首頁 > 企業(yè)動(dòng)態(tài) > 行業(yè)資訊 > 發(fā)動(dòng)機(jī)油表觀粘度：影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能與保護(hù)的關(guān)鍵指標(biāo)
2025-09-12
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在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中，表觀粘度是衡量機(jī)油實(shí)際工況下流動(dòng)能力的核心指標(biāo)，其值隨溫度、剪切速率動(dòng)態(tài)變化，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)全工況表現(xiàn)，與潤(rùn)滑效果、動(dòng)力損耗及壽命密切相關(guān)。
粘度是流體抵抗流動(dòng)的內(nèi)摩擦力，水等牛頓流體粘度僅受溫度影響，而發(fā)動(dòng)機(jī)油作為非牛頓流體，粘度還隨剪切速率（機(jī)油流動(dòng)速度梯度）變化，此時(shí)的粘度即為表觀粘度，定義為 “特定溫度與剪切速率下，機(jī)油抵抗流動(dòng)的實(shí)際能力”，脫離這兩個(gè)條件則無實(shí)際意義。例如同一款 5W-30 機(jī)油，-30℃冷啟動(dòng)時(shí)表觀粘度可達(dá)數(shù)萬 mPa?s，100℃高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)僅幾十 mPa?s，差異懸殊。
表觀粘度由機(jī)油 “先天配方” 與 “外在工況” 共同決定：
· 基礎(chǔ)油類型：占機(jī)油 70%-95%，礦物油低溫表觀粘度高，全合成油因分子鏈均一，低溫表觀粘度更低，冷啟動(dòng)性能更優(yōu)。
· 粘度指數(shù)改進(jìn)劑（VII）：高分子聚合物，低溫蜷縮對(duì)粘度影響小，高溫伸展提升粘度；高剪切下分子鏈易斷裂，導(dǎo)致表觀粘度下降（剪切稀化）。
· 其他添加劑：抗氧劑、抗磨劑等雖不主導(dǎo)粘度，但部分會(huì)與基礎(chǔ)油、VII 相互作用，輕微調(diào)整表觀粘度。
· 溫度：影響最顯著，與表觀粘度呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)，溫度每升 10℃，粘度可能降 30%-50%。低溫易致冷啟動(dòng)潤(rùn)滑延遲，高溫易使油膜變薄。
· 剪切速率：發(fā)動(dòng)機(jī)部件剪切速率差異大（102-10? s?1），速率越高，含 VII 的機(jī)油表觀粘度越低，需控制在合理范圍以防油膜破裂。
· 壓力：高壓部件中壓力會(huì)輕微提升粘度（壓粘效應(yīng)），但影響遠(yuǎn)小于溫度與剪切速率，僅極端工況需關(guān)注。
低溫時(shí)機(jī)油表觀粘度驟升，會(huì)增加啟動(dòng)阻力、延遲潤(rùn)滑（啟動(dòng)初期磨損占總磨損 60% 以上）、升高冷啟動(dòng)油耗。“0W”“5W” 等低溫粘度級(jí)別以此為核心衡量標(biāo)準(zhǔn)，如 0W 機(jī)油需滿足 - 35℃時(shí)表觀粘度≤6600 mPa?s。
發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá) 80-110℃正常工作溫度后，低剪切工況（如怠速）需足夠粘度保證油膜厚度（5-10 μm），高剪切工況（如高速）需避免粘度過度下降（如 5W-30 機(jī)油 150℃、10? s?1 下粘度≥2.9 mPa?s），否則會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力損失或部件磨損。
油溫升至 120-150℃時(shí)，基礎(chǔ)油粘度下降與 VII 分子鏈斷裂會(huì)雙重降低表觀粘度，若不穩(wěn)定易致油膜破裂，引發(fā)拉缸、軸承燒結(jié)等問題，需機(jī)油具備優(yōu)異剪切穩(wěn)定性。
·ASTM D2983：用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè) - 5℃至 - 40℃粘度，用于 0W、5W 等低溫級(jí)別認(rèn)證。
·ASTM D5293：模擬冷啟動(dòng)機(jī)油泵供油，測(cè) - 10℃至 - 35℃粘度與泵送壓力，評(píng)估低溫輸送能力。
·ASTM D4683：150℃、10? s?1 下測(cè)粘度，關(guān)系高速油膜強(qiáng)度，主流規(guī)格對(duì) 5W-30、5W-40 機(jī)油有明確粘度要求。
·ASTM D6646：模擬主軸承高剪切環(huán)境，測(cè) 100℃-150℃粘度，評(píng)估剪切穩(wěn)定性（通常要求剪切后粘度保留率≥90%）。
·ASTM D6278：通過超聲波加速剪切，測(cè)剪切前后 HTHS 粘度變化，優(yōu)質(zhì)機(jī)油剪切后粘度下降幅度應(yīng)≤10%。
