机油的特性

机油的特性 显示机油在不同温度和负载条件下的表现，从而帮助车主正确选择内燃机的润滑液。 因此，在选择时，不仅要注意标记（即汽车制造商的粘度和公差），还要注意机油的技术特性，例如运动粘度和动态粘度、碱值、硫酸盐灰分含量等。 、波动性等。 对于大多数车主来说，这些指标根本就说明不了什么。 答 事实上，它们隐藏了油的质量、负载下的性能和其他运行数据。

因此，您将详细了解以下参数：

• 运动粘度；
• 动态粘度；
• 粘度指数；
• 挥发性;
• 焦化能力；
• 硫酸盐灰分含量；
• 碱值；
• 密度;
• 闪点;
• 倾点；
• 添加剂；
• 一生。

机油的主要特性

现在让我们继续讨论表征所有发动机油的物理和化学参数。

粘度是主要属性，因此决定了该产品在各种类型的内燃机中的使用能力。 它可以用运动学、动态、条件和比粘度的单位来表示。 电机材料的延展性程度由两个指标决定 - 运动粘度和动态粘度。 这些参数与硫酸盐灰分含量、碱值和粘度指数一起，是衡量机油质量的主要指标。

运动粘度

粘度与机油温度的关系图

运动粘度（高温）是所有类型油的基本操作参数。 它是同一温度下液体的动态粘度与密度之比。 运动粘度不影响油的状况，它决定了温度数据的特性。 该指标表征组合物的内部摩擦或其对自身流动的阻力。 描述油在 +100°C 和 +40°C 的工作温度下的流动性。 测量单位 - mm² / s（厘斯托克斯，cSt）。

简而言之，该指标显示油的粘度与温度，并允许您估计温度下降时油的粘度有多快。 毕竟 油的粘度随温度的变化而变化越小，油的质量就越高.

动态粘度

油的动态粘度（绝对值）表示油液在相距1厘米的两层油以1厘米/秒的速度运动过程中产生的阻力。 动态粘度是油的运动粘度及其密度的乘积。 该值的单位是帕斯卡秒。

简单地说，它显示了低温对内燃机启动阻力的影响。 并且在低温下的动态和运动粘度越低，润滑系统在寒冷天气中泵油和在冷启动时起动机转动 ICE 飞轮就越容易。 机油的粘度指数也很重要。

粘度指数

运动粘度随温度升高而降低的速率为 粘度指数 油。 粘度指数评估油在给定操作条件下的适用性。 为了确定粘度指数，比较不同温度下油的粘度。 它越高，粘度对温度的依赖性越小，因此其质量越好。 简而言之， 粘度指数表示油的“稀化程度”。. 这是一个无量纲量，即不以任何单位衡量 - 它只是一个数字。

指数越低 机油粘度 油越稀， IE。 油膜的厚度变得非常小（因此磨损增加）。 指数越高 机油粘度， 少油变薄， IE。 提供保护摩擦表面所需的油膜厚度。

在内燃机的实际机油运行中，低粘度指数意味着内燃机在低温下的启动不良或在高温下的磨损保护不良。

具有高指数的油可确保内燃机在更宽的温度范围（环境）下的性能。 因此，提供了在低温下更容易启动内燃发动机并且在高温下提供了足够厚度的油膜（并且因此保护内燃发动机免受磨损）。

优质矿物机油的粘度指数通常为120-140，半合成130-150，合成140-170。 该值取决于在烃类组成中的应用和馏分的处理深度。

这里需要一个平衡，在选择时，值得考虑电机制造商的要求和动力单元的状况。 但是，粘度指数越高，油品可以使用的温度范围就越广。

蒸发

蒸发量（也称为挥发性或浪费）表征润滑液在 +245,2°C 的温度和 20 毫米的工作压力下在一小时内蒸发的质量量。 室温。 艺术。 (± 0,2)。 符合 ACEA 标准。 测量为总质量的百分比，[%]。 使用符合 ASTM D5800 的特殊 Noack 设备进行； DIN 51581。

比 更高的油粘度， 它的波动性较低 根据诺克。 具体的挥发性值取决于基础油的类型，即由制造商设定。 据信，良好的波动率在高达 14% 的范围内，尽管也有出售油类，其波动性达到 20%。 对于合成油，这个值通常不超过 8%。

