeur absolue moyenne (AVP) . 8
10.5 Diamètre de la marque d'usure corrigé (WS1,4). 8
11 Rapport d'essai . 9
12 Exactitude. 9
12.1 Répétabilité, r . 9
12.2 Reproductibilité, R .9
Annex A (informative) Mesurage des marques d'usure sur un banc alternatif à haute fréquence
(HFRR). 10
© ISO 2006 – Tous droits réservés iii
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ISO 12156-1:2006(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 12156-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 7,
Équipements d'injection et filtres pour application aux véhicules routiers, en collaboration avec l’ISO/TC 28,
Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 12156-1:1997), qui a fait l'objet d'une
révision technique, et le Rectificatif technique 1 ISO 12156-1:1997/Cor.1:1998.
L'ISO 12156 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Carburant diesel — Évaluation
du pouvoir lubrifiant au banc alternatif à haute fréquence (HFRR):
⎯ Partie 1: Méthode d'essai
⎯ Partie 2: Limite
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 12156-1:2006(F)
Introduction
Tous les équipements à injection de carburant diesel utilisent dans une certaine mesure le carburant diesel
comme lubrifiant. L'usure due à un frottement excessif entraînant un raccourcissement de la durée de vie des
composants du moteur, comme les pompes à injection et les injecteurs de carburant diesel, a quelquefois été
attribuée au manque de pouvoir lubrifiant du carburant.
Le lien entre les résultats d'essai et les avaries de composants d'équipements d'injection diesel dues à l'usure
a été démontré pour certaines combinaisons de matériel et de carburant, pour lesquelles la lubrification en
régime limite est un facteur du fonctionnement du composant.
Les résultats avec les carburants soumis à essais selon la présente méthode se sont révélés avoir une
relation avec de nombreuses combinaisons de matériel et de carburant, et ils ont permis de prédire de façon
adéquate la qualité lubrifiante du carburant.
© ISO 2006 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 12156-1:2006(F)
Carburant diesel — Évaluation du pouvoir lubrifiant au banc
alternatif à haute fréquence (HFRR) —
Partie 1:
Méthode d'essai
AVERTISSEMENT — L’utilisation de la présente partie de l'ISO 12156 peut nécessiter des matériaux,
opérations et équipements présentant des risques. La présente partie de l’ISO 12156 ne prétend pas
aborder tous les problèmes de sécurité associés à son utilisation. Il appartient à l'utilisateur de la
présente partie de l’ISO 12156 d'établir les pratiques appropriées en matière de sécurité et d'hygiène,
et de déterminer les limitations réglementaires applicables avant utilisation.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 12156 spécifie une méthode d'essai utilisant le banc alternatif à haute fréquence
(HFRR, de l’anglais «high-frequency reciprocating rig») pour évaluer la propriété lubrifiante des carburants
diesels, y compris les carburants qui peuvent contenir un additif améliorant le pouvoir lubrifiant.
Elle est applicable aux carburants utilisés dans les moteurs diesels.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO Guide 33:2000, Utilisation des matériaux de référence certifiés
ISO Guide 34:2000, Exigences générales pour la compétence des producteurs de matériaux de référence
ISO Guide 35:2006, Matériaux de référence — Principes généraux et statistiques pour la certification
ISO 683-17:1999, Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage — Partie 17:
Aciers pour roulements
ISO 3290:2001, Roulements — Billes — Dimensions et tolérances
ISO 4259:1992, Produits pétroliers — Détermination et application des valeurs de fidélité relatives aux
méthodes d'essai
ISO 5272:1979, Toluène à usage industriel — Spécifications
ISO 6507-1:2005, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508-1:2005, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (échelles A,
B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
ASTM D-329-02, Spécifications pour l'acétone
© ISO 2006 – Tous droits réservés 1
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ISO 12156-1:2006(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
pouvoir lubrifiant
propriété d’un liquide déterminée en mesurant la marque d'usure produite par le contact d'une bille oscillante
sur une plaque fixe immergée dans le liquide et dans des conditions étroitement contrôlées
3.2
diamètre moyen de la marque d’usure
MWSD
diamètre moyen non corrigé de la marque d'usure produite sur la bille d'essai
3.3
WS1,4
valeur calculée du diamètre de la marque d'usure rapportée à la pression normale de vapeur d'eau de 1,4 kPa
3.4
facteur de correction d’humidité
HCF
facteur pour ajuster la valeur de la marque d’usure pour des conditions d’essai qui diffèrent de la pression
normale de vapeur d’eau de 1,4 kPa
4 Principe
Un échantillon de liquide à soumettre à l'essai est placé dans un réservoir maintenu à la température
spécifiée. Une bille d'acier fixée dans un mandrin vertical est frottée sous charge constante contre une plaque
en acier maintenue fixe et horizontale. La bille d'essai oscille à fréquence constante sur une course fixe. Le
contact s'opère en complète immersion dans le liquide d'essai. Les nuances des aciers de la bille et de la
plaque, la température, la charge, la fréquence et la course sont spécifiées. Une correction tenant compte des
conditions ambiantes de température et d'humidité est appliquée aux dimensions de la marque d'usure
générée sur la bille d'essai pour rapporter les résultats à des conditions d'essai normalisées. Le diamètre
corrigé de la marque d'usure est la mesure du pouvoir lubrifiant du liquide.
