经验分享丨内燃机机油与粘度测量

来源: 发布时间:2022-11-22 10:22:30 点击数:


机油是指专门用在内燃机中的润滑油,其最重要的作用是发动机内部各部件形成一层油膜,以减低阻力,减小运转所产生的热量和磨损。我们一般最常接触到的机油,就是汽车发动机中使用的润滑油。
内燃机内部各运动部件互相接触的部位均需要充分的润滑,是内燃机正常运转的必要条件之一。如果得不到充足的润滑,一台内燃机轻则出现运行效率下降、噪音增加的故障,甚至会在数分钟内卡死失效。

现在市面上汽车使用的机油,是由基础油和各种添加剂混合而成的。在各类机油的宣传中常常被提及的所谓全合成、半合成及矿物油指的是基础油的类型。API(美国石油协会APIThe American Petroleum Institute)将机油的基础油分为五类(如图)。

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机油粘度是衡量机油在各种状态下的流动性的最主要性能指标。机油粘度越低(更“稀”),表示机油的油膜更薄,流动性更好,但是在高温高压下对抗剪切的能力更弱。反之,机油粘度越高(更“稠”),则表示机油的油膜更厚,流动性随之减弱,但是在高温高压下的抗剪切性能更好,在较大压力下能抵抗磨损。在机油包装上,都会标有SAE(The Society of Automotive Engineers美国汽车工程师协会)提出的机油粘度等级。诸如5W40或0W30等形式。其中W前的数字表示其在低温下的粘度等级(对应冷启动工况),W后的数字表示其在高温下的粘度等级(对应暖机后的工况)。

在机油粘度参数中,100℃运动粘度(Kinematic Viscosity at 100℃)是机油润滑性能的核心指标。因为汽车发动机暖机工况下曲轴箱内的机油温度为100℃左右,这一参数在SAE粘度等级中用于确定机油粘度等级W后面的数字。SAE将机油在100℃的运动粘度从5.6cst-26cst区间进行了分级。如下图:

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低温表观粘度(Cold-Cranking Simulator Viscosity),也是在机油包装上能够看到的参数之一,用来表示机油在低温下的粘度。粘度越低,说明机油的流动性越高,越能快速在各润滑部位形成油膜保护。在SAE粘度等级中用于确定机油粘度等级W前面的数字。


除此以外,倾点(Pour Point)也是值得注意的指标,特别是对于在北方严寒地区使用车辆的朋友。倾点是指机油能够保持流动性的最低温度。当机油凝固时,油泵无法从油底壳中吸取足够的机油,这将导致发动机内各部件无法得到充分的润滑。通常低粘度机油的倾点较低,0W级别的全合成机油可达到-50℃以下。
对于生活在寒冷地区的车主,在选择机油时应首先考虑其低温表观粘度和倾点。倾点应低于当地冬季最低气温10℃左右,并尽量选择低温表观粘度较低的型号,以确保低温下引擎启动顺畅。生活在中国南方的车主,40℃运动粘度应是首先需要关注的指标。因为他们的发动机磨损主要来自每次常温冷车启动的润滑不足。

机油粘度的测量可根据国标GB,可选用Brookfield DV2T粘度计或DVNext流变仪,利用恒温水浴控制温度,并配合超低粘度适配器ULA进行测量。不同的W值可以选择不同的转速,得到机油粘度。


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