由于组成成分不同,不同机油在特定工作温度下展现的流体力学行为存在显著性差异,主要体现在机油粘度上的变化,这也是判断机油性能的关键参数之一。
当汽车刚启动时,发动机和机油处于较低温度水平,此时机油粘度较高且均沉积在发动机底部,而改良后的机油可在低温时就具备低粘度的特性,从而具有流动性高的特点,可快速在各润滑部位形成油膜保护,从而减少冷启动时发动机内部摩擦损耗。因此低温场景下机油的粘度水平对发动机的保护十分重要,尤其是在冬季比较寒冷的北方地区,需要选择低温粘度较低的机油或者提高怠速升温机油,以确保低温下引擎启动顺畅。
当汽车正常行驶一段时间后,通过内置冷却系统的调节,暖机工况下曲轴箱内的机油温度设计在100℃附近(部分德系发动机温度较高,达120℃左右),因此100℃的机油粘度显然是机油润滑性能的核心指标,此时常规机油粘度可达到10 cP左右,但由于发动机内部各部件的间隙不同,此温度下粘度低或过稀的机油虽有更好的流通性和省油能力,但形成的油膜厚度也会变薄,对于部分间隙较小的发动机易出现磨损。
由于发动机在工作时并非所有部件都处于100℃左右的恒温状态,其内部的曲轴颈、凸轮轴等润滑关键部位在激烈驾驶时可达到150℃的高温工况,因此高温场景下机油的流体力学特点也很关键,充分润滑才能保证发动机安全工作。
在评价机油性能指标时常会考虑到极端的使用场景,由于机油在实际使用时存在蒸发损失现象,因此会测量油温由常温升至248-249℃时机油损失的百分比,从而判断机油的蒸发值和使用寿命。同时,当汽车冷却系统失效时,过高的机油温度会导致粘度低于安全值2.6cP,导致产生的油膜过薄,严重时会导致发动机爆缸,因此极端高温条件下机油粘度越高安全性越强。
综上所述,机油的运动粘度值在不同温度场景下的表现是评价其综合性能的重要参数,因此在机油生产的性能验证过程中,需要设计多个温控条件下的粘度测试,温度范围可达-20-250℃。
新芝生物深耕温控领域多年,设备型号包括工艺流程控温系统、落地恒温冷却循环器、桌面恒温槽等大中小各个型号,其中工艺流程控温系统在不需要加压的情况下就可以实现-80℃~300℃连续控温;采用全密闭管道式设计,降低导热液需求量的同时,提高系统的热量利用率,达到快速升降温度。膨胀容器中的导热介质不参与循环,可以降低导热介质在运行中吸收水分和挥发的风险。
因此,在机油性能测试时,新芝设备可协助客户更好的搭建测试场景,提供稳定、多元的温度条件,为测试人员提供安全、可靠、可控的操作体验。
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新芝生物是知名的生命科学仪器提供商,也是国内超声波技术应用探索的先行者。公司在超声波细胞粉碎,萃取,分散,除垢、高压均质及超低温、冷冻干燥、基因细胞重组等技术领域积累了丰厚的经验,并研发了包括超声波破碎仪器、冷冻干燥设备、分子生物学仪器、实验室洁净设备、工业防垢除垢设备等产品,致力于为客户提供先进的仪器设备和行业解决方案。