講到粘度，網(wǎng)上大多只提到SAE J300的粘度等級，所以在此我就班門弄斧一下聊一下什么是『粘度』，

什么是粘度？

就是『液體面對流動和剪切的抵抗力』，

如例水，水是低粘度液體，所以它的流動性快，面對剪切力的阻力也非常低(很低，但不是沒有，像是跳水，如果姿勢不正確落水那一霎那就會好像撞在墻上，骨折或是頸椎斷裂也是會發(fā)生的)

而機(jī)油『面對流動和剪切的抵抗力』就是重要的物理性能，粘度越高，就表示對剪切力的抵抗力越強(qiáng)，機(jī)油可以在填補(bǔ)在引擎零件之間避免零件互相摩擦，就是一般人常講的『油膜的強(qiáng)度』。

但是并非粘度越高就是越好，因?yàn)檎扯仍礁?，剪切力的抵抗力越?qiáng)，最明顯的現(xiàn)象就是引擎無力，油耗增加，此外粘度越高就表示機(jī)油的流動力越低，而流動力也是機(jī)油很重要的物理性能，機(jī)油除了要快速噴灑、灌注到各個(gè)零件之外，也有吸收熱量幫助散熱的重要任務(wù)，流動性太差，就有可能會有機(jī)油量不足、散熱不佳的問題。

所以流動力和剪切力就變成一種矛盾的存在，而粘度的單位也依照流動力和剪切力分成兩種，一種叫運(yùn)動粘度，就是計(jì)算機(jī)油的流動力，單位是 1cSt = 1 mm2/s另外一種叫絕對粘度，計(jì)算剪切力的，單位是1 mPa·s = 1 cP。

粘度的高低

機(jī)油粘度高低是怎么來的？主要是機(jī)油分子的大小，分子越大，機(jī)油就黏稠；反觀越小就越稀。但是礦物油沒辦法控制分子大小，因?yàn)槭菑脑吞釤挸鰜淼?，分子的大小是大自然都幫你決定好了，而且還是各種大小混在一起，合成油則不一樣，那是人類自行生產(chǎn)出來的潤滑油，分子大小就可以依照人類的需求專門制造出來。

所以早期(1920-1960)礦物油粘度大多在SAE 20、SAE 30之間，但是合成油可以做到SAE50或是SAE60的高粘度，或者是SAE10的低粘度潤滑油。

礦物油一直到等到氫裂解技術(shù)大量普及，才開始有優(yōu)秀的性能表現(xiàn)，

也就是Group II或是Group III的機(jī)油。

這張圖最上面就是Group IV或是Group V的全合成機(jī)油，最下面就是Group I的礦物油，中間就是Group II、Group III(嘉實(shí)多宣稱Group III是全合成油)。

什么是粘度指數(shù)

粘度指數(shù)Viscosity Index，簡稱VI。其實(shí)很多人搞不懂VI是什么，常常誤解成機(jī)油的優(yōu)劣。高VI值就是好機(jī)油，這是對的，也是錯(cuò)的。

VI是指機(jī)油粘度的變化量，VI越高，表示粘度變化量越小。

『機(jī)油的粘度不是固定的，粘度是會隨著溫度而變化』

但是工程師卻不希望機(jī)油粘度會變化，假設(shè)一群工程師設(shè)計(jì)了一顆引擎，這顆引擎最適合粘度是10cSt，那當(dāng)然希望機(jī)油能在早上引擎啟動時(shí)(冬天寒流來的就零下了)粘度是10cSt，引擎運(yùn)轉(zhuǎn)5-10分鐘后油溫升到80-90度時(shí)，粘度還是10cSt，大踩油門拉轉(zhuǎn)引擎油溫升到110-120度，粘度依然是10cSt，只是這是在做夢，哪有這種機(jī)油。

