为什么低HTHS粘度的机油变得越来越重要？

排放和燃油经济性

全球立法推动降低包括二氧化碳在内的温室气体的排放，其中一个重点是提高重型商用车 (HCV) 中使用的重型柴油发动机的燃油经济性。 

商用车原始设备制造商 (OEM) 正在设计新的硬件来提高燃油经济性，因为燃油成本可占HCV营运费用约三分之一，这也有助于降低车队运营商的总拥有成本 (TCO)。各家 OEM 不仅要考虑以下硬件变化，还要考虑对润滑油的影响： 

发动机小型化：发动机更轻更小，但保持甚至提高功率输出。这会使发动机工作温度更高，对机油的抗氧化性以及持续保护发动机的能力要求更高。

降速：提高后齿轮传动比，以降低发动机转速。这有助于发动机以更高效的转速运行并以最小的功率保持巡航速度，但这样也增加了发动机和传动系统的扭矩，提高了轴承等部件的温度。 

启停技术：在怠速时关闭发动机，这样车辆静止时就不会消耗燃油。但是，频繁重启发动机会增加磨损的风险。  

从润滑油的角度来看，为了提高燃油经济性，需要将发动机内的能量损失降到最低。损失是由机油内部的粘性阻力降低效率所造成的。当精密配合的运动表面（例如，凸轮轴、轴承、活塞环和气缸套区域）温度非常高时，粘性阻力就更为明显。在这种情况下降低机油粘度可以显著提高燃油经济性。

什么是低HTHS粘度？

高温高剪切 (HTHS) 粘度是指发动机油的动态粘度：即在 HTHS 测试条件下，其粘度下降的幅度，并以厘泊为单位。高 HTHS 在 3.5 cP 以上，低HTHS在2.9-3.2 cP之间，而超低HTHS则在2.9 cP以下，当前目标在2.6 cP左右。

如何测量HTHS？

高温高剪切动态粘度

• HTHS粘度是指在恒定剪切和高速条件下，润滑油在150℃或100℃时的粘度。

• 模拟高温和高压下发动机部件之间的运动/关闭。
  

• 在转子和定子之间加入润滑油。

• 油的流动阻力会产生反作用的扭矩。

• 反作用的扭矩用于确定HTHS粘度。

  
  

行业和OEM机油规格

为了满足燃油经济性的要求，汽车行业更新了发动机油规格： 

北美洲：2016 年的类别分为：API CK-4，保持高HTHS（高于3.5 cP）粘度，而以燃油经济性为导向的API FA-4则为低HTHS (2.9-3.2 cP) 粘度。低 HTHS 粘度油在美国市场的渗透率仍然有限；由于重点主要是减少氮氧化物而不是二氧化碳的排放，因此可能会在 2027 年左右转向超低 HTHS。 

亚太地区：中国政府规定从2021年7月起所有新销售车辆的整车油耗应比2015年降低15%。因此，中国OEM正转向粘度较低的10W40/10W30/5W-30油。HTHS 2.9-3.5 cP，但预计到 2023 年后将变为 2.6-2.9 cP 或更低。 

欧洲：ACEA正在考虑在下次升级中实施燃油经性益类别，并规定 HTHS 低于 3.2 cP。预计这些将随 ACEA E8 和 E11 推出，两者专注于更低的SAPS和更大的氧化控制。OEM是这股趋势目前主要的驱动力，特别是在欧洲。他们设定的目标远超行业标准，达到 2.6 cP 左右的超低 HTHS。欧七排放标准最早可能在2025年实施，因此 MAN 和 Scania 已经发布了规范，其他公司预计将在未来几年内跟上。  

不同区域HTHS应用需求：

 

开发更低HTHS的油品

虽然降低配方的 HTHS 确实有助于提高燃油经济性，但这不是单纯地改变基础油和粘度调节剂就能做到。其中也需要考虑和照顾到发动机的耐用性和保护。可以考虑计算车辆的 TCO 来衡量成效，因为如果新油品省下了燃油，但却缩短发动机的寿命，那就堪称得不偿失。

发动机油不仅需要提供更好的燃油经济性，而且还需要防止新的硬件组件对发动机可能产生的影响。氧化控制和磨损保护与燃油经济性同样重要。因此，整套添加剂系统必须作为一个整体来考虑。 

提高抗磨性是最终配方的重要组成部分。在较低的粘度下，抗磨性能面临更大挑战，因为如果润滑油稀释过多，发动机内部运动部件的金属表面可能就会有直接接触。  

降低粘度很可能会增加润滑油的挥发性。为了应对这一问题，OEM和行业规范都在寻求降低挥发性限值。这就需要转向第III/IV类基础油，但会影响成本。