Overview and Consumption Suggestions of Viscosity Detection of Automotive Lubricating Oil

MA Hui

(ShandongInstitute forProductQuality Inspection)

Abstract:Viscosityisoneof the important performance indicators of lubricatingoil，describing theresistance encountered bytheoilduring thefow process.The measurementof viscosityofautomotive lubricatingoilis crucial forensuring theadaptabilityof theoilunder diferent temperatures and working conditions.This paper introduces the basictesting methods for the viscosityofautomotivelubricatingoil inChina.Itanalyzes theimpactoflubricatingoilon the operationof engine and other mechanical components from five detection perspectives: low-temperature dynamic viscosityloaurbilityoityicoitysositedgaurgr viscosityrelationship.Itprovides consumers with purchasingadviceonselectingautomotive lubricating oil，ensuring the normal operation and longevity of automotive mechanical components.

Keywords:lubricating oil viscosity; testing;automobile;standards

0 引言

車用潤(rùn)滑油黏度檢測(cè)是確保車輛正常運(yùn)行和機(jī)械部件保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。潤(rùn)滑油的黏度特性對(duì)于潤(rùn)滑效果、能效和機(jī)械壽命都具有關(guān)鍵影響。通過(guò)黏度檢測(cè)，可以確定潤(rùn)滑油在不同溫度和工作條件下的適應(yīng)性，從而選擇合適的潤(rùn)滑油，提供最佳的潤(rùn)滑效果，延長(zhǎng)汽車的使用壽命[]。本文將概述車用潤(rùn)滑油黏度檢測(cè)的方法和標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)檢測(cè)指標(biāo)和其他性能指標(biāo)為供消費(fèi)者在選擇和使用潤(rùn)滑油時(shí)提供建議，以確保車輛的可靠性、效率和壽命。對(duì)于車輛制造商或車主，了解和重視潤(rùn)滑油黏度的重要性是確保機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵一步[2]。同時(shí)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的背景下，關(guān)注潤(rùn)滑油黏度的選擇和優(yōu)化對(duì)于實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。

1黏度指標(biāo)對(duì)汽車機(jī)械部件的影響及檢測(cè)方法

黏度指標(biāo)是用于描述潤(rùn)滑油流動(dòng)性能的指標(biāo)。它反映了潤(rùn)滑油在流動(dòng)過(guò)程中的阻力大小，即潤(rùn)滑油分子間的內(nèi)聚力和黏附力。黏度指標(biāo)對(duì)于潤(rùn)滑油的選擇、使用和性能評(píng)估非常重要，常見(jiàn)的黏度指標(biāo)包括以下幾個(gè)方面。

（1）低溫動(dòng)力黏度。低溫動(dòng)力黏度是指油品在規(guī)定條件下，采用毛細(xì)管黏度計(jì)或旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在低溫下所測(cè)得的動(dòng)力黏度，以毫帕·秒 (_mPa?_s) 表示，是潤(rùn)滑油在低溫、高剪切速率條件下測(cè)得的內(nèi)摩擦力大小的量度。它反映了潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)和氣缸套部位的低溫流動(dòng)性能。低溫下，發(fā)動(dòng)機(jī)油的黏度增大，流動(dòng)性變差，若在車輛啟動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油不能及時(shí)到達(dá)潤(rùn)滑部位，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大，各運(yùn)動(dòng)部位處于摩擦狀態(tài)，造成較大磨損。該指標(biāo)是評(píng)定潤(rùn)滑油低溫啟動(dòng)性能的重要指標(biāo)。該項(xiàng)目目前常用的檢測(cè)方法有GB/T6538—2022和ASTMD5293。

（2）低溫泵送黏度。低溫泵送黏度指的是在超低溫的條件下，機(jī)油還能夠泵送到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部正常流動(dòng)時(shí)，其黏度的臨界數(shù)值。當(dāng)黏度達(dá)臨界高值后，若潤(rùn)滑油不能及時(shí)通過(guò)機(jī)油泵送到各運(yùn)動(dòng)部件，仍會(huì)造成大的啟動(dòng)磨損，因此低溫泵送黏度的數(shù)值越小越好。而影響發(fā)動(dòng)機(jī)泵送的重要原因是油品受氣阻和流動(dòng)的限制，這些都有可能導(dǎo)致油品輸送失敗的情況發(fā)生。在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)時(shí)，機(jī)油流動(dòng)阻力過(guò)大（泵送黏度過(guò)高)就會(huì)導(dǎo)致上油慢。盡管油壓已經(jīng)足夠高了，但因?yàn)闄C(jī)油的泵送性差，就會(huì)使得從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到機(jī)油進(jìn)入摩擦面的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而導(dǎo)致磨損量嚴(yán)重增大，反映到實(shí)際就是發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)困難。該項(xiàng)目目前常用的檢測(cè)方法有NB/SH/T0562—2013和ASTMD4684。