一般来说，可以说Noack挥发度值越低，油耗越低。 即使是很小的差异 - 2,5 ... 3,5 个单位 - 也会影响油耗。 更粘稠的产品燃烧更少。 对于矿物油尤其如此。

碳化

简而言之，焦化的概念是油在其体积中形成树脂和沉积物的能力，如您所知，它们是润滑液中的有害杂质。 焦化能力直接取决于其净化程度。 这也受到最初用于制造成品的基础油以及生产技术的影响。

高粘度油的最佳指标是 0,7%. 如果油具有低粘度，则相应的值可能在 0,1 ... 0,15% 的范围内。

硫酸盐灰

发动机油的硫酸盐灰分（硫酸盐灰分）是机油中存在添加剂的指标，其中包括有机金属化合物。 在润滑剂的运行过程中，会产生所有添加剂和添加剂 - 它们会燃烧，形成沉积在活塞、阀门、环上的灰烬（炉渣和烟灰）。

油的硫酸化灰分限制了油积累灰分的能力。 该值表示油燃烧（蒸发）后剩余多少无机盐（灰分）。 它不仅可以是硫酸盐（它们“吓唬”车主，“害怕”硫酸的铝发动机汽车）。 灰分含量以占组合物总质量的百分比[质量%]测量。

通常，灰烬沉积物会堵塞柴油微粒过滤器和汽油催化剂。 但是，如果大量消耗 ICE 油，情况就是如此。 应该注意的是，油中硫酸的存在比硫酸盐灰分含量的增加更为关键。

在全灰分油的组成中，适当添加剂的量可能略超过 1%（最高 1,1%），在中灰分油中 - 0,6 ... 0,9%，在低灰分油中 - 不超过 0,5% . 分别， 这个值越低越好.

低灰分油，即所谓的 Low SAPS（根据 ACEA C1、C2、C3 和 C4 标记）。 它们是现代车辆的最佳选择。 通常用于带有废气后处理系统的汽车和使用天然气（使用液化石油气）的汽车。 汽油机的临界灰分含量为 1,5%，柴油机为 1,8%，大功率柴油机为 2%。 但值得注意的是，低灰分油并不总是低硫，因为低灰分含量是通过较低的碱值实现的。

低灰分油的主要缺点是，即使是用劣质燃料加油也会“杀死”它的所有特性。

全灰添加剂，它们也是全 SAPA（带有 ACEA A1 / B1、A3 / B3、A3 / B4、A5 / B5 标记）。 对 DPF 过滤器以及现有的三级催化剂产生负面影响。 不建议将此类机油用于配备欧 4、欧 5 和欧 6 环境系统的发动机。

高硫酸盐灰分含量是由于发动机油成分中存在含有金属的清净剂添加剂。 这些成分对于防止活塞上的积碳和漆膜形成以及使油具有中和酸的能力（通过碱值定量表征）是必需的。

碱性数

该值表征机油可以中和对其有害的酸多长时间，酸会导致内燃机零件的腐蚀磨损并增强各种积碳的形成。 氢氧化钾 (KOH) 用于中和。 分别 碱值以每克油的 mg KOH 为单位测量, [mg KOH/g]。 从物理上讲，这意味着氢氧化物的量实际上与添加剂包的量相等。 因此，如果文档表明总碱值（TBN - 总碱值）例如为 7,5，则这意味着 KOH 的量为每克油 7,5 毫克。

碱值越高，油中和酸作用的时间就越长。在油的氧化和燃料燃烧过程中形成。 也就是说，它可以使用更长时间（尽管其他参数也会影响该指标）。 低清洁性能对油不利，因为在这种情况下，零件上会形成不可磨灭的沉积物。

请注意，含有低粘度指数、高硫含量但在不利条件下具有高 TBN 的矿物基础油很快就会化为乌有！ 因此，不建议将这种润滑剂用于强大的现代电机。

内燃机油在运行过程中，碱值必然降低，中和添加剂用完。 这种减少具有可接受的限度，超过该限度，油将无法防止酸性化合物的腐蚀。 至于基数的最佳值，以前认为汽油 ICE 约为 8 ... 9，柴油发动机约为 11 ... 14。 然而，现代润滑油配方通常具有较低的碱值，低至 7 甚至 6,1 mg KOH/g. 请注意，在现代 ICE 不要使用碱基数为 14 或更高的油.

