含聚合物油剪切安定性測定儀工作原理

閱讀：154 發布時間：2026-6-30

一、測試目的

潤滑油中添加的高分子粘度指數改進劑，在發動機高壓、高速剪切工況下會發生分子鏈斷裂，導致油品粘度下降。本儀器通過超聲波高頻強剪切模擬發動機剪切工況，對油樣做規定時長剪切處理，對比剪切前后運動粘度，計算粘度下降率，以此評價潤滑油的剪切安定性能。

聚能頭在油液中高頻往復振動時，會在液體內部周期性產生負壓、高壓：

負壓階段：油液內部瞬間形成大量微小真空空泡；
高壓階段：空泡瞬間極速破裂、崩塌，產生局部高壓沖擊波、微射流；
大量空泡連續爆裂產生強的水力剪切力，高強度拉扯、斷裂潤滑油里的高分子聚合物長分子鏈，精準模擬發動機軸承、齒輪處的強剪切破壞效果。

油品粘度對溫度高度敏感，儀器采用PID 閉環控溫 + 循環水冷系統：

初始粘度檢測
取待測潤滑油，在標準溫度下測試初始運動粘度并記錄。
恒溫預處理
油樣裝入玻璃試樣缸，設備自動升降將聚能頭浸入油液，PID 水浴將試樣穩定控制在標準試驗溫度。
定時超聲波剪切
設定標準剪切時長，高頻超聲波啟動，依靠液體空化效應持續對油內高分子聚合物進行強剪切，模擬實際服役剪切破壞；水冷系統全程帶走振動熱能，恒溫維持試驗條件。
剪切后粘度復測
剪切結束，冷卻油樣至規定溫度，再次測試運動粘度。
剪切安定性計算
粘度下降率=（剪切前粘度-剪切后粘度)/剪切前粘度*100%
粘度下降率越小，代表潤滑油內高分子越不容易被剪斷，油品剪切安定性越優異。

該方法采用超聲波空化等效剪切，通過固定超聲功率、恒定溫度、標準剪切時間，實現實驗室標準化模擬內燃機動態剪切工況，替代大量實機臺架試驗，通過粘度衰減幅度評價粘度改進劑的抗剪切能力，用于內燃機油、液壓油等含聚合物潤滑油的質量判定與配方研發篩選。