(3)運(yùn)動(dòng)黏度。運(yùn)動(dòng)黏度是指液體在重力作用下流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度。它是潤(rùn)滑油等級(jí)分類的重要依據(jù)，也是高溫使用性能的重要指標(biāo)。潤(rùn)滑油的黏度對(duì)潤(rùn)滑油的流動(dòng)性和它在摩擦表面形成油膜的厚度有很大影響。黏度較大的潤(rùn)滑油，其流動(dòng)性就差，不易流到摩擦面之間，而在摩擦面之間形成的油膜較厚，在較大負(fù)荷情況下潤(rùn)滑效果比較好。黏度較大時(shí)潤(rùn)滑油的冷卻和沖洗作用較差，摩擦面的溫度較高。反之，潤(rùn)滑油的黏度較小，其流動(dòng)性較好，容易流到間隙小的摩擦面之間，可保證潤(rùn)滑效果，機(jī)械克服摩擦阻力消耗的功率也較少，潤(rùn)滑油的冷卻和沖洗作用較好。但如果潤(rùn)滑油的黏度過(guò)小，在較大負(fù)荷下，潤(rùn)滑油膜變薄且容易被破壞，摩擦面容易產(chǎn)生磨損和擦傷。常用的檢測(cè)方法有GB/T265—1988和ASTMD445。

（4)黏度指數(shù)。黏度指數(shù)表示石油產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)黏度隨溫度變化這個(gè)特征的一個(gè)約定值。黏度指數(shù)表示一切流體黏度隨溫度變化的程度。黏度指數(shù)越高，表示流體黏度受溫度的影響越小，黏度對(duì)溫度越不敏感。常用的計(jì)算方法包括GB/T1995—1998和GB/T2541—1981等。

(5)高溫高剪切黏度。發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能不僅與其低溫下的黏度有關(guān)，而且還與其在高溫下的黏度有關(guān)系。由于多級(jí)油是非牛頓液體，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)工況下( 150°C ，剪切率 ?10⁶s^-1 )，潤(rùn)滑油的黏度對(duì)潤(rùn)滑油在高溫下的使用具有重要意義，故提出高溫高剪切黏度，簡(jiǎn)稱HTHS黏度。只有當(dāng)HTHS黏度達(dá)到規(guī)定要求以上時(shí)才能有效減少磨損，在高溫下為引擎提供更好的保護(hù)。常用的檢測(cè)方法有SH/T0618—1995、NB/SH/T0703—2020、SH/T0751—2005、ASTMD4683等。

2黏度指標(biāo)對(duì)于消費(fèi)者挑選潤(rùn)滑油的 指導(dǎo)

黏度指標(biāo)對(duì)于消費(fèi)者挑選潤(rùn)滑油具有重要的指導(dǎo)意義，消費(fèi)者應(yīng)該從以下幾個(gè)方面挑選適合不同環(huán)境和不同汽車的潤(rùn)滑油。

（1)適應(yīng)工作條件。不同的機(jī)械設(shè)備和工作條件需要不同黏度的潤(rùn)滑油。在寒冷的冬季，潤(rùn)滑油的黏度對(duì)于啟動(dòng)和流動(dòng)性能至關(guān)重要，較低的溫度會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油的黏度增加，使得潤(rùn)滑油在啟動(dòng)時(shí)流動(dòng)性較差。因此，消費(fèi)者在選擇潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)考慮具有較低的低溫動(dòng)力黏度、低溫泵送黏度和運(yùn)動(dòng)黏度的油品，以確保在低溫下潤(rùn)滑油能夠快速流動(dòng)并提供足夠的潤(rùn)滑效果。常見(jiàn)的選擇是使用具有較低W值（例如5W、0W）的多黏度級(jí)別潤(rùn)滑油，其中W代表冬季（Winter），不同型號(hào)的潤(rùn)滑油在 -35°C 的流動(dòng)性如圖1所示，第一個(gè)數(shù)字代表冷啟動(dòng)時(shí)的黏度，W值越低越能保證在低溫下的流動(dòng)性，保證溫度下降凝點(diǎn)下降幅度變化不大3，第二個(gè)數(shù)字表示工作溫度下的黏度，較高的數(shù)字表示較高的工作溫度黏度。在炎熱的夏季，高溫會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油的黏度降低，使其在高溫下保持足夠的潤(rùn)滑膜厚度變得更加重要。因此，消費(fèi)者在選擇潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)考慮具有較高的黏度指數(shù)和適當(dāng)?shù)牡蜏貏?dòng)力黏度，以確保在高溫下潤(rùn)滑油能夠保持穩(wěn)定的潤(rùn)滑性能。在春季和秋季，溫度變化較大，潤(rùn)滑油的黏度選擇需要在不同溫度范圍內(nèi)具備適應(yīng)性。消費(fèi)者可以選擇具有較寬溫度范圍的多黏度級(jí)別潤(rùn)滑油，例如10W-30、15W-40等，這些潤(rùn)滑油具有較低的冷啟動(dòng)黏度和較高的工作溫度黏度，能夠適應(yīng)不同季節(jié)的溫度變化。