1. 按環(huán)境溫度選低溫表觀粘度：嚴(yán)寒地區(qū)（-20℃以下）選 0W-20/30，溫和地區(qū)（-10℃至 20℃）選 5W-30/40，熱帶地區(qū)（30℃以上）選 10W-40/15W-50。
2. 按發(fā)動(dòng)機(jī)類型與工況選高溫高剪切表觀粘度：渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)選 HTHS 更高的機(jī)油（如 5W-40，150℃ HTHS≥3.5 mPa?s），自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)選適中粘度（如 5W-30，150℃ HTHS≥2.9 mPa?s），老舊發(fā)動(dòng)機(jī)選稍高粘度（如 10W-40）。
3. 避免盲目追低粘度，關(guān)注穩(wěn)定性：低粘度機(jī)油（如 0W-20）雖省油，但需關(guān)注剪切穩(wěn)定性（如 ASTM D6278 指標(biāo)），優(yōu)先選全合成或含優(yōu)質(zhì) VII 的機(jī)油。
發(fā)動(dòng)機(jī)油表觀粘度是動(dòng)態(tài)指標(biāo)，需在低溫冷啟動(dòng)與高溫高剪切工況間平衡，其平衡能力決定發(fā)動(dòng)機(jī)性能、壽命與燃油經(jīng)濟(jì)性。行業(yè)需優(yōu)化其配方，車主需按需選油，未來隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展，對(duì)其精準(zhǔn)控制要求將更高。
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DZY-005N-10發(fā)動(dòng)機(jī)油表觀粘度測(cè)定器
適用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 6538-2022 ASTM D5293
性能特點(diǎn)：
①本儀器適用于測(cè)量在-10～-35℃范圍內(nèi)，剪切應(yīng)力約為50000～100000 Pa，剪切速率為105～104 S-1條件下，粘度在900～25000mPa·s的發(fā)動(dòng)機(jī)油的表觀黏度。
②儀器外部結(jié)構(gòu)為分體式，避免了壓縮機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)子及試驗(yàn)結(jié)果的影響。
③儀器內(nèi)部由PLC可編程序控制，集自動(dòng)進(jìn)樣、溫控、檢測(cè)、計(jì)算、存貯、打印等一體，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人值守。
④10寸彩色液晶觸摸顯示屏，全中文操作界面，各種參數(shù)和工作狀態(tài)直觀顯示。帶有故障自檢功能。
⑤10路自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一次全自動(dòng)測(cè)量10個(gè)樣品。可根據(jù)需求選配一路或十路自動(dòng)進(jìn)樣裝置。
⑥進(jìn)口壓縮機(jī)復(fù)疊式制冷，進(jìn)口制冷劑。自動(dòng)控制試樣溫度及冷浴溫度。
⑦采用進(jìn)口電機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)口轉(zhuǎn)速儀精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)。電機(jī)工作電流波動(dòng)＜1mA。
⑧轉(zhuǎn)軸定位系統(tǒng)為國(guó)家專利設(shè)計(jì)。
⑨試驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)停機(jī)并升溫，以利于快速清洗。
⑩無需溶劑清洗。
⑾可根據(jù)用戶需求配置連接LIMS系統(tǒng)的軟件及接口。
技術(shù)指標(biāo)：
①電源：AC220V±10％ 50Hz
②使用環(huán)境：10℃～40℃
③相對(duì)濕度：< 85%
④冷浴控溫精度: ±0.1℃
⑤粘度測(cè)定范圍： 1700～28000 mPa.s
⑥定子冷浴實(shí)驗(yàn)精度：±0.01℃（國(guó)標(biāo)要求±0.05℃）
⑦外循環(huán)酒精浴溫控范圍：常溫～-70℃
⑧測(cè)溫度點(diǎn)：-35，-30，-25，-20，-15，-10，-5℃
⑨整機(jī)功率：2.2KW
⑩加熱功率：800W
⑾校準(zhǔn)重復(fù)性：≤1.6%
⑿實(shí)驗(yàn)重復(fù)性：≤1.6%（國(guó)標(biāo)要求≤3.1%）
⒀電機(jī)工作電流（穩(wěn)定性）：波動(dòng)＜1mA（國(guó)標(biāo)要求＜5mA）
另有:
DZY-005N-1 發(fā)動(dòng)機(jī)油表觀粘度測(cè)定器（1路）
DZY-005N-30 發(fā)動(dòng)機(jī)油表觀粘度測(cè)定器（30路）
