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
車用潤滑油黏度檢測是確保車輛正常運行和機械部件保護的重要環(huán)節(jié)。潤滑油的黏度特性對于潤滑效果、能效和機械壽命都具有關(guān)鍵影響。通過黏度檢測,可以確定潤滑油在不同溫度和工作條件下的適應(yīng)性,從而選擇合適的潤滑油,提供最佳的潤滑效果,延長汽車的使用壽命[]。本文將概述車用潤滑油黏度檢測的方法和標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)檢測指標(biāo)和其他性能指標(biāo)為供消費者在選擇和使用潤滑油時提供建議,以確保車輛的可靠性、效率和壽命。對于車輛制造商或車主,了解和重視潤滑油黏度的重要性是確保機械系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵一步[2]。同時,在我國經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的背景下,關(guān)注潤滑油黏度的選擇和優(yōu)化對于實現(xiàn)能源節(jié)約、環(huán)境保護和產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。
1黏度指標(biāo)對汽車機械部件的影響及檢測方法
黏度指標(biāo)是用于描述潤滑油流動性能的指標(biāo)。它反映了潤滑油在流動過程中的阻力大小,即潤滑油分子間的內(nèi)聚力和黏附力。黏度指標(biāo)對于潤滑油的選擇、使用和性能評估非常重要,常見的黏度指標(biāo)包括以下幾個方面。
(1)低溫動力黏度。低溫動力黏度是指油品在規(guī)定條件下,采用毛細管黏度計或旋轉(zhuǎn)黏度計在低溫下所測得的動力黏度,以毫帕·秒 (mPa?s) 表示,是潤滑油在低溫、高剪切速率條件下測得的內(nèi)摩擦力大小的量度。它反映了潤滑油在發(fā)動機活塞環(huán)和氣缸套部位的低溫流動性能。低溫下,發(fā)動機油的黏度增大,流動性變差,若在車輛啟動時,潤滑油不能及時到達潤滑部位,使發(fā)動機運轉(zhuǎn)阻力增大,各運動部位處于摩擦狀態(tài),造成較大磨損。該指標(biāo)是評定潤滑油低溫啟動性能的重要指標(biāo)。該項目目前常用的檢測方法有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,機油還能夠泵送到發(fā)動機內(nèi)部正常流動時,其黏度的臨界數(shù)值。當(dāng)黏度達臨界高值后,若潤滑油不能及時通過機油泵送到各運動部件,仍會造成大的啟動磨損,因此低溫泵送黏度的數(shù)值越小越好。而影響發(fā)動機泵送的重要原因是油品受氣阻和流動的限制,這些都有可能導(dǎo)致油品輸送失敗的情況發(fā)生。在發(fā)動機低溫啟動時,機油流動阻力過大(泵送黏度過高)就會導(dǎo)致上油慢。盡管油壓已經(jīng)足夠高了,但因為機油的泵送性差,就會使得從發(fā)動機啟動到機油進入摩擦面的時間過長,從而導(dǎo)致磨損量嚴(yán)重增大,反映到實際就是發(fā)動機低溫啟動困難。該項目目前常用的檢測方法有NB/SH/T0562—2013和ASTMD4684。
(3)運動黏度。運動黏度是指液體在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度。它是潤滑油等級分類的重要依據(jù),也是高溫使用性能的重要指標(biāo)。潤滑油的黏度對潤滑油的流動性和它在摩擦表面形成油膜的厚度有很大影響。黏度較大的潤滑油,其流動性就差,不易流到摩擦面之間,而在摩擦面之間形成的油膜較厚,在較大負荷情況下潤滑效果比較好。黏度較大時潤滑油的冷卻和沖洗作用較差,摩擦面的溫度較高。反之,潤滑油的黏度較小,其流動性較好,容易流到間隙小的摩擦面之間,可保證潤滑效果,機械克服摩擦阻力消耗的功率也較少,潤滑油的冷卻和沖洗作用較好。但如果潤滑油的黏度過小,在較大負荷下,潤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)品的運動黏度隨溫度變化這個特征的一個約定值。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,黏度對溫度越不敏感。常用的計算方法包括GB/T1995—1998和GB/T2541—1981等。
(5)高溫高剪切黏度。發(fā)動機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。由于多級油是非牛頓液體,因此在發(fā)動機工況下( 150°C ,剪切率 ?106s-1 ),潤滑油的黏度對潤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,簡稱HTHS黏度。只有當(dāng)HTHS黏度達到規(guī)定要求以上時才能有效減少磨損,在高溫下為引擎提供更好的保護。常用的檢測方法有SH/T0618—1995、NB/SH/T0703—2020、SH/T0751—2005、ASTMD4683等。
2黏度指標(biāo)對于消費者挑選潤滑油的 指導(dǎo)
