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                字號:T|T
                文章出處:未知責任編輯:TANFOIL人氣:-發表時間:2019-04-01 14:52

                機油(汽車發動機潤滑油)的構成是什↓麼?

                 

                 

                機油的構成,其實也不是那麼複雜,主要由兩部分:基礎油和添加劑。這就好像「龍珠」中的悟天和特蘭克斯的合體:

                機油的添加劑旨在加強機油的幾大功能:潤滑功能、清潔功能、冷卻功能和抗氧化功能等。其成分大致如下,在︽後面我們會詳解。

                 

                機油添加劑成分比(部分)

                 

                雖然添加劑很重要,但添加劑到底不是機油的主體,基礎油占了整瓶機油85%左右的重量,所以,我們先來講基礎油。

                基礎油是怎麼分級的?
                礦物質和合成的區別是什麼?

                 

                 

                早在1919年美國就成立了為基礎油制定標准的組織——美國石油協會(API),當時它由∩近400家從事石油勘探、運輸、煉油和銷售的快三和值人工计划組成,目標是為了規范整個成品油的質量,此後他們將機油的基礎油分為五類:

                 

                基礎油的分類

                 

                礦物質基礎油(一類和二類)的天生劣勢在於它是直接從天然資源中提煉的▅機油,有些雜質也在所難免。而全合成機油是全人工合成的,相當的純淨。不過近年來々隨著工藝的提升,礦物質機油雜質含量已經很少了,但在整體穩定性上,終究要低全合成機油一檔。如果還是以「悟天克斯」為例,礦物質、半合成和全合成之間的關系大概是這樣的:

                 

                其中,有個例外,就是殼牌公司利用其專利技術XHVI(加氫異構化生產超高黏度指數)使此系列機油達到了類似四類◥PAO型全合成機油的性能。所以,殼牌公司堅持認為此機油包裝上注明「合成機油」(三類)才對。此後,其他公司為了區分殼牌的「合成機油」在四類和五類☆基礎油的機油包裝上打上了「全合成」、「100%合成」或「full synthetic」的字樣。

                 

                嚴格意義上全合成機油指的是100%用四類基礎油PAO(聚a-烯烴)或者五類基▃礎油(人工合成的酯類)的產品。

                 

                此外,我要提醒購買五類基礎油的車主,論潤滑性能,酯類是最好的。但酯類基礎油遇水不穩定,易腐蝕,對油封及塗料的相容性差◥,並且生產成本較高。所以,購買了五類基礎油的朋友,在保存時一定要注意密封。

                5W-40到底是什麼?機油粘度怎麼看?

                 

                 

                機油產業的曆史可以追溯到20世紀初,當時整個行業未有︼健全的標准,急需一個能表述機油品質和作用的標准。於是從1911年開始,SAE(美國汽車工程師協會)著手解決這個問題,並發布了SAE J300,今天我們能使用各種級別的潤滑油來應對不同的車型、天氣、地區,都始於這裏。

                 

                SAE 複合分級的定義

                 

                最早的SAE標准是單級標准,只能描述機油在高溫下的粘度情況,顯然這是遠遠不夠的,此後出現了複合分級,也就是加入了關鍵【的「W」(Winter),最終形成了我們√今天看到的「5W-40」的形式。

                 

                「W」其實代表的就是低溫,Winter

                 

                以「5W-40」為例,表示『此機油適合(非必須,非限制,而是適合)在-35 ℃~40 ℃的環境中使用。此外,一般認為「W」前的數字越小,機油的低溫流動性越好;「W」後的數字越大,高溫的粘稠性越好。

                 

                此處,注意兩點:

                1. SAE等級是一個普適性的認同,不代表該機油的全部粘度屬性;

                2. 請根據購車時,隨車贈送《車主手冊》的推薦,選擇對應SAE的粘度,購買機油。

                 

                API標准★又是什麼?是SM還是SN?

                 

                 

                除了SAE(美國汽車工程師協會)為潤滑油制定標准,此前提到的美國石油協會除了為基礎油制◤定了標准還制定了API標准。此標准注重的是潤滑油的加速能力、降噪能力、長效性能和TBN含量等方面。

                 

                API分級(部分依據)

                 

                汽油發動機所用的機油一般表示為SJ、SL、SM和SN,其中S代表ξ汽油機油,J、L、M和N表示其品質等級。其中,區分各個級別重要指標就是鋅和磷。對這兩種元素的限制,是為了通過減少汽車尾氣中重金屬含量,降低PM2.5帶來的汙染。

                 

                所以,我覺得大家不必太糾結API的等級,無論是SL還是SM都能用。如果你和我一樣有一顆保護環境的心,那就選購SN。

                還有好多標准?每個車企的標准都是什麼?

