◆ 科普材料 ◇
（收集整理：孤峰石）
一、有關機油的基本知識
（一）機油的種類
機油主要有合成機油與礦物機油兩種：
1.礦物油
礦物油是在**提煉過程中，分離出有用的輕物質（如航空油、汽油等等）之後，利用殘留在分流塔內的塔底油提煉而成的。
2.合成油
合成油則由**中的瓦斯氣或天然氣分散出來乙烯、丙烯後，再經聚合、催化等繁雜的化學反應煉製而成的。
（二）不同種類機油的特性
就油的本質而言，礦物油是**中較差的成份，提煉技術再先進也無法將其中雜質完全清除；而合成油是**中較好的成份，加以化學反應並通過人為控制，可以達到預期的分子形態，分子排列整齊，抵抗外界變數的能力強。
所以，合成油體質量較好，在熱穩定性、抗氧化反應、抗粘度變化、冷車啟動流動性、抗磨損保護性及節省燃油效能方面都較礦物油要強。
（三）基礎油的分類
眾所周知, 機油的品質80% 是由它的基礎油的質量來決定, 但是關於機油基礎油的**和成份的劃分，卻是乙個不簡單而且爭議不斷的問題。早期基礎油（即油基）分為礦物油（mineral oil）和合成油（synthetic oil）以及植物油三種。
不同的廠商出於不同的目的也不同地使用著全合成、半合成（這二者很容易混淆）和礦物油的概念。這些名詞應該用在產品的分類上, 說明成品機油是使用什麼樣的物質成分做為基礎油。
但是出於對利潤的最大化追求而無視消費者對質量的要求, 大多數的廠家都不會標出這一重要的指標：機油80%是基礎油構成的, 其餘部分為各種各樣的新增劑。
1.礦物油基
礦物油基是從**提煉而得，也就是**提出了油氣、汽油、柴油、煤油、重油之後，接著提煉出礦物油基，最後留底的是瀝青。礦物油基顏色透明微帶淺琥珀色，就像色拉油的顏色一般。
通常礦物機油成本很低，但因礦物油基較容易氧化，雖然現今礦物油都有新增各種進口新增劑，但使用壽命仍為約六個月。
2.合成油基
合成油基是將礦物油基裂解後，再加以合成，可以得到性質較一致的化學成分，顏色與礦物油基相似為澄清微帶淺琥珀色，提煉成本高所以價昂，但抗氧化性良好，是相當好的長效型機油，使用壽命約為十二個月。
3.植物油基
另有一種專供f1賽車短時間超高速賽車用機油，油基為蓖麻油。蓖麻油是目前潤滑性能最好的油基，比合成油還好，但是非常容易氧化，只能供短時間賽車使用，不能作為一般轎車長時間使用，蓖麻油在礦物油發明之前廣為車輛機油使用，日本佔據台灣時代在台灣鄉下廣植蓖麻以提煉機油用，戰爭時期更是戰略物資，現在鄉下河邊常可見到野生蓖麻，非常普遍。
4.全合成油基
基礎油的合成部分為pao或者複雜的酯醚類（ester）的機油。
大家一定奇怪了，不是只有三種嗎？對了！這第4個種類是近代才出現的，也是最容易混淆的機油概念之一，機油裡只含有pao或酯類合成物（ester）這種潤滑油被稱為全合成機油（fully synthetic或100%synthetic），才是真正的化學合成機油。
最讓廣大消費者迷惑的，就是市場上標記有ehvi和vhvi的這類所謂加氫裂變油，也被稱為全合成。這種基礎油大都是在較早期使用的（大部分廠家目前仍在使用此種技術，它的效能接近於礦物油）較低技術水準生產出來的，使用最新技術生產出來的此類基礎油在質量和使用特性上甚至可以接近pao基礎油。
其實，加氫裂變油本來是礦物油，不過效能已經非常接近全合成機油，所以習慣上也稱它為全合成。pao全名叫polyalphaolefin，聚α_烯烴。它是**提煉蒸餾過程時的一種氣體。
酯類（ester）就是通過脂肪酸和醇化學合成的。
只是酯類（ester）本來是有油性的，pao和加氫裂變油要通過新增劑實現這個性質。而且酯類（ester）本來的極向性可以使油膜分子黏附在金屬表面，所以論潤滑性能，酯類是最好的。在穩定性能上，酯類（ester），pao都要比加氫裂變油要好，因為他們是真真正正的全合成機油，無論抗揮發，抗氧化和抗剪應力方面都比礦物油優勝很多。
所以說，酯類（ester）>pao>加氫裂變油。
在美國，有些世界著名廠家就把ehvi和vhvi的這類所謂加氫裂變油標為 「全合成」，而事實上，它只不過是新一代經過複雜加氫的vhvi基礎油為基礎的礦物油而已。
從終端使用者的角度來講，重要的是潤滑油的效能，或者換句話說, 潤滑油無論是在任何複雜的操作環境下能不能對引擎系統提供充分全面的高質量的潤滑保護？能不能在乙個換油週期內保持發動機的內部清潔？更為重要的是, 無論是在嚴寒還是高溫條件下都保持穩定的粘度。
就是在新增劑方面, 同樣存在著很大的差別。比如, 一些**低廉的合成油的新增劑根本不能保證長時間的使用,只能提供幾百公里的潤滑作用。
一般來說, 新增劑本身**於化學合成原料，但這一事實並不能改變潤滑油的分類。
每乙個廠商都使用不同的說法, 但根據所標品名根本不能確定, 到底潤滑油裡含有多少礦物油成份? 在市場經常可以碰到這樣的現象: 潤滑油裡的合成基礎油成份根本不超過20%, 廠商確堂而皇之地標其為合成油。
從下面的**裡，我們試圖弄清楚根據基礎油來劃分潤滑油的一些真相。
基礎油的構成名稱
酯醚類合成物(ester) 全合成
pao全合成
pao/酯醚類合成物(ester) 全合成
pao/加氫裂變油合成，全合成