现代油中的低碱值是人工制造的，以适应当前的环境要求（EURO-4 和 EURO-5）。 因此，当这些油在内燃机中燃烧时，会形成少量的硫，这对废气的质量有积极的影响。 然而，低碱值的机油通常不能很好地保护发动机部件免受磨损。

粗略地说，碱值被人为低估了，因为内燃机的耐用性是为了适应现代环境要求（例如，德国适用非常严格的环境公差）。 此外，内燃机的磨损导致特定车主更频繁地将汽车更换为新汽车（消费者利益）。

这意味着最佳 SC 不必总是最大或最小数。

密度

密度是指发动机油的密度和粘度。 在 +20°C 的环境温度下测定。 它以 kg/m³ 为单位（很少以 g/cm³ 为单位）。 它显示了产品总质量与其体积之比，直接取决于油的粘度和压缩系数。 它由基础油和基础添加剂决定，对动态粘度也有很大影响。

如果油蒸发量高，密度会增加。 反之，如果油的密度低，同时闪点高（即挥发值低），则可以判断该油是用优质合成基础油制成的。

密度越高，机油越难以通过内燃机中的所有通道和间隙，正因为如此，曲轴的旋转变得更加困难。 这会导致磨损、沉积物、积碳和燃料消耗增加。 但是润滑剂的低密度也很糟糕 - 因为它，形成了一层薄而不稳定的保护膜，它会迅速烧毁。 如果内燃机经常在怠速或启停模式下运行，那么最好使用密度较低的润滑液。 并且在高速下长时间运动 - 更密集。

因此，所有石油生产商都遵守他们生产的油的密度范围在 0,830 .... 0,88 kg / m³ 范围内，其中只有极端范围被认为是最高质量的。 但从 0,83 到 0,845 kg / m³ 的密度是油中酯类和 PAO 的标志。 而如果密度为0,855 ... 0,88 kg / m³，这意味着添加了过多的添加剂。

闪点

这是在某些条件下加热的发动机油蒸气与空气形成混合物的最低温度，当火焰升起时会爆炸（第一次闪光）。 在闪点，油也不会点燃。 闪点是通过在开杯或闭杯中加热发动机油来确定的。

这是机油中存在低沸点馏分的指标，它决定了组合物在与热发动机部件接触时形成积碳和烧毁的能力。 优质油应具有尽可能高的闪点。 现代发动机油的闪点超过 +200°C，通常为 +210…230°C 或更高。

倒点

摄氏温度值，当油失去其物理特性时，液体的特性，即它冻结，变得不动。 对于居住在北纬地区的驾车者以及其他经常“冷启动”内燃机的车主来说，这是一个重要参数。

虽然实际上，出于实际目的，不使用倾点的值。 为了表征油在霜冻中的运行，还有另一个概念—— 最低泵送温度，即油泵能够将油泵入系统的最低温度。 它会略高于倾点。 因此，在文档中值得注意的是最低泵送温度。

至于倾点，应该比内燃机运行的最低温度低5 ... 10度。 它可以是-50°C ... -40°C 等，具体取决于油的特定粘度。

添加剂

除了机油的这些基本特性外，您还可以找到其他关于锌、磷、硼、钙、镁、钼和其他化学元素含量的实验室测试结果。 所有这些添加剂都能改善油品的性能。 它们可以防止内燃机的划痕和磨损，还可以延长油本身的运行时间，防止其氧化或更好地保持分子间键。

硫 - 具有极压特性。 磷、氯、锌和硫——抗磨性能（加强油膜）。 硼、钼 - 减少摩擦（附加改性剂可最大限度地减少磨损、划痕和摩擦）。

但除了改进之外，它们还具有相反的特性。 也就是说，它们在内燃机中以烟灰的形式沉降或进入催化剂，并在那里积聚。 例如，对于带有 DPF、SCR 和存储转换器的柴油发动机，硫是敌人，而对于氧化转换器，敌人是磷。 但是清净剂添加剂（清净剂）Ca和Mg在燃烧过程中会形成灰烬。