                 

                 

                此前,我們已經提到了兩個意義深遠的標准——SAE標准和API標准,除了這兩個機構標准ζ 外,世界上還有許多國家或聯盟都有自己的標准,比如國際◢通用的ILSAC、日本的JASO和歐洲的ACEA等。

                 

                潤滑油標准和測試方法(機構或國家)

                 

                我希望大家能稍微了解一下其中ILSAC標准和ACEA標准,因為ILSAC與API標准有對應關系,你能理解API標准,也就懂了ILSAC標准的皮毛。

                而ACEA標准是此後各大主Ψ機廠(車企)經常使用機油標准,所以作為知識儲備,也需↑要你提前了解。

                接下來就要來看各大主機廠使用的機油標准了,由於文章長度的限制,我只列舉幾個,詳情請關注我此前的文章。

                 

                • 大眾系

                大眾在國內的↘油品規格主要是VW502.00/505.00、VW502.00/505.01和VW504.00/507.00。目前在國內VW502.00/505.00標准的粘度主要有0W-40、5W-40兩種。VW502.00/505.01也包括0W-40、5W-40,而VW504.00/507.00現在在國內油品的粘度主要是5W-30的。

                • 寶馬系

                寶馬現在在國內主▓要推薦的油品規格是Longlife-01(相當於ACEA A3/B4),在此基礎上,寶馬會增加一些自己的發動機測試要求。通常是A3/B4規格的合成油,推薦的↑粘度有5W-30、0W-40、5W-40。另外注意,只有滿足ACEA A3/B4標准的油品才可以,普通的API規格和ILSAC規格的5W-30產品是不能用的。

                 

                 

                • 奔馳系

                奔馳現在在國內的主要規格是MB 229.3和MB 229.5比較多一些,這兩個規格的標准都是A3/B4的。國內奔馳用油的粘度主要包括0W-40、5W-40會比較多一些,但是最新的也有5W-30的粘度級別了。奔馳和寶馬一樣,也要選擇滿足ASEA A3/B4的產品,如果『是柴油機選擇C3的規格。

                • 通用系

                通用←的規格主要有兩個:Dexos 1和Dexos 2。Dexos 1用在汽油發動機上;Dexos 2是汽柴◆通用的(主要是在歐洲的規格)。目前上海通用推出的發動機主要用的油品是Dexos 1。目前Dexos 1在國內主推的是5W-30粘度,相對於普通的SN或者是ILSAC GF-5,Dexos 1的油品在保護性方面要更強一些,但是燃油經濟性方面稍微差點。車主在選油的時候,最好是選擇有Dexos 1標准的油品。如果沒有的╲話,那也一定要選擇滿足SN或者是是ILSAC GF-5的5W-30的產品來使用。

                • 豐田和雷克薩斯

                除了5W-40以外,其他三個產品全部是要求滿足ILSAC GF-5的,這也可以理解豐田車為什麼省油。但是豐田車的這幾個粘度規格不是所有發動機都可以用的,具體使用要參照車主手冊,因為豐田公司對不同發動∞機推薦的油品粘度也是不一樣的。

                • 本田和謳歌

                • 日產和英菲尼迪

                • 現代和起亞

                機油標准標定的是哪些性能?

                 

                 

                我先談「標准」的原因,是擔心大家沒耐心看,因為接下來就讓我們看看這些標准到底主要標定了什麼?比較理論,但希望你能了解。

                 

                • 100℃運動粘度(100CST)

                選油的首要指標,用來表現一』款油的真正粘度。由於曲軸箱內需要潤滑的各個部位的工況不同,所以就要求機油在不同工況中都能表現出適當的粘度和潤滑性能。100℃的機油粘度顯然是機油潤滑性能的核心指標。SAE將機油在100℃的運動粘度從5.6cst-26cst區間進行了分級。如下圖:

                100CST的※數值越高,說明在100°時的粘度就越大,這也就是為什麼渦輪增壓發動機會推薦使用30、40的機油,因為渦輪增壓發動機的溫度在高速運轉時會達到約400℃,如果粘度低的機油,就好像流水,不能起到為發動機內部件潤滑的效果了。而相對的,日系車推薦20的機油,因為日系汽車一般是自吸,發動機溫度相對較低,不需要、有時甚至不要去用粘度過高的機油。

                 

                所以,100CST參數是一個沒有好壞的指標,但∏卻是選擇最適合你發動機的機油很重要的參數。正確做法是:對應你的發動機型號(車主手冊),再參照上面的參數去尋找適合的機油。

                 

                • 150℃高溫高速剪切動力粘度(HTHS)

                150℃高溫高速剪切動力粘度可以表達機油在曲軸頸、凸輪軸等潤滑關鍵部位暖機狀態的√潤滑性能。相對於100℃高溫低速剪切的運動粘度,高溫高剪切粘度更能准確的表達曲軸箱內關鍵潤滑機件的潤滑效果是否理想。

                發動機曲軸箱內工作溫度

                 

                許多車主都希望同時擁有更低的高溫低剪運動粘度和更高的高溫高剪動力粘度。但通過實驗我們發現高溫高剪切的運動粘度與高溫低剪切◤動力粘度的線性關系比較明顯。在低運動粘度機油中很難找到高溫高剪切動力粘度很高的機油款型。這個參數對德系車的消費者特別重要:因為德系車一般推薦30粘度油,而HTHS就必須達到3.5以上。

