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機油知識

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發表於 2007-9-23 02:31:30 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
  以目前的生化科技而言,機油的成份主要以基礎油與添加劑混合而成,其中依基礎油成份的不同,分為礦物油及合成油二種,所謂的礦物油,其原料就是我們一般所說的原油,也就是我們從地下大量挖出之油狀液體,經過常壓蒸餾後所餘留下來的塔底油,便是礦物油的基礎油來源,但是並不是任何原油都可以被拿來做潤滑油的基礎油,通常都以含石臘基的碳氫化合物較多的原油為主,而環烷基碳氫化合物原油以及芳香基原油,則分別因為流動性低及價格昂貴而較不常被採用。

  而所謂的合成油,則是以化學單體為原料,經化學合成後的聚合物做為基礎油所調配而成的潤滑油,而合成油的性質則明顯的取決於所選用的合成原料的特性,以及整個化學合成的製程而決定,合成油還依所採用的化學原料與原油的比率,分為半合成及全合成機油二種,其中因為全合成油的製程及原料比較容易被科學所控制,所以全合成油的油質,例如揮發性、防火性以及閃火性、發火點都明顯比礦物油來得穩定,故市面上全合成油的油價也比礦物油來得高。而決定機油的另一個重要因素即是機油中的添加劑,在基礎油中加入添加劑可以改善基礎油的特性,明顯的提高其特殊功能,而多種的添加劑分量則依各家油品製造商而有所不同,但其中最常見的潻加劑為黏度改良劑、抗氧化劑、防鏽添加劑、消泡劑、清淨分散劑等多達數十種,基礎油在添加了不同的添加劑後便會有不同的油性,所謂的複級指數機油便是靠添加劑而製造出來的。


  




  什麼是合成油呢?首先我們要了解潤滑油是由基礎油加上添加劑所製造出來的,由此可得知合成油是合成基礎油加上添加劑而製造出來的,兩種油品的差異僅僅在於基礎油的不同而已,美國汽車工程協會也曾對合成基礎油下了一個定義:『某些化學複合物適合用來做基礎油,它是經由化學合成方式生產的。』所以可以說製造合成基礎油的過程是?合成?的方式,也就是把化學成份組合起來,在提煉的過程中是無法將雜質完全去除的,所以必需經過加氫處理,也就是利用氫使分子安定、飽和,目前更進一?利用加氫裂解、氫化裂解的方式來製造合成基礎油。


合成油的主要分類:
 ˙碳氫化合物:又分為聚α烯徑、烷化芳香徑、聚丁烯類、環狀脂肪類等。
 ˙有機酯類:分為二元酸酯類與多元酸酯類兩種。
 ˙聚乙二醇.
 ˙磷酸酯類.
 ˙矽類.

合成油的優點:
 合成油比礦物油更能有效保護引擎並能更充分發揮引擎性能這是眾所皆知的

除此之外它的優點還包括以有:
 1.油膜韌性強:引擎內部的活塞、軸承、氣門、齒輪等機件經常處於高溫、高負載的狀態下,這些情形容易造成油膜被
  破壞,無法維持潤滑油應有的功能,所以油膜強度較高的潤滑油才能保護引擎不會快速磨損。
 2.低溫啟動容易:合成油低溫啟動性比礦物油佳,引擎冷時更易流動,可有效避免冷啟動時造成引擎異常磨損。
 3.清潔效果佳:合成油本身因分解溫度較高,油質穩定且較礦物油不易產生油泥及碳渣,可使引擎內部保持清潔的狀態。
 4.潤滑油消耗量低:合成油黏度穩定、揮發性低,油本身消耗量不會很大。
 5.燃料經濟性高:合成油的磨擦係數較礦物油為低,因此可有效節省車輛的燃油消耗。


  




  在選擇機油的時候,許多人第一個選擇都是以機油的黏度為指標,但是在這裡必需提醒使用者的是,我們一般所理解的黏度與一般我們看到的黏度指數不太一樣,黏度指的是機油在引擎內抵抗磨擦力的抗剪性,而黏度指數是指機油在不同溫度下的黏度變化程度,黏度指數愈低,代表在相同溫度下,機油的流動性愈低,反之,黏度指數愈高,即代表在相同的溫度下,機油有更佳的流動性。

