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引擎運轉中機油不斷被機油泵運送到引擎各部位進行潤滑、清潔、散熱、密封等作用,再 回收過濾後重覆使用,為了能更了解機油對引擎的重要性,以下解釋機油的各項功能:

1. 潤滑作用:
引擎運轉中各種機件高速運轉,金屬互相磨擦,如果沒有機油的存在,則磨擦產生的局部高熱,將輕易的摧毀引擎,如果您有機會觀察,因失油而損毀的引擎,就可以體會,潤滑作用的重要。

汽車上使用壓力式潤滑系統,機油泵由引擎驅動,以大約5巴(bar)的壓力,運送到引擎各部位進行潤滑,由於源源不斷的機油湧入,各種機件實際上是浮懸在一層油膜之上,互相之間完全沒有接觸,所以能降低磨擦作用,理論上此時的引擎的運轉阻力,取決於機油的黏度所產生的剪力(share force),用一個例子來說明,船浮懸在水面上,所以阻力很低,即使小孩也可以推動很大的一條船,但想像如果浮在很濃稠的油上面,阻力一定比較大,這也是為什麼黏度低的機油比較省油的原因。

了解潤滑作用後,我們再來討論一個很有趣的現象,〝極壓添加劑〞,相信很多人都曾看過一種神奇的示範,表演者用一個簡單的馬達,帶動一個滾輪,而滾輪直接壓在一個 〝很小的 〞金屬試片上磨擦,當加上一些普通機油後開始加壓,一段短時間後滾輪開始變慢,最後因磨擦而停止,下一?,表演者加上一點〝神油〞再重復測試,這時戲劇性的效果出現了,加更大的壓力,滾輪都不會停止,馬達輕快的運轉者,這時你一定會想,哇帥呆了!這個〝神油〞如果加到我的愛車上,不知有多好…….

為什麼機油在上述測試時會咬死?以船浮懸在水面上為例,其承載力是有限的,如果超過設計值,船只有下沈或觸底兩條路可走,觸底就表示金屬互相磨擦,在神奇的示範中,表演者使用小的試片,接觸面積只有一點(實際引擎中的軸承,承載面積是很大的),運轉時又沒有機油泵,源源不斷的供應高壓機油,所以承載力有限,加壓後機油被擠出,使油膜破裂,金屬互相磨擦,最後局部高熱導致咬死。

為什麼〝神油〞在上述測試時不會咬死?在汽車上,引擎產生動力後,必需經由?速箱、及差速器、傳達動力至輪胎上,以驅動汽車,?速箱及差速器,基本上是一對互相嚙合的齒輪,傳動時只有1~2齒承受力量,接觸面積只有一點,如果用比較寬的齒輪,接觸面積也不過是一條線,而這一條線要承受一千多公斤的汽車,加速到甚至200公里的力量,其嚴苛可想而知,因此?速箱及差速器的齒輪,一定使用高強度及硬度的鋼材製成,並輔以特殊的油料〝齒輪油〞才能完成使命,齒輪油為什麼能承受如此大的力量?因為它添加了〝極壓添加劑〞什麼是極壓添加劑?所有物質皆由分子構成,一般液體為顆粒狀結構,互相之間沒有?力的?結,受壓後會被擠出,但是〝極壓添加劑〞是一種長鍊狀的分子結構,互相之間具有?力的聯結,即使高壓下油膜也不會破裂,所以符合齒輪極高壓力的的需求。

那麼極壓添加劑加入引擎後,會發生什麼事?馬力會不會大增?引擎永不磨損?答案是不會,因為引擎內部,設計上沒有極壓的環境,所以加了也是白加,副作用反而不少,機油是一種由基礎油添加複雜配方(抗氧化劑、黏度改善劑、防泡劑、抗磨擦劑……),而成的潤滑劑,對機油原配方而言,任意添加不明成份,將破壞原配方的平衡性,另外一般極壓添加劑中皆有磷及硫的成份在內,會損壞新一代汽車的觸媒轉化器、及含氧感知?,故此類添加劑不用為妙。
不過如果您覺的有必要添加,那就找一點齒輪油吧! 功?一樣但經濟多啦!

