一直以來，單級機油、SAE 15W-40機油以及其他粘度更高的復(fù)級機油占全球重負(fù)荷柴油發(fā)動機油的比例高于80%。克萊恩公司認(rèn)為這種情況在短期內(nèi)不會改變。當(dāng)然，變化還是有的。API重負(fù)荷柴油機潤滑油新標(biāo)準(zhǔn)FA-4即將推行，CK-4和FA-4標(biāo)準(zhǔn)將于2016年12月開始許可。

　　克萊恩分析了直到2025年重負(fù)荷機油的市場走向，以及列舉了未來市場傾向APIⅢ類和Ⅳ類基礎(chǔ)油的可能性的數(shù)據(jù)，這都證實了人們對這些新型機油的觀望?？巳R恩肯定地表示這兩類超高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的需求量會有稍有增長，但是目前增幅僅在1%到6%之間。

　　有趣的是，對于目前美國主要的重負(fù)荷機油——15W-XX機油（主要是15W-40），克萊恩預(yù)測在未來十年內(nèi)全球的需求量保持不變。美國的市場情況是不是全球走向的縮影？我們還需拭目以待。

　　為什么說法存在差異？

　　與粘度等級偏移和基礎(chǔ)油分類問題不同的是，對于建立新標(biāo)準(zhǔn)的需求性，OEM廠商在公開會議上和業(yè)界內(nèi)發(fā)表的說法存在一些差異。第二十屆ICIS世界基礎(chǔ)油和潤滑油會議上，沃爾沃的安德斯?佩特森博士就制備較低粘度的高效重負(fù)荷機油的優(yōu)劣發(fā)表了比較全面的看法。他的主要思想是，較低粘度機油的成膜厚度會引發(fā)耐用性問題等等都屬于感知風(fēng)險，而感知風(fēng)險是可以人為控制的。

　　較低粘度的機油確實高效，比如說高溫高剪切粘度較低的SAE 5W-30機油在150℃下的粘度范圍為2.9到3.2 mPa?s。在歐洲，低粘度機油更有吸引力，一些歐洲的OEM廠商甚至將他們自己研發(fā)出來的機油列入ACEA標(biāo)準(zhǔn)潤滑油的E系列，他們把制備出來的5W-30機油作為初裝油。

　　從此事看來，歐洲廠商必然對低粘度機油充滿信心，因為他們直到現(xiàn)在仍然將這類機油作為具有產(chǎn)品質(zhì)量保證的發(fā)動機的初裝油。雖然制備5W-30機油是為了得到重負(fù)荷和長換油周期機油，但其實它們還不是完美的高效機油，因為其高溫高剪切粘度高于3.5mPa?s，它們?nèi)匀粚儆贏CEA E4機油。

　　實際上，目前所有ACEA E系列機油都在遭遇這種情況。據(jù)說歐洲的代工廠商正在研發(fā)一種號稱ACEA F系列的機油以在2016年之后投入使用，它能達到真正的高效和具備較低的高溫高剪切粘度，但是目前還處于討論階段。

　　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(biāo)準(zhǔn)，對于重負(fù)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完全高溫狀態(tài)。這意味著W指標(biāo)，或者叫低溫啟動的粘度指標(biāo)，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最低。

　　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(biāo)準(zhǔn)的前提下將粘度改進劑的添加量降至最低。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(dāng)中，美國具有最大的重負(fù)荷潤滑油市場，該市場由車主和經(jīng)銷商構(gòu)成。準(zhǔn)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(rèn)為經(jīng)典的15W-40復(fù)級機油能夠給發(fā)動機帶來全方位的保護。

　　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?jǐn)?shù)表示的話，結(jié)果完全重合。這表明了Ⅲ類基礎(chǔ)油具有較為優(yōu)越的粘度指數(shù)，當(dāng)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(fù)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)損失測定法中的最大質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)為15%，但是其他等級的機油卻只有13%。該值應(yīng)當(dāng)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(biāo)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最大質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)為13%這個標(biāo)準(zhǔn)。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，采用最大質(zhì)量損失分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)，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。

　　就諾亞克最大質(zhì)量損失分?jǐn)?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(fù)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?jǐn)?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。

作者：佚名　來源：中國潤滑油信息網(wǎng)