機油

機油是指專門用在內燃機(如汽車、機車、割草機、發電機等發動機)中的潤滑油,由占重量67%~90%的基礎油及10%~33%的添加劑組成,除潤滑外,还有清潔、防鏽、冷卻、氣密等功能。機油的添加劑通常含有潤滑性添加劑 ( 減摩劑、固體潤滑劑、抗磨劑 ) 以及物性添加劑 (抗氧化劑、清淨劑、分散劑、抗蝕防鏽劑、黏度指數提昇劑、傾點降低劑、橡膠膨脹劑、消泡劑 )。

現今機油的基礎油是由烴類 ( 礦物油、氫化裂解、GTL )、聚-α-烯烃 ( PAO ) 或聚內烯烃 ( PIO ) 等成分所組成,均為只由碳及氫所組成的有機化合物。有些高級的機油中會包括20%以下的酯類。

黏度級數
SAE J300
不同種類和性能的機器需要不同黏度的機油,國際汽車工程師學會(SAE:Society of Automotive Engineers)依照機油黏度特性的不同,制定機油的黏度級數標準(SAE J300標準)。黏度級數包括0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 8, 12, 16, 20, 30, 40, 50及60,數字越大表示黏度越高。0W, 5W, 10W, 15W, 20W及25W表示低溫黏度,後面加註字母W (Winter) 代表冬季,為冷車低溫啟動時視黏度的黏度級數;8, 12, 16, 20, 30, 40, 50及60表示一般黏度,為100 °C動力黏度的黏度級數,另外同時要求150 °C高溫高剪切(HTHS)最低黏度。SAE J300文件定義有關黏度級數的檢測標準。動力黏度檢測方式為ASTM D445,是依指定溫度下,標準量的機油需多少時間流過一標準大小的毛細管而定,若時間越長,其動力黏度及SAE一般黏度級數也就越高。

國際汽車工程師協會針對齒輪、軸及手動傳動使用的潤滑油訂定SAE J306標準,其定義和機油的SAE J300標準不同,因此編號較高的齒輪油(如75W-140)不代表其黏度較編號較低的機油要高。

機油黏度級數列表(SAE J300_201501)
!泵動
! colspan="2" |100°C 動力黏度, cP
|-
! colspan="2" |最高黏度, cP, 於指定溫度時
!最低
!最高
|-
|0W
|6200@−35°C
|60000@−40°C
|3,8
|-
|-
|-
|5W
|6600@−30°C
|60000@−35°C
|3,8
|-
|-
|-
|10W
|7000@−25°C
|60000@−30°C
|4,1
|-
|-
|-
|15W
|7000@−20°C
|60000@−25°C
|5,6
|-
|-
|-
|20W
|9500@−15°C
|60000@−20°C
|5,6
|-
|-
|-
|25W
|13000@−10°C
|60000@−15°C
|9,2
|-
|-
|-
|8
| -
| -
|4
|-
|-
|6,1
|-
|-
|6.9
|-
|-
|9,3
|-
|-
|12,5
|-
|-
|12,5
|-
|-
|16,3
|-
|-
|21,9
|MA1,通常排氣量小於500立方公分之車輛使用MA1之機油就足以

JASO MA1
JASO MA2
JASO MB
JASO MB最早於1998年制定,而後於2006年改訂為機車專用的機油測試規格。一般認為乾式離合器(如:速克達等非打檔車)應使用摩擦係數較低的MB做為主要用油,但目前一般廠牌的機油都會符合其他基礎標準下如SAE J300標準(黏度級數標準 Example.10w-40)或API(如:SN、SL、最新為SP)標準之下再來區分MA或MB,所以在乾式離合器車輛下使用符合基本標準之MA標準機油,並不會對引擎有額外耗損。

机油更换与发动机保养
機油更換週期
依照製造商使用手冊:
依照製造商發行的使用手冊來進行更換,例如台灣市場販售的三菱Eclipse Cross使用手冊,使用合成機油時每10,000公里或6個月更換機油,使用一般礦物機油時每5,000公里或3個月更換機油。有些使用手冊建議在嚴峻的運作情況時減半更換週期。

依照車輛運作情況:
燃油品質
燃油不會完全燃燒掉而產生汙染物,燃油品質愈差,汙染物愈多。燃油在運輸及儲存時的條件也會影響燃油品質。

短距離行駛
短距離行駛的引擎未有足夠的時間達到工作溫度,導致清淨劑及分散添加劑中和燃燒汙染物的速度較慢;混入機油的水分未能及時全部蒸散。

多塵路段行駛
空氣濾芯無法過濾所有的塵土分子,進而混入機油,機油內過多的塵土會增加零件磨損、降低機油的抗磨能力。

塞車、長時間低速、長時間怠速行駛
持續加速又減速,對引擎負載最大,降低機油壽命較快;引擎怠速時,機油流速數倍小於行駛高速公路時的機油流速,這在長時間低速行駛時也會發生。

過高溫、過低溫環境行駛
過高溫環境行駛,使油膜變薄並加大摩擦係數,且增加油膜破裂的可能;也會加速機油氧化、影響燃燒汙染物的生成。

重物附載、山區行駛
增加重物附載及山區行駛,也會增加燃燒汙染物的生成。

使用什麼機油:
如果使用礦物機油,通常機油壽命會較短,決定更換週期時應打折;使用合成機油時,通常機油壽命會較長。除了基礎油之外,添加劑規格也會影響機油壽命,這與礦物機油或是合成機油無關,TBN較低的機油(例如TBN=5~6 mgKOH/g),就不建議使用較長的更換週期。

引擎規格:
渦輪引擎產生汙染物的速度通常較自然進氣引擎快,有些製造商建議渦輪引擎在嚴峻的運作情況時,更換週期為2,500公里。

舊油化驗
以使用手冊、運作情況、機油型號、引擎規格只能大略預估機油更換週期,以物性及化性檢驗較能準確預估機油更換週期。

TBN:
車用機油新油的TBN依型號不同大約在5~12 mgKOH/g之間,引擎運轉的同時,TBN就開始下降,下降到剩2.5~3 mgKOH/g時,下降速率開始減緩-代表清淨添加劑中最主要及最有活性的成分都已經跟酸性汙染物中和,若此時不換油繼續運轉引擎,機油將無法再有效中和酸性汙染物,TAN會開始增加。

TAN:
動力黏度:
磨耗元素:
健康危害
機油(尤其是使用過的廢機油)含有大量有毒重金屬與有毒化學物質,屬於受嚴格管制的危險廢物(化學廢物)。

參考資料

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