油的粘度不僅隨著(zhù)溫度而變化，而且隨著(zhù)施加在潤滑膜上的壓力而變化。這種性質(zhì)對于摩擦學(xué)計算通常非常重要，因為可以使用不同基液的油。

粘度和剪切速率

對于含有VI改進(jìn)劑的多級機油，除溫度和壓力外，粘度還取決于剪切速率。

如果想像潤滑間隙并因此潤滑膜數千次膨脹，則直接位于不可移動(dòng)部件（例如軸瓦，缸孔）上的油粒將具有零速度。相反，應用于運動(dòng)部件的油粒將呈現該部件的速度（例如，曲軸軸承銷(xiāo)圓周速度或活塞速度）。這個(gè)過(guò)程理論上應該用速度三角形表示。

剪切速率

定義：剪切速率
剪切速率是運動(dòng)部分的速度[m / s]除以潤滑油膜厚度[m]。

剪切速率是移動(dòng)部分的速度[m / s]除以潤滑膜厚度[m]。這導致主軸承內燃機的剪切速率[s-1]和怠速時(shí)的活塞和汽缸內徑范圍約為10-5s-1，最大速度時(shí)約為10-6s-1。

潤滑油的粘度僅在溫度和壓力的影響下變化，但不受不同剪切速率的影響，被稱(chēng)為牛頓流體（油A）。這些包括沒(méi)有VI改進(jìn)劑的油。

如果粘度也取決于剪切速率，它被稱(chēng)為非牛頓或假塑性液體（油B）。這適用于所有具有VI改進(jìn)劑的多級油。

這些油的粘度在相同的溫度和壓力下降低，但根據VI改進(jìn)劑的類(lèi)型和量或多或少地增加剪切速率（高剪切→升高速度）。這也被稱(chēng)為可逆或暫時(shí)的剪切損失。

粘溫特性

HTHS粘度

SAE1，ACEA2和汽車(chē)制造商在他們的房屋標準中對機油溫度為150°C，剪切速率為106s-1的發(fā)動(dòng)機油施加最小的粘度。這是HTHS粘度（高溫高剪切）。

注意：
通過(guò)設定HTHS的極限值，它旨在確保具有VI改進(jìn)劑的多級機油即使在高油溫和高剪切速率（高速）下也能提供所需的潤滑安全性。

ACEA在1996年1月重新定義了HTHS的限值，并將其納入現行標準：

•     A1 / A5 / B1 / B5
           分鐘。2.9至最大。3.5      mPa·s（低HTHS值）

•     A2 / A3 / B2 / B3 / E2 / E3 / E4 / E5
           3.5 mPa·s（高HTHS值）

根據汽車(chē)制造商的要求，例如大眾，梅賽德斯 - 奔馳，歐寶，福特或寶馬的低或高HTHS值取決于發(fā)動(dòng)機的設計。

根據方法CEC-L-36-A-97，在旋轉粘度計中測量HTHS。


1SAE =汽車(chē)工程師
協(xié)會(huì )2ACEA = 工程師協(xié)會(huì )Europeens de l'Automobile =歐洲機動(dòng)車(chē)制造商協(xié)會(huì )

粘度等級

發(fā)動(dòng)機和汽車(chē)齒輪油按SAE等級分類(lèi)。工業(yè)油分為ISO粘度等級（VG）。

SAE等級

SAE是美國汽車(chē)工程師協(xié)會(huì )“汽車(chē)工程師協(xié)會(huì )”的縮寫(xiě)。

該系統分為幾個(gè)數字劃分的類(lèi)別：SAE粘度類(lèi)別

：

•     發(fā)動(dòng)機油0瓦至60瓦

•     傳動(dòng)油為70 W至240

每個(gè)類(lèi)別中的特征主要是在低溫（冬季冷啟動(dòng)= W）和高油溫條件下的流動(dòng)特性。對于發(fā)動(dòng)機油，極限泵送溫度和HTHS仍然是標準化參數。

注意：
區別特征主要是在低油溫和高油溫時(shí)的流動(dòng)特性。
 

符合DIN 51511標準的發(fā)動(dòng)機油SAE等級

冷態(tài)下的參考溫度取決于SAE等級，在
-5°C至-30°C 盡管在發(fā)動(dòng)機中可能出現油溫顯著(zhù)更高的情況，但熱狀態(tài)下的參考溫度為100°C。