加氫裂變油合成，全合成
pao/加氫裂變油半合成，合成
pao/礦物半合成，合成
加氫裂變油/礦物多極，合成，半合成，部分合成
從表中可以看出，只有前三項才是真正的100%全合成油。現實情況是很多廠家和商家卻把不應屬於全合成油範疇的潤滑油也堂而皇之的稱之為全合成油，所以產品包裝上也就不可能出現full synthetic或100% synthetic的字樣，就更不用說在極端混亂的中國市場了。
脂類油的特性
在一般情況下，油會在兩接觸面間形成一層連續的油膜。這層油膜起著液態潤滑的作用——防止金屬與金屬間直接接觸，從而減少摩擦。 潤滑油能否提供液態潤滑，取決於能否在兩個金屬表面上形成不斷裂的油膜。
當這層油膜在重負的情況下斷裂，便會造成阻力和摩擦。
能在其它基礎油失效的條件下仍能保持優越的潤滑作用，這便是酯類油在臨界潤滑情況下的優勝之處。酯類分子中所含氧元素使它具有正電極；含氫元素使它具有負電極。由於電極作用，可以使酯類分子吸附在金屬表面，形成一層稱為黏附分子油膜的油層。
正是這層黏附分子油膜使酯類油從其它因黏性而形成油膜的油中脫穎而出。
當引擎啟動的時候，潤滑油效能的好壞就更容易辨別了。那些依啦謊龐糜銫度而形成油膜的潤滑油，在引擎停止工作的時候會從金屬表面流走。當引擎再次啟動時，兩金屬表面的油膜已經消失，引致幹啟動的出現。
相反，那些不是依啦謊龐糜銫度來實現液態潤滑的黏附分子油膜即使是在引擎停止工作後，它也能夠存在於在兩金屬表面之間。也就是說以酯類作為基礎油的潤滑油，即使引擎停下來，也可以對引擎有著不間斷的保護。
（四）機油的相關標準
機油的分類基於其粘度數值而來最終形成了國際統一的標準。最常見的是sae（美國汽車工程師協會）標準，以（sae）字樣作字首。
1.▲ api 標準（即「美國石油協會」標準）
這是乙個綜合衡量機油質量高低的標準，油質量由低至高依次劃分為:sa、sb、sc、sd、****、sf、sg、sh、sj、sl、sm、sn等級。sn是目前世界質量級別最高的機油等級。
sa 1930 年代初期，純礦物油，不含新增劑。
sb 194o 年代後期，首隻含新增劑的機油，含有些防鏽劑及防氧化劑。
sc 1964 提供防止高溫及低溫沉積、磨損、鏽蝕及腐蝕的保護。
sd 1968 表現比sc機油好。
**** 1972 更多防止氧化、鏽蝕、腐蝕及高溫沉積的保護。
sf 1980實施，防油泥、防積汙、酸安定性、耐磨性等優於****氧化穩定性較****為佳。
sg 2023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，對發動機沉積、機油氧化及發動機磨損的控制較sf為佳。
sh 2023年制訂，1993 測試通過程式較sg嚴格。2023年實施，sh規範內容與sg相同，但sg對於送測時不合格專案可以日後補測直到全部合格為止，而sh於送測時必須一次全部合格
sj 2023年制訂，適用於目前所有汽油引擎
sl 2023年 sj級別的公升級版本
2.▲ sae 標準（即「美國汽車工程學會」標準）
這是衡量機油粘度的標準 , 又分為單式粘度和複式粘度。
粘度指數的含義：字母w表示在20度時測量到的機油粘度，低粘度機油有利於在較冷的氣候下起動發動機。無字母的數值表示100度時測量到的機油粘度，sae數值越低，機油就越稀。
例如：sae 10w30表示該機油在20度下符合sae 10潤滑機油的標準，在100度下符合sae 30潤滑機油的標準。
需要注意的是sae編制表示的是該種機油在極冷和極熱環境下的粘度特性，並不代表機油質量的好壞，要知道機油的質量如何。則必須參考api(美國石油協會)的質量編制。
表一：符合sae規格之din51511規範
sae規格低溫黏度mpa? s 啟動最低溫 100°c時黏度cst
0w -30°c時3250 -35°c min3.8
5w -25°c時3500 -30°c min3.8
10w -20°c時3500 -25°c min4.1
15w -15°c時3500 -20°c min5.6
20w -10°c時4500 -15°c min5.6
25w -5° c時6000 -10°c min9.3
20 min5.6 max9.3
30 min9.3 max12.5
40 min12.5 max16.3
50 min16.3 max21.9
二、機油的作用及發動機對機油的要求
（一）機油的作用
機油的作用主要有以下幾項：
1.潤滑：機油的主要作用是供給發動機的活塞、軸承、其它部件作適當潤滑用的。
2.密封：發動機在「做功」過程時，阻止燃燒室內的高溫高壓氣體通過活塞與汽缸間的配合間隙竄入曲軸箱內。
3.散熱：正常運轉的發動機內，活塞頂部的溫度高達300度，但只有1/4的熱量能有效轉化為動能供汽車驅動使用，3／4的熱能則需由冷卻系統、排氣系統和機油帶走。
同時，發動機高速運轉時，各高速運轉的部件問會因摩擦產生高熱，這種高熱必須通過在各部件配合間隙間流動的機油吸收，並隨機油的流動帶到機油盤內（油底殼）或機油散熱器內，從而散發到空氣中；
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