标题润滑油脂的理化性质及试验方法

理化性质及试验方法
要辨别润滑油、脂的质量优劣，适用与否，必须要膫解其规格（质量标准）的意义及规格的试验方法。有关这些试验方法，大致可分为物理、化学试验，及性能试验几类。同时为方便使用者，区别规格或判定质量，国际间制定一些分类法，亦在下面介绍。
（一）黏度（Viscosity）
黏度（Viscosity）为润滑油最主要之性质。黏度为牛顿型流体流动时其应变与切应力之比例常数。简而言之，黏度亦为流体流动时之阻力。一般所谓油料之厚薄（Lightor HeavyBody），即指黏度之大小。润滑油油膜之强度与黏度大致呈正比例。黏度愈高，其润滑油膜通常愈强韧。故黏度为机械选用正确油料必需考虑之最主要因素之一。黏度之测定方法甚多，公制者多采用运动黏度、动力黏度或绝对黏度。过去我国与美国地区多采用赛氏黏度，日本与英国多用武氏（Redwood）黏度，德国用恩氏黏度（EnglerViscosity）。近年来，各国全力推行公制，多数已全部改用运动黏度或动力黏度。
兹就常用之黏度分述如下：
1.动力黏度（ASTM D445）／单位cSt（即mm2／s）
图表15．动力黏度计
利用图表15所示之Ostwald或Cannon-Fenske式玻璃制黏度计测定。以橡胶小球吸取油料样品，使油面在「C」点上5mm处，在一定的温度下（40℃或100℃）然后令油料受重力作用自毛细管向下流动，并记取油面由「C」点流至「E」点时所需之时间（秒），乘以黏度计之常数，即为该油之「动力黏度」（KinemeticViscosity，简称Kin.Visc.）其CGS制单位为「铎」或「史」（Stoke），实用单位为其百分之一之「厘铎」或「厘史」（Centi-Stock），或简写成cSt。动力黏度与其它黏度对照第18图所示。
2.绝对黏度（ASTM D445）/单位P或CP即 dyne s／cm2
绝对黏度（Absolute Viscosity 或 DynamicViscosity）可由动力黏度换算而得，其单位为「泊」（Poise）简称为P或其百分之一之「厘泊」（Centi-Poise），简称为CP：
〔绝对黏度〕（Centi-Poise）＝〔动力黏度（cSt）〕×〔油料之密度（g／ml）〕
油料之密度可用ASTMD941，D1481等标准方法测定。
绝对黏度之英制单位为「Reyn」：
1Reyn=1.45×10Poise
Reyn之因次为 磅-秒／平方英寸（Lb-sec／sq.in）
3.赛氏通用黏度（ASTM D88）／单位SSU或SUS
图表16．赛氏黏度计
赛氏通用黏度（Saybolt UniversalViscosity）过去广用于我国、美国及加拿大地区。测定时须使用特制之赛氏通用黏度计（UniversalViscometer），如图表16所示。每次试验，需油至少100ml。Saybolt赛氏通用黏度之单位为「秒」，但都以SSU（Second，SayboltUniversal）、SUS（SayboltUniversal，Second）或SUV（Saybolt UniversalViscosity）来表示。测定温度过去多为100℉及210℉，现多改成公制之40℃及100℃。如需求122℉，130℉，或0℉之黏度，须用ASTM之黏度温度关系图，见图17，及黏度换算表，见图18来查出。
4.赛氏重油黏度（ASTMD 88）：赛氏重油黏度（Saybolt FurolViscosity）专供测定极高黏度油料之用。所用之黏度计与第16图表相似，仅流油之小孔较大而已。其单位以SFS（SayboltFurol，Second）或SSF（Second，Saybolt Furol）来表示，一个SFS约等于10 SSU。
5.Redwood黏度：本法以往多用于英国及日本，有Redwood No.1及No.2两种。分别以Redwood黏度计（Viscometer）来测定。其单位为秒。Redwood No.1之黏度通常以ＲＷ1表示，而RedwoodNo.2则以ＲＷ2来表示。
1个ＲＷ2”约等于10 ＲＷ1”
1个ＲＷ1”约等于1.25 SSU”
以上各种常用黏度之对照如图表18所示。但须注意者，其值均以同一温度为准，不同温度者，须设法求其同一温度之黏度后，再作比较。
6.各种常用黏度级数（SAE／ISOVG／AGMA）：如前所述，润滑油膜之强度几乎与动力黏度成正比，故机件润滑用油之黏度，必须正确而合适，过厚或过薄均非所宜。商业上为使用户便于选择正确之黏度，故有研究单位规定出一定编号，按黏度之稀稠，标示于油品包装上，或其产品名称，或规格说明上。
其中最重要而广为采用者如SAE 黏度级数、ISO VG黏度级数、AGMA黏度级数等，兹分别介绍如下：
A. 通用黏度区分：过去流行于美国之分类，以厚（Heavy），薄（Light）之程度而区分。
轻级（Light，简称L）， 约为SAE 10，ISO VG32
中轻级（Light Medium，简称LM）， 约为SAE 10，ISO VG46
中级（Medium，简称M）， 约为SAE20，ISO VG56