（2）保護(hù)機(jī)械部件。適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油黏度可以減少機(jī)械部件之間的摩擦和磨損，較高的黏度可以提供足夠的潤(rùn)滑膜厚度，減少機(jī)械部件之間的摩擦和磨損，較低的運(yùn)動(dòng)黏度可以減少能量損失和阻力。潤(rùn)滑油的黏度選擇應(yīng)根據(jù)機(jī)械部件的工作條件和要求，以確保摩擦和磨損得到有效控制。首先，消費(fèi)者應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)械設(shè)備制造商提供的使用手冊(cè)和建議，制造商通常會(huì)提供特定的潤(rùn)滑油要求和更換周期建議，遵循制造商的建議可以確保使用適合機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑油，并按照正確的時(shí)間表進(jìn)行更換。其次，對(duì)于超過(guò)磨損期的車輛，消費(fèi)者應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)磨損狀態(tài)[4，選擇合適黏度等級(jí)的潤(rùn)滑油產(chǎn)品。

(3)節(jié)能和提高效率。適當(dāng)?shù)酿ざ瓤梢詼p少潤(rùn)滑油在機(jī)械部件間的阻力，降低能量損失，提高機(jī)械系統(tǒng)的能效。消費(fèi)者可以選擇具有適當(dāng)運(yùn)動(dòng)黏度的潤(rùn)滑油，并按照使用手冊(cè)定期更換潤(rùn)滑油，以減少能源消耗并提高設(shè)備的效率。

（4)考慮性能規(guī)范。優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油具有良好的抗氧化和清潔性能，可以減少沉積物和污垢的形成，保持機(jī)械部件的清潔，并提供持久的潤(rùn)滑效果[5。潤(rùn)滑油通常具有表1所示的多種性能規(guī)范。這些規(guī)范定義了潤(rùn)滑油的性能要求，包括清潔性、抗氧化性、抗磨損性等。消費(fèi)者可以按照規(guī)范要求在正規(guī)場(chǎng)所購(gòu)買合適的潤(rùn)滑油，確保所選潤(rùn)滑油符合發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的性能規(guī)范要求。

3結(jié)語(yǔ)

黏度檢測(cè)對(duì)于車輛的正常運(yùn)行和機(jī)械部件的保護(hù)至關(guān)重要，作為質(zhì)檢機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際規(guī)范為消費(fèi)者提供更加準(zhǔn)確的潤(rùn)滑油使用方法，并去繁就簡(jiǎn)將專業(yè)術(shù)語(yǔ)表達(dá)得更加直觀和通俗易懂。作為消費(fèi)者要能從復(fù)雜的產(chǎn)品型號(hào)中按照黏度指標(biāo)挑選適合自己車輛的潤(rùn)滑油產(chǎn)品，保障自己的財(cái)產(chǎn)不受損失。從企業(yè)端視角，新能源車的興起對(duì)潤(rùn)滑油行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，未來(lái)潤(rùn)滑油的研發(fā)將更加注重性能、環(huán)保和智能化，以適應(yīng)新能源車的快速發(fā)展，作為生產(chǎn)企業(yè)需要緊跟市場(chǎng)趨勢(shì)，積極創(chuàng)新，以滿足不斷變化的需求。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，新能源車（如電動(dòng)車和混合動(dòng)力車）在我國(guó)得到極大普及和應(yīng)用，新能源車的動(dòng)力系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車不同，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式對(duì)潤(rùn)滑油黏度的需求有所不同。所以未來(lái)潤(rùn)滑油的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)朝著高性能潤(rùn)滑油的研發(fā)、生物基潤(rùn)滑油的應(yīng)用、智能化潤(rùn)滑系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和與電池技術(shù)結(jié)合的方向發(fā)展。政府、科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極籌備，掌握這些前沿領(lǐng)域的科研和標(biāo)準(zhǔn)話語(yǔ)權(quán)，這是對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略方針的配合也是對(duì)我國(guó)日益興起的高質(zhì)量消費(fèi)的基本保障。

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（責(zé)任編輯：袁文靜）