淺談機油幾百年來 機油科技隨著機器潤滑的需求而發展 淺談機油 - 趣味新聞網

發表日期 2007-10-16T02:17:29+08:00

     淺談機油


幾百年來，機油科技隨著機器潤滑的需求而發展，從初期的牛油、植物油，進步到石油提煉的礦物油，發展至現今的裂解閤成油，目前閤成油性能大多數人已覺得很滿意好用。理想的機油最好可用於各種高低溫環境且不必換油，但實際上這是不可能的事。現今機油並非完美，它仍是不完美科技妥協下的産物，它有?#92;多使用上的限製與缺點，當使用者知道機油的缺點，正確的使用機油，不但省錢且引擎長壽。購買機油要注意三件事：品質、黏度、油基，每一項都是個大議題，分述如下。
一、品質：
引擎內部工作條件嚴苛，機油必須能抗高溫、抗氧化、耐磨性、不腐蝕金屬和橡膠、防銹、防油泥、防積汙、酸安定性、清淨性、分散性、消泡性等，通常機油廠商以各種添加劑達到這些要求，各種添加劑種類和劑量之間必須化學平衡，因此對上述條件作實際引擎測試可綜閤評估一款機油的品質。
美國石油協會(Americanpetroleuminstitute,API)根據當代引擎技術，製訂機油品質測試規範，四行程汽油引擎用機油品質由低而高分彆為SA→SB→SC→SD→SE→SF→SG→SH→SJ，柴油引擎用機油品質由低而高分彆為CA→CB→CC→CD→CE→CF→CG。
API隨著年代和引擎科技的進步而製訂更高等級的機油規範，目前汽油引擎用機油最高規範為SJ，柴油引擎用機油最高規範為CG。機油廠商必須將機油送至API作實際引擎測試取得認證之後，纔可於機油罐上使用甜甜圈(donut)標誌，如圖一所示。若機油罐沒有甜甜圈標誌，但宣稱符閤API之SH規範，這是機油商自己宣稱的，並未送至API作引擎實測取得認證。
(1)汽油引擎用機油SA→SB→SC→SD→SE→SF→SG→SH→SJ。
SA～SD：約於1950、60年代製訂實施，目e已不使用且買不到。
SE：於1972年實施，耐高溫、耐磨、抗腐蝕、防銹等優於SD，目前已不使用且買不到。
SF：1980實施，防油泥、防積汙、酸安定性、耐磨性等優於SE。
SG：1989年實施，耐磨性、耐高溫、抗氧化性、清淨性、防油泥、分散性等優於SF。
SH：1992年製訂，1994年實施，SH規範內容與SG相同，但SG對於送測時不閤格項目可以日後補測直到全部閤格為止，而SH於送測時必須一次全部閤格。
SJ：1996年製訂，1997年實施，為目前最高等級機油，適用於目前所有汽油引擎。
(2)柴油引擎用機油CA→CB→CC→CD→CE→CF→CG。
CA：目前已不使用且買不到。
CB：目前已不使用且買不到。
CC：適閤中度柴油引擎作業。
CD：1955年實施，適閤高速、高馬力柴油引擎，有效控製嚴重作業之磨損、防積垢、活塞清淨度、防軸承磨損等。
CE：1987年採用，適用於1983年以後之柴油車，如渦輪增壓柴油引擎，防重拖、防積碳、省油性佳等，測試項目有機油消耗、活塞清淨度、軸承磨耗、閥傳動係磨耗、機油稠化、活塞環磨耗等項目。
CF：增加氣缸內壁磨耗測試，品質優於CE。
CG：目前最高等級柴油引擎用機油，適用目前所有柴油引擎。
二、黏度：
美國工程師學會SAE(SocietyofAmericanEngineers)製訂引擎用機油規格如錶一所示，分為低溫氣候使用之機油如0W～25W(W錶示winter鼕天低溫氣候)，還有夏天高溫氣候使用之機油#20～#60，在此#60因個人取得資料不足未列齣。
錶一：符閤SAE規格之DIN51511規範、SAE規格低溫黏度mPa‧s啓動最低溫100?aC時，黏度Cst0W-30
C時3250–35?aCMin3.85W-25
