自從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了多級油后，人們發(fā)現(xiàn)粘度不但與物質(zhì)有關(guān)，還會隨剪切速度而變，呈現(xiàn)非牛頓流體的性質(zhì)。它在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上粘度與溫度關(guān)系并非直線關(guān)系，而是一條彎曲線，因而無法采用外推法測其粘度。

　　從1957年開始，美國材料試驗(yàn)協(xié)會ASTM對實(shí)驗(yàn)室低溫粘度測定法進(jìn)行大量的研究工作。根據(jù)其所得的粘度與發(fā)動機(jī)粘度對比的結(jié)果，認(rèn)為一種被稱作冷啟動模擬機(jī)（簡稱CCS）的測試方法精密度最好，與發(fā)動機(jī)粘度也最接近，而低溫啟動模擬試驗(yàn)是以CRC<6>在1961～1963年發(fā)動機(jī)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的<7>，在1967年被SAE所接受。美國ASTM已將CCS規(guī)定為測定發(fā)動機(jī)油低溫粘度的方法ASTM5293<8>。我國也參照采用該方法制訂了發(fā)動機(jī)油表觀粘度測定法GB/T6538冷啟動模擬機(jī)法。

　　該方法適用于實(shí)驗(yàn)室測定發(fā)動機(jī)油在高剪切速率下，-30℃至-5℃的低溫表觀粘度，所得結(jié)果與發(fā)動機(jī)油的啟動性能有關(guān)<9>。

　　發(fā)動機(jī)油低溫粘度測定原理：將油樣加到轉(zhuǎn)子與定子之間，用直流電動機(jī)，驅(qū)動一個緊密裝在定子里的轉(zhuǎn)子，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)定子的制冷劑流量來維持試驗(yàn)溫度，并在靠近定子內(nèi)壁處測量試驗(yàn)溫度。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是粘度的函數(shù)，由標(biāo)準(zhǔn)曲線測得的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來確定油樣的粘度。低溫粘度和轉(zhuǎn)速的關(guān)系可以用下列方程來表示：η=b0/N+b1+b2N式中：η?低溫粘度；b0、b1、b2?至少用三個校準(zhǔn)標(biāo)樣測得的常數(shù)；N?觀察到的速度計(jì)讀數(shù)。

　　目前我們國家汽油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)（GB11121-2006）<10>和柴油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)（GB11122-2006）粘度等級是采用SAEJ300的規(guī)定確定了CCS性能的規(guī)格要求，但CC、CD、SE、SF的CCS還是按照SAEJ300-87規(guī)格的要求。在1999年6月，LTEP發(fā)機(jī)動組公布了新的結(jié)果與結(jié)論<11>，成為SAEJ300DEC99低溫部分的修訂基礎(chǔ)，CCS的測量溫度下降5℃后，更接近現(xiàn)代發(fā)動機(jī)可啟動的溫度，并在2001年6月成為強(qiáng)制性要求。在新舊SAEJ300規(guī)定上，對于我們研究不同基礎(chǔ)油生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)油CCS性能的變化規(guī)律的方法是完全一樣。SAEJ300新舊規(guī)格的測試溫度和表觀粘度指標(biāo)的具體差別。

　　不同基礎(chǔ)油CCS性能的變化趨向不同種類的基礎(chǔ)油生產(chǎn)多級內(nèi)燃機(jī)油對CCS性能有不同的變化，由于潤滑油茂名分公司采用的基礎(chǔ)油變化頻繁，目前潤滑油茂名分公司經(jīng)常使用的一類基礎(chǔ)油有大慶、白虎、阿曼、布倫特、阮東、潿洲等，同時(shí)還使用一些加氫Ⅱ、Ⅲ類的基礎(chǔ)油。不同種類的基礎(chǔ)油生產(chǎn)一個牌號內(nèi)燃機(jī)油時(shí)CCS性能的變化情況，在1996年考察不同基礎(chǔ)油，并控制相同的100℃運(yùn)動粘度時(shí)生產(chǎn)SE/CC15W-40油品，配方：基礎(chǔ)油+T612+（6.2%）功能劑Q，評價(jià)油品的CCS性能，結(jié)果見。

　　不同基礎(chǔ)油在溫度相同的條件下CCS性能對比情況為了更加明顯區(qū)別不同基礎(chǔ)油100℃運(yùn)動粘度與CCS性能變化情況，我們根據(jù)以上所確定的基礎(chǔ)油100℃運(yùn)動粘度與CCS性能變化關(guān)系，按照不同的溫度條件進(jìn)行分類，將所有不同基礎(chǔ)油100℃運(yùn)動粘度與CCS變化曲線放在同一個圖上進(jìn)行比較，這樣我們就很直觀可以看出不同基礎(chǔ)油CCS性能的表現(xiàn)情況。（1）不同基礎(chǔ)油CCS（-15℃）的變化情況的比較。（2）不同基礎(chǔ)油CCS（-20℃）的變化情況的比較。

　　內(nèi)燃機(jī)油生產(chǎn)過程中CCS的調(diào)節(jié)方法在生產(chǎn)多級內(nèi)燃機(jī)油的過程中，要滿足油品的CCS性能合格是很容易的，只要降低基礎(chǔ)油的粘度和提高粘度指數(shù)改進(jìn)劑的加入后就能夠解決。但是粘度指數(shù)改進(jìn)劑的加入量超出一定比例時(shí)油的剪切性能就會下降，影響油品的使用性能，因此從生產(chǎn)成本和油品的使用質(zhì)量方面考慮，應(yīng)該在保證CCS質(zhì)量指標(biāo)合格的同時(shí)盡可能提高基礎(chǔ)粘度和減少粘度指數(shù)改進(jìn)劑的加入量。

　　結(jié)論（1）相同種類基礎(chǔ)油的CCS性能的大小是取決于基礎(chǔ)油運(yùn)動粘度和測量溫度，基礎(chǔ)油運(yùn)動粘度越大，測量溫度越低時(shí)其CCS測量值就越大；在相同運(yùn)動粘度的條件下，不同種類基礎(chǔ)油的CCS性能存在相當(dāng)大的差異；（2）通過應(yīng)用數(shù)學(xué)的回歸方法，推倒出不同基礎(chǔ)油在不同溫度條件100℃運(yùn)動粘度和CCS的變化曲線，并總結(jié)出隨著基礎(chǔ)油粘度的提高，相同劑量的功能劑對CCS的增加值的比例關(guān)系F2（x）；（3）在相同溫度的條件下將不同種類基礎(chǔ)油的CCS性能變化規(guī)律進(jìn)行比較，就能夠掌握哪些種類的基礎(chǔ)油更合適生產(chǎn)多級內(nèi)燃機(jī)油；（4）可以通過控制不同種類基礎(chǔ)油的100℃運(yùn)動粘度來保證生產(chǎn)的產(chǎn)品其CCS質(zhì)量指標(biāo)在預(yù)定的范圍之內(nèi)；（5）利用基礎(chǔ)油CCS性能的變化曲線來調(diào)整內(nèi)燃機(jī)油的低溫啟動性能是一種有效的參考方法。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)