一直以來(lái)，單級(jí)機(jī)油、SAE 15W-40機(jī)油以及其他粘度更高的復(fù)級(jí)機(jī)油占全球重負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油的比例高于80%。克萊恩公司認(rèn)為這種情況在短期內(nèi)不會(huì)改變。當(dāng)然，變化還是有的。API重負(fù)荷柴油機(jī)潤(rùn)滑油新標(biāo)準(zhǔn)FA-4即將推行，CK-4和FA-4標(biāo)準(zhǔn)將于2016年12月開(kāi)始許可。

克萊恩分析了直到2025年重負(fù)荷機(jī)油的市場(chǎng)走向，以及列舉了未來(lái)市場(chǎng)傾向APIⅢ類和Ⅳ類基礎(chǔ)油的可能性的數(shù)據(jù)，這都證實(shí)了人們對(duì)這些新型機(jī)油的觀望。克萊恩肯定地表示這兩類超高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的需求量會(huì)有稍有增長(zhǎng)，但是目前增幅僅在1%到6%之間。

有趣的是，對(duì)于目前美國(guó)主要的重負(fù)荷機(jī)油——15W-XX機(jī)油（主要是15W-40），克萊恩預(yù)測(cè)在未來(lái)十年內(nèi)全球的需求量保持不變。美國(guó)的市場(chǎng)情況是不是全球走向的縮影？我們還需拭目以待。

為什么說(shuō)法存在差異？

與粘度等級(jí)偏移和基礎(chǔ)油分類問(wèn)題不同的是，對(duì)于建立新標(biāo)準(zhǔn)的需求性，OEM廠商在公開(kāi)會(huì)議上和業(yè)界內(nèi)發(fā)表的說(shuō)法存在一些差異。第二十屆ICIS世界基礎(chǔ)油和潤(rùn)滑油會(huì)議上，沃爾沃的安德斯?佩特森博士就制備較低粘度的高效重負(fù)荷機(jī)油的優(yōu)劣發(fā)表了比較全面的看法。他的主要思想是，較低粘度機(jī)油的成膜厚度會(huì)引發(fā)耐用性問(wèn)題等等都屬于感知風(fēng)險(xiǎn)，而感知風(fēng)險(xiǎn)是可以人為控制的。

較低粘度的機(jī)油確實(shí)高效，比如說(shuō)高溫高剪切粘度較低的SAE 5W-30機(jī)油在150℃下的粘度范圍為2.9到3.2 mPa?s。在歐洲，低粘度機(jī)油更有吸引力，一些歐洲的OEM廠商甚至將他們自己研發(fā)出來(lái)的機(jī)油列入ACEA標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑油的E系列，他們把制備出來(lái)的5W-30機(jī)油作為初裝油。

從此事看來(lái)，歐洲廠商必然對(duì)低粘度機(jī)油充滿信心，因?yàn)樗麄冎钡浆F(xiàn)在仍然將這類機(jī)油作為具有產(chǎn)品質(zhì)量保證的發(fā)動(dòng)機(jī)的初裝油。雖然制備5W-30機(jī)油是為了得到重負(fù)荷和長(zhǎng)換油周期機(jī)油，但其實(shí)它們還不是完美的高效機(jī)油，因?yàn)槠涓邷馗呒羟姓扯雀哂?/span>3.5mPa?s，它們?nèi)匀粚儆?/span>ACEA E4機(jī)油。

實(shí)際上，目前所有ACEA E系列機(jī)油都在遭遇這種情況。據(jù)說(shuō)歐洲的代工廠商正在研發(fā)一種號(hào)稱ACEA F系列的機(jī)油以在2016年之后投入使用，它能達(dá)到真正的高效和具備較低的高溫高剪切粘度，但是目前還處于討論階段。

高溫高剪切粘度的重要性

高溫高剪切粘度被視為衡量燃油經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于重負(fù)荷機(jī)油尤甚，大型發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)途車途中大部分時(shí)間都處于完全高溫狀態(tài)。這意味著W指標(biāo)，或者叫低溫啟動(dòng)的粘度指標(biāo)，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和預(yù)熱時(shí)對(duì)機(jī)油的經(jīng)濟(jì)性僅僅起到了次要的作用。大型發(fā)動(dòng)機(jī)的大多粘度損失來(lái)自于流體動(dòng)力潤(rùn)滑損失，這是因?yàn)樗鼈兊闹鬏S承、活塞以及缸套面積比較大。因此，高溫高剪切粘度是燃油經(jīng)濟(jì)性的決定性因素。摩擦改進(jìn)劑固然可以使用，然而它在大型發(fā)動(dòng)機(jī)中很可能受限，因?yàn)檫吔鐫?rùn)滑損失僅占剪切能量損失的小部分，但摩擦改進(jìn)劑在邊界潤(rùn)滑狀態(tài)下卻十分活潑。

如何解決各種擺在面前的問(wèn)題？我們可以使用天然高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油，這種基礎(chǔ)油具有良好的剪切穩(wěn)定性，并且可以將高新聚合物的添加量降至最低。

