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車用機油的基本常識與使用方法(轉貼)

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,發展至現今的裂解合成油,目前合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產物,它有許多使用上的限制與缺點,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、防鏽、防油泥、防積污、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合評估一款機油的品質。美國石油協會(American petroleum institute, API)根據當代引擎技術,制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別為SA→SB→SC→SD→SE→SF→SG→SH→SJ,柴油引擎用機油品質由低而高分別為CA→CB→CC→CD→CE→CF→CG。API隨著年代和引擎科技的進步而制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,才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,但宣稱符合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年代制訂實施,目前已不使用且買不到。
SE:於1972年實施,耐高溫、耐磨、抗腐蝕、防鏽等優於SD,目前已不使用且買不到。
SF:1980實施,防油泥、防積污、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年制訂,1994年實施,SH規範內容與SG相同,但SG對於送測時不合格項目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:1996年制訂,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:適合中度柴油引擎作業。
CD:1955年實施,適合高速、高馬力柴油引擎,有效控制嚴重作業之磨損、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、閥傳動系磨耗、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(Society of American Engineers)制訂引擎用機油規格如表一所示,分為低溫氣候使用之機油如0W~25W (W表示winter冬天低溫氣候),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出。
 
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

引擎機油對於黏度的需求有:
低溫啟動性好: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功能。根據美國寒冷地區的引擎實驗,引擎磨損有70%是啟動時造成的,尤其是冷車啟動造成的磨損極大,只有30%磨損才是運轉中造成的。台灣的氣候沒有美國寒冷,啟動造成的磨損比例沒有美國嚴重。從上面數據知道,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機油做啟動磨損實驗,發現20W50機油造成的磨損量約為5W30機油的2倍多。
寒冰時機油不可結凍:結凍的機油會打壞啟動馬達,嚴重時造成引擎大故障,這和冷卻水箱不可結凍原理一樣。在台灣的冬天,車子可到達最冷的地方是合歡山的清晨,假設溫度是- 5° C,單級#40機油凝固點約是- 9° C,那麼可使用單級#40號機油上合歡山嗎?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,冷啟動磨損可能造成引擎內傷了。適合冬天合歡山清晨的機油是15W、10W、5W、0W等機油,其中15W是可接受的黏度,10W已是令人滿意了,5W和0W以上效果當然更好,但價錢昂貴。
高溫時機油黏度夠:黏度夠才有強韌的油膜,在機件與機件間的油膜強韌不破裂才可發揮保護機件功能,否則油膜破裂造成機件快速磨損。通常夏天溫度30° C,適用#30機油,40° C適用#40機油,50° C適用#50機油,但也要配合車輛負荷、操駕激烈程度、引擎新舊程度做調整,待會後面有更詳細介紹。像沙烏地阿拉伯全年高熱氣溫約50° C,所以使用#50機油。在台灣的夏天,從台北至墾丁最熱約40° C,所以基本上最適用於台灣的是#40機油,但這只是基本選用原則,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。
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。
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° C的黏度和100° C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,使成為複級機油如10W40,低溫時符合10W流動性,高溫時符合#40黏度。
根據個人用車狀況調整:
(1)新車的活塞與氣缸間隙小,且機件活動面尚未磨配(run in),適合較稀的機油,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。
激烈操駕者,如常急加速、引擎轉速高、賽車者,宜選用黏機油,對於引擎常逼近紅線區者宜選用#60機油。
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分鐘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秒鐘以後即可上路。
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儘速打上去,而怠速打機油速度慢了些,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,這家修車廠以後不要去了。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曲軸箱,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。
觀念改正二:冷車發動後怠速暖車5分鐘,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分鐘以後引擎達工作溫度即可正常操駕。
10選用複級機油最為恰當如10W40,不但冬天夏天都可用,南下墾丁北上合歡山都��合。通常5W40比10W40貴,10W40比15W40貴,如果你正常用車、不飆車,則適合台灣氣候者為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40萬公里才需搪缸,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。
■ 機油的作用:
1.潤滑引擎內部機件各活動部份,以減低磨損。
2.幫助發散減低引擎內部,因燃燒及摩擦所產生之熱能。
3.防止高壓燃氣的洩漏。
4.保持引擎內部的清潔性,減少機油淤泥發生。
5.防止引擎零件之腐蝕與生銹,以減低引擎老化之情況。
   
