多級潤滑油

無論高温或低温，都能保持其性能的潤滑油被稱為多級潤滑油。它們通常用兩個數字來定義。無論高温還是低温，性能都有所保證。

只標有一個粘度級號或雖標有兩個粘度級號，但其差小於15的油，稱為單級油。例如；30號油、40號油等；又如20/20w油，該油同時符合20和20w粘度級號油的要求，但這兩個粘度級號之差為0，因此它不是多級油，為單級油。

多級潤滑油與單級潤滑油的區別主要在於粘温特性不同。粘温特性是潤滑油粘度隨温度變化而變化的性能，粘度特性的好壞在國際上通常用粘度指數來表示，粘度指數是與標準油粘度隨温度變化的程度比較而得出的相對數值。其值用該油品100oc和40oc粘度通過公式計算得出。粘度指數值越大，表示油的粘温性能越好。多級潤滑油粘度指數通常都在130以上，而單級潤滑油一般為75～100。

汽車發動機潤滑油工作温度範圍很寬，發動機起動時的最低油温，冬、夏季相差幾十度，起動油温與大負荷運轉時的最高油温相差更大。如果潤滑油粘度過大，流動性和泵輸送性差，將造成發動機起動困難或起動後潤滑油送到潤滑部位的時間過長，容易引起幹摩擦，加速機件的磨損。試驗表明：城市運行的汽車，發動機起動時的磨損約佔2/3。另一方面，當温度高時，潤滑油粘度過小，不利於形成流體潤滑油膜而增加摩擦和磨損，甚至造成機件擦傷、拉缸等不良影響。

多級潤滑油是在低粘度基礎油中加入粘度指數劑（或稱增粘劑）等配成的，它對解決低温起動問題、改善潤滑性能是一項重大的技術突破。因為，粘度指數劑是由一些具有抗剪切性能的線型高分子有機化合物所組成，它們溶解在潤滑油中，在高温時膨脹伸長，加大潤滑油分子之間的阻力，使潤滑油粘度不至下降太大，保持一定的粘度，形成一定厚度的油膜，起到應有的潤滑作用。而當低温時這些有機化合物捲曲縮小，懸浮在潤滑油中，潤滑油分子之間的阻力因而減小，使潤滑油粘度不致增加太多，以免引起發動機起動困難，增大磨損。

因此，多級潤滑油具有良好的粘温特性，既有利於高低温條件下的潤滑，又利於低温起動，且有良好的減摩、節能效果。國外有試驗證明，使用多級油時可比單級油降低粘性阻力20%～45%。國內試驗證明，各種粘度級號的發動機多級油比單級油節油1%～3%；多級發動機潤滑油與多級齒輪油聯合使用比單級油節油2%～4%。而且還有良好的減摩效果。

多級潤滑油在冬季環境温度較低時會比單級潤滑油更易起動。在環境温度下，發動機要達到一個最低的轉速起動，這個最低轉速稱為臨界起動轉速。在嚴寒的冬季，氣温很低，發動機的臨界轉速要增加，這是因為發動機潤滑油的運動粘度在低温下增大得很大，需要克服的阻力也增大。因此發動機在冷起動時，潤滑油的運動粘度越小，發動機的轉速越大，發動機的冷起動性能越好。多級油在低温時的動力粘度比單級油小很多，容易起動。

潤滑油廠家出具的產品合格單上有時會出現“低温動力黏度”這項指標。多級油的低温動力黏度是多級油在低温、高剪切速率條件下所測得的內摩擦力的大小的量度，用冷啓動模擬實驗機（CCS）來測定。CCS模擬了發動機汽缸套——活塞部分冷啓動時的工況，與發動機的冷啓動有良好的相關性，因而低温動力黏度可作為預示發動機在低温條件下能否順利啓動的粘度指標

粘度是衡量油液抗流動能力的參數。例如，與蜂蜜相比，水的粘度很低。在這個例子中，蜂蜜在同樣的温度下具有比水更高的粘度。殼牌喜力系列產品具有不同的粘度規格，適合各種引擎和駕況。

大多數潤滑油是多級粘度的，例如‘5W-40’，這意味着無論高温或低温，它都能保持其性能。第一個數字（後面跟有表示冬天的‘'W’）表示該潤滑油在較低温度下的粘度。第二個較大的數字表示在較高温度下的粘度。多級潤滑油可以最大程度減少温度變化導致的粘度差異。

品質良好的潤滑油在不同温度和使用環境下都能持久保持穩定的粘度。

由於多級潤滑油對汽車節能和延長機件使用壽命都有明顯的效果，因此目前各發達國家汽車己普遍使用多級油。例如多級汽油機機油市場佔有率：1994年日本和西歐接近100%，美國為85%；多級柴油機機油市場佔有率：1994年美國為54%，1995年日本為52%，西歐接近100%。而我國車用機油中，在1998年《第六次亞洲燃料和潤滑油年會》上所做的統計分析為：多級汽油機機油和多級柴油機機油分別僅有25%和5%的份額，並且基本上侷限於北方地區和轎車上使用。因此，為了改善汽車的潤滑性能，提高燃料經濟性，積極研製和全面推廣使用適合我國環境氣候特點的多級油已成為當務之急。

正確使用多級潤滑油的關鍵應把握好三點，即一要選擇好油品的質量等級；二要選擇好油品的粘度等級；三要選擇好油品的換油週期。首先要嚴格按汽車使用説明書規定的用油質量等級選油，可以選用高於要求的質量等級的油品，但決不可選用低於要求的質量等級的油品。牌號為15W/40多級潤油滑，只説明該油在-20℃-40℃環境温度範圍內能滿足粘度在使用上的要求，但並不表明該油其質量的好壞。我國汽車發動機潤滑油的質量，汽油機機油分為SC、SD、SE、SF、SG和SH六級；柴油機機油分為CC、CD、CE和CF四個級別。隨着級別順序延續，質量水平不斷提高。

其次要根據汽車使用環境的温度範圍，並考慮到發動機的工況，新舊磨損程度選擇合適粘度等級的油品，具體選用：粘度牌號為15W/40，適用於環境温度範圍-20℃-40℃，或供華北及華北以南地區全年使用；10W/30適用環境温度為-30℃-30℃地區使用；5W/30適用於環境温度範圍-40℃-30℃，供華北以北寒區使用；20W/40適用環境温度為-10℃-40℃地區使用；環境温度低於-40℃的嚴寒區，國家暫時還沒有多級潤滑油產品，需進一步研製。

另外，潤滑油在使用過程中要受到高温、廢氣、金屬催化等作用，油品將氧化變質，形成漆膜、油泥和積炭等沉積物，從而影響發動機的正常工作。因此，當潤滑油使用到一定里程(或時間)就需要更換。合理確定換油時機對於確保潤滑可靠，提高油品使用效率等都有重要的意義。根據油品的質量衰變規律，對其狀態進行監控，實行按質換油是合理換油的發展方向。但是，目前汽車用户在不具備這種條件情況下，應按汽車製造廠家推薦的換油里程進行更換。