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潤滑油高溫高剪切粘度的重要性
高溫高剪切粘度被視為衡量燃油經(jīng)濟性的標準，對于重負荷機油尤甚，大型發(fā)動機在長途車途中大部分時間都處于*高溫狀態(tài)。這意味著W指標，或者叫低溫啟動的粘度指標，在發(fā)動機啟動和預(yù)熱時對機油的經(jīng)濟性僅僅起到了次要的作用。大型發(fā)動機的大多粘度損失來自于流體動力潤滑損失，這是因為它們的主軸承、活塞以及缸套面積比較大。因此，高溫高剪切粘度是燃油經(jīng)濟性的決定性因素。摩擦改進劑固然可以使用，然而它在大型發(fā)動機中很可能受限，因為邊界潤滑損失僅占剪切能量損失的小部分，但摩擦改進劑在邊界潤滑狀態(tài)下卻十分活潑。
如何解決各種擺在面前的問題？我們可以使用天然高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油，這種基礎(chǔ)油具有良好的剪切穩(wěn)定性，并且可以將高新聚合物的添加量降至。
這意味著為了得到具有成本效益的產(chǎn)品，我們需要投入更多的APIⅢ類，甚至是Ⅱ+類基礎(chǔ)油。相比于APIⅡ類基礎(chǔ)油，這兩類基礎(chǔ)油能夠?qū)Ξa(chǎn)品的粘度指數(shù)做出更大的貢獻，同時在達到目的SAE標準的前提下將粘度改進劑的添加量降至。此外，與APIⅡ類基礎(chǔ)油，甚至是Ⅱ+類基礎(chǔ)油相比，Ⅲ類基礎(chǔ)油能夠延長換油期，這是因為它對添加劑具有良好的感受性，尤其是抗氧劑。
在發(fā)達國家當中，美國具有的重負荷潤滑油市場，該市場由車主和經(jīng)銷商構(gòu)成。準確地說，這些潤滑油消費者的首要需求是發(fā)動機的可靠性和使用時間。長此以往，這造成了“粘的是好的”說法的誕生，同時人們也認為經(jīng)典的15W-40復(fù)級機油能夠給發(fā)動機帶來的保護。
讓我們重新回到關(guān)于天然高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的觀點中去，分析一下其中的涵義。Ⅱ類15W-40機油在100℃下基礎(chǔ)油粘度約為6.6厘斯。類似的Ⅲ類5W-30機油在同樣溫度下基礎(chǔ)油粘度約為5.6厘斯。
在150℃的高溫高剪切狀態(tài)下，對粘度指數(shù)常見的和質(zhì)量相同的Ⅱ類和Ⅲ類基礎(chǔ)油進行測試，其基礎(chǔ)油粘度分別為2.8厘斯和2.6厘斯。這兩個粘度值非常接近，用百分數(shù)表示的話，結(jié)果*重合。這表明了Ⅲ類基礎(chǔ)油具有較為*的粘度指數(shù)，當發(fā)動機處于艱難的工況時，它能夠縮小基礎(chǔ)油粘度的差距。
關(guān)于使用天然高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的討論，縮小差距這一項可謂是討論的根本之一。
簡單地說，基礎(chǔ)油的粘度會一直存在，但是粘度改進劑的作用卻是暫時的，它取決于使用過程中的聚合物的剪切穩(wěn)定性指數(shù)和可逆的剪切稀化程度。因此，增稠劑并不是越多越好，除非，基礎(chǔ)油本身就具有增稠性能。
保持燃油經(jīng)濟性
如果我們重視重負荷機油的燃油經(jīng)濟性，我們也會把它考慮在內(nèi)。目前，API CJ-4 10W-30機油在諾亞克蒸發(fā)損失測定法中的質(zhì)量損失分數(shù)為15%，但是其他等級的機油卻只有13%。該值應(yīng)當用來衡量基礎(chǔ)油的效果，而不應(yīng)該作為一個力求達到的目標值。
但是新型FA-4機油是個例外，其SAE 0W、5W 和10W-XX機油需要達到諾亞克質(zhì)量損失分數(shù)為13%這個標準。因此，我們需要餾程范圍較大的超高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油。對FA-4機油來說，采用質(zhì)量損失分數(shù)較低的Ⅲ類和Ⅲ+類高質(zhì)基礎(chǔ)油可以輕而易舉地達到這個標準，這些基礎(chǔ)油可以降低輕質(zhì)油蒸發(fā)，減少潤滑油半成品的稠化和燃油經(jīng)濟性損失。API重負荷柴油機潤滑油新標準FA-4即將推行，CK-4和FA-4標準將于2016年12月開始許可。
就諾亞克質(zhì)量損失分數(shù)為13%的0W、5W 和10W-XX CK-4和FA-4機油來看，基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)越高，成品潤滑油的粘度就越高，且越容易保持。另外，高粘度指數(shù)的基礎(chǔ)油出現(xiàn)氧化增稠的可能性較少，因為它們對抗氧劑具有良好的感受性。即使是10W-40或者15W-40機油也能從Ⅲ類基礎(chǔ)油的某些成分中獲益。
在關(guān)注FA-4機油的燃油經(jīng)濟性以及保持經(jīng)濟性的時候，我們不能放過任何一個機會來降低重負荷機油的蒸發(fā)損失。這促使我們采用蒸發(fā)質(zhì)量損失分數(shù)較小的Ⅲ類基礎(chǔ)油作為粘度改進劑濃縮劑的稀釋油，而放棄常用的Ⅰ類基礎(chǔ)油，因為該類油會限制硫含量。
