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文档简介

1、看到个不错的机油方面的知识,希望对大家有所帮助。机油概述之一 制造商和品牌【机油的制造商及品牌】        目前全球市场上在售的机油品牌,有大约四十个左右。考虑到一些品牌影响力很小,消费者在市场上极少有机会接触到,本文没有收录。本文一共搜集了35个机油品牌,大致涵盖了全球最主流的90%品牌厂商,相信产销量总和约占能到全球总额95%以上。        在这35个机油品牌中,近一半的品牌是美国品牌,美国是名符其实的汽车王国,车用润滑油产业链也相当发达。以下分别是16个美国品牌,10个欧洲品牌,5个日本品

2、牌,4个中国品牌。        在35个机油品牌中,地球上前4大石油公司荷兰壳牌、美国埃克森美孚、英国超越、法国道达尔拥有了9个品牌,相信这四分之一的品牌产销量总和能轻松占到全球总额一半以上。         在中国,低端市场的需求可谓强大,统一、长城、昆仑的百元价位4升装矿物质机油销量都不小。机油概述之二 机油的分类【机油分类】    关于机油,最基本的分类概念,当然是API品质等级(例如SL、SM、SN等)和SAE粘度等级(例如0W30、5W40、10W50等)。但是,

3、在生活中我们接触到更多的分类,是基础油分类,也就是大家平时说的某个机油是矿物质油、半合成油,还是全合成机油。基础油决定了机油的总体性能和价位。API分类关于API级别,几十年来从SA、SB开始发展到今天以SM、SN等级为主的市场。我觉得其实大可不必去花时间详细了解美国石油协会的机油等级含义,只需要知道在机油的分类对比中,SM、SN是最高级别品质的机油等级,一般这个级别的机油基本上都是全合成机油(但少数反例也有,比如美孚的速霸1000、嘉实多的金嘉护就是SN级矿物质机油)。而目前在售的矿物质机油则多是SG-SJ区间的品质等级,而半合成机油较常见的等级为SL/SM。SM和SN之间的区别非常小,仅仅

4、是针对进一步降低有害物质排放以保护环境方面增加了少许添加剂而已,机油性能上并无本质区别。SAE粘度分类机油粘度是机油的主要分类指标。以下是机油常见的SAE双极粘度表。                  一般意义上的理解,粘度越高则润滑能力越强,高温保护更好,油耗更高;粘度越低则流动性越强,低温启动更好,油耗更低。低温流动性与高温润滑能力是一对矛盾体。而所谓高档产品都可以理解为矛盾体的统一,比如舒适与操控,动力与噪音等。所以在这里大家可以

5、简单理解为: 润滑能力强且低温流动性高的机油是高档机油。近年来,随着发动机制造工艺的不断发展,发动机零部件的精密度也不断提升,各大润滑油厂商都在开发更低粘度的高润滑性能的发动机油(例如0W20、5W20、5W30全合成机油)。在非竞技类润滑产品中,机油低粘度化发展趋势已很明显。 基础油分类       基础油是发动机油的主要成分,也是决定发动机油性能的主要成分。         全合成的主要优势是高里程的稳定性,通俗讲就是性能随里程增加而逐渐衰退得更缓慢。另外还有一种老的说法认为矿物质机油的油泥比全合成的

6、更多。过去的确矿物质机油不够纯净,从天然资源中提炼的机油,有些杂质也在所难免。而全合成机油是全人工合成的,当然纯净。不过近年来随着工艺的提升,矿物质机油杂质含量已经很少了,主要弱点还是体现在性能不够稳定上。        通过以上对机油分类的介绍,我想大家大体上能感觉到,非竞技类的高档机油一般是SM或SN级,粘度为0W20或0W30超低粘度的四类或五类全合成机油。机油概述之三 机油的性能参数(上)【机油主要性能指标】粘度指数    首先,衡量机油粘度受温度变化的影响的重要指标是机油粘度。粘度指数越高,表示流体粘度受

7、温度的影响越小,粘度对温度越不敏感。但是各润滑油制造商出于综合性能考虑,对于矿物质基础油添加粘度指数改进剂的具体比例各有不同。车用机油的粘度一般在120-170之间,最高的可以达到200以上。    在所有已知粘度指数的机油产品中,矿物质机油的粘度指数主要集中在120-160区间,而半合成机油的粘度指数也仅在130-170区间。全合成机油则在140-220区间,而且以160-180区间款型最为多。显然,全合成机油粘度受温度的影响更加小,这是全合成基础油的特性之一,他们不需要像矿物质基础油一样添加粘度指数改善剂。  机油粘度  