 

2. 密封/緩衝作用:
引擎動力的產生,是經由燃料在燃燒室內燃燒後,產生高壓,再推動活塞而達成,如果密封不良、漏氣,馬力會下降,所以活塞與汽缸,一定經過精密的機械加工,以維持最隹的配合,但是再光滑的表面,如果用顯微鏡放大,仍是凹凸不平,如果有機油的存在,就能填補空間,產生密封作用。
至於緩衝作用,是比較容易理解的,由於兩個金?表面間有機油存在,就像加了一層軟墊,能產生阻尼作用,降低衝擊,減少引擎運轉雜音,走筆至此您應該發現潤滑/密封/緩衝作用,是一體的三面,也就是〝黏度〞,比較黏稠的機油,能形成厚的油膜,從而增?上述作用,細心的人,可以查覺到冷引擎比熱車要安靜,原因就是機油黏度,會因為溫度升高而變稀。

3. 清潔作用:
引擎運轉中,燃燒過程,會產生一些污染物質,及正常運轉產生的碎屑,大的顆粒由機油蕊過濾,但微小的顆粒是無法完全濾除的,這些微小的顆粒如果不處理,它會吸附在引擎內部,所以機油必需有清潔作用,讓微小的顆粒浮懸在機油堶情A浮懸在機油堶悸漸t一個解釋,就是機油使用中會變黑,看起來很髒,但是那是正常的,如果不變黑那你就要煩腦了。

4. 散熱作用:
散熱作用不是水的專利,只要能源源不斷的供應,任何流體都可以散熱,汽車引擎,幾乎百分之百是水冷散熱,引擎體內有很多水道,將廢熱帶走,但是很多運動零件,是不可能設置水道的,尤其是直接承受燃燒的〝活塞〞,所以由活塞背面,噴注大量機油,能輔助散熱同時潤滑。

暸解了機油的的各項作用後,接下來是如何選擇機油,最重要的是黏度及品質

黏度:
任何液態特質都有濃或稀的分別,例如水是稀薄,洗?精就是濃稠,由於黏度的度量很重要,因此工業界很早就發展出許多不同的檢測方法,如 saybolt, kinematic, redwood, engler等,雖然數值單位不同,但是基本的測量方法是一樣的,(如圖)將受測流體加熱到特定的溫度,然後讓流體流過小孔,再測量流出一定量(例如60c.c. )所需時間,經過換算後,即可得出黏度指數,時間短表示稀薄、數值小,時間長表示濃稠、數值大。

車用機油黏度規範,是依據SAE(美國汽車工程師協會)所制定,在任何機油包裝上都可看到如 SAE30. SAE40.或SAE 5W-30. SAE 15W-40. 等另外某此些機油包裝上可看到API 標誌,它包含API品質規範, SAE黏度規範,及低油耗(Energy conserving) 標誌,您可以發現只有低黏度的機油,才有低油耗標誌,它大約可以節省2~7%的油耗。

機油黏度規範,分為單級機油、及複級機油

單級機油:

如 SAE30. SAE40.一般是所謂的基礎礦物油,它是石油提煉後的副產品,由於老天爺創造它的時候,汽車還沒有發明,因此需要加添加劑(抗氧化劑、黏度改善劑、防泡劑、抗磨擦劑……)來適合汽車潤滑用途,隨者科技進步,單級機油受熱後,黏度改變太大,己經成為稀有動物。

複級機油:
如 SAE 5W-30. SAE 15W-40.它並非具有兩種黏度,前面W代表冬天(winter),測試溫度是 –18℃ (0℉) ,後面的數字代表熱時的黏度,測試溫度是 100℃ (212℉) ,複級機油受熱時黏度一樣會改變,但是變化較小,與單級機油比較,它冷的時候不會太濃、以致因阻力太太影響冷啟動,熱的時又不會太稀、足以提供適當的引擎潤滑。
以SAE 5W-30.為例它表示這個複級機油,在–18℃時黏度與SAE 5相同,100℃時黏度與SAE 30相同。
由於礦物油,很難達到寬廣的黏度規範,因而有合成機油的發展,合成機油是因應現代汽車引擎的需求,而量身訂作,所以可以提供更多的保護,右圖是氣溫與適合黏度的對照表。