黏度指標(biāo)對于消費者挑選潤滑油具有重要的指導(dǎo)意義,消費者應(yīng)該從以下幾個方面挑選適合不同環(huán)境和不同汽車的潤滑油。
(1)適應(yīng)工作條件。不同的機械設(shè)備和工作條件需要不同黏度的潤滑油。在寒冷的冬季,潤滑油的黏度對于啟動和流動性能至關(guān)重要,較低的溫度會導(dǎo)致潤滑油的黏度增加,使得潤滑油在啟動時流動性較差。因此,消費者在選擇潤滑油時應(yīng)考慮具有較低的低溫動力黏度、低溫泵送黏度和運動黏度的油品,以確保在低溫下潤滑油能夠快速流動并提供足夠的潤滑效果。常見的選擇是使用具有較低W值(例如5W、0W)的多黏度級別潤滑油,其中W代表冬季(Winter),不同型號的潤滑油在 -35°C 的流動性如圖1所示,第一個數(shù)字代表冷啟動時的黏度,W值越低越能保證在低溫下的流動性,保證溫度下降凝點下降幅度變化不大3,第二個數(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,高溫會導(dǎo)致潤滑油的黏度降低,使其在高溫下保持足夠的潤滑膜厚度變得更加重要。因此,消費者在選擇潤滑油時應(yīng)考慮具有較高的黏度指數(shù)和適當(dāng)?shù)牡蜏貏恿︷ざ?,以確保在高溫下潤滑油能夠保持穩(wěn)定的潤滑性能。在春季和秋季,溫度變化較大,潤滑油的黏度選擇需要在不同溫度范圍內(nèi)具備適應(yīng)性。消費者可以選擇具有較寬溫度范圍的多黏度級別潤滑油,例如10W-30、15W-40等,這些潤滑油具有較低的冷啟動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)保護機械部件。適當(dāng)?shù)臐櫥宛ざ瓤梢詼p少機械部件之間的摩擦和磨損,較高的黏度可以提供足夠的潤滑膜厚度,減少機械部件之間的摩擦和磨損,較低的運動黏度可以減少能量損失和阻力。潤滑油的黏度選擇應(yīng)根據(jù)機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,消費者應(yīng)仔細閱讀機械設(shè)備制造商提供的使用手冊和建議,制造商通常會提供特定的潤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械設(shè)備的潤滑油,并按照正確的時間表進行更換。其次,對于超過磨損期的車輛,消費者應(yīng)及時監(jiān)測磨損狀態(tài)[4,選擇合適黏度等級的潤滑油產(chǎn)品。
(3)節(jié)能和提高效率。適當(dāng)?shù)酿ざ瓤梢詼p少潤滑油在機械部件間的阻力,降低能量損失,提高機械系統(tǒng)的能效。消費者可以選擇具有適當(dāng)運動黏度的潤滑油,并按照使用手冊定期更換潤滑油,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,保持機械部件的清潔,并提供持久的潤滑效果[5。潤滑油通常具有表1所示的多種性能規(guī)范。這些規(guī)范定義了潤滑油的性能要求,包括清潔性、抗氧化性、抗磨損性等。消費者可以按照規(guī)范要求在正規(guī)場所購買合適的潤滑油,確保所選潤滑油符合發(fā)動機制造商的性能規(guī)范要求。
3結(jié)語
黏度檢測對于車輛的正常運行和機械部件的保護至關(guān)重要,作為質(zhì)檢機構(gòu)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和國際規(guī)范為消費者提供更加準(zhǔn)確的潤滑油使用方法,并去繁就簡將專業(yè)術(shù)語表達得更加直觀和通俗易懂。作為消費者要能從復(fù)雜的產(chǎn)品型號中按照黏度指標(biāo)挑選適合自己車輛的潤滑油產(chǎn)品,保障自己的財產(chǎn)不受損失。從企業(yè)端視角,新能源車的興起對潤滑油行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)和機遇,未來潤滑油的研發(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)需要緊跟市場趨勢,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(如電動車和混合動力車)在我國得到極大普及和應(yīng)用,新能源車的動力系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車不同,電動機的運轉(zhuǎn)方式對潤滑油黏度的需求有所不同。所以未來潤滑油的發(fā)展趨勢將會朝著高性能潤滑油的研發(fā)、生物基潤滑油的應(yīng)用、智能化潤滑系統(tǒng)的開發(fā)和與電池技術(shù)結(jié)合的方向發(fā)展。政府、科研機構(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)話語權(quán),這是對國家戰(zhàn)略方針的配合也是對我國日益興起的高質(zhì)量消費的基本保障。
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(責(zé)任編輯:袁文靜)