8、0; 机油粘度是衡量机油在各种状态下的流动性的最主要性能指标。也就是大家通常说的“够不够滑”。机油粘度越低(手感更“稀”),表示机油的油膜更薄,流动性更好;但是在高温高压下对抗剪切的能力更弱。反之,机油粘度越高(手感更“稠”),则表示机油的油膜更厚,流动性随之减弱,但是在高温高压下的抗剪切性能更好,在较大压力下能帮助摩擦副抵抗磨损。低温表观粘度    低温表观粘度是用来表达低温冷车启动时的机油润滑性能的主要指标。有时候此指标也被理解为“低温启动的动力粘度”。粘度越低,说明机油的流动性越高,越能快速在各润滑部位形成油膜保护。40运动粘度  

9、60;40运动粘度是表达机油在常温环境低剪切速度下润滑性能的主要指标。通常可以理解为“常温冷车启动时的机油粘度“。大部分润滑油厂家都公布了此项指标的具体数据。对于南方用户而言(假如你不打算驾车去寒冷的北方长期旅行的话),这可能是关乎你发动机磨损的最重要指标,因为你的发动机的磨损主要来自每次常温冷车启动的润滑不足。100运动粘度SAE将机油在100的运动粘度从5.6cst-26cst区间进行了分级。如下图如何确定SAE20还是30、40或者更高粘度最适合你?是季节气温还是驾驶方式呢?都不是,这个主要取决于你的发动机设计者在设计发动机之初对发动机各个组件之间设计的间隙。   

10、  在每一组粘度等级内,更低粘度表达流动性更好,发动机噪音也小,也更加节能省油。150高温高速剪切动力粘度150高温高速剪切动力粘度可以表达机油在曲轴颈、凸轮轴等润滑关键部位暖机状态的润滑性能。相对于100高温低速剪切的运动粘度,高温高剪切粘度更能准确的表达曲轴箱内关键润滑机件的润滑效果是否理想。机油消耗量诺亚克法蒸发值是表达机油蒸发损失的重要指标。这个指标的计量单位可以简单理解为当油温上升到248-249时每100克机油中损失了多少克(ASTM6375-99a标准测试)。但是这个指标是特定环境下的指标,而发动机的设计每一款都不尽相同,所以用户实际感受到的每千公里的机油消耗量与这个指

11、标并没有线性逻辑关联。更何况曲轴箱强制通风并非是目前国内中低端德系车主反应的“烧机油”的主要原因。机油概述之四 机油的性能参数(下)    机油使用寿命     总碱值是机油中碱性的元素的总数。由于汽油在缸内燃烧会产生少量硫化物残留在汽缸壁表面,而硫化物本身具有弱酸性,所以一般来讲润滑油制造商的机油配方中都会添加弱碱性清洁分散剂来增强机油的清洁作用。所以总碱值是间接表达清洁分散添加剂含量的重要指标。机油概述之五 如何挑选机油(上) 如何选择机油【说法一】0W30、0W40相比10W30、10W4

12、0的油膜更薄,粘度更低,不适用夏天市区行驶用。    我们先换个角度来看机油配方,是如何被润滑油制造商的化学工程师设计出来的。首先,由于日、美系的发动机设计者通常将乘用车汽油发动机的暖机工况温度设定在100摄氏度附近,对润滑油的要求是在100摄氏度时的机油粘度为10附近。所以也可以这么说,根据SAE等级规则,发动机在设计之初就选择了100机油高温低速剪切粘度为10附近的nW30级机油作为标准润滑油。显然暖机粘度为10的油膜厚度,与发动机内部机件的设计间隙是密不可分的。再说的具体一些,即使你在寒冬腊月从哈尔滨的漠河一直开到四季如夏的三亚,无论你的发动机里面装的是0W

13、30,还是5W30或10W30,其实你的发动机暖机工况温度一直都是在100附近,机油粘度都是10附近,所以这三个粘度的润滑性能对你这趟旅行而言,处在什么季节和气温下都没有任何差别。事实上在全合成机油的设计之初,0W30、5W30、10W30三者都是机油的设计者在暖机粘度为10的基础油上增加各类添加剂改进其他方面性能指数而得到的配方。在加入各种添加剂后,暖机粘度会略有偏离,但是会在10的附近。常常听到车友说“我的车应该使用厂家手册上的10W30或者5W30,如果使用0W30,肯定不行,因为0W30粘度更低,油膜太薄了,不适用于我的车。”这样理解是不对的。我换一种容易记忆的方法来表达:W后面的数字

