润滑油是一个统称，其中包括很多种类，有齿轮油、发动机油、压缩机油、透平油（汽轮机油、燃气轮机油）、链条油等等。很多地方也把液压油归入工业润滑油的范畴，因为液压油对部件也起到润滑作用。但是液压油和润滑油是有区别的，下面我们简单的介绍一下液压油的用途和特性。

润滑油的作用是对部件起到润滑抗磨、清洁、防锈、冷却、密封作用。液压油的作用是双重的：既起到润滑油的作用（润滑抗磨、清洁、防锈、冷却、密封），也是传动介质（传递能量的介质）。

从润滑的角度来看，液压油应当具有以下性能：良好的粘温性、良好的抗泡性、空气释放性好（对于液压油来说这一项很重要）、抗氧化性和耐热性好、具有良好的水解稳定性、抗磨性、过滤性好（尤其对于清洁度要求较高的液压系统）、抗乳化性/油水分离性好、良好的防锈防腐蚀性。对于低温或者室外使用的液压设备，还需特别关注低温性能。

除了润滑油的角色，液压油还是能量传递的介质，这是液压油的特殊所在。作为一种能量传递介质，我们要关注两点：液压油的弹性模量应该尽可能的大，粘温性能要好（粘度指数高）。

下面，我们重点关注液压油的特殊之处：也就是液压油的弹性模量和粘度指数对能量传递的重要性。最理想的液压油，就是完全不可压缩、同时无论温度怎么变化，粘度始终能保持在25厘斯左右。液压油的弹性模量和粘度指数对液压传动效率有什么关系？下面我们就针对这两点进行简单说明。

作为一种传递动力的介质，我们用传动轮打个比方。传动轮依靠传动带连接在两个轮子上，作为传动介质的传送带，如果松紧程度经常改变，传送带的长度就会改变，那么传动轮就会打滑，从而降低传动效率，不但会造成能量损耗，也会使传动失衡甚至故障。液压油的弹性模量大，说明液压油在受到压力时，形变（受压缩）的程度更小，液压油更“硬”，传递动力时效率更高。

那么，什么因素影响液压油的弹性模量呢？液压油的弹性模量与基础油直接相关，添加剂不能改善液压油的弹性模量。

而要达到高粘度指数，有两种方法：使用粘度指数高的基础油，使用添加剂（粘度指数增加剂）。液压油的成分是基础油和一些添加剂，其中，基础油占大部分。有些基础油天然就具有较高的粘度指数，无需粘度指数改进剂就可以达到很高的粘度指数，例如PAO/SHC合成油、酯类油等。有些基础油本身的粘度指数较低，通过粘度指数改进剂也能把粘度指数提高，但是粘度指数改进剂会存在一个问题：剪切稳定性。

粘度指数改进剂最早商业化是在20世纪40年代用在多级油（汽车发动机油）的配方里，并得到推广。现在，粘度指数改进剂在汽车发动机油、传动油、齿轮油等油类得到广泛使用。但是，用于这些油类的粘度指数改进剂如果用于工业液压系统，尤其是高温高压系统，都会面临剪切稳定性问题，如果受到高温高压或者高剪切率，液压油的粘度会突然降低不达标。随着技术进步，一些粘度指数改进剂的剪切稳定性较好，可以用于液压系统，现在，许多矿物油通过粘度指数改进剂达到了150甚至200的粘度指数。因此，选用液压油时，不单要看粘度指数，还要关注剪切稳定性是否好。

那么，高粘度指数对于用户有什么意义呢？良好的液压效率，意味着节能、高效。在设计液压设备时，厂家会考虑一个最佳粘度，在这个粘度范围内，既兼顾足够的抗磨润滑能力，同时传动时的能量损耗尽量小。如果能保持在这个最佳范围内，设备的动作快，同时能耗也最小化（燃油或者电能）。

然而，要将液压油的粘度稳定在最佳范围并非易事，因为液压油的粘度会随温度的变化而变化，温度升高，粘度降低，而温度降低时，粘度升高，就像食用油在低温时变粘稠、高温时变稀一样，这就是油的粘温特性。也称为流体的粘度指数(VI)，相比粘度指数较低的液压油，粘度指数高的液压油，其粘度随温度变化的速度较慢，因此在温度变化中，粘度变化相对更稳定。

有人曾经通过实际测试来验证粘度指数对液压效率的影响。在试验中，使用了一辆40马力的小型挖掘机，分别采用了两种液压油：一种是粘度指数为142的矿物型液压油（剪切稳定性达标），另一种是粘度指数达到200的液压油，在相同工况下运行。在试验结束后，两种液压油体现出了差异，高粘度指数液压油的优点是：

• 节能5.4%
• 生产力提高了4.3%（以每小时移动的土方数来算）

如果挖掘机产家推荐的换油周期为1000小时，根据实验中的结果，1000小时内，使用142VI液压油的挖掘机可以挖出2万码长的沟，而同样长度的沟渠，使用200VI液压油时，只需874小时就可以挖出来。

下面，我们算一下1000小时内，两种液压油的收益：

• 成本：142粘度指数的液压油为9美元/加仑，200粘度指数的液压油为18美元/加仑。
• 挖掘机租借费为75美元/小时
• 柴油为3.15美元/加仑

实验结果证明，在1000小时里，高粘度指数液压油可以减少约1万美元支出，这还不包括节省的125.5小时可以去干别的。

参考来源：

• Gregg, D., Herzog, S.N., “Improving Fuel Economy and Productivity of Mobile Equipment through Hydraulic Fluid Selection: A Case Study” NCFP 08 – 2.4, IFPE March 2008, Las Vegas, NV, USA

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来源：
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