发动机机油相关知识-全解析

作者：小Sue说车
2020-04-27 06:30
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每当四季更迭时汽车用户们总会考虑如何保养汽车，是否需要换油、是否需要保养漆面、是否需要避光防晒等等。然而这些顾虑基本都是因为不太懂车所致，汽车的适应能力远不是人可比，尤其是发动机的“血液”机油的适应能力很强，因环境温度的变化更换机油是没有必要性的，除非选错了机油。本篇将分为三章解析机油的相关知识，首先从“四季通用”的概念作为切入点。

机油与温度

以【5W-30】为参考：W_winter，释义为冬季或低温，在机油领域中代表凝固点，与数字组合代表不同的冰点等级。但数字并不是冰点温度的数值，而是计算公式中的数据，计算方式为{5＋（-35）＝-30}；这是【5W-30】的冰点标准，其他标准的机油只需要通用公式计算。

0W-20＝-35℃0W-30＝-35℃10W-30＝-25℃20W-30＝-15℃按照公式计算得出的结论已经很清晰，不过有两点仍然需要解析，参考下图。

首先需要说明的是冰点温度的极值与流动性，简而言之环境温度越接近机油的凝固点，机油的流动性就会越差。通俗的解释可以这样理解：假设用车地冬季的最低温是-25摄氏度（零下25度），车辆选择【5W】标准的机油可以满足需求，因为机油冰点温度是-30℃；但如果选择【0W】-35℃的机油则会有更理想的用车体验，因为在极限低温启动发动机时机油的流动性更强，启动的顺畅程度就会越好。所以机油的冰点温度选择建议冗余，机油冰点温度建议大于环境最低温10℃左右。

知识点：5W-30的横杠后的【30】是机油高温粘度，这一标准与低温冰点（流动性/粘度标准）无关，也就是说机油具备两个性能——满足低温启动，满足高温有效润滑。低温标准需要按照用车地的环境最低温决定，但高温标准是不能盲目改动的；因为发动机正常热机状态下的运行温度是相对恒定的，比如某些NA自吸发动机会在95℃左右，某些Turbo高性能涡轮机就会在110℃上下，通过运行温度对机油性能的影响而计算出对机油高温标准的要求，这是工程师的任务且总能算出最科学的结果。所以选择机油必须参考用户手册中的建议标准，确定机油高温粘度后，再对低温标准进行调整。

机油高温粘度实际指的也是流动性，因为核心位置的活塞与缸壁润滑依靠的是飞溅或喷射，机油喷射到缸壁上依靠活塞下行运动挤压，以碾压形成油膜的方式进行润滑。假设某台发动机建议使用30高温粘度的机油，此时喷射机油在缸壁上因地心引力往下流动的速度假设为【5】，喷射后活塞在机油往下流动后可以挤压的机油是可以形成高质量（厚度）油膜的。

但如果将粘度标准降低只20级，机油的流速可能就是【3】，那么活塞在下行时挤压到的机油就会变少，因为“稀”的机油在引力影响下过量的流走了，于是降低标准就会造成发动机的磨损。而如果将机油粘度升级为40级，此时机油流走的部分太少则会造成活塞碾压的机油太多，结果是活塞运行的阻力变大导致发动机扭矩下降，直观感受是车辆的动力变差且油耗升高。

综上所述，发动机机油的低温粘度数值需要按照不同用车区域的温度适时调整，但是高温粘度标准既不应该升高更不能降低。且机油的低温与高温粘度标准可理解为“两个功能”，是互相不干涉或不影响的功能；说白了就是低温标准不论有多低，只要高温粘度标准符合发动机所需，那么在任何季节用车就都能够胜任了。

如何选择机油的等级

关于机油的品牌本篇不讨论，简而言之为大牌不见得都很好，小品牌也不见得都会差。重点说明的是机油的三个“品质等级”标准，具体如下。

矿物质机油全合成机油半合成机油知识点：三种机油都会有相同的高低温粘度标准，比如5W-30。那么机油的润滑与其他各种性能，是不是会按照矿物与合成进行区分呢？——答案是否定的，只要机油的参数相同，不论机油是矿物质还是全合成，其润滑能力至少在各自理想工况的阶段都是相同的；三种机油区别的只是性能的“抗热衰能力”，什么是抗热衰？

油动车装备的内燃式发动机统称为“热机”，是通过燃烧燃油产生热能，利用热能转化为动能的发动机。燃烧必然会产生高温，高温会造成机油各种性能的缓慢下降，这就是机油性能的【热衰】。矿物质机油的基础油是石油提炼的产物，其抗热衰能力是最差的；在性能平平的NA自然吸气发动机中也只是可以用到5000公里——这是矿物机油的建议使用机型与更换周期标准，那么合成油与半合成呢？参考下图，先了解概念最重要。

全合成机油指基础油利用人工化学合成的方式打造，毫无疑问，这是性能抗热衰最强的类型。在高性能的涡轮增压机中，矿物机油的最佳润滑能力也许只能持续2000公里，但是全合成机油就能用到10000公里；这是【5W-30】参数相同且润滑能力相同，矿物机油与全合成机油抗热衰能力差异带来的实际用车影响，一言以蔽之：全合成机油减少更换频率反而省钱。不过全合成机油的性能过于强了，一些动力中规中矩的增压机或自然吸气发动机没有必要用这种机油，而且全合成机油的价格也过于高；于是出现了以“矿物基础油”和“合成基础油”调和的半合成油，这种机油的性能可以满足一般增压机用5000公里，NA机头能用到7500公里，关于机油等级的本质差异就聊这么多。

最后一节：机油的更换周期参考

里程时间这两个标准应该参考哪个？正确的答案应该是里程，因为时间不会那么轻易的让机油变质。内燃式发动机是一个相对密封的机体，机油加注位置是曲轴箱；发动机熄火时曲轴箱真的没有什么空气，机油加注口是密封的、机油尺位置是密封的、气门基本关闭且活塞环本也有一定密封性，所以空气不会持续地与曲轴箱内部空气进行交换。那么在小小的箱体内的空气中，其中的氧气占比又只有20.95%，这些空气有什么能力与添加了抗氧化物的机油产生所谓的“超级反应”，导致机油的变质呢？

正常机油的建议更换周期最多为一年，理论上用超过1年也什么问题，只要发动机运行时的声线没有变化、机油的色泽与扩散环没有异常，那么对于行驶里程极少的汽车而言就能继续使用。更换的标准按照里程判断即可，上文提及的扩散环指利用机油试纸进行测试，这种试纸很容易买得到，成本仅仅为几分钱一张。关于机油的相关知识本篇就讲这么多，供参考。