中厚级（Heavy Medium，简称HM）， 约为SAE 30，ISO VG68
厚级（Heavy，简称H）， 约为SAE 40，ISO VG100
特厚级（Extra Heavy，简称EH）， 约为SAE 50，ISO VG150
超厚级（Super Heavy，简称SH）， 约为SAE 60，ISO VG220

B. SAE黏度级数：SAE（Society of AutomotiveEngineers），即美国汽车工程师学会，对于车辆用的引擎油以及齿轮油的黏度，由稀到稠加以分类，并以号数表示之，其号数与质量无关，其级数分类规定如图表19：
图表19．车辆用引擎油之SAE黏度分类　SAE J300 – 1997年中
SAE
黏度级数 黏度范围  150℃及106 s-1
之高剪力黏度cP
最大值
 低温测试  100℃ 黏度cSt 
 曲柄转动黏度（cP）
最大值 -低温℃ 泵动黏度（cP）
最大值 -低温℃ 最小值 最大值 
0W  3250 -30  60,000 -40  3.8  -  　
5W  3500 -25  60,000 –35  3.8  -  　
10W  3500 -20  60,000 –30  4.1  -  　
15W  3500 -15  60,000 –25  5.6  -  　
20W  4500 -10  60,000 –20  5.6  -  　
25W  6000 -5  60,000 -15  9.3  -  　
20  -  　 5.6  9.3未满  2.6
30  -  　 9.3  12.5未满  2.9
40  -  　 12.5  16.3未满  2.9（0W/40,5W/40,10W40）
40  -  　 12.5  16.3未满  3.7（15W/40,20W/40,25W/40,40）
50  -  　 16.3  21.9未满  3.7
60  　 　 21.9  26.1未满  3.7
其中W为Winter之简称，意指寒冷地区使用之意。规定侧重于低温时，黏度特性是否合于规定。另外0W，5W，10W....40，50称为单级黏度；10W-30，10W-40，...20W-40则称为复级黏度，而其要求黏度变化之稳定性，较单级黏度的油为高。台湾地处亚热带地区，原则上使用引擎油，冬季时以SAE30号，夏季时以SAE 40号的黏度为宜。但若能使用复级黏度机油，如SAE10W-40或15W-40等，则可省却夏冬季使用不同黏度油的麻烦。目前市面所见油品大多已是复级黏度，单级黏度相对少见。由于基础油及掺配技术的进步，复级黏度油品的黏度跨距也愈来愈大。SAE美国汽车工程师学会同时亦设定了「车辆用齿轮油黏度级数」，根据测定油料黏度的薄厚，以75、80、90、140、250等号数来区分，方便汽车驾驶人选用。此黏度级数规定见图表20＇，同样的只区别黏度之不同，与油的质量无关（关于引擎及齿轮油的质量，另有API等级分类（见图表40）。由图表20＇可知SAE 80号齿轮油黏度与SAE30号车用机油相似，但是不应混淆误认。近年来，市面所见亦多为复级黏度齿轮油。
图表20＇．车辆用齿轮油之SAE黏度分类
SAE
黏度级数 黏度为150,000Cp
时之最高温度 100℃/cSt黏度
  最低* 最高
70w
75w
80w
85w
80
85
90
140
250 -55
-40
-26
-12
-
-
-
-
- 4.1
4.1
7.0
11.0
7.0
11.0
13.5
24.0
41.0 -
-
-
-
<11.0
<13.5
<24.0
<41.0
-
*经CEC L-45-T-93, 20小时KRL剪切试验后，亦必需通过此规范
C. ISO VG（International Standard Organization ViscosityGrade）：国际标准组织规定之润滑油黏度级数由于希望世界各国对于润滑油的黏度测量以及级数区分，能有统一的规定，以便技术及商品的交流。因此，属于联合国组织的ISO国际标准组织，制定了如下的黏度级数表，其测定的黏度称动黏度或动力黏度，单位为cSt，级数则自2、3、5....至1500，此黏度级数之分法较为细密，故工业用油几乎全用此法分类。
图表21．ISO润滑油黏度级数（ISO VG）
ISO
黏度级数 中心值之动黏度cSt （1）（40℃） 动黏度范围
cSt （1）（40℃）
ISO VG 2
ISO VG 3
ISO VG 5
ISO VG 7
ISO VG 10
ISO VG 15
ISO VG 22
ISO VG 32
ISO VG 46
ISO VG 68
ISO VG 100
ISO VG 150
ISO VG 220
ISO VG 320
ISO VG 460
ISO VG 680
ISO VG 1000
ISO VG 1500  2.2
3.2
4.6
6.8
10
15
22
32
46
68
100
150
220
320
460
680
1000
1500  1.98以上 2.42以下
1.98以上 3.52以下
4.14以上 5.06以下
6.12以上 7.48以下
