机油概述之四机油的性能参数（下）

gggwwwnnn · 发表于 2013-3-4 21:22:44

40℃运动粘度
40℃运动粘度是表达机油在常温环境低剪切速度下润滑性能的主要指标。通常可以理解为“常温冷车启动时的机油粘度“。大部分润滑油厂家都公布了此项指标的具体数据。整体来看，此粘度从40cst-180cst之间各种款型都有，且和SAE粘度等级成典型线性逻辑关系。一般理解机油粘度越快接近或达到暖机工况时的粘度，对发动机的磨损将越小。所以我们也可以如此认为，冷车启动温度时的机油粘度，最接近于暖机工况机油粘度（一般10-20之间），就能最快速到达正常润滑粘度。法国魔特公司的经典之作300V系列0W20款机油以40.1cst的超低粘度获得该项目冠军。此项指标虽然不是SAE等级规则中的指标，但是我个人认为对于南方用户而言（假如你不打算驾车去寒冷的北方长期旅行的话），这可能是关乎你发动机磨损的最重要指标，因为你的发动机的磨损主要来自每次常温冷车启动的润滑不足。

100℃运动粘度
由于曲轴箱内需要润滑的各个部位的工况不同，所以就要求机油在不同工况中都能表现出适当的粘度和润滑性能。
在暖机工况下曲轴箱内的机油温度设计在100℃附近。所以100℃的机油粘度显然是机油润滑性能的核心指标。这个指标也是SAE粘度等级划分的核心指标，是W后面数字的认证指标。所以大部分润滑油制造商为了表达其产品并非性能指标刚刚及格的大路货，都公开发布了此指标的具体测试结果，使得我们可以进行非常清晰的对比各款型产品之间的细微性能差异。
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