■ API-ASTM車用機油分類新標準:為美國石油學會(API)與美國材料試驗學會(ASTM)共同制定之車用機油分類標準,將最新標準等級及其代表意義說明如下:
  汽油引擎車輛用機油: 柴油引擎車輛用機油:
  SA 沒有特定之引擎試驗標準 CA 適用1940及1950年代輕負荷引擎。
  SB 1930-1939 年引擎適用 CB 適用1949年至1960年中負荷引擎。
  SC 1964-1967 年引擎推薦使用 CC 適用於1961年出廠引擎。
  SD 1968-1970 年引擎推薦使用 CD 於1955年開始,用於高品質柴油之增壓式柴油引擎。
  SE 1971-1974 年引擎推薦使用 CE 1987年10月問世,對引擎沈積物之控制抗氧化抗磨損、節省燃油均較過去為佳。
  SF 1980 年以後引擎推薦使用 CF2 1994年開始,用於重負荷引擎,以取代CD-II油品。
  SG 1988 年以後引擎推薦使用 CF4 1990年開始,用於高速自然吸氣和渦輪增壓之柴油引擎,以取代CD及CE等油品。
  SH 適合1996年前之引擎 CG4 1995年開始,用於使用燃料油硫含量低於0.5%的重負荷、高速、四行程引擎。CG-4係用於符合1994年排放標準引擎。
  SJ 1996年開始使用,適合所有目前使用中的車用引擎 CH4 1998年開始,針對柴油硫含量並符合1998年排放標準的高速、四行程引擎所設計之柴油引擎機油規格。
SL 定於2001年7月,符合新引擎及舊款引擎使用,能提供高溫清潔性及更低的機油耗損,同時符合ILSAC GF3的規格要求更具有省油(汽油)特性。    
SM 目前最新API標準,於2004年11月30日發佈,符合新引擎及舊款引擎使用,並能提供更高的高溫清潔性及更低的機油耗損,最重要的是降低磷含量,滿足抗氧化、抗磨和控制沉積物的要求,同時符合ILSAC GF4的規格要求更具有省油(汽油)特性。
   
■ 車用機油黏度規範:
  SAE黏度規範為 Society of Automotive Engineers 美國汽車工程師協會所規範之黏度標示,其黏度標示的 W 為英文 Winter 冬季的意思,代表『低溫黏度』值,用以判斷低溫啟動時的難易:如 0W、5W、10W、15W、20W....;黏度標示後者之數字用以判斷『高溫環境』下的油膜韌度,如 SAE 20、30、40、50、60。從低溫到高溫的黏度範圍越大,代表適用溫度範圍越大。例如:5W-50 比 15W-40 在高溫下油膜韌度為強,適用溫度範圍也越大。
    
■ 機油的種類:
  礦物油:
礦物基礎油 (自原油經複雜分餾裂 解所得)+多種添加劑所製成。其主要成份為碳氫化合物,礦物油品的化學分子結構較為脆弱,其低溫流動性,高溫抗氧化性,揮發性,及黏度指數…..等之特性較合成油為差,但足以勝任在一般之駕駛情況。
  半合成油:
為礦物油和合成油做一定比例的添加所調製出的基礎油 + 多種添加劑所製成。此種機油有優於礦物油之穩定的化學分子,將兩種不同基礎油的特性截長補短,讓機油更具實際效益。
  全合成油:
合成基礎油 (以酯類或合成碳氫化合物經化學反應後所生產之合成複合油)+多種添加劑所製成。具有抗氧化、低溫流動性佳、高黏度指數、低揮發性、及高溫穩定等特性。即使是駕車習慣激烈或引擎負荷高的情況下, 依然能夠發揮最佳效用。

總結:
機油品質由優至劣排行:
汽油引擎用機油 SA→SB→SC→SD→SE→SF→SG→SH→SJ
柴油引擎用機油 CA→CB→CC→CD→CE→CF→CG

機油黏度表格:
低溫黏度:依照天氣的氣候(冬/夏)來訂定需要的黏度(此為引擎發動的溫度)
油膜韌度:從低溫到高溫的黏度範圍越大,代表適用溫度範圍越大
低溫黏度(W) 溫度係數 油膜韌度(SAE)
0
-30℃ ~ -35℃
20
5 -25℃ ~ -30℃ 30
10 -20℃ ~ -25℃ 40
15 -10℃ ~ -15℃ 50
20 -5℃ ~ -10℃ 60
30 ------------------
40 ------------------
50 ------------------
例如:5W-50 比 15W-40 在高溫下油膜韌度為強,適用溫度範圍也越大。

建議機油黏度用法:
機車 汽車
礦物油 0km ~ 1500km 0km ~ 5000km
一般機油(半合成) 1500km ~ 20000km 5000km ~ 60000km
黏度逐漸增加(半合成~全合成 20000km ~ 報廢 60000km ~ 報廢

機油種類:
礦物油 → 半合成油 → 全合成油

以上文章轉貼自小老婆
希望能增進一些巴友們的知識

其實真正機油的使用方法
是端看個人的駕駛習慣
不過以上的機油分類只是個大概
更詳細的還有分很多種類
光全合成依照基礎油的不同
就可以再細分出5項
其中最高等級的純酯類合成油
酯類又可再細分成5種
但是並不是使用純酯類機油會對車子好
因部分酯類具有腐蝕性
加上酯類在於台灣並不實用
因為台灣是海島型國家
濕氣過重
酯類具有容易被水分解的特性
可以與水產生化學反應
導致分解
並可能生成具有潛在腐蝕性的酸
所以機油並不是越高級或越貴就好
依照自己的使用情況來選擇機油才是正確的做法
我這也看看喔打工
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