9.00以上 11.0以下
13.5以上 16.5以下
19.8以上 24.2以下
28.8以上 35.2以下
41.4以上 50.6以下
61.2以上 74.8以下
90.0以上 110以下
135以上 165以下
198以上 242以下
288以上 352以下
414以上 506以下
612以上 748以下
900以上 1100以下
1350以上 1650以下
D. AGMA黏度号数（American Gear Manufacturer＇sAssociation）即美国齿轮制造商协会规定之黏度级数。工业齿轮油的最新标准是由AGMA美国齿轮制造商协会所定出的规格AGMA9005-D94，1994年8月AGMA推出将原有密闭式齿轮油及开放式齿油二种规格统合的新规格，主要在反应市场上齿轮机构的使用趋势，同时将使用日趋普及的合成齿轮油也纳入规范。本分类其实共涵括四类产品：防锈及抗氧化（R&O）型齿轮油、复合（COMPOUND，指油中含有3%－－10%之脂肪油者）型、极压（EP）型及合成齿轮油。其中合成齿轮油自成一类，于有特殊温度或性能要求时使用，同时应等别注意其油品及密封等的兼容性。此一新规格提供所有符合AGMA要求生产之齿轮机构在润滑剂分类、一般使用及维护上的依据，可同时适用于轴承与齿轮分别润滑的开放齿轮系统，以及轴承与齿轮共享润滑系统的封闭式齿轮。使用者须留意者是此一分类建立的立意，主要是使齿轮设计及制造厂家，在选用各类商品时有所依循，使用者在选用时仍应以原制造厂家的建议为主，例如极压型齿轮油的使用，应只限于齿轮制造厂家指定时。同时所有食品或医药使用，有可能接触到产品者，均不应直接选用本类油品。其分类及黏度规范如下表：
图表22．AGMA工业用齿轮润滑油黏度级数（AGMA 9005-94，1994年）
R&O型齿轮油
AGMA编号 黏度范围
cSt 40℃  相当于
ISO黏度级数  EP极压齿轮油
AGMA编号 合成齿轮油
AGMA编号
0  28.8 ~ 35.2  32  　 0 S
1  41.4 ~ 50.6  46  　 1 S
2  61.2 ~ 74.8  68  2 EP  2 S
3  90 ~ 110  100  3 EP  3 S
4  135 ~ 165  150  4 EP  4 S
5  198 ~ 242  220  5 EP  5 S
6  288 ~ 352  320  6 EP  6 S
7.7 Comp（4）  414 ~ 506  460  7 EP  7 S
8.8 Comp（4）  612 ~ 748  680  8 EP  8 S
8A Comp（4）  900 ~ 1100  1000  8A EP  　
9  1350 ~ 1650  1500  9 EP  9 S
10  2880~3520  　 10 EP  10 S
11  4140~5060  　 11 EP  11 S
12  6120~7480  　 12 EP  12 S
13  190~220/cSt 100℃  　 13 EP  13 S
14R  428.5~857.0  　 　 　
15R  857.0~1714.0  　 　 　
（二） 黏度指数（Viscosity index）
任何流体之黏度，必随温度而变化，油料与润滑油都不例外。表示油料黏度因温度变化之程度，称为「黏度指数」（ViscosityIndex，简称V.I.）。黏度指数越低，表示温度稍有变化时，黏度变化较大。反之，黏度指数越高，则表示温度变化幅度较广时，黏度之变化却不太大。
黏度指数须用计算式算出，黏度指数低于100者与高于100者算法不同。ASTMD2270的方法分为二部份，一为A法，二为B法。A法实际上就是ASTMD567旧法，利用计算法测定黏度指数。B法则专供计算黏度指数超过100之油料之用。
A法：

黏度指数介于0至100之间者，采用本法。其计算公式为：
H﹦黏度指数为100之已知油料，在100℉（或40℃）之黏度，但其在210℉之黏度应与未知油料在210℉（或100℃）之黏度相同。因其黏度指数甚高，故以H（High）字母表之。
L﹦黏度指数为0之已知油料，在100℉（或40℃）之黏度。但其在210℉（或100℃）之黏度应与未知油料在210℉（或100℃）之黏度相同。因其黏度指数甚低，故以L（Low）字母表之。
U﹦未知黏度指数之原料，在100℉（或40℃）之黏度。
（参见图表24）
B法：
专供计算黏度指数超过100之油料之用。
如果某一油料用旧法计算出的结果超过100，就必须用本法重行计算，并以B法的计算结果作成报告。且以VI（E），VI（Extended），VIe，或「外延法黏度指数」表示之。其计算公式如下：
VI（E）﹦〔（AntilogN）﹣1／0.0075〕100式中N﹦提高油样在210℉时之黏度，使其等于100℉时H及U之比时所需之指数。即
N﹦（㏒H-㏒U）／（㏒KV210），或
KV210N﹦H／U
KV210﹦油样在210℉（或100℃）之动力黏度（KV为Kinemetic Viscosity之缩写）