雖然如此，油商還是盡量研發(fā)出粘度變化量較低的高VI值機(jī)油

一般來說機(jī)油粘度變化是成曲線，但是為了方便閱讀網(wǎng)站和書籍大多會畫成直線，圖中的紅線的粘度變化量較低，就是高VI值的機(jī)油。

但是這可不是說你只要看VI就能挑機(jī)油了，前面就說了，VI只是標(biāo)示粘度的變化量，不代表粘度的高低。像是Mobil 1 5W-50，VI值180，但是40度粘度108cSt，100度粘度有17.5cSt反觀Mobil 1 0W-40，VI值186，他的40度粘度70.8cSt，100度粘度12.9cSt。

選錯(cuò)粘度就麻煩了，所以你還是要先選擇合適的機(jī)油粘度，然后再看VI值。

復(fù)級機(jī)油的出現(xiàn)

前面提到，油商一直在提高機(jī)油VI值，降低機(jī)油的粘度變化量，在這之前，換機(jī)油可是大事，換機(jī)油不像現(xiàn)在是看里程數(shù)更換，而是看天氣、月份更換，夏天的時(shí)候要SAE30、SAE40的機(jī)油，冬天的話就要趕快換成SAE20。

在1950年代，終于出現(xiàn)了粘度指數(shù)改進(jìn)劑(Viscosity Index improvers)，這改變了機(jī)油科技這里抱怨一下，中油翻譯成增黏劑，這錯(cuò)很大。

而機(jī)油開始出現(xiàn)復(fù)級機(jī)油，SAE甚至修改了粘度等級，至于SAE的復(fù)級機(jī)油標(biāo)示我就不多說了。

那么復(fù)級機(jī)油的優(yōu)勢在哪？就是VI值大幅提升，粘度變化量降低，

就以這張圖來說，10W30的機(jī)油，在華氏-20度的溫度粘度可以和SAE10的粘度相近，高溫來到華氏近200度時(shí)粘度又和SAE30相近。

因?yàn)閺?fù)級機(jī)油對于溫度的高適應(yīng)力，很快的1960年代復(fù)級機(jī)油就成為市場主流，但是粘度指數(shù)改進(jìn)劑有個(gè)嚴(yán)重問題，那就是它會讓機(jī)油的剪切抵抗力下降，1960-1970年車商開始通報(bào)多起引擎損壞的案例。

對此美國SAE開始對剪切力訂出下限，要求機(jī)油對抗剪切力不能過低，這就是很多人朗朗上口的HTHS，High Temperature High Shear。

這標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多次修改，測試溫度也從100度改為150度高溫，現(xiàn)在最新規(guī)范是ASTM D4683-17(2017年版本)

而歐洲的ACEA更嚴(yán)格，它要求A3/B3、A3/B4的不論粘度高低HTHS必須是3.5mPa·s，A5/B5也要有2.9mPa·s所以到了現(xiàn)在，不用擔(dān)心機(jī)油剪切力不足的問題了(除非你去買來路不明的油品)

此外粘度指數(shù)改進(jìn)劑還有一個(gè)問題，它并非真的改變粘度，而是只有減緩粘度變化的速度，假如你加了一桶20W50的機(jī)油在引擎里，跑個(gè)30分鐘可能變成SAE40的粘度，再跑個(gè)兩小時(shí)又可能變成SAE30的粘度，因?yàn)橛锌赡苓@罐機(jī)油就是SAE30靠添加改進(jìn)劑變成20W50，

只是騎了兩小時(shí)后打回原形，這時(shí)候你就要小心SAE30的粘度是否符合引擎的需求，如果不行？還是趕快熄火休息吧。

雖然如此，粘度指數(shù)改進(jìn)劑還是讓機(jī)油能多運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)，這就是改進(jìn)劑的價(jià)值。

但是根本上提高機(jī)油性能，還是要靠優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)油，但是合成油成本太高，就出現(xiàn)折衷的-半合成油或者靠氫裂解技術(shù)改變礦物油分子結(jié)構(gòu)的Group III機(jī)油，做出以前礦物油做不到的5W或是60等級的機(jī)油(但是還是要加一點(diǎn)粘度指數(shù)改進(jìn)劑)

大概就是這樣，不算完整，只能算是有感而發(fā)碎碎念的東西。

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