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今天的话题是:
好机油的标准是什么?
如何判断一款机油是否适合我的车?
知乎KOL、某机油经销商 梅卡 的经验之谈。
问题一,好机油的标准。
要知道好机油的标准首先要知道机油是干嘛的,也就是机油的功能。
发动机是汽车的心脏,发动机内有许多相互摩擦运动的金属表面,这些部件运动速度快、环境差,工作温度可达400°C至600°C。
在这样恶劣的工况下面,只有合格的润滑油才可降低发动机零件的磨损,延长使用寿命,那么合格的润滑油要满足哪些要求呢?
也就是说润滑油的六大作用是什么?
1、润滑减磨:
活塞和汽缸之间,主轴和轴瓦之间均存在着快速的相对滑动,要防止零件过快的磨损,则需要在两个滑动表面间建立油膜。
有足够厚度的油膜将相对滑动的零件表面隔开,从而达到减少磨损的目的。
2、冷却降温:
机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机。
3、清洗清洁:
好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通循环带回机油箱,通过润滑油的流动,冲洗了零件工作面上产生的脏物。
4、密封防漏:
机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈,减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。
5、防锈防蚀:
润滑油能吸咐在零件表面防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件的接触。
6、减震缓冲:
当发动机气缸口压力急剧上升,突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大,这个负荷经过轴承的传递润滑,使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。
其次是机油的分类。
内燃机粘度分级分级按美国汽车工程师学会(SAE)标准进行分类,质量等级按美国石油学会(API)标准进行分级。
我国润滑油的分类,也采用了国际上通用的SAE粘度分类和API的质量等级分类。
1.内燃机粘度等级的分类
对于内燃机机油粘度等级的分类,世界各国均采用SAE J300标准进行。目前最新的版本是SAE J300-2013。
内燃机油粘度等级分为含字母W(winter,冬季用油)及不含字母W(春秋与夏季用油)两个系列;
其中含字母W的粘度等级对低温性能有特殊要求;
系列中的0W,5W,10W等牌号是根据最大低温粘度、最高边界泵送温度以及100℃时最小运动粘度来划分的,数字越小,低温性能越好。
不含W的年度系列中的20、30、40等各牌号是以其100℃运动粘度来划分的,数字越大,粘度越高。
2.内燃机机油质量等级的分类
我国参照SAE J183分类方法,以S代表汽油机机油系列(加油站拱售用油,Service StationOil),
分为SA SB SC SD SE SF SG SH SJ SL SM SN等质量等级,
每递增一个字母,机油的性能都会优于前一种,机油中会有更多用来保护发动机的添加剂,即字母越靠后,质量等级越高。
1988年发展了SG级油,但是当时市场上销售的SG级油的质量很不稳定,差别很大。
为此美国汽车制造商协会(AAMA)和日本汽车制造商协会(JAMA)在20世纪90年代初共同组织了
国际润滑油标准化和批准委员会(简称ILSAC);
并于1990年提出了与SG级汽油机油规格相当的GF-1,但是质量控制要严格得多,而且还要求节能指标,后来也发展了GF-2 GF-3 GF-4和GF-5级油。
而API SN+规格与GF-5一样。
3.内燃机机油的选用和更换。
内燃机机油在使用一段时间后,由于氧化、污染等引起油品的质量下降,影响油品的使用性能,所以要定期更换。更换依据主要有一下两种:
1)根据润滑油厂商或汽车制造商推荐的换油期更换机油。我国汽油机机油的换油期一般在5000~15000km;
特殊的像 美孚1号™ FS 可以达到18000km更换。
2)根据换油指标确定是否换油。(这个大家检测起来太难就算了。)
最后是润滑油的构成。
润滑油的构成分为基础油和添加剂。
润滑油的品种虽然很多,但都是以基础油为主体并加入适量的各种添加剂而制成的。
宏观来说,基础油为润滑油的理化性质和使用性能提供最基本的作用,可以在润滑性、冷却性、清洗性、防腐性、环保要求等性能上提供最基本的保证。
而基础油如果按照API和ATIEL分类的话分成五类:I类 II类 III类 IV类和V类。
I类基础油,即采用传统的溶剂精制和溶剂脱蜡工艺生产的基础油。
II类基础油,加氢裂化和异构脱蜡生产的基础油。
III类基础油,属高黏度指数的加氢基础油。
IV类基础油(PAO)。PAO由馏分烯烃聚合生成,称为聚α-烯烃合成油。
(在美国和欧洲,PAO是使用广泛的合成基础油。)
V类基础油,除I~IV类基础油之外的其他合成基础油,主要包括合成脂类、聚醚、甲基硅油、天然气制合成油(GTL)等。
这里我想重点说一下IV类和V类。
IV类,PAO与矿物油相比,无硫、磷和金属,由于不含蜡,所以倾点极低,通常在-40°C以下,黏度指数很高,一般超过140。
但是PAO边界润滑性差,另外它本身的极性小,对溶解极性添加剂的能力差,且对橡胶密封有一定的收缩性,但这些问题可以通过添加一定量之类的以克服。
V类,合成基础油一般具有倾点低、黏度指数高等特性,常用于其他基础油不能满足使用要求的一些特殊润滑条件场合,尤其用于极端高、低温的场合。
某些植物油黏度指数高(VI≥200)、闪点高且具有优良的极压特性和边界润滑特性,可与矿物油、添加剂和大多数合成油相溶,尤其可生物降解性强,但热氧化安定性差。由于环保的要求,再生油也备受重视。
基础油受其化学组成和族组成的限制,基础油不可能具备商品润滑油所要求的各种性能。
因此要满足实际使用中的不同要求,必须借助于使用添加剂,以改善、提高和赋于矿物润滑油原本不具备的某些性质和使用性能。
添加剂的合理加入,可弥补、改善基础油某些性能方面的不足,添加剂在润滑油中所占的比例一般在1%~30%之间。
添加剂对于润滑油的作用是多方面的,归纳起来主要有两方面的作用:
一是改变润滑油的物理性质;
二是改变化学性质。
例如,黏度指数改进剂、抗凝剂、油性剂、抗泡剂,清净分散剂等就使润滑油增加或者增强了某些化学性能。
通过这些物理和化学性质的变化,进而改进润滑油的使用性能。
总之添加剂是提高油品的质量和增加油品品种的重要手段之一。
值得提出的是添加剂也不是万能的,它不能使劣质的油品变成优质油品,添加剂只是提高油品质量的主要因素之一。
现在回到最初的问题,好机油的标准是什么,根据API等级标准挑选字母靠后的或者根据ILSAC标准挑选数字更大的。
挑选好的机油有哪些好处呢?