什麼是0W機油 ?
0W機油是近年來,推出的高科技產品,早期提供賽車作為密祕武器,依照前述黏度測定的定義,0W機油在0秒之內(計時?還來不急壓下),不管測試小孔多麼小,它都可以裝滿60或70或100…………. c.c.的量杯,這合理嗎?即使清清如水也不可能,所以0W機油有特別的定義,如果您有比較過,0W機油的黏度很接近5W,但是它的流動點溫度 (極低溫時,機油會凝固無法流動) 可低至–60℃,所以0W機油理論上可以從北極用到赤道!0W機油在台?地區,是乎不是那麼必要,但是如果您對機油的品質,要求很高,0W是很好的選擇。
品質規範:
隨著科技的進?,引擎發展日新月異,機油當然也必須一起進步,對生產者及消費者而言,都必須有一個規範遵循,目前最普遍的規範有API(美國石油協會),及ACEA(歐洲汽車協會)品質規範,另外各大廠也有自己的專用規格如VW,BMW等

API規範:
以API SL/CF 為例,S代表汽油引擎,C代表柴油引擎,S或C後面的英文字母,由A開始,隨者新規範的出現向後排例 A B C D E F G………..等,目前汽油引擎最新規範是SM,柴油引擎最新規範是CI–4,4代表四行程柴油引擎

ACEA規範:
以ACEA A3-98 B3-98 為例, A代表汽油引擎, B代表汽車柴油引擎, 98代表1998年標準,A或B後面的數字 1=低油耗 2=標準性能 3=高性能

VW規範:

汽油引擎
1. 501 01複級機油 特性:價錢合理,適用於氣候溫和地帶,
2. 500 00複級高級機油 特性:適合各種氣候溫度,低磨擦阻力,低溫時啟動良好
3. 502 00複級高級機油 特性:具有500 00及501 01特性,適應嚴苛條件下使用
4. 503 00複級長效機油:低磨擦阻力,低溫時啟動良好,低油耗,高抗氧化特性,換油期限長
柴油引擎
1. 505 00複級機油 特性:適用VW柴油引擎
2. 506 00複級長效機油:低磨擦阻力,低溫時啟動良好,低油耗,高抗氧化特性,換油期限長

什麼是長效機油?
機油在使用過程中,承受高溫高壓,無可避免的它會老化,當初為達到品質規範而添加的添加劑,會逐漸耗損,所以必需作定期保養換新機油。
如果機油的品質不良,太久沒有換機油,或任意在機油內添加不明添加劑,都有可能因抗氧化作用失效,而使機油變質,成為黑色泥狀物質(如圖),這些泥狀物質到處堆積,最後會阻塞油路,造成引擎停擺。

正常引擎

油泥堆積

為了防止油泥產生,及延長機油耐久性,而發展出來的就是長效機油,在機油包裝上可看到Long Life(長壽)字樣,它除了添加特別的抗氧化劑之外,還有減少機油消耗,及保護油封的配方,以確保長時間的使用,生產??建議個每次換油,可使用15000~30000公里。
走筆至此我們可得出一個簡單的機油選擇方法:

1. 儘量選擇低黏度機油(前面數值),如0W、5W因為阻力小,所以可以提升馬力,及省油。
2. 新引擎零件公差小,可使用30(後面數值)的機油,進一步強化馬力及省油。

3. 舊引擎零件磨損公差大,可使用40或50(後面數值)的機油,以提供較佳的引擎保護作用。
4. 儘量選擇最新的API /ACEA,或原廠品質規範的機油。
5. 避免來路不明的劣質機油。

FSI / TFSI /TDI 要用什麼機油?

FSI是汽油引擎,TDI是柴油引擎,隨雖然構造不同,但都是最新一代使用渦輪增壓裝置(Turbo charge)的高馬力低污染引擎,由於熱負荷大,對機油品質要求更高,福斯原廠最近新推出符合VW503 00/ VW506 00的原廠長效機油,料號 P/N:G052 183 M2,本公司率先引進,福斯FSI TDI車主可駕臨全省亞伯特技術顧問公司會員選購。



 
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