发动机台架试验是用来评定发动机油关键质量指标的重要实验项目。润滑油成焦倾向测试仪是一种用来模拟发动机台架试验,评定发动机油的清净性能和抗氧化性能的测试仪器。主流成焦倾向测试仪存在控制系统响应慢、试验结果漆膜评定人员误差大等问题。本文以成焦倾向测试仪的功能实现和性能提升为研究重点,设计开发了实现润滑油成焦倾向测试仪基本功能的溅油棒运转系统、铝板和油品调温系统,新增了性能评价系统,并开展了部分实验研究,相关工作与结论如下:1、介绍润滑油成焦倾向测试仪的国内外发展现状,通过与发动机台架试验的对比,阐述润滑油成焦倾向测试仪的实验原理及评价标准。以某市售测试仪结构和操作流程为例,阐述测试仪存在的问题,提出测试仪优化升级的措施。2、介绍测试仪溅油棒运转系统、铝板和油品调温系统的软硬件设计与实现。使用经典继电反馈整定法和改进的继电反馈整定方法分别对铝板调温系统和油品调温系统进行PID参数整定。实验结果表明,测试仪运转系统和温控系统的快速性和稳定性较市售产品显著提升。3、通过HSV颜色空间特征矢量联合分布直方图分析了人员评价漆膜等级误差产生的原因,提出测试仪新增基于灰度直方图的漆膜评级量化方法,并给出不同级别漆膜的具体评分,提升了自制润滑油成焦倾向测试仪评价的准确性。4、选定3个具有台架试验数据的油样,通过比较顶环槽充炭率高低与在不同的试验铝板温度、溅油方式和试验时间等条件下各自成焦量高低的一致性,确定了最佳试验条件。依据17个CC级油样和23个CD级油样的成焦量和顶环槽充炭率对应关系,通过四象限分析法初步建立自制润滑油成焦倾向测试仪成焦量和卡特皮勒1-H2及1-G2顶环槽充炭率的相关性,为下一步的仪器开发与应用奠定了良好的基础。