C時3500–30?aCMin3.810W-20
C時3500–25?aCMin4.115W-15
C時3500–20?aCMin5.620W-10
C時4500–15?aCMin5.625W-5
C時6000–10?aCMin9.320
Min5.6    Max9.3-30
Min9.3  Max12.5-40
Min12.5 Max16.3-50
Min16.3 Max21.9
引擎機油對於黏度的需求有：
1.低溫啓動性好：
即低溫時黏度要低，使得機油能迅速流動到達各機件以發揮保護?#92;能。根據美國寒冷地區的引擎實驗，引擎磨損有70%是啓動時造成的，尤其是冷車啓動造成的磨損極大，隻有30%磨損纔是運轉中造成的。台灣的氣候沒有美國寒冷，啓動造成的磨損比例沒有美國嚴重。從上麵數據知道，低溫流動性好的機油可大大減少引擎磨損，美國MOBIL公司曾就20W50機油和5W30機油做啓動磨損實驗，發現20W50機油造成的磨損量約為5W30機油的2倍多。
2.寒冰時機油不可結凍：
結凍的機油會打壞啓動馬達，嚴重時造成引擎大故障，這和冷卻水箱不可結凍原理一樣。在台灣的鼕天，車子可到達最冷的地方是閤歡山的清晨，假設溫度是?{5?aC，單級#40機油凝固點約是?{9?aC，那麼可使用單級#40號機油上閤歡山嗎？不妥，因為此時機油雖沒有結凍，但黏度非常高，像麥芽糖一樣，車子很難發動，就算勉強發動起來，冷啓動磨損可能造成引擎內傷瞭。適閤鼕天閤歡山清晨的機油是15W、10W、5W、0W等機油，其中15W是可接受的黏度，10W已是令人滿意瞭，5W和0W以上效果當然更好，但價錢昂貴。
3.高溫時機油黏度夠：
黏度夠纔有強韌的油膜，在機件與機件間的油膜強韌不破裂纔可發揮保護機件?#92;能，否則油膜破裂造成機件快速磨損。通常夏天溫度30?aC，適用#30機油，40?aC適用#40機油，50?aC適用#50機油，但也要配閤車輛負荷、操駕激烈程度、引擎新舊程度做調整，待會後麵有更詳細介紹。像沙烏地阿拉伯全年高熱氣溫約50?aC，所以使用#50機油。在台灣的夏天，從台北至墾丁最熱約40?aC，所以基本上最適用於台灣的是#40機油，但這隻是基本選用原則，實際上每個人要根據自己用車情況調整，有人適用#30機油，有人適用#50機油，甚至賽車選手適用#60機油。
4.高溫時黏度不要太高：
黏度太高會阻礙活塞在氣缸壁上的滑動，成為引擎內阻力，使引擎耗油、引擎溫度上昇、轉速拉不上來、馬力無法發揮等問題。較稀的機油阻力低，比較省油，但又怕機油太稀沒有足夠強韌油膜保護機件，所以機油黏度的選用必須在省油與抗磨之間取得適當平衡。
5.黏度指數要高：
普通機油在低溫時通常黏度很高，高溫時通常黏度很低，這種高低溫的黏度差異稱為黏度指數，一款好機油在高低溫的黏度差異越小越好，也就是黏度指數要高。通常黏度指數的比較是以40?aC的黏度和100?aC的黏度來計算。有些添加劑可改善黏度指數，所以通常機油添加黏度指數改善劑，可改善高低溫的黏度差異，使成為復級機油如10W40，低溫時符閤10W流動性，高溫時符閤#40黏度。
6.根據個人用車狀況調整：
(1)新車的活塞與氣缸間隙小，且機件活動麵尚未磨配(runin)，適閤較稀的機油，因為稀機油容易進入緊密間隙中，且可以幫助磨配。待磨配完成後再改用正常黏度機油。
(2)車輛在80000km內，活塞與氣缸磨損不多，間隙正常，可選用正常黏度。
(3)舊車在80000km以上，活塞與氣缸間隙已稍磨損，間隙稍大，可選用較黏機油，以幫助間隙的密封性。
(4)都市用車、常塞車、慢速龜爬者，因慢速塞車易引起引擎高溫，宜選用較黏機油。
(5)高速公路或長途用車多者，因引擎溫度正常，選用正常黏度即可。