                 

                • 總堿值(TBN)

                TBN指的是機油中堿性的元素的總數。由於汽油在缸內燃燒會產生少量硫化物殘留在汽缸壁表面,而硫化物本身具有弱酸性,所以一般來講潤滑油制造商的機油配方中都會添加弱堿性清潔分散劑來增強〓機油的清潔作用。所以,總堿值是間接表達清潔分散添加劑含量的重要指標。TBN值越高,機油的長效性越好,使用的公裏數就越長。

                 

                • 傾點(低溫流動值Pour Point)

                北方車主冬季用油的重要參考指標,能表現出一款油耐低溫的極值。傾點是表〗達機油在低溫環境下能夠流動的最低溫度。由於傾點與泵送粘度的測試結果線性關系緊密,而泵送【粘度幾乎鮮有公布,所以理論上講機油傾點才是機油能夠影響到發動機能否正常啟動的主要指數。

                 

                為達到標准,機油添加劑都做了些什麼?

                 

                 

                其實基礎油的技術已經相當成熟,提神機油性能的重任更多時間落在了機△油添加劑上,特別是為了達到以上提到的某◇些標准時,那麼機油裏的添加劑到底有哪些呢?

                 

                • 清淨劑(Detergent)

                引擎在高溫操作時會產生漆膜(Vanish)和積碳(Carbon)的現象,這些必須靠機油中的清淨劑來清除,其成分為金屬鹽類。

                 

                • 分散劑(Dispersant)

                引擎在低溫操作時,如非高速長時間行駛,會產生所謂的油泥(Sludge)為防止其產生,機油中必須添加分散劑,將油泥均勻的分散在機油中避免油泥沉積在機油濾清器,汽門推杆及活塞環〖上,造成潤滑油路不順而致使未被潤滑的部分鑿成磨損。

                 

                • 抗氧化劑(Anti-Oxidant)

                機油在引擎的高溫下,特別容易與空氣造成氧化反應,機油氧化之後顏色會加深,黏度會提高,因而增加引擎的負荷,同時氧化之後產生的有機酸也@會腐蝕引擎※的零件,因此保持機油的氧化穩定性是很重要的,尤其是在極高溫的渦輪引擎。

                 

                • 防鏽添加劑(Anti-Rust Additive)

                為防止引擎的金屬零件生鏽,理所當然必須添加防鏽劑,此種添加劑的成份均含有一極性基(Polar Radical),利用分子間的極性吸附於金屬表面,保護金屬◥免受空氣,水分及鹽分侵蝕而生鏽。

                 

                • 抗腐蝕添加劑(Anti-Corrosion Additive)

                與防鏽添加劑一樣,但前者用於保護鐵族金屬(Ferrous Metal)之零件而後者則用於保護非鐵金屬(Non-Ferrous Metal)和合金(Alloy)零件免於硫份和有機酸之腐蝕。

                粘度指數改進劑(Viscosity Index Improver)

                基礎油受限於原油之本質,其黏度指數只能藉加工工藝改善至一定程度之後便須靠黏度指數改善劑了,也因為黏度指數改善劑的發明才有複級黏◣度的機油產生。

                 

                • 降凝劑(Pour Point Depressnat)

                又稱傾點下降劑所謂流動點就是測定某一特定油料,當其開始不能流動的那一點溫度,加上3℃便是傾點,機油中或多或少都會有一些蠟的成份(蠟雖然在基礎油煉制時已經去除,但仍然不能達100%),而這些蠟在低溫一旦成為晶體固結時,會阻止機油的流動,為了使引擎在冬天能夠順→利啟動,必須在機油中添加抑制劑使流動點降低,阻止蠟份結晶,而適應寒冷的氣候。

                 

                • 抗磨損添加♀劑(Anti-Wear Additive)

                引擎在高溫高壓的情況下會出現所謂的邊界潤滑(Boundary Lubrication)的情況,也就是金屬活動面在高熱膨脹的情況下,將油膜擠←開,而形成金屬與金屬之間的直接摩擦,為防止這種情況產生,必須添加抗磨損添加劑這種添加劑在接觸金屬時,便發生化學作用,而產生一層保護膜來保護金屬使之在彼此接觸時免於磨損。

                 

                • 消泡劑(Anti-Foaming Agent)

                機油在引擎內被反複的攪動,自然會產生泡沫,而有泡沫︾的地方就是沒有油膜的地方,引擎便失①去保護,而另一方●面,有泡沫的地方,同時也代表與空氣的接觸面增大了,也加速其氧化,因此需添加消泡劑以避免泡沫之產生。

                 

                • 染色劑(Dye)

                作用一:識別用,如汽車之自動變速箱油(ATF:Automatic TransmissionFluid)均染成紅色,以便漏油時有利辨識維修;

                作用二:行銷廣告用,例如日本的二╳行程機油大部分都染成淡藍色或紅色除了美觀外,並可用以廣告其潤滑油中之基礎油精練程度高,顏色淡,才¤有可能染色。

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