限制設置在低溫和100°C的SAE等級除了較低的值外，還有字母“W”（如冬季）。
 

根據DIN 51512標準，汽車(chē)齒輪油的SAE等級

冷態(tài)下的參考溫度取決于SAE等級，在-12°C至-40°C之間 在這里，動(dòng)態(tài)粘度為150,000 mPa·s，實(shí)際上傾點(diǎn)可能尚未達到。

冷粘度在Brookfield旋轉粘度計中測量。具有確定的低溫行為的SAE類(lèi)別帶有后綴“W”，與機油一樣。由于在較高溫度下的最小粘度仍然是在100℃下的極限

ISO VG

國際標準化組織（ISO）制定了一個(gè)粘度等級（VG）分類(lèi)，覆蓋了40°C下的2個(gè)粘合劑等級，范圍從2mm2/ s到1500mm2/ s。這是關(guān)于從瓦斯油（柴油）到高粘度汽缸油的范圍。

與汽車(chē)潤滑油相比，這里的粘度范圍更受限制。

在40°C的參考溫度下，粘度僅為±10％。未指示粘度指數。

在相同的ISO VG下，不同油品在高溫或低溫下的粘度差異也是可能的。然而，在實(shí)踐中，這種差異是次要的，并且會(huì )是你的。U.補償±10％的容差

邊界泵送溫度

即使在非常低的起始溫度下，油仍然必須是可泵送的; 油泵必須能夠吸入并輸送。因此必須有足夠的油能夠從油池通過(guò)油濾器流到油泵; 沒(méi)有空氣可能被困住。

如果情況并非如此，則可能導致潤滑不足，從而導致嚴重的發(fā)動(dòng)機損壞。

注意：
根據粘度等級，發(fā)動(dòng)機油必須達到某些極限泵送溫度，在該溫度下油泵仍然自行運行。

相關(guān)的特性粘度是60,000mPa·s。

蒸發(fā)損失

該參數允許關(guān)于油 - z的蒸發(fā)行為的結論。B.在熱的引擎。

具有這樣的低粘度的SAE 10W油，由于其較小的分子尺寸，因此低沸點(diǎn)溫度，在高溫下（例如，250℃）的顯著(zhù)較高的蒸發(fā)損失為顯著(zhù)較大分子較高沸點(diǎn)的SAE 50油的集合。

ACEA將蒸發(fā)損失限制在<= 13％和<= 15％之間。

Purpoint（冷行為）

用傾點(diǎn)來(lái)描述潤滑油的冷行為。傾點(diǎn)與之前使用的傾點(diǎn)非常相似，并提供了達到屈服點(diǎn)的提示。脫蠟后，基礎油的傾點(diǎn)為約-9℃至約-15℃ 

注意：
傾點(diǎn)描述了潤滑油的冷態(tài)行為。它也提供了達到屈服點(diǎn)的線(xiàn)索。

通過(guò)添加稱(chēng)為“傾點(diǎn)抑制劑”的所謂流動(dòng)改進(jìn)劑可獲得更低的值。這些旨在防止小石蠟晶體一起生長(cháng)成較大的石蠟晶體，從而使油保持較長(cháng)的流動(dòng)性。

閃點(diǎn)

閃點(diǎn)標志著(zhù)首次成為易燃蒸氣 - 空氣混合物來(lái)源的任何油（和其他碳氫化合物）的最低溫度。

注：
閃點(diǎn)取決于分子大小或分子量，因此取決于粘度。

潤滑技術(shù)中，閃點(diǎn)是無(wú)關(guān)緊要的。出于安全原因，對于VbF / TRbF超過(guò)100°C的閃點(diǎn)，GGVS超過(guò)61°C和GefStoffV超過(guò)55°C，沒(méi)有特別規定。

例外：地下采礦。

密度

密度主要取決于

•          分子大小或分子量

•          也來(lái)自分子結構。

這是機器設計師在滑動(dòng)軸承計算中的一個(gè)特點(diǎn)。在實(shí)際操作中，高密度意味著(zhù)性能的損失。

摩擦，磨損，潤滑

定義

工業(yè)中的潤滑是應用潤滑劑以減少摩擦并減少或防止磨損。

為了更好地理解，有必要首先考慮摩擦。

沒(méi)有摩擦，我們星球上的生命將是不可想象的。
我們在行走時(shí)（鞋與地面之間），駕駛時(shí)（輪胎與道路之間），車(chē)輛中的聯(lián)軸器，接通同步器環(huán)時(shí)使用它們。在這里，摩擦是正常功能的先決條件。