H﹦以A法求得黏度指数为100之已知油料，其在100℉（或40℃）之动黏度（可由第24表查出）
U﹦油样在100℉（或40℃）之动力黏度（此时H﹥U）
例如：某油样在100℉及210℉之动黏度各为24.71及5.15cSt。试求其黏度指数。
由表查知（比例法）H﹦31.69，代入公式
N﹦（㏒H﹣㏒U）／（㏒KV210）
﹦（㏒31.69﹣㏒24.71）／㏒5.15
﹦0.15180
VI（E）﹦〔（AntilogN﹣1／0.0075〕﹢100
﹦〔（Antilog 0.15180﹣1／0.0075〕﹢100
﹦〔（1.418﹣1）／0.0075〕﹢100
﹦155.7或156
（三）闪火点（Flash point）
油料徐徐加热时，油料汽化加速，到达至某一温度，如有火苗接近，能发生蓝色闪光，但瞬即熄灭者，称为闪火。达成闪火之最低温度称为「闪火点」（FlashPoint）其单位：℃或℉。如继续徐徐加热油料，当所生油气能够继续维持燃烧之最低温度，称为「着火点」（FirePoint）。一般油料之着火点约较闪火点高50℉左右。由闪火点与着火点之高低，可以判定油料储存与运输期间之危险性以及发生火灾之难易。例如：汽油之闪火点为-20℉，容易着火而危险；但润滑油之闪火点都在300℉以上，为危险性极小之油料。润滑油之闪火点降低，可能表示油中污染汽油或柴油成份，此为车辆引擎曲箱机油变薄之主要左证。
测定闪火点与着火点之方法有下列各种：
1.宾氏闭杯法（CNS 41K 18或ASTMD93）：
测定燃料油等闪火点不足175℉之油料，多用「宾氏闭杯法仪器」（Pensky-Martens Closed CupTest），简称为P-M或PM闭杯法。
2.Tag 闭杯法（ASTMD56）：
利用Tag闪火点仪器所测之闪火点，称之为Tag 闭杯法（Tag Closed Cup）,简称TCC法闪火点。
3.克氏开杯法（CNS 或ASTMD92）：
测定重质油料及润滑油之闪火点及着火点之方法，均采用「克氏开杯法」（Cleveland Open CupMethod），简称COC或OC法，但测定燃料油及低闪火点油料则用上述之PM法或TCC法。克氏开杯仪器如图表25。
图表25．克氏开杯法测定闪火点

（四） 流动点（Pour point）
又称倾点。在一定条件下，徐徐冷却油料至不可流动之最低温度称为流动点（PourPoin；℃或℉）。测定流动点时（ASTMD97），试管内油料于测定之前必须按规定加热至一定温度，然后于无搅动情况下徐徐冷冻，直至将试管取出，立即斜放至水平时，于五秒钟内油料仍有流动现象之最高温度，即为流动点。润滑油之流动点，一般以低于冬天大气最低气温以下10℉（5℃）以下为宜。
（五）成沟点
试验齿轮油等高黏度油之「成沟点」（ChannelPoint）时，系以油料冷却至极低温度，令油料几乎呈半固体状态后，以一定宽度之刀片，在油中垂直刮过，使成一条沟形。设如此一沟形之底面在10秒钟内仍未被两侧油料淹住，这时之温度，即为「成沟点」，其单位：℃或℉。
成沟点为测定油料在齿轮箱内使用时，油面被齿轮刮过时，再恢复新油面之最低温度。通常流动点越低之油料，其成沟点亦越低。
（六）残碳份（Carbon Residure）
油料在半隔绝之空气下加热，油份徐徐蒸发而焦化，残留不挥发性碳渣之份量，称为「残碳份」或「残碳量」，其单位：﹪。所谓残碳份者，实为油料挥发后之残渣，其中除含有残留之含碳物质外，更含有灰份，不挥发之添加剂成份，金属成份等等，油中含有多量之金属添加剂时，其残碳份自亦比例增高。测定残碳份之方法有Conradson与Ramsbottom两种方法
A.Conradson法（ASTMD139）：测定时将10克之样品放入第26图之瓷制坩锅中，再将瓷坩锅依次放于铁制坩锅及熟铁制坩锅中。然后以烈火加热。部份油料先引气行气化而燃烧，燃烧时间正好为13分钟。俟燃烧停止后，保持7分钟（全部加热时间为30±2分钟，包括预热时间在内）最后秤取残留于坩锅中残渣之重量。测定仪器如图表26所示。
图表26.Conradson法之残碳量测定
B.Ramsbottom法（ASTMD524）：油料放入特制之玻璃结焦球并秤取重量后，放入550℃（1020℉）之金属电炉中。球中油料迅速分解而逸出球外，重质部份则留于结焦球内，经加热裂解与焦化作用之后，残留之固体残渣，即为残碳份，秤取其重量，并以％表示。油样在550℃电炉内全部加热时间为20±2分钟，每次试验时玻球中只需0.5－4公克（视油中所含残碳份之份量而定）。燃油中残碳份较多时，表示在引擎燃烧成碳之趋势较大，清净型车用机油因含多量金属成份之清净分散添加剂，故其残碳份较无添加剂者为高，但因其具备良好之清净分散效能，不但引擎气缸内部结碳不多；反而有效保持引擎内部之清净。
（七） 颜色
测定润滑油颜色之方法，有ASTM D1500法、ASTM Union法及赛氏色度法。
