3.1 低温启动黏度
低温黏度是确定内燃机油启动性的重要指标，在寒冷的气候条件下，发动机启动所需功率小于电机所能提供的功率，发动机才能启动。纯矿物油（单级油）符合牛顿流体的黏度特性，在双对数坐标纸上，其温度和黏度呈直线关系，单级油的低温黏度曾经一直采用外推法确定。
随着黏度指数改进剂的广泛应用，内燃机油的黏度不仅与温度有关，也受剪切速率的影响。在高剪切速率下，高分子聚合物的结构会发生扭曲，甚至被破坏，导致机油黏度损失现象，呈现为非牛顿液体，无法使用外推法获得低温黏度。对此，美国进行了方法研究，于1993 年正式将冷启动模拟机法（CCS）引入SAE J300 标准中。方法经多次改进，扩大适用的温度范围。冷启动模拟机含有一对紧密配合的定子和转子，转子由直流电机驱动，通过调节流过定子的冷却剂来维持试验温度，考察发油机油在低温高剪切速率（104~105s-1）下的流变性，模拟发动机低温启动时机油在活塞和汽缸套部位的状态。目前最新标准为ASTM D5293-17a，测试温度扩大到-10~-35 ℃。国内现行的方法标准为GB/T6538-2010《发动机油表观黏度的测定 冷启动模拟机法》，采用ASTMD5293-04制定。
3.2 低温泵送黏度
低温泵送黏度是测定在低温条件下，发动机初始运行阶段机油流入油泵并供给充足油压的能力。内燃机油的低温泵送性能十分重要。如果机油不能成功泵送，即使达到低温启动黏度，发动机仍然会启动失败。机油泵顺利泵送需要满足2个条件，一是油需依靠油面和滤网之间的压头流入滤网，受机油的临界屈服应力影响。二是能以足够的流速连续从滤网进到进口管，这与机油的临界黏度有关。
低温泵送黏度采用小型旋转黏度计（MRV）测定，国内的方法标准有GB/T 9171《发动机油边界泵送温度测定法》和 NB/SH/T 0562《低温下发动机油屈服应力和表现黏度测定法》。现行标准GB/T 9171-88采用ASTM 3829-79制定，预测内燃机油在0~-40 ℃范围内的边界泵送温度，目前仍用于SE、SF、CC、CD 等低质量等级油品低温启动性的测定。
NB/SH/T 0562-2013采用ASTM D4684-08制定，仍采用小型旋转黏度计，将冷却速率改进为TP-1 冷却循环方式，在剪切应力525 Pa、剪切速率0.4~15s-1下测定屈服应力和表观黏度。这是因为1980-1981年冬天，美国和北欧通过ASTM 3829的机油仍出现了大量泵送失败的问题。研究认为该方法的冷却循环经过浊点范围时仅用2h，形成的蜡结晶颗粒小，黏度低，不能预测某些情况的低温泵送性。TP-1冷却循环要求内燃机油在控制速率下至少冷却45h，最终达到试验温度。在蜡结晶形成区采用低速率冷却（0.33 ℃/h），可使蜡结晶有足够的生长时间，从而可以预测ASTM D3829 不能预测的泵送失败。
3.3 运动黏度
运动黏度是内燃机油的一项重要指标，运动黏度不仅与某种形式的机油损耗有关，而且经常作为使用者在正常发动机运转温度下选油的指导。运动黏度采用GB/T 265《石油产品运动黏度测定法和动力黏度计算法》测定，目前一些其它自动黏度测定方法也已标准化。
3.4 高温高剪切黏度
内燃机在工作过程中，轴承处会受到很高的冲击载荷，轴承处润滑油的温度高达140 ℃以上，并受到106s-1 高速率的剪切。有必要设置高温高剪切黏度项目聚指标，来预测在苛刻操作条件下发动机高剪切部位的有效黏度。
我国现行的高温高剪切黏度测定方法有SH/T0618-1995《高温高剪切条件下润滑油动力黏度测定法》（参照CECL-36-T-84 制定）、SH/T 0703-2001《润滑油在高温高剪切速率条件下表观黏度测定法（多重毛细管黏度计法）》（ 等效采用ASTMD5481-96）和SH/T0751-2005《高温高剪切条件下黏度测定法（锥形塞黏度计法）》（修改采用ASTM D4741-00）。
