工藝流程溫控系統在汽車(chē)機油領(lǐng)域的應用解析

　　汽車(chē)機油是發(fā)動(dòng)機運轉的潤滑油，可對發(fā)動(dòng)機起到潤滑減磨、密封防漏、防銹防蝕、減震緩沖等作用。根據組成成分可將機油分為礦物機油、全合成機油和半合成機油三類(lèi)，其中礦物油是以石油中精煉出的潤滑機油為基礎，混合各類(lèi)添加劑制備獲得的，因此雜質(zhì)較多且易產(chǎn)生積碳;全合成機油是基礎油完全為人工合成油調配的機油，具有清潔性強、使用溫度廣和使用壽命長(cháng)等特點(diǎn);而半合成機油則是由礦物質(zhì)油和全合成機油以一定比例混合而成的油，具有性?xún)r(jià)比較高的優(yōu)勢。

不同場(chǎng)景下的機油粘度變化

　　由于組成成分不同，不同機油在特定工作溫度下展現的流體力學(xué)行為存在顯著(zhù)性差異，主要體現在機油粘度上的變化，這也是判斷機油性能的關(guān)鍵參數之一。

低溫場(chǎng)景

　　當汽車(chē)剛啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機和機油處于較低溫度水平，此時(shí)機油粘度較高且均沉積在發(fā)動(dòng)機底部，而改良后的機油可在低溫時(shí)就具備低粘度的特性，從而具有流動(dòng)性高的特點(diǎn)，可快速在各潤滑部位形成油膜保護，從而減少冷啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機內部摩擦損耗。因此低溫場(chǎng)景下機油的粘度水平對發(fā)動(dòng)機的保護十分重要，尤其是在冬季比較寒冷的北方地區，需要選擇低溫粘度較低的機油或者提高怠速升溫機油，以確保低溫下引擎啟動(dòng)順暢。

正常工作場(chǎng)景

　　當汽車(chē)正常行駛一段時(shí)間后，通過(guò)內置冷卻系統的調節，暖機工況下曲軸箱內的機油溫度設計在100℃附近(部分德系發(fā)動(dòng)機溫度較高，達120℃左右)，因此100℃的機油粘度顯然是機油潤滑性能的核心指標，此時(shí)常規機油粘度可達到10cP左右，但由于發(fā)動(dòng)機內部各部件的間隙不同，此溫度下粘度低或過(guò)稀的機油雖有更好的流通性和省油能力，但形成的油膜厚度也會(huì )變薄，對于部分間隙較小的發(fā)動(dòng)機易出現磨損。

高溫場(chǎng)景

　　由于發(fā)動(dòng)機在工作時(shí)并非所有部件都處于100°℃左右的恒溫狀態(tài)，其內部的曲軸頸、凸輪軸等潤滑關(guān)鍵部位在激烈駕駛時(shí)可達到150℃的高溫工況，因此高溫場(chǎng)景下機油的流體力學(xué)特點(diǎn)也很關(guān)鍵，充分潤滑才能保證發(fā)動(dòng)機安全工作。部各部件的間隙不同，此溫度下粘度低或過(guò)稀的機油雖有更好的流通性和省油能力，但形成的油膜厚度也會(huì )變薄，對于部分間隙較小的發(fā)動(dòng)機易出現磨損。

極端場(chǎng)景

　　在評價(jià)機油性能指標時(shí)常會(huì )考慮到極端的使用場(chǎng)景，由于機油在實(shí)際使用時(shí)存在蒸發(fā)損失現象，因此會(huì )測量油溫由常溫升至248-249℃時(shí)機油損失的百分比，從而判斷機油的蒸發(fā)值和使用壽命。同時(shí)，當汽車(chē)冷卻系統失效時(shí)，過(guò)高的機油溫度會(huì )導致粘度低于安全值2.6cP，導致產(chǎn)生的油膜過(guò)薄，嚴重時(shí)會(huì )導致發(fā)動(dòng)機爆缸，因此極端高溫條件下機油粘度越高安全性越強。

　　值得一提的是，《飛馳人生2》中最后的競速環(huán)節充分闡明了機油在極端低溫下的潤滑性下降會(huì )導致發(fā)動(dòng)機缸內摩擦爆缸和極端高溫下機油燃燒后缺機油引起的缸內摩擦爆缸兩種風(fēng)險，因此機油在極端溫度下的性能突破是需要重點(diǎn)研究的方向。

新芝生物工藝流程溫控系統

　　綜上所述，機油的運動(dòng)粘度值在不同溫度場(chǎng)景下的表現是評價(jià)其綜合性能的重要參數，因此在機油生產(chǎn)的性能驗證過(guò)程中，需要設計多個(gè)溫控條件下的粘度測試，溫度范圍可達-20-250C。新芝生物深耕溫控領(lǐng)域多年，設備型號包括工藝流程控溫系統、落地恒溫冷卻循環(huán)器、桌面恒溫槽等大中小各個(gè)型號，其中工藝流程控溫系統在不需要加壓的情況下就可以實(shí)現-80℃~300℃連續控溫;采用全密閉管道式設計，降低導熱液需求量的同時(shí)，提高系統的熱量利用率，達到快速升降溫度。膨脹容器中的導熱介質(zhì)不參與循環(huán)，可以降低導熱介質(zhì)在運行中吸收水分和揮發(fā)的風(fēng)險。因此，在機油性能測試時(shí)，新芝設備可協(xié)助客戶(hù)更好的搭建測試場(chǎng)景，提供穩定、多元的溫度條件，為測試人員提供安全、可靠、可控的操作體驗。