首先是换油周期更长。
以全合成润滑油与矿物油的比较为例。
全合成机油的换油周期比矿物油增加1-2倍以上,还减少了1-2个机油滤清器及换油费用的支出,还节省时间。
因而使用全合成润滑油有着直接可见的经济性。
其次,以全合成机油为例,其增强的减磨特性,能够有效提高燃油经济性,节省燃油开支。
最后,是保护发动机。
合成润滑油能够有效减少发动机的磨损、减少积碳、提高动力,同时减少了发动机故障,延长了发动机大修的时间,从各方面减少了汽车消费的支出。
怎么判断一款机油是否适合我的车?
关键要看机油粘度适合还是不适合,讲关系到摩擦表面建立油膜。
之前也说过发动机对润滑油的要求,其中最重要的一点是:能形成稳定的“油膜”。
油膜不仅可以防止磨损,还能够保证各个运动零部件形成油膜,顺利运转。所以,机油粘度必须要足够适合汽车。
如果机油粘度大了会怎样?
1.发动机低温启动困难
发动机润滑粘度过大,流动缓慢,油压虽高,但机油通过量不足;
特别是在低温启动时,机油不能及时的补充到摩擦表面,此时最容易出现暂时的干摩擦或半流体摩擦而加剧机件的磨损。
2.发动机的有效功率降低
由于机油粘度偏大,机件摩擦表面的摩擦阻力增大。汽车发动机内摩擦机件的摩擦面积很大。
在这些表面上盖面一层机油,当机件的运动速度很快时,即使油的粘度稍有增加,摩擦功率的损失便会增大很多,为克服增大的摩擦力,就要多消耗燃料。
另一方面,机油粘度大,曲轴高速运转时的搅油阻力也会增大,这样发动机内部的损失功率增多,也就降低了发动机的有效功率。
3.冷却作用差
机油粘度越大,流动性越差,循环速度慢,从摩擦表面带走热量的速度更慢,故其冷却效果就差,容易使发动机过热。
4.清洗作用差
机油粘度打,油的循环速度慢,通过滤清器的次数也会减少,不能及时把磨损下来的金属磨屑、碳粒、尘土等杂质从摩擦表面带走,其清洗作用差。
如果粘度小了会怎样?
1.油膜容易被破坏
机油粘度小,在高温摩擦表面上,不易形成足够厚度的油膜,油膜的承载能力差,在载荷作用下容易被破坏,使机件得不到正常的润滑,会增加磨损。
2.密封作用不好
机油粘度小,密封作用就差,气缸容易漏气,这不仅会使功率下降,还容易使废气窜进曲轴箱,使机油稀释和污染。
3.加大机油消耗量
机油粘度小,密封性不好,蒸发损失又大。
这样就容易使气缸壁上的机油窜入燃烧室,造成机油燃烧,不但增加机油的消耗量还造成燃烧不完全,燃烧室积碳增加。
那我该怎样挑选合适的机油?
如今现代技术制造的发动机精密程度越来越高,发动机的间隙越来越小,也更加光滑。
因此,现代发动机已经不再需要依靠机油的高粘度来提高发动机的密封性,低粘度的机油完全可以满足发动机的密封要求。
其次,低粘度机油带给曲轴运行时的粘性阻力会更小。这就意味着油耗降低。
归根结底,润滑的最终目的是减少摩擦。
机油的黏度越大,产生的摩擦阻力也就会大。油耗自然增加。
所以在满足发动机粘度要求的前提下,挑选低黏度的润滑油。
所以我们要根据《汽车保养手册》记载的推荐机油粘度进行选择。对一部分大排量欧洲车来说,也并不适合低粘度。
此外,对于行驶里程较长的老龄车,由于发动机内部零部件间隙加大,也建议适当提高粘度,还有对于长期越野、重载、磨损严重、发动机大修过的车辆,也适当提高粘度。
参考文献:
《润滑油及其添加剂》,丁丽芹 张君涛 梁生荣。
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