1.ASTM D1500色度（ASTMD1500）：利用ASTMD1500色度计，测定黄色乃至深色油料之颜色。将样品油与标准色板在一定光源之下，作正确之比较。结果以0.5，1，1.5，2，2.5，3....8表示之。数字愈小，表示油色愈浅，数字愈大，表示油色愈深。油色超过8.0以上时，须用煤油冲稀后再行测定。煤油与深色油样之容积比为85:15。所测得结果数字之后应加注「Dil」，或「D」一字（指稀释或Dilution之意）。颜色较1.0为浅，或介于0.5及1.0之间者，以L1.0（意即不足（less）1.0）表示，余类推。但颜色在0.5以下者，应采用赛氏色度计测定，较为准确。
2.ASTM Union色度：利用ASTM Union 色度计，将油样与标准色板，在一定光源之下比较，以1，1 1/2，2，21/2....表示。此法目前已被ASTM D1500所取代。因为ASTM D1500之色度分级较为均匀而理想，而ASTM Union则否，故被淘汰者。
3.赛氏色度计（ASTMD156）：赛氏色度计（Sayboltchromometer）中有两根玻管。其中一根玻管中空，可放标准颜色之玻片，另一根玻管则装以油料样品。调节油料在管中之高度，使两管色度一定时，以数目字表示其色度。最浅者以「﹢30」表示，最深者以「﹣16」表示。油品颜色的深浅，往往可以判断质量之是否均匀一致，或是否染有污物。
（八）比重
润滑油比重之高低，对润滑效能之优劣，毫无关系。但润滑之比重，多用来计算体积与重量。一般润滑油之比重多在0.85至0.90之间，但也有高至0.99者。润滑油之比重，通常以美制比重（API比重），与绝对比重（SpecificGravity）两法来测定。
美制比重（CNS 1221K325或ASTM D287）：美制比重实来自波美（Baum＇e，简作B＇e）比重
140
B′e比重＝──────────── ﹣130
Sp. Gr.比重（60／60℉）
但分别以141.5及131.5代替B＇e比重式中之140与130，即
141.5
API比重＝──────────── ﹣131.5
Sp. Gr.比重（60／60℉）
水之Sp. Gr.比重为1.0，但API比重度10.0。API数值愈大，表示Sp. Gr.比重越小，二者正好相反。测定API比重都使用API比重计，此种比重计为玻璃制造，状如纺钟形，内部抽真空，下部装有铅球或水银，以增下端重量，俾保持直立浮于液中。测定时将油样装于玻璃量筒中，装满，然后插入比重计，读取比重数与温度。美制比重与绝对比重对照如附录第12。
2.绝对比重（ASTMD1298等）：所谓绝对比重（Specific Gravity，简称Sp.Gr.）者，系指同体积油料与同体积水之比较重量。如同体积之油料重0.85公斤，水重1.0公斤，此油之比重即为0.85÷1.0＝0.85。但二者之温度应同为60℉，故以60／60℉表示。油料之比重，受温度而变化。温度高时，油料膨胀，体积变大而重量不变，故比重变小。润滑油之膨胀系数多为每℉膨胀0.000348。如果某油60℉之比重为Ｄ，在某一特定温度ｔ℉时之比重为Ｄr，各温度之比重可由下式求出：
Ｄ
Ｄr＝───────────
1﹢0.000348（ｔ﹣60）
除利用玻璃制之比重计（Hydrometer）直接测定油料之比重外，也可由魏氏比重天平（WestpalBalance），比重瓶（可抽真空）等方法测定。
（九）中和价（Neutralization No.）
测定润滑油之中和价（Neutralization No）之目的，旨在明了油中含酸或含碱之程度。中和价包括酸价（Acidvalue或Acid No）与碱价（Basic value或Basic No）两种。但酸价又分有强酸价（Strong AcidNo）与弱酸价（Weak Acid No）两种。通常将强酸价与弱酸价合并测定，是为「总酸价」（Total AcidNo），简称「TAN」；同理，强碱价与弱碱价亦合并为「总碱价」（Total BasicNo）简称「TBN」。除另有注明外，一般所称之「中和价」，均指「总酸价」（TAN），其单位：mgKOH／g。测定总酸价之目的，了解油中有无酸性成份，因为以往以硫酸法精制油料每有残酸留于油中，易损机械；但现代化之润滑油精炼均改用溶剂及加氢处理，制造过程中均无酸类涉及，故新油之总酸价极低。但车用机油以及其它含有添加剂之油料，因为添加剂同样有吸收测定酸价用之苛性钾，致有较高之酸价数值，但此一较高之酸价（如0.2或1.5）实非表示油中含有有害之酸性成份；同样，有时不含碱性成份者，也有较高之碱价数值。故含有添加剂之润滑油，往往同时可测出显著之总酸价与总碱价。总酸价与总碱价之测定，有助于判定润滑系统中是否因酸度增加，或碱度降低而判定是否需要换油。测定中和价（即总酸价与总碱价）之方法有两种：
1.以指示药测定中和价法（ASTM D947）：采用p-Naphthol benzein为指示剂，以0.1Ｎ浓度之苛性钾（KOH）酒精溶液滴定油样与由49.5﹪异丙醇，50﹪甲苯与0.5﹪水配成之混合液。本指示剂原为红色，滴定至PH 11±0.5时变为清晰之绿色，PH再高则呈蓝色。此法只适用于颜色较浅之油料，如果油色较深，滴定终点不易看出，易生误差。
2.电位差测定中和价法（ASTMD664）：利用电位差及玻璃电极来指示滴定终点之方法，对深色旧油之测定，甚为精确。兹按电位差滴定中和价之方法说明总酸价、总碱价，强酸价与强碱价之意义如下：（参考图表第27）
