日系車用低粘度20機油到底是因為發動機精密還是因為油溫普遍不高
日系之所以能夠使用20粘度的機油,並不是說日系的加工精度高,主要是因為低粘度機油的優點以及日系對發動機所作出的針對性優化設計,日系發動機注重環保和油耗表現,而德系發動機注重動力表現,不同的設計取向使日系和德系走了不同的道路。
日系和韓系普遍使用的是低粘度機油,通常情況下,日韓的自吸發動機出廠時要求使用0W20,而渦輪增壓發動機通常要求使用0W30或5W30粘度的機油,使用低粘度機油一般來說有以下優點:
1、減少發動機低溫冷啟動磨損
發動機90%以上的磨損都發生在冷啟動瞬間和低溫運轉時,在發動機長時間熄火以後,機油在重力作用下回流到油底殼,此時發動機的很多零部件之間缺乏潤滑,在冷啟動瞬間的磨損非常大,機油粘度越高,流動性越差,機油泵泵送機油到潤滑部位時間就越長,低粘度機油的泵送阻力非常小,可以在低溫環境下使機油更快的被泵送到潤滑部位,從而降低冷啟動磨損。
2、低粘度機油熱傳遞效率更高,可以使發動機更快的升溫,降低運轉磨損
實驗證明,發動機在低水溫下運轉時的磨損比水溫正常(90℃)時要大8倍以上,這主要是因為發動機的機械零部件存在熱脹冷縮現象,這就必須考慮發動機零部件設計加工匹配間隙,通常情況下,發動機在水溫達到工作溫度時,零部件匹配間隙達到最佳,此時磨損最小,運轉最平損,而當發動機處於低水溫時,因為零部件存在間隙,此時磨損比較大。而低粘度機油擁有更好的熱傳遞效率,可以使發動機燃燒室的熱量更快的被帶走,從而使發動機水溫更快的達到工作溫度,減少發動機磨損。
3、減少阻力,增加動力表現,降低油耗
低粘度機油內部阻力更小,這樣可以減少發動機運轉阻力,從而可以降低油耗、提升動力表現。
4、允許使用低張力活塞環,降低摩擦阻力,減少油耗,減少磨損
當使用低粘度機油時,活塞環的刮除機油阻力降低,這樣就可以允許使用低張力活塞環,從而減少摩擦阻力,降低氣缸內壁和活塞環之間的磨損。
正是因為低粘度機油有上述優點,在上世紀90年代,日系廠商就開始謀求使用低粘度機油,在1996年,三菱、日產、豐田、馬自達、鈴木等企業開始聯合制定低粘度機油標準,之所以要制定這個標準主要原因是要想使用低粘度機油,並不只是簡單的降低機油的粘度就可以,更主要的是在降低機油粘度的同時還要保證機油的高溫抗剪力,簡單的說就是通過合成機油技術加入相應的抗磨劑、添加劑,使機油在粘度降低的同時也能確保高溫抗剪力。
此外,為了可以使用低粘度機油,日系發動機在設計製造發動機時也要向「低粘度」方向進行優化,實際上,發動機磨損最大的部位並不是活塞環和氣缸內部,而是凸輪軸,凸輪軸的受力面積小、工作強度大,需要承受高頻率、高強度的滑動摩擦,由於低粘度機油的油膜相對更薄,這就對凸輪軸的加工設計精度和材料等方面提出更高的要求。通過強化凸輪軸加工精度、採用DLC類金剛石表面耐磨塗層處理等方法,使凸輪軸和氣門頂杆之間的摩擦阻力降低了40%以上,再通過在機油內加入抗磨劑和摩擦調整劑,這樣就實現了高溫高轉速下使用低粘度機油的可能。
日系之所以使用低粘度機油,和機油油溫關係不大
日系發動機使用低粘度機油已經超過20年的歷史,常見的有0W20,甚至本田還有恐怖的0W7.5,很多人認為日系使用低粘度機油是和發動機溫度低有關,實際上,日系發動機常見的水溫一般在90℃,機油溫度通常也不超過100℃,德系發動機水溫設計雖然稍高一些,但是通常也不超過100℃,而反應機油高溫抗磨能力一般通過高溫抗剪切能力指標來衡量,這個指標通常在150℃測試,也就是說,雖然德系車水溫和機油溫度稍高,但是也遠遠達不到150攝氏度,因此,實際上0W20的高溫抗剪力也是有保證的。
德系發動機使用的機油粘度也呈現下降的趨勢
一直以來,德系一直在向渦輪增壓方向發展,由於渦輪增壓發動機的缸壓高、溫度高,因此,需要使用高粘度機油來確保潤滑保護能力,但是,最近的設計已經對於機油粘度的要求也逐漸降低,說明低粘度機油的確會給發動機的壽命已經油耗、環保等方面帶來不小的優勢。