节能润滑的基础是选用基础油并添加粘度指数改进剂而组成具有低粘度、高粘度指数的节能型润滑油。粘度指数改进剂是一种油溶性高分子聚合物,是润滑油重要的不可缺少的添加剂。它可以提高基础油的粘度指数,使基础油的粘度随温度的变化减弱,从而改善基础油的粘温性能。然而对这类节能型润滑油的润滑性能研究中,发现基于经典弹流润滑理论的油膜厚度计算值严重偏离实际成膜厚度,这主要是由于在基础油中加入粘度指数改进剂后使润滑油表现出的非牛顿特性和粘温效应所导致的。含粘度指数改进剂基础油的弹流润滑动压理论的实际工况计算比基础油复杂的多,经典弹流润滑理论已不能准确预测其成膜特性。在润滑设计中,人们常关心的是润滑膜形成的薄厚以及成膜厚度随工况条件的变化规律,目前,粘度指数改进剂性能与润滑油成膜特性之间的关系尚停留在定性描述水平上,并没有确定的理论与计算方法来准确推算。本文通过理论计算和实验测试相结合的方法,研究了粘度指数改进剂对基础油成膜特性的影响规律。主要研究工作有:1.基于全膜弹流润滑动压理论,在考虑了粘温效应和非牛顿剪切稀化效应的前提下,采用Carreau-Yasuda修正本构方程和WLF粘温方程建立了含粘度指数改进剂基础油的弹流润滑数学模型。2.应用FORTRAN90汇编语言编写了弹流润滑数值计算程序,该程序通过改变输入参数便可获得不同工况条件的油膜厚度、油膜形状以及油膜压力的数值解。3.基于光干涉原理利用NGY-4型纳米润滑膜综合测量仪设计相关试验完成了含不同粘度指数改进剂基础油不同工况条件下的实际膜厚测量实验。4.比较了数值分析计算值与试验测量值。研究表明,含粘度指数改进剂基础油的成膜能力严重低于经典弹流润滑理论值,而本文数值解可准确预测粘度指数改进剂对基础油成膜特性的影响规律。5.研究了含不同粘度指数改进剂基础油在不同速度、温度、载荷等工况下的成膜特性变化规律,揭示了粘度指数改进剂使用性能与润滑油成膜特性间的影响关系。