请记住，油中的添加剂越少，其效果就越稳定和可预测。 因为他们会阻止对方得到一个明确平衡的结果，不能充分发挥他们的潜力，也会产生更负面的副作用。

添加剂的保护性能取决于制造方法和原材料的质量，因此它们的数量并不总是最好的保护和质量的指标。 因此，每个汽车制造商在使用特定电机时都有自己的限制。

使用寿命

在大多数汽车中，油的变化取决于汽车的里程。 但是，在罐上的某些品牌的润滑液上，会直接标明其有效期。 这是由于油在运行过程中发生的化学反应。 通常用连续运行的月数（12、24和Long Life）或公里数来表示。

机油参数表

为了信息的完整性，我们提供了几个表格，这些表格提供了有关某些发动机油参数对其他参数或外部因素的依赖性的信息。 让我们从一组符合 API 标准（API - 美国石油协会）的基础油开始。 因此，油品是根据粘度指数、硫含量和环烷烃的质量分数这三个指标来划分的。

API分类	I	II	III	IV	V
饱和烃含量，%	<90	> 90	> 90	PAO	醚类
硫含量，%	> 0,03	<0,03	<0,03
粘度指数	80 ...... 120	80 ...... 120	> 120

目前，市场上有大量的油品添加剂，这在一定程度上改变了它的特性。 例如，减少废气量和增加粘度的添加剂，清洁或延长使用寿命的减摩添加剂。 要了解它们的多样性，有必要在表格中收集有关它们的信息。

属性组	添加剂类型	任命
零件表面保护	洗涤剂（洗涤剂）	保护零件表面不形成沉积物
	分散剂	防止内燃机磨损产物的沉积和机油降解（最大限度地减少油泥的形成）
	抗磨极压	减少摩擦和磨损，防止卡住和擦伤
	防腐	防止发动机零件腐蚀
改变油的性质	减压器	降低冰点。
	粘度调节剂	扩大适用温度范围，提高粘度指数
防油	消泡剂	防止泡沫形成
	抗氧化剂	防止油氧化

改变上一节中列出的一些发动机油参数直接影响汽车内燃机的运行和状况。 这可以显示在表格中。

指数	趋势	原因	关键参数	什么影响
粘性	在增长	氧化产物	增加1,5倍	起始属性
倒点	在增长	水和氧化产物	没有	起始属性
碱性数	减少	去污剂作用	减少2倍	腐蚀和缩短零件的使用寿命
灰分	在增长	碱性添加剂	没有	沉积物的出现，零件的磨损
机械杂质	在增长	设备磨损产品	没有	沉积物的出现，零件的磨损

油品选择规则

如上所述，选择一种或另一种发动机油不仅应基于粘度读数和汽车制造商的公差。 此外，还有三个必须考虑的强制参数：

• 润滑性能；
• 机油运行条件（ICE 运行模式）；
• 内燃机的结构特点。

第一点很大程度上取决于合成油、半合成油或全矿物油的类型。 理想的是润滑液具有以下性能特征：

• 与油中不溶性元素相关的高洗涤剂分散稳定性和增溶性能。 上述特性使您可以快速轻松地清洁内燃机工作部件表面的各种污染物。 此外，多亏了它们，在拆卸过程中更容易清洁零件上的污垢。
• 能够中和酸的影响，从而防止内燃机部件过度磨损并增加其整体资源。
• 高热和热氧化性能。 它们是有效冷却活塞环和活塞所必需的。
• 低挥发性，以及低油耗的废物。
• 在任何状态下都没有形成泡沫的能力，即使是在寒冷的情况下，即使是在炎热的情况下。
• 与气体中和系统以及其他内燃机系统中使用的密封材料（通常是耐油橡胶）完全兼容。
• 在任何甚至关键条件下（在霜冻或过热期间）为内燃机部件提供高质量润滑。
• 能够毫无问题地泵送润滑系统的元件。 这不仅为内燃机元件提供了可靠的保护，而且有助于在寒冷天气下启动内燃机。
• 在长时间不工作的情况下，不会与内燃机的金属和橡胶元件发生化学反应。

列出的发动机油质量指标通常很关键，如果它们的值低于标准，那么这充满了内燃机各个部件的润滑不足，过度磨损，过热，而这通常会导致单个零件和整个内燃机的资源减少。

任何驾驶者都应定期监测曲轴箱中的机油液位及其状况，因为内燃机的正常运行直接取决于此。 至于选择，应首先根据发动机制造商的建议进行。 那么，以上关于油的物理特性和参数的信息一定会帮助您做出正确的选择。