如何确定SAE20还是30、40或者更高粘度最适合你？是季节气温还是驾驶方式呢？都不是，这个主要取决于你的发动机设计者在设计发动机之初对发动机各个组件之间设计的间隙。后面我们会再次详细谈到这个问题。
在每一组粘度等级内，更低粘度表达流动性更好，发动机噪音也小，也更加节能省油。
如果暂不考虑其它因素的影响，理论上此项指标表达了这几款机油搭配美、日系发动机，运转噪音最低且最节省燃油。大家能够注意到，有一款高温低剪粘度8.18cst的机油进入了SAE J-300标准粘度5W20区间，SAE粘度等级却标明是5W40。这是因为SAE机油粘度标准并非只有100℃运动粘度一个指标。
许多用户都希望同时拥有更低的高温低剪运动粘度和更高的高温高剪动力粘度。但是从已经录得高温高剪切粘度的数据中，我们发现高温高剪切的运动粘度与高温低剪切动力粘度的线性关系比较明显。在低运动粘度机油中很难找到高温高剪切动力粘度很高的机油款型。不过，这也并不太重要，美、日系六大整车制造商近年来的发动机设计，在节能环保的大趋势下朝着精密化更进一步，多以5W30作为发动机暖机理想润滑粘度，且接受小于3.0cP的高温高剪粘度值，准确的讲应该是不太在意这个值，对于这类发动机来讲，2.8cP和3.5cP的油膜厚度基本上是没有区别的。实验室的数据表明大于2.6之后的无论数值多高都几乎没有磨损。说实在的，的确差别也太小了。但是德国大众遇到一个问题，其装车油规格TL-52167和它相应的服务油VW502.00/505.00均规定使用符合SAE J-300标准的5W40。但是特别要求机油的高温高剪粘度值达到3.5cP才行。这样一来，市场上只有粘度达到SAE nW50级机油才能满足这个指标用于大众车型。鉴于大众公司对润滑油制造商的强大影响力，SAE为此专门成立一个工作组进行了调查，最后以投票方式通过了在SAE J-300（2007）标准中将40粘度的高温高剪粘度标准从2.9cP提升到了3.5cP。这样一来，低粘度机油为了迁就高温高剪粘度只好适当调高其他各个粘度，目前市场上高温高剪粘度高于3.5cP的10W30机油也有不少，比如说美孚一号高里程系列10W30，安索OE系列、XL长效系列10W30，红线10W30等都是专门提升了高温高剪值的低粘度机油，其代价是将本来SAE30级粘度应该具有的不高于50的40℃运动粘度，提升到了70cst附近，我个人认为这是非常不值得的巨大代价。
我想大家也注意了到曲轴箱内的摩擦副有不少高于200℃的情况，有些润滑油制造商也给出了200℃高温高剪切动力粘度的数据。不过由于给出该项指标测试结果的机油款型实在太少，我很难对此作出什么分析结论。而且无论是怎样的粘度值，我可以肯定的讲，这个温度下任何机油的动力粘度都会在2cp左右，而运动粘度也就2.5-3cst之间，差别都小到微乎其微了，所以我在此忽略了此性能参数。
机油消耗量
诺亚克法蒸发值是表达机油蒸发损失的重要指标。这个指标的计量单位可以简单理解为当油温上升到248℃-249℃时每100克机油中损失了多少克（ASTM6375-99a标准测试）。但是这个指标是特定环境下的指标，而发动机的设计每一款都不尽相同，所以用户实际感受到的每千公里的机油消耗量与这个指标并没有线性逻辑关联。更何况曲轴箱强制通风并非是目前国内中低端德系车主反应的“烧机油”的主要原因。
大部分整车制造商的每千公里机油消耗量标准都十分的宽泛，大多都在每千公里0.5升左右，说白了你的汽车8000公里后即使机油一滴都没有了，也是在制造商的机油消耗允许范围内的，所以说几乎没有实际约束力。我国84年出台的标准是汽车在满负荷状态运转时机油消耗量不得超过燃油消耗量的千分之三。换算成百公里油耗8升的汽车，千公里机油消耗量不得超过0.24L。应该说这个标准还勉强能接受吧，不过遗憾在此标准是推荐标准，至今没有任何强制力。作为日、美系车的用户，也许大部分人对这个指标并不太在意，但对于不少德系车用户而言，只能套用一句俗话，那真是“谁用谁知道”啊。
涡轮增加发动机各机件暖机工况温度更高，为高缸压配套设计的高刚性缸套一般是铸铁材质，所以这一类发动机在设计时通常给活塞环和缸套之间预留更大间隙，以给铝制活塞环预留更多高温下的热膨胀空间。在发动机冷车和走走停停过程中，由于活塞环温度一直没有起来，这个间隙就一直很大，机油消耗量就会大增，三元催化器压力也大。虽然机油消耗量主要还是与发动机设计有关，但是对于德系车用户而言，尽量选择诺亚克法蒸发值更低的机油款型，无疑是有所帮助的。毕竟在激烈驾驶时曲轴箱内油温可能从100℃迅速升高达150℃附近（从仪表板上的水温仪指针上是看不出来变化的），说机油此时完全不蒸发也是不现实的。那么我们横向对比一下这个指标的数据，发现其实主动在官网公布这个指标测试结果的机油款型只有美国鹏斯、拓克、安索、红线、、胜牌和俄罗斯卢克及中石油7家润滑油公司的80多款机油。不过我们即使从这80多个数据中，也能看到范围居然可以从4.3g到15g这么大跨度，而且和SAE粘度等级完全没有任何线性逻辑关联。
机油使用寿命
总碱值是机油中碱性的元素的总数。由于汽油在缸内燃烧会产生少量硫化物残留在汽缸壁表面，而硫化物本身具有弱酸性，所以一般来讲润滑油制造商的机油配方中都会添加弱碱性清洁分散剂来增强机油的清洁作用。所以总碱值是间接表达清洁分散添加剂含量的重要指标。在北美地区著名的BITOG论坛，非常多的车友晒出自己的旧机油送到Blackstone实验室分析残留物成分的报告，用以判断发动机内部的健康状况。而总碱值TBN则用来表达机油中剩余清洁分散剂含量的重要指标。这个指标通常用来衡量机油的使用寿命还有多少里程，同时TBN值下降的速度也可以衡量燃烧质量。
目前市场上公布总碱值的机油款型达到了近150款，排在前列的是不负众望的，主打长效机油市场的安索，前10名里面居然囊括前8名, 美孚一号和大名鼎鼎的魔特300V也紧随其后。
大概你已经知道为什么总有人非要5000公里换机油了吧，这些无一例外都是高粘度矿物质机油。
但是值得注意的是，机油寿命的另一主要杀手是极低温（约-30℃以下的气温）。极低温使机油在发动机熄火后迅速粘稠，甚至可能使机油呈类似蜡状，机油反复在极低温和极高温之间转换，对机油的寿命影响很大。所以，表观粘度更低的低粘度机油在冬季使用时寿命更有优势。同时，北方冬季的换油周期也比夏季更短。

唐爱民 · 发表于 2013-3-5 09:16:14

楼主辛苦了

浅水游 · 发表于 2013-3-6 20:50:56

学习

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[维修保养] 机油概述之四 机油的性能参数（下）

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