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机油专家 >  机油剪切的作用

发表于 2010-03-08 14:31    IP属地:浙江

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机油剪切的作用
机油是如何在发动机中失去它的粘度的?
剪切稳定性是衡量机油在操作过程中失去粘度的总量。机油在发动机里的某些地方经受高压,例如机油泵,凸轮轴,活塞环,和随时挤出油膜的任何两个紧密配合表面区域。大多数多级机油含有一种特殊添加剂,叫做粘度指数改进剂,由巨大的粘度控制分子组成的。当机油通过发动机,随着时间的过去,这些分子永久地被剪切或者扯裂,引起这种添加剂失去它的粘度分布优势,这样就减弱了机油维持较高粘度的能力。
合成油不太依赖粘度指数改进剂,所以粘度损失比较小。
剪切稳定性是通过使用ASTM D445和D5275来测量的。首先,机油的粘度被测量,然后机油暴露在严重的煎切条件下,重复通过一个特殊尺寸的高压柴油喷射管。当机油被剪切后,它的粘度被重新测量。粘度损失的百分比由比较第二次测量得到的粘度和初始的粘度得出。
虽然没有标准规定机油的剪切稳定性,更低的百分数意味着机油具有更高的煎切稳定性,在操作过程中更加能维持它的粘度。
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发表于 2010-03-08 14:32    IP属地:浙江

凸轮挤压挺杆引起油膜被剪切。



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发表于 2010-03-08 14:33    IP属地:浙江

下面,机油随时从活塞环被剪切或者被挤出,而且当活塞下压的时候,它把在连杆上端轴承处的油膜挤出,致使轴承之间相互刮擦或者磨损。



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发表于 2010-03-08 14:35    IP属地:浙江

所以长期来看,这种剪切对机油和发动机有什么影响?
当油膜被剪切或者挤出,你的发动机的保护就依赖边界润滑添加剂了。

机油有三种状态的润滑,液体、混合膜、边界润滑。最好的是液体,一种流体把两个紧密配合的表面分开。
当一段时间的剪切后,机油失去了保持和以前同样流量的能力,因为VI改进剂变质,引起机油变稀。
一旦这事情发生,就只有更少的油膜强度在两个精密配合的表面,没有了更多对机油的剪切,那么将产生更多的热量来攻击基础油,机油开始变厚因为过多的热量和变质VI改进剂变成了污染物,这些污染物在机油中,使机油变厚,而且如果不在合理的时间内更换机油,最后形成油泥。

很多人相信全合成油可以比矿物油提供更加好的保护。让我们看看这种情况。
如果你有10W30的矿物油,意味着基础油在100度时测得的流量是9.30-12.49Cst.
如果你有10W30的合成油,意味着基础油在100度时测得的流量也是9.30-12.49Cst.
明白吗,所以我们知道,两种油有着一样的流动性。
你的发动机现在有其中一种油,你发动汽车,出发。
机油在活塞连杆上端轴承处,是吗?(最好说是)
但是象上面所演示的那样当活塞下压曲轴时,它随时剪切或者挤出机油。
所以,如果两种油在同样速度下有同样的流量,那么那一种会待的时间长一点保护的更加好一点呢?
基本原理是,当压力被作用,某些东西必须给予,是吗?
所以,当机油将要被挤出,在什么速度?大概同样的速度,因为它们测量得到的是相同的因而是一样的。
恩,OK,不相信那些发生的事情?看看开了3万英里的活塞连杆上端轴承。好象告诉我们一个故事。




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发表于 2010-03-08 14:36    IP属地:浙江

下面是3万英里后的轴承底部



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发表于 2010-03-08 14:37    IP属地:浙江

有点清楚了!
这显示了当你的火花塞引起的爆炸迫使活塞向下运动产生的巨大压力作用于活塞连杆上端轴承,活塞连杆上端轴承作用于曲轴,使得发动机运转。
现在,当活塞在上行过程中,别的活塞正在压迫曲轴,所以在活塞连杆下端轴承是没有实际的压力来煎切或者挤出机油的,所以那里几乎没有磨损。

当液体油膜被剪切,什么会保护你的发动机呢?
当基础油被剪切或者挤出,最后一道防线是在添加剂组成的边界膜。这个添加剂通常有高强度的抗剪切能力,所以它帮助减少磨损。
行啦,这里有摘录,在96年,润滑油工业从API SH改成了SJ级别,减少了边界润滑添加剂,以保护汽车的三元催化。
为什么?似乎厂家和润滑油专家在担心标准的抗磨添加剂导致三元催化器污染,所以他们减少了抗磨添加剂以保护三元。Hmm, 猜猜,当他们推荐新的SL GF-3机油时,
他们保持一样。OK,还是没有脱离困境,现在,新GF-4标准在计划中,希望下一年4月推出。猜猜他们将要做什么?YEP,再次减少现在的抗磨添加剂。

令人感兴趣的是越来越多的机油厂商推出里面含有高级别的抗磨添加剂的高里程机油。引人注目的是,他们不是API认证的,和发动机保修有冲突。
还记得所有添加剂公司都出售神油?其中的一些,无非是添加边界润滑添加剂到现成的油中。问题是,太多的好东西可以引起当初的机油混合过度,所以许多时候,机油中的清洁剂不能够做好他们的工作,
和与发动机产生的酸的对抗,然而机油氧化加快,开始变质,长效换油周期成了问题,更加不用提发动机的保修了。
猜猜什么是一种好的赛车油该有的?更高水平的抗磨和更少的清洁剂。因为他们不会用赛车油去到处跑,不担心换油,他们频繁换油。

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发表于 2010-03-08 14:39    IP属地:浙江

为了模拟各种油的剪切效果,我使用一个老式的蛇油添加剂销售员的机器,叫做Timken机。这种机器只被添加剂公司使用。我没有看到任何机油厂商(除了一个)
会使用这种机器来演示他们的机油在这台机器上会如何表现。
Timken机




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发表于 2010-03-08 14:43    IP属地:浙江

这台机器会给你一个想法就是机油在剪切条件下将会如何反应。边界润滑不是机油仅有的一种重要特征,但是不应该被忽略。当然,我有些人坚持认为这不是一项合理的测试。好,我只能同意。
我们在谈论基本测试,你可以把手放上去,感觉一下。这台机器对你来说是一个很伟大的方法来玩机油和润滑脂,来看边界润滑是如何影响磨损的,是什么导致任何一款机油的油膜破裂。

后面的基本规律是这是一个旋转的轴承比赛,就象发动机那种曲轴。



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发表于 2010-03-08 14:46    IP属地:浙江

为了模拟,你可以把测试用的机油倒到这个油盘里,开机,然后施加压力到压力杆直到把液体压出来,停止机器旋转。




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发表于 2010-03-08 14:47    IP属地:浙江

这儿是你将会看到的,当轴承被抽出来,看到有些油实际是如何那么容易被轴承剪切掉,而其他的有更高水平的边界润滑给出更少的磨损,在某些情况下,不能被控制杆停止。






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