  一般說來,機油都會有溫度低變濃,溫度高則變薄的特性,一旦機油的黏度指數太低,便意味著機油很容易受溫度變化的影響,而無法提供全時的潤滑效果。 想要使機油即使在引擎持續維持高溫時,又可以同時擁有高黏度指數的穩定度,於是便有複級黏度指數機油的誕生,複級黏度指數中的 W 是指冬季的意思,即該種潤滑油適合於寒冷天氣下使用,不含 W 字母的類別適合在較高溫度下使用,數字較小的油較稀薄,反之數字大的則表示油較厚稠,如果某種潤滑油既通過低溫試驗,又可通過高溫試驗則稱為複級潤滑油,例如 20W50,表示這款機油具有 SAE20 、 30 、 40 、 50 等單級指數黏度的特性,在引擎溫度最低時具有黏度指數 20 ,但是隨著引擎溫度的升高,機油仍然可保有 30 、 40 甚至在最高溫度時可以達到 50 的黏度,簡單的說,就是 20W50 的機油同時符合 SAE20W 的零度高流動性,又符合 SAE50 的 100 度低流動性,可以提供引擎全時的保護, 但是就算是複級機油,愈高溫度流動性還是愈高,只是變化率沒有單級油那麼快,而兩級的數字相差愈大變化率愈低。


  




  經過長期研究和試驗而發展出來的各種各樣的添加劑,大大的改善了基礎礦物油的性質,使今日的機油不僅具有良好的潤滑作用,而且兼具其它多種重要的功能,高品質的基礎油加上適當的添加劑,就成了高質量的機油,鑑於一般用戶對潻加劑知之甚少,故此將對各種機油添加劑及其功能做簡單的介紹。


抗氧化劑及軸承腐阻滯劑

  引擎的過度發熱會引起機油的氧化,而機油氧化會造成永久性的機油稠化,氧化的產物可侵蝕軸承的金屬造成腐蝕,抗氧化劑能夠阻止或減慢機油的氧化過程,另有一類化合物稱為軸承阻滯劑,目前所有高品質的機油均應含有抗氧化劑和軸承阻滯劑,抗氧化劑隨著機油使用時間的增加會逐漸被消耗掉。



防鏽劑

  燃料在燃燒時會產生水和腐蝕性的酸,它們會引起生鏽和腐蝕,為此要加入一些化學物質來防止鏽蝕的發生,因為酸可以用鹼來中和,達到除酸防鏽的作用,另一些化合物與金屬生成薄膜,可防止水與金屬接觸,在起保護作用的同時,也會逐漸被消耗掉,只有適時更換機油才能保證這些添加劑維持在一定的水平。



清潔劑,分散劑

  作用為保持引擎清潔,清潔劑可以把燃燒時生成的碳粒和其它不熔性的雜質懸浮於機油中,避免這些雜質在金屬表面生成沈積物,這類添加劑也可以稱為分散劑,從化學的角度看機油中的分散劑與家用洗滌劑屬於同一類化合物,但二者的使用目地不相同。



防泡劑

  引擎在運轉過程中會把空氣攪到機油中而生成大量的泡沫,少量的水存在會加重泡沫的生成,解決這一問題最根本方法是改進引擎的設計,避免空氧混入油中,但是既使設計最好的引擎也不能保證完全避免泡沫的生成由於含有泡沫的油不是一個好的潤滑油,不能承擔軸承的負荷,不能起良好的冷卻作用,因而泡沫將損害機油的抗磨能力,最終損傷引擎。高品質的機油含有防泡劑,這些化合物可使氣泡在生成後幾乎之刻破裂,通常百萬分之幾的含量已足以使機油具有足夠的抗泡沫性能。



黏度指數改進劑

  油的黏度隨溫度變化而改變,作為機油來說,這種黏度的變化越少越好,用來表示黏度隨溫度的變化的參數稱為黏度指數,黏度指數越大表示黏度隨溫度的變化較小,黏度指數的大小和實際黏度指數的大小是互不相關的。某些聚合物加入油中後,可提高油的黏度指數,即減小機油隨溫度變化的程度,這些添加劑稱為黏度指數改進劑,有了它才可能製成複級機油。