（A）.强酸价－油料样品之PH在0～4之间时，即认定有强酸存在。以苛性钾溶液滴定至PH到4为止，是为强酸价。
（B）.强碱价－油料样品之PH在11～14之间时，即认定有强碱存在。以强酸溶液滴定至PH到11为止，是为强碱价。
（C）.总酸价－油料样品之PH低于11者，以苛性钾滴定此酸性油料之PH到11为止，以总酸价表。
（D）.总碱价－油料样品之PH大于4者，以强酸滴定此碱性油料之PH到4为止，以总碱价表示。
图表27．各种酸度之PH范围
由第27图可得知PH介于4与11间之油料，往往可测出其总酸价，也可测出其总碱价。
（十）铜板腐蚀/防锈（Cupper Corrosion/Anti-rust）
（A）.铜板腐蚀（ASTMD130）：润滑油脂是否具有腐蚀性，可用磨光之铜片浸入加热至100℃（212℉）之油中，经过三小时后取出检查，且与ASTM标准铜片比较。结果以相当于标准铜片之号码表示之。
No.1a－浅黄色
No.1b－橙黄色
No.2－微红色（血红色）
No.4－鲜红色
No.5－透明之黑色
如试验结果铜片只呈现浅黄色或橙色相当于ASTM No.1a或No.1b标准铜片色泽者，以No.1a或No.1b，甚或No.1表之，也就是油料无腐蚀性。试验用铜片之大小为长7.6cm（3"），宽1.27cm（1／2"），厚0.16～0.31cm（1／16～1／8"），其质量应为CNS6HI之电解铜标准，经ASTMB187规范软退火（Soft-temper）之导电铜条切成。每次试验需要油样约30ml。光线与紫外线影响本试验结果甚大,故油样取到后，应以棕色玻璃瓶或铁制听桶贮存避光。绝缘油或变压油须另以ASTMD898或D1275法试验。
（B）.防锈性（ASTMD665）：样品油与水或海水混合，测试铁片生锈情形，称为防锈试验。一般透平机油都会应用此试验。防锈试验方法是ASTMD665，将300 ml油样混合30ml水（A法）或海水（B法），加热1400F，于搅拌下放入最易生锈之磨光铁片，经24小时后，取出铁片，于60支光电灯下检视其生锈情形。如铁片表面全无生锈，则为合格；若有生锈，则为不合格。
（十一）. 苯胺点（ASTM D611）
在常温下同体积之润滑油与苯胺混合后，不久即分为两层，但如温度徐徐增加到某一温度时，苯胺与油料互相溶化，形成透明之单相液体。如此加热至油料与苯胺互相溶化之最低点温度，称为「苯胺点」（AnilinePoint），其单位：℃或℉。苯胺点之高低可以表示油中所含石蜡烃及芳香烃（Paraffinic ａnd AromaticHydrocarbon）之大致含量。苯胺点高者，表示石蜡烃含量多而芳香烃含量少；反之，苯胺点低者，表示芳香烃含量多而石蜡烃含量少。测定苯胺点时，每次试验需要油样10ml，苯胺10ml。温度低时苯胺与油料互不相溶，呈浑浊不透明状态，一旦达苯胺点时，立即变成透明。
（十二）. 沉淀价（ASTM D91）
润滑油中是否含有游离水份，污物，固体杂质，以及柏油质等，可取油样10ml置于ASTM锥形玻璃管中，加入90ml特定溶剂并混和均匀后,放入高速离心机中,使两支离心管末端之离心力（Relativecentrifugalforce，以rcf表之）应在500～800之间。图表第29为常用之离心管。每次试验时，需要20ml以上油样（两管同时试验），所有特定溶剂应为ASTM沉淀价溶剂。油料精炼度愈高，沉淀价也愈小，SAE50以下之润滑油，沉淀价为零。
图表28．测定沉淀价之离心机及锥形管
（十三）正戊烷值（ASTM D893）
润滑系统中之润滑油，经过长期使用之后，难免污染外来污物（如固体污物、杂质、水份等），以及油料本身氧化及劣化后之产物，都可用本法来测定。测定润滑油「正戊烷不溶份」（n-Pentaneinsolubles），与「苯不溶份」（Benzeneinsolubles）之方法，与上述测定沉淀价之方法，极为相似，惟一特点为以重量代替容量，而且以正戊烷或苯代替ASTM沉淀价用溶剂。试验用之油样应为10公克，加入正戊烷或苯至100ml，且混合均匀后，以一定之离心力促进不溶物之沉析，经过20分钟后，倒去溶剂，在100℃下干至恒重，不溶物以毫克数表示之。正戊烷与苯都不能溶化之物质为：碳渣、燃油渣滓、金属磨屑、路尘砂土、铅盐、其它固体污物等。但润滑油氧化后溶化于油中之高分子氧化产物，如胶质（Gum），树脂（Resins）等则不溶于正戊烷而可溶于苯。故一般不溶于正戊烷者，均称为全部不溶物（TotalInsolubles）。正戊烷不溶份减去苯不溶份，即为油溶性氧化物之含量。油溶性氧化物在油中之含量，有一定之限度，如含量超过某一限度，极易析出油泥（Sludge）或胶质。故正戊烷与苯不溶物之测定，对旧油质量之检验，至为重要，由此可推测正确换油日期。
（十四）含水量
精确测定润滑油中含水量之方法有二，一为ASTM D95之溶剂蒸馏法（Distillation Method）二为ASTMD1744之卡费试剂（Karl-Fischer Reagent）法，其单位：﹪。