但也有些情況下，我們盡量保持它們盡可能小。當滑雪z。B.通過(guò)某些涂層材料改善滑雪板的滑動(dòng)性能。在氣墊船中，車(chē)輛下方會(huì )產(chǎn)生氣墊，以便盡可能減少向前移動(dòng)的能量，或者移動(dòng)試圖降低摩擦力的機柜時(shí)。B.用肥皂潤滑。

例如摩擦：輪胎
其中，輪胎的任務(wù)是將加速，減速（剎車(chē)）和轉彎力傳遞到汽車(chē)的道路上。這種效果越好，道路越干燥，摩擦越高。盡管如此，當急劇加速或急剎車(chē)時(shí)，以及在急轉彎時(shí)，輪胎可能會(huì )發(fā)出吱吱聲; 在這里，干摩擦不再足以傳遞動(dòng)力，輪胎“擦除”。高輪胎磨損和道路磨損（車(chē)轍）是結果。

在潮濕的道路上 - 在這里，濕氣起著(zhù)潤滑油膜的作用 - 啟動(dòng)時(shí)車(chē)輪通過(guò)速度更快，制動(dòng)距離更長(cháng)，并且使車(chē)輛在曲線(xiàn)上而不是在干燥路面上折斷。這種情況可以稱(chēng)為混合摩擦。

摩擦和潤滑：滑水
輪胎和道路之間的完全流體摩擦導致滑水。在這里，在車(chē)輪前方80至100公里/小時(shí)的潮濕道路上，楔形件（潤滑膜形式）在其上“浮動(dòng)”。加速，制動(dòng)和轉彎力量的傳輸不再可能，車(chē)輛失控失控。然而，后一種現象可能導致汽車(chē)和乘員在輪胎和道路相互作用中產(chǎn)生最壞的后果，這是機器每個(gè)潤滑點(diǎn)的理想狀態(tài)。

發(fā)動(dòng)機潤滑
它在發(fā)動(dòng)機中的外觀(guān)如何？在顯微鏡下，即使是最細的機加工金屬表面（軸承殼，軸，缸孔，活塞，活塞環(huán)，齒面）也顯示為山脈。兩個(gè)滑動(dòng)配合件都有可能被抓住的粗糙度峰值。

為了說(shuō)明原理，為了清楚起見(jiàn)，在三種類(lèi)型的摩擦下面。

類(lèi)型摩擦

干摩擦

在這里，金屬表面無(wú)需直接相互摩擦潤滑油膜。摩擦阻力和磨損很高。當地可能會(huì )出現非常高的溫度，導致接觸部件被卡住并被破壞。只有在極端情況下，這種摩擦狀態(tài)才能在潤滑機器中使用。B.如果潤滑油供給摩擦點(diǎn)組失敗。

干摩擦

混合摩擦

金屬表面之間沒(méi)有相干潤滑膜，各個(gè)粗糙度峰值可以相互接觸。啟動(dòng)和停止時(shí)，此情況始終通過(guò)滑動(dòng)軸承傳遞。

發(fā)動(dòng)機在活塞環(huán)與缸膛之間的上下死點(diǎn)范圍內，閥門(mén)控制范圍內，凸輪與挺桿上，閥導向裝置上以及齒面上的所有機器上均存在恒定的低混合摩擦。因此，潤滑劑必須能夠在滑動(dòng)配合件的表面上形成添加劑保護層和反應層，從而使摩擦和磨損最小化。

混合摩擦

流體摩擦

兩個(gè)金屬表面完全被潤滑膜分開(kāi)，摩擦（功率損失）低，磨損為零。這是理想的狀況。必須滿(mǎn)足以下條件才能形成完美穩定的液膜：

•          變窄的潤滑間隙，

•          足夠的滑動(dòng)速度，

•          足夠的潤滑劑粘度

這會(huì )產(chǎn)生1000 bar甚至更高的潤滑層壓力（流體動(dòng)壓）。油泵產(chǎn)生的油壓高達6巴僅為純輸送壓力，與潤滑膜的承載能力無(wú)關(guān)。
 

流體摩擦