極壓添加劑

  某些含硫、磷的化合物和脂肪類物質在引擎部件的表面生成堅固的薄膜而降低磨擦,這類化學品通稱為增滑劑或減磨劑,它們在高溫高負荷的條件下與金屬表面起化學反應,生成黏著力很強的覆蓋層,可起界面潤滑劑的功效,防止金屬在高溫高負荷下溶結在一起而破壞光滑的表面,這類化合物稱為極壓添加劑或EP添加劑。



增滑劑

  為降低燃料消耗,某些機油中加有增滑劑,增滑劑既可溶於水中也可分散在油中,通過生成物理或化學的薄膜而降低引擎部件的磨擦或使機油更容易在引擎中流動。



傾點降低劑

  經過精煉的基礎礦物油仍含有少量以結晶狀態存在的石礫,這些少量的石礫在低溫下會令機油凝結為奶油狀物,進而造成機油循環不良,傾點降低劑可防止石礫微晶聚結而生成蜂巢狀物,降低機油的流動溫度,在寒冷天氣下使用的機油均含有此種添加劑。




  



  機車對於國人而言實在是不可或缺的交通工具,幾乎每個人都曾經騎乘過,家家戶戶都有部機車,以做為代?的基本交通工具。人人與摩托車有這麼緊密的關係,但是大部份使用者對於一些基本維修保養的常識,卻是少得可憐,這也難怪常常可以在大馬路上,看到有人汗流浹背的推著發不動的機車。現在您終於明白時下流行罵別人“很機車”的原因了。

  一般說來,機車依引擎型式的不同分為四行程引擎與二行程引擎,在全台機車總數約有1140萬輛,其中四行程機車佔有40%。通常二行程機車的潤滑油是與汽油一起燃燒,但由於其引擎的進氣與排氣設計,往往會造成嚴重排氣污染,目前國內對汽機車的排氣標準:碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)均已有嚴格的限制,政府將於92年公佈實施-----機動車環保四期法規。因為環保法令與二行程機車在結構設計上的瓶頸,將使得二行程機車日後在排氣檢查時面臨不易過關的情況,改用四行程的機車與使用優質的潤滑油將是改善之道。


潤滑油(機油)功能

  二行程機車引擎是一種機油無法回收及再使用的消耗性潤滑系統,機油在引擎內與混合油氣同時燃燒;而四行程機車引擎則以機油泵不斷經由油管輸送機油至曲軸箱內及潤滑引擎運轉機件,掉落到貯油盆的機油再透過機油泵連續循環及重複使用。四行程引擎機油其主要潤滑功能如下:


1.散熱: 自引擎等潤滑處將溫度降低,在四行程引擎潤滑系統中,機油不斷的在引擎及貯油盆之間循環流動,以利機油將引擎在運轉時所產生的高溫帶走。
  
2.密封: 在引擎活塞環和汽缸壁間形成密封薄膜。機油在活塞環和汽缸壁間形成油封效果。
  
3.清潔: 機油含有清潔劑、分散劑的成分。因此在機油循環的過程中可將雜物或碳渣帶到貯油盆。而分散劑主要是防止沈積物的形成。
  
4.減震: 吸軸承及引擎機件的震動機油形成的薄膜如在軸承頸及軸承間,即可視為吸收震動的避震器,吸引收燃燒或壓縮過程中的引擎震動。
  




汽車與機車的潤滑油

  四行程機車的引擎與一般汽車引擎作用原理大致相同,均需要提供引擎獨立的潤滑,因此潤滑油的抗氧化與抗磨損性能倍受重視。機車引擎與汽車引擎有以下差異:


1.工作溫度較高: 四行程機車大多利用氣冷式來散熱,而汽車則採以水冷式,因此四行程機車的引擎工作溫度較高,機油比較容易有高溫氧化的問題產生。


2.較高摩擦特性: 部分機車變速器亦使用機油(稱濕式離合四行程機車),四行程機車的潤滑油同時需扮演引擎潤滑和傳動換擋的角色,而汽車則分別具有獨立的系統,濕式離合四行程機車需要較高摩擦特性的用油設計。


3.機車換油周期較短: 由於機油熱應力高,且與同時速的汽車相比,引擎轉速偏高。這也就是為什麼機車在行駛1000公里就要更換機油,而汽車可以在使用5000公里後再保養
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