1.蒸馏溶剂法（ASTMD95）：于圆底烧瓶中加入油料样品100ml及溶剂油（可用打火机油或通用溶剂）100ml于特制之回流冷却装置中,使其加热沸腾。溶剂油及水汽经回流冷却器冷却后，流至刻度管中。因水之比重大而下沉，溶剂油之比重小而溢流至烧瓶中，至无水滴冷凝后，测出集水管中水量。新润滑油中所含水份均甚低，但如储油不慎而有吸水之可能。又各种引擎用润滑油中如含较多之凝结水份，则须追查水份来源。水份多时更须提早换油。
2.卡费试剂法（ASTMD1774）：本法专供测定油料中极微量水份含量之用，其测定范围为50～1000ppm，即0.005～0.1﹪。测定时须用特制之卡费试剂（Karl-FischerReagent）于电位差之滴定装置中，测定微量水份之含量。
（十五）皂化价
润滑油中是否含有动物性脂肪油，可用「皂化价」（SaponificationNo.）测知。测定时秤取油样10公克，以定量之酒精性苛性钾加热回流处理，使脂肪油中之脂肪酸与苛性钾皂化成皂，再以酸液滴定苛性钾消耗量。皂化一公克油样所需苛性钾之毫克数，即为皂化价之单位。一般润滑油中所含之脂肪有牛油、猪油、菜子油、棕榈油、吹炼菜子油等等。此等脂肪油之皂化价均在190左右。由油料皂化价之高低，不难推算其中所含脂肪油之份量。
（十六）硫酸灰份（ASTM D874）
润滑油中所含金属化合物，或金属性添加剂之份量，均以「硫酸盐灰份法」测定其灰份。其单位：﹪。根据灰份之多少可判断油中所含添加剂之份量。由车用机油之新油与旧油间灰份含量之差别，可以推知油中所含之添加剂是否衰失，但其结果须与旧油中所含之尘土份量，作一修正。试验时取油样10公克。置蒸发皿中，加热，令其自由烧干；冷后，加入数滴硫酸，再行加热，最后灼热至775℃。含有有机金属化合物型清净添加剂之车用机油，灰份均较纯矿油为高，而且一般添加剂愈多之油料，灰份亦愈高。
（十七）透平油之防锈试验（ASTM D665）
透平油或循环机油之防锈试验（Rust Preventive Test）为试验透平油与蒸馏水，以水或海水混合油品后之防锈性能。按ASTMD665之规定，将300ml之样品，混以30ml蒸馏水或海水（ASTMD665之A法为加入蒸馏水试验；B法则为加入合成海水试验），加热至140±2℉，于搅拌下放入最易生锈之磨光铁片，经24小时后，将铁片取出，于60烛光电灯下检视其生锈情形，如表面全无生锈，则称为合格。此种试验甚为严格，但与实际情形不甚配合。多数透平油之防锈试验虽不合格，但在蒸汽轮机中长期之使用，仍毫不导致调速器及其它部位之生锈或腐蚀。防锈试验装置如图表第29所示。

透平油之图表29．透平油之防锈试验装置

（十八） 乳化试验（ASTM D1401）
乳化试验（ASTMD1401），又称抗乳化性试验。其单位：min。循环润滑系统用之润滑油，必须随时保持清净，不宜含水或乳化。乳化试验即试验润滑油遇水乳化的趋势。ASTMD1401为标准化之乳化试验（EmulsionTest）方法，以测定油水分离之难易。油中含有添加剂者，亦影响本试验之结果。测定时将40ml油样及40ml蒸馏水，加于100ml量筒中，于130℉±1℉搅拌5分钟，测定二者分离程度及所需之时间以（油份之ml数）﹣（水份之ml数）﹣（乳液之ml数）（所需时间秒数）表示。例如40-40-0（13）即表示油份与水份于13分钟内完全分离。
（十九）抗氧化试验
润滑油脂在使用时，随时均与空气接触，加以温度较高，故氧化作用随时均在进行。良好之润滑油脂，抗氧化力应强，使能作长时间之使用。循环给油、油浴给油、拨溅给油系统用之润滑油，更应具备优秀之抗氧化能力。测定油料抗氧化试验（OxidationStabilityTest）之方法极多，但均利用油料在高温，触媒（铜粉、铜丝）等情况下加速油料之氧化后，所产生酸价或油渣之份量而判定，氧化后，酸价或油渣份量越多，则该油抗氧化性能越差。
1.透平油之氧化试验（ASTM D943）：透平油或循环机油应有极高之抗氧化性，按ASTMD943「透平油之抗氧化试验」（Oxidation Test for TurbineOils）之规定，将300ml，油样混以60ml水，保温95℃，并在铜丝为氧化触媒之情况下，以每小时3公升速率之氧气通入，令油份加速氧化。测定油料酸价增至2.0时所需之时间。一般蒸汽轮机用之透平油，必须在此严格之情况下，经1500小时以上，酸价始升高至2.0。
2.润滑脂之抗氧化试验（ASTM D942）：一般均采用ASTM D942之「氧化弹性法」（Oxidation BombTest）测定润滑脂之抗氧化性。将欲测定之油样4公克，置于特制高压氧化弹中之四小盘上。然后于弹中通以100psi压力之氧气，经24小时确证不漏后，将油样带弹浸入210℉之油浴中，同时调节弹内氧气压力为110psi，结果以100小时后之压力降表示之。抗氧化性高之润滑脂，吸收氧气之趋势极小，故压力降（PressureDrop）亦少。一般压力降为0-5psi者其抗氧化力极佳，视为一种优秀之润滑脂。5-10psi者，仍不失为抗氧化性良好之产品。
（廿）泡沫试验（ASTM D892）