5 Matériaux et réactifs
5.1 Air comprimé, si nécessaire pour sécher le matériel (voir 7.1.2), délivré à une pression de 140 kPa à
3 3
210 kPa et contenant moins de 0,1 ml/m d'hydrocarbures et moins de 50 ml/m d'eau.
AVERTISSEMENT — Utiliser avec d'extrêmes précautions en présence de matériau combustible.
5.2 Toluène, conforme à l’ISO 5272.
AVERTISSEMENT — Inflammable. Dangereux en cas d'inhalation.
5.3 Acétone, conforme à l’ASTM D-329-02.
AVERTISSEMENT — Extrêmement inflammable. Les vapeurs peuvent provoquer un incendie
instantané.
5.4 Liquides de référence
AVERTISSEMENT — inflammables.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
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ISO 12156-1:2006(F)
Deux liquides de référence, réalisés conformément à l’ISO Guide 34 et à l’ISO Guide 35, doivent être utilisés
pour vérifier les performances de l'appareillage d'essai. Les liquides doivent avoir des pouvoirs lubrifiants,
déterminés selon la présente partie de l'ISO 12156, significativement différents. Ils doivent être clairement
marqués avec la valeur établie au banc alternatif à haute fréquence (WS1,4) et leur incertitude élargie,
exprimée en micromètres, et avec le HCF, exprimé en micromètres par kilopascal. La différence minimale de
valeur établie au banc alternatif à haute fréquence entre les deux liquides de référence doit être de 200 µm, la
1)
mesure étant effectuée selon la présente partie de l’ISO 12156 .
6 Appareillage
2)
6.1 Appareillage d'essai (voir Figure 1) pouvant assurer le déplacement alternatif à fréquence constante
et course fixe d'une bille d'acier sous charge sur une plaque fixe en acier. Le contact s’opère en immersion
complète dans le liquide d'essai conformément aux conditions d'essai données dans le Tableau 1.
Le réservoir à liquide doit permettre de maintenir rigidement une plaque éprouvette et de contenir également
le liquide en essai. Il convient que la température du réservoir à liquide, et par conséquent du liquide qu'il
contient, soit obtenue par l’intermédiaire d’une plaque chauffante à commande électrique à laquelle le
réservoir de liquide est étroitement lié.
L'unité de commande de l'appareil destinée à contrôler les paramètres variables doit avoir une mémoire
suffisante pour le stockage et la récupération électroniques des données.
Tableau 1 — Conditions d'essai
Paramètre Valeur
Volume du fluide, ml 2 ± 0,20
Course, mm 1 ± 0,02
Fréquence, Hz
50 ± 1
a
Voir Figure 2
Air du laboratoire
Température du liquide, °C
60 ± 2
b
Masse d’essai , g 200 ± 1
Durée de l'essai, min
75 ± 0,1
2
Aire du réservoir, mm 600 ± 100
a
Les conditions de l'air du laboratoire mesurées entre
0,1 m et 0,25 m du réservoir de liquide doivent être
contrôlées à l'intérieur du domaine acceptable indiqué à la
Figure 2.
b
Masse totale appliquée, éléments de fixation inclus.
1) Les liquides de référence CEC RF-90-A-92, lot 5, CEC DF-92-02, et ASTM D 6079, liquide A, ont été jugés
satisfaisants comme liquides de référence à haut pouvoir lubrifiant. Les liquides de référence CEC DF-70-00 et
ASTM D 6079, liquide B, ont été jugés satisfaisants comme liquides de référence à faible pouvoir lubrifiant. Les liquides
de référence CEC peuvent être obtenus auprès de Haltermann Products, Schopenstehl 15, D-20
...
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