這意味著為了得到具有成本效益的產(chǎn)品，我們需要投入更多的APIⅢ類，甚至是Ⅱ+類基礎(chǔ)油。相比于APIⅡ類基礎(chǔ)油，這兩類基礎(chǔ)油能夠?qū)Ξa(chǎn)品的粘度指數(shù)做出更大的貢獻(xiàn)，同時(shí)在達(dá)到目的SAE標(biāo)準(zhǔn)的前提下將粘度改進(jìn)劑的添加量降至最低。此外，與APIⅡ類基礎(chǔ)油，甚至是Ⅱ+類基礎(chǔ)油相比，Ⅲ類基礎(chǔ)油能夠延長(zhǎng)換油期，這是因?yàn)樗鼘?duì)添加劑具有良好的感受性，尤其是抗氧劑。

在發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中，美國(guó)具有最大的重負(fù)荷潤(rùn)滑油市場(chǎng)，該市場(chǎng)由車主和經(jīng)銷商構(gòu)成。準(zhǔn)確地說(shuō)，這些潤(rùn)滑油消費(fèi)者的首要需求是發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和使用時(shí)間。長(zhǎng)此以往，這造成了“粘的是好的”說(shuō)法的誕生，同時(shí)人們也認(rèn)為經(jīng)典的15W-40復(fù)級(jí)機(jī)油能夠給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)全方位的保護(hù)。

讓我們重新回到關(guān)于天然高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的觀點(diǎn)中去，分析一下其中的涵義。Ⅱ類15W-40機(jī)油在100℃下基礎(chǔ)油粘度約為6.6厘斯。類似的Ⅲ類5W-30機(jī)油在同樣溫度下基礎(chǔ)油粘度約為5.6厘斯。

在150℃的高溫高剪切狀態(tài)下，對(duì)粘度指數(shù)常見(jiàn)的和質(zhì)量相同的Ⅱ類和Ⅲ類基礎(chǔ)油進(jìn)行測(cè)試，其基礎(chǔ)油粘度分別為2.8厘斯和2.6厘斯。這兩個(gè)粘度值非常接近，用百分?jǐn)?shù)表示的話，結(jié)果完全重合。這表明了Ⅲ類基礎(chǔ)油具有較為優(yōu)越的粘度指數(shù)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于艱難的工況時(shí)，它能夠縮小基礎(chǔ)油粘度的差距。

關(guān)于使用天然高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油的討論，縮小差距這一項(xiàng)可謂是討論的根本之一。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，基礎(chǔ)油的粘度會(huì)一直存在，但是粘度改進(jìn)劑的作用卻是暫時(shí)的，它取決于使用過(guò)程中的聚合物的剪切穩(wěn)定性指數(shù)和可逆的剪切稀化程度。因此，增稠劑并不是越多越好，除非，基礎(chǔ)油本身就具有增稠性能。

保持燃油經(jīng)濟(jì)性

如果我們重視重負(fù)荷機(jī)油的燃油經(jīng)濟(jì)性，我們也會(huì)把它考慮在內(nèi)。目前，API CJ-4 10W-30機(jī)油在諾亞克蒸發(fā)損失測(cè)定法中的最大質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)為15%，但是其他等級(jí)的機(jī)油卻只有13%。該值應(yīng)當(dāng)用來(lái)衡量基礎(chǔ)油的效果，而不應(yīng)該作為一個(gè)力求達(dá)到的目標(biāo)值。

但是新型FA-4機(jī)油是個(gè)例外，其SAE 0W、5W 和10W-XX機(jī)油需要達(dá)到諾亞克最大質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)為13%這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們需要餾程范圍較大的超高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油。對(duì)FA-4機(jī)油來(lái)說(shuō)，采用最大質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)較低的Ⅲ類和Ⅲ+類高質(zhì)基礎(chǔ)油可以輕而易舉地達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這些基礎(chǔ)油可以降低輕質(zhì)油蒸發(fā)，減少潤(rùn)滑油半成品的稠化和燃油經(jīng)濟(jì)性損失。

就諾亞克最大質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)為13%的0W、5W 和10W-XX CK-4和FA-4機(jī)油來(lái)看，基礎(chǔ)油的粘度指數(shù)越高，成品潤(rùn)滑油的粘度就越高，且越容易保持。另外，高粘度指數(shù)的基礎(chǔ)油出現(xiàn)氧化增稠的可能性較少，因?yàn)樗鼈儗?duì)抗氧劑具有良好的感受性。即使是10W-40或者15W-40機(jī)油也能從Ⅲ類基礎(chǔ)油的某些成分中獲益。

在關(guān)注FA-4機(jī)油的燃油經(jīng)濟(jì)性以及保持經(jīng)濟(jì)性的時(shí)候，我們不能放過(guò)任何一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)降低重負(fù)荷機(jī)油的蒸發(fā)損失。這促使我們采用蒸發(fā)質(zhì)量損失分?jǐn)?shù)較小的Ⅲ類基礎(chǔ)油作為粘度改進(jìn)劑濃縮劑的稀釋油，而放棄常用的Ⅰ類基礎(chǔ)油，因?yàn)樵擃愑蜁?huì)限制硫含量。