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高黏度机油就是对发动机好?0W20机油就不靠谱吗?错!

2024-07-03 19:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

最近我在知乎上收到一个问题的邀请,感觉自己还是能去回答,而且也比较具有代表性,所以在这里和大家分享一下。

1.高黏度机油比低粘度机油对引擎保护能力更加出色?

通常对于喜欢暴力驾驶的,网络上一致的推荐是更高黏度的机油。他们宣称,更高黏度的机油能够形成更厚的油膜,能够在严苛条件下对发动机更为出色的保护。例如我的丰田锐志(5GR发动机,V6自然吸气),在使用手册上,厂家推荐的是0W20机油,其次是5W20,然后是5W30;而0W40则是不推荐的。而目前,越来越多的日系厂商开始推荐使用低黏度机油。与此同时,许多车主都有或多或少的担忧。于是,有一部分人在厂家推荐0W20的情况下选择了5W30甚至0W40。请问:在经常4000转以上的暴力驾驶情况下,0W20机油究竟能否完好的保护引擎?

2.不要简单地用nWm的标号来判断机油粘度!

 

这张图讨论的是在-35℃下机油的流动性,大家都知道低温下机油不能太过粘稠,所以到底是0Wm还是5Wm,或者是更高的标号,从上图就可以看出结果,这里就不赘述了。

而在高温下我们要关注机油在100运动粘度和150高温高剪切动态粘度。因为这两个指标才是决定机油是否能在汽车在高转速下对发动机起到最好的保护。

 

此话怎么讲?先看润滑的部位和原理

 

由于发动机内部需要润滑的部位很多,而且各部位的环境有所不同,所需润滑性能也不同。加上车用润滑油需要在寒冷和酷热的较大温差范围内都能应付各种苛刻的环境条件,因此对机油在各种环境下的润滑性能都提出了更高要求。

所以机油制造商为了提升机油配方在应对各种摩擦情形下的性能,通常会采取多种国际标准测试方法,取得一些典型情形下的具体性能参数值,来衡量机油在各种摩擦副中的润滑表现和性能衰减速度。这些常用的性能指标包括有:粘度指数、40℃动态粘度、100℃动态粘度、150℃高温高剪切动态粘度、表观粘度、倾点、诺亚克法热蒸发损失、总碱值等。

所以回答题主所提及的油膜也好,机油黏度也好,还有暴力驾驶也好,这些都是要去关注的100动态粘度、150高温高剪切动态粘度这两个高温下机油的粘度。

3.机油粘度和高温之间到底什么关系?

机油粘度是衡量机油在各种状态下的流动性的最主要性能指标。也就是大家通常说的“够不够滑”。机油粘度越低(手感更稀”),表示机油的油膜更薄,流动性更好;但是在高温高压下对抗剪切的能力更弱。反之,机油粘度越高(手感更“稠”),则表示机油的油膜更厚,流动性随之减弱,但是在高温高压下的抗剪切性能更好,在较大压力下能帮助摩擦副抵抗磨损。接下来正式开讲两个重要指数。

4.什么是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。下图为一般发动机暖机状态曲轴箱内各摩擦副的工况。

从上图我们得知,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?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。

 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。此粘度指标的冠军得主是美国拓克石油公司的SR1系列5W20款机油,以7.37cst的好成绩遥遥领先于排名第二的魔特公司大名鼎鼎300V高转系列0W20的8.00cst。制造商宣称其配方为合成基础油和TORCO专利第二代MPZ组合。下图为全部在售款型中录得100℃运动粘度数据中最低粘度的6款机油。

 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。下面我们来看另一项非常重要的机油性能指标。

5.什么是150℃高温高速剪切动力粘度

150℃高温高速剪切动力粘度可以表达机油在曲轴颈、凸轮轴等润滑关键部位暖机状态的润滑性能。相对于100℃高温低速剪切的运动粘度,高温高剪切粘度更能准确的表达曲轴箱内关键润滑机件的润滑效果是否理想。不过,35个制造商中只有11个在其官方网站上公布了此参数,而且款型占比不到全部在售的500多款的两成。这和大部分制造商都愿意公布100℃高温低剪粘度和40℃的低温低剪粘度的情况形成了鲜明的对比。(公布的厂商有:壳牌,昆仑机油,力魔,红线,嘉实多,美孚,Torca,76机油等)

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。

6.总结

综合题主描述的驾驶习惯以及使用手册上的推荐,个人推荐使用SAE30的机油,这是比较保险的选择。但是在0W20机油越来越受到主机厂推崇的今天,发动机技术将越来越朝着SAE20的方向发展,在不久的将来,SAE20会成为节能环保的新趋势。



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