(6)輕負荷引擎譬如轎車，宜選用正常黏度機油。
(7)重負荷引擎譬如貨車，或是常常滿載的轎車、常爬山長陡坡的車，宜選用較黏機油。
(8)激烈操駕者，如常急加速、引擎轉速高、賽車者，宜選用黏機油，對於引擎常逼近紅綫區者宜選用#60機油。
7.正確溫車方法：
冷車發動稍微踏油門，使引擎轉速約在1500rpm約略30秒後，即可入檔慢慢上路，此時勿急加速，待上路約5分鍾後引擎暖熱即可隨意操駕。熱車發動則不必踩油門，發動後約5秒鍾以後即可上路。
8.觀念改正一：
冷車發動後，以普通怠速700rpm溫車有二個缺點，其一是我們希望機油能盡速打上去，而怠速打機油速度慢瞭些，此時溫車以1500rpm左右為佳，但也盡量不要超過2500rpm，此時太高運速即高速磨損，常見某些修車工一發動引擎立即猛踩油門，此非常傷車，他對車基本知識不足又不愛惜客戶的車，這傢修車廠以後不要去瞭。其二是此時冷活塞與冷氣缸間隙大，所以混和油汽易被高壓吹漏至麯軸箱，使汽油與機油混和在一起而劣化機油，不但縮短機油壽命也減損引擎壽命。
9.觀念改正二：
冷車發動後怠速暖車5分鍾，不但耗油，且因暖車緩慢使大量混和油汽進入機油箱劣化機油，反而傷車。正確方法應是發動約30秒後，即可緩慢上路，待上路約5分鍾以後引擎達工作溫度即可正常操駕。
10.選用復級機油最為恰當如10W40，不但鼕天夏天都可用，南下墾丁北上閤歡山都適閤。通常5W40比10W40貴，10W40比15W40貴，如果你正常用車、不飆車，則適閤台灣氣候者為10W40，如果想更省錢用15W40也可以。
11.以現代引擎科技，如果正常操駕且正常換油，引擎壽命約40萬公裏纔需搪缸，使用5W40機油的引擎壽命可能比使用10W40來得長壽些，使用10W40可能又比15W40長壽一些。但5W40比10W40昂貴，10W40又比15W40昂貴，使用者必須在機油價錢與保護性之間取得平衡，不一定貴機油就是好選擇。
三.油基：
機油是以基礎油和添加劑混和而成，基礎油(即油基)分為礦物油(mineraloil)和閤成油(syntheticoil)和植物油三種。
1.礦物油：礦物油是從原油提煉而得，也就是原油提齣瞭油氣、汽油、柴油、煤油、重油之後，接著提煉齣礦物油，最後留底的是瀝青。礦物油顔色透明微帶淺琥珀色，就像沙拉油的顔色一般。有一種礦物機油是從廢機油迴收過濾之後蒸餾氫化重製，價錢非常便宜，其顔色是深棕琥珀色。通常礦物機油很便宜，一罐約百元以下，因為礦物油較容易氧化，使用壽命約2500–4000公裏/三個月，以先到者為準就要換油，跑長途者換油裏程可於約4000公裏換油，常跑市區者約2500公裏換油。
2.閤成油是將礦物油裂解後，再加以閤成，可以得到性質較一緻的化學成分，顔色與礦物油相似為澄清微帶淺琥珀色，因提煉成本高所以價昂，約一罐300元左右，但抗氧化性良好，是相當好的長效型機油，使用壽命約5000–10000公裏/六個月，以先到者為準，常跑長途者約8000–10000公裏換油，常跑市區者5000公裏換油。
3.植物油：另有一種專供F1賽車短時間超高速賽車用機油，油基為毘麻油，毘麻油是目前潤滑性能最好的油基，比閤成油還好，但是非常容易氧化，隻能供短時間賽車使用，不能作為一般轎車長時間使用。毘麻油在礦物油發明之前廣為車輛機油使用，日據時代在台灣鄉下廣植毘麻以提煉機油用，戰爭時期更是戰略物資，現在鄉下河邊常可見到野生毘麻，非常普遍。毘麻子有毒，吃瞭會下痢，常作為中藥洩劑用。

[ 本帖最後由 ~混混~ 於 2007-10-16 14:06 編輯 ]

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