润滑油在空气中搅动时，微小之空气泡容易混入油中。当油料静止时，此气泡可迅速上升至液面而散失，但如油料之表面张力较低，气泡不易散失，则不断留下一层泡沫。此种泡沫之散失趋势，可用「泡沫试验」（FoamTest）测知，其单位：ml／ml，测定装置如图表第30所示。
图表30＇．泡沫试验装置
试验时分三个程序进行：
1.第一程序（SequenceⅠ）－先将欲测之油料样品约200ml加热至120℉（49℃），再冷至75℉（24℃），倒入1000ml之刻度量筒中，油面高度应在180ml之2处，然后放入多孔之标准通气石球3，盖上橡皮塞4，（其中有通气口5），再将量筒放入等温水浴6中，油浴液面应在7处，当量筒内油温达到规定温度后，自8处以每分钟94±5ml流量之空气通过橡皮管9经多孔石球3呈无数之小气泡冒出，经过5分钟，总共通入空气470ml后，立即停止通气（立即拆除橡皮管），记录泡沫高度为多少ml，同时记录停止通气后10分钟时,泡沫所降低位置之ml数。
2.第二程序（SequenceⅡ）－追加油料样品至1000ml量筒，使油面高度为180ml处，俟油温高达200℉（93.5℉）时，换入清洁多孔石球，同法通气，并按同样时间记录泡沫高度。
3.第三程序（SequenceⅢ）－搅除油中残留泡沫及气泡后，冷至75℉（24℃），再换用清洁多孔石球，同法通气，并按同样时间记录泡沫高度，作成报告。
例如，某油之泡沫试验结果之报告如下：

（廿一）其它性状
除以上所述外，润滑油之其它若干共通性质叙述如下：
1.压缩性：在极高之压力下，润滑油体积亦因高压而缩小。其压缩性（Compressibility）β，可用下式表之：
　　　　　 ｍ－2ｎｐ
β＝───────────
　　　　 1＋ｍｐ－nｐ2
式中之ｍ及ｎ为受温度而变化之数值，而ｐ则为压力（以psi 表示）。如果压力ｐ小于1000psi，上式可简化为：
β＝（ｍ－2ｎｐ）
2.热传导度：设计油料加热系统时，需要了解油料之「热传导度」（Heat-Conductivity）。润滑油及碳氢化合物油料之热传导度，约在0.740至1.000之间。各特定油料可由其比重（ｄ）及温度（ｔ）下，按下式算出：
0.821－0.000244ｔ
　　　Ｋ＝──────────
　　　　　　　　　ｄ
Ｋ＝热传导度，Btu/sp.ft./hr./℉/in
ｔ＝温度，℉
ｄ＝60/60℉之比重（Sp.Gr.）
在0～800℉之温度间，由上式可算得之Ｋ，误差不出10﹪。实际计算时，可取Ｋ＝0.9之平均值，误差不至太大。
3.表面张力：润滑油表面张力（Surfacetension）约在28～32达因／㎝之间（水为72达因／㎝）。由于润滑油之表面张力甚小，故容易在金属表面扩散，达到润滑及防锈之效果。表面张力可由duNouy仪器测定。
（廿二）润滑脂之滴点（ASTM D566）
润滑脂在规定之试验方法下，由半固体变成液体时之温度，称为滴点（DroppingPoint），其单位：℃或℉。润滑脂之滴点往往因下列各因素而异：皂基之不同、皂基之份量、含水之多少。润滑脂滴点之高低，可表示各该润滑脂使用温度之范围。锂皂基，钠皂基润滑脂之滴点均高，适用于高温；而钙基，铝基润滑脂，则只限用于温度不高之处。测定滴点时，将润滑脂加入脂杯中，并将脂杯置于特制之试管中，再以此管放于油浴中加热，温度徐升时应不时记其温度，迨杯中之脂开始滴下时，则油浴与杯中滑脂二者之温度平均值，即为滴点。
图表31．滴点之测定

（廿三）润滑脂之针入度（ASTM D218）
针入度（Penetration）又称锥入度，为测定润滑脂或柏油之软硬程度。此种软硬之程度，又称为稠度（Consistency），其单位：1／10mm。稠度易因下列各因素而变化：皂基种类及份量，含水量，制造时搅拌之程度，冷却之速度，储存之温度等五项。一般所谓润滑脂号数者（NLGINo），均以针入度之大小为准。
图表32．针入度之测定
图表33．润滑脂捏和器
图表34．NLGI号数表
NLGI 号数 捏和后针入度 （1/10 mm）
000
00
0
1
2
3
4
5
6  445~475
400~430
355~385
310~340
265~295
220~250
175~205
130~160
85~115
（廿四）硫及其它元素
润滑油主要组成是碳氢元素；另外，常含有S及金属元素，除了硫来自基础油外，其它元素主要来自添加剂。这些元素和润滑油性能有很大关系，因此为达成油中性能，必需加不同添加剂，所以油中元素自然不同。油品元素乃是非常重要的性状，主要是它有两个用途：鉴定油品品牌真伪，因为同一品牌及同等级油品的某元素应在一定范围内，若油中元素不尽向同或其含量差异相当大,即可鉴定其真伪油品；另外，分析油品中添加剂消耗对润滑影响，这是油品追纵重要项目，尤其当润滑发生问题，要查寻发生问题原因更是不可或缺项目。硫元素分析主要是针对活性硫。活性硫是容易与铜等金属作用的高活性元素。它对润滑油腐蚀性与极压性有极大关系，有必要了解其含量。润滑油中元素分析主要是利用化学分析方法，为了得到较佳的准确性及避免干扰，ASTM推荐很多种常用分析方法，一般均参考这些方法操做作。