14、,通常是发动机的设计者决定的。无论你选择什么款型的机油,W后面的粘度保持与原厂保养手册上的推荐值一致,通常而言是最合适的选择。不过我要告诉你的是,发动机在暖机工况下的磨损是极低的,因为这是发动机设计者最为理想的润滑状态,可以确保活塞经历亿万次往复运动仍然保持良好运转。所以也有很多车友,为了满足其他性能指标而选择更低或更高的高温低剪粘度,只要不偏离设计粘度太多也是可以的。【说法二】5W40比5W30油膜更厚,所以更加适合夏天激烈驾驶使用。    我举个例子,许多车友都认为原厂推荐5W30机油的日系车型,如果夏天经常激烈驾驶者更倾向于使用粘度更高油膜更厚的5W40。但

15、实际情况是,现在早就不是风冷时代了,发动机在前后两个冷却液温度传感器的监控下,由车载电脑经过计算对冷却液泵和主电子扇发出适当的指令,以保证正常行驶情况下的暖机工况油温稍微低于100。但在激烈驾驶条件下,可能较多时候期处在100略微高一些,那么活塞环(暖机工况在230-250)的热膨胀也多一些,缸套与活塞环间隙就会变小,尤其是铸铁缸套搭配铝质活塞环的发动机,全铝发动机则表现并不明显。这个时候应该适当降低高温高剪粘度到2.6-2.9cP附近,且高温低剪粘度到8.8cst或者9cst点多更加合适。这样有两个好处,一方面更低粘度在相同油压下的流速更快,散热性能更优;另一方面更薄的油膜适合更小间隙的润滑

16、。而高温高剪粘度低于2.9cP,高温低剪粘度低于9.3cst就进入SAE20区间了,所以真正懂车的日系车迷往往这个时候会选择高温低剪粘度靠近9的0W20或5W20粘度的机油,但也不会选择粘度低于9.3太多的0W20或5W20款型。总之,我们要看具体情况下的机油粘度值而非简单用SAE等级来决定用油款型。【说法三】发动机90%的磨损来源于冷车启动时的磨损。这个说法是正确的。    既然在100机油动态粘度为10的状态下,经历亿万次活塞往复也能运转良好,那么到底发动机是怎么磨损的呢?其实答案是显而易见的。当发动机并未被动态粘度为10的机油润滑的时候,就会造成磨损。所以,

17、有人说发动机90%的磨损来源于冷车启动,这种说法是正确的。我们回顾一下机油在40的动态粘度,一般是在40-180之间。也就是说,即使是常温启动粘度低至40cst的魔特300V,也远远高于正常润滑粘度10cst附近。而冬季低温下的表观粘度更加高得多。这么高的粘度是绝对无法让发动机得到良好润滑的。所以说,目前地球上根本没有在冷车启动时能够粘度为10而暖机后粘度仍然是10的机油。也可以这么说希望能更容易被理解:不断改进发动机材料与制造工艺以设计出能够使用更低粘度机油的精密发动机,是引擎机械工程师的追求;而设计出能够在冷车和暖机状态下机油粘度都接近引擎设计者的暖机工况设计粘度,是润滑油化学工程师的梦想

18、。不过这两件事情都是非常复杂的大工程。【说法四】0W20、0W30等低粘度机油是冬季用的机油,而不适合夏季使用。    所以说一般情况下,发动机磨损状态主要是和机油升温到100之前的高粘度运转时间长短有关。而气温越低,整个升温所需要的时间就越长;机油粘度越高,达到理想润滑粘度的时间久越长。油温快速上升以较短时间达到理想润滑粘度,不仅发动机磨损小,油耗低,也能保护昂贵的三元催化器。从这点看,南方地区的汽车发动机磨损速度总体来讲好于北方也是客观的。而0W30、0W40相比5W30、5W40能够更快到达理想粘度,不过显然0W20能为冷车启动提供更好的保护,大部分0W20

19、的100运动粘度在8-9.3之间,这说明在机油温度早在80附近时机油就已经达到理想润滑粘度10附近。有意思的是,即使你不了解0W20的卓越性能,其实它的市场售价也已经很好的向消费者证明了它的性能。所以,现在我们应该得到一个全新的结论:对于日、美系车型而言,0W20是更高档次的全季节机油,而非所谓的冬季用机油。【说法五】 德国大众系发动机需要使用粘度更高的机油。    我们早就注意到这个说法。我们已经知道日、美系发动机设计的理想润滑工况是100是机油运动粘度为10附近的SAE 5W30机油。而5W40机油在100的运动粘度只能下降到12-16附近区间,但德国大众坚持

20、其全系发动机的装车油规格TL-52167和它相应的服务油VW502.00/505.00均规定使用5W/40,且高温高剪切粘度不低于3.5,并导致SAE J300(2007)规则提升SAE40的高温高剪切粘度范围,所以我们可以理解大众系发动机的理想润滑工况应该是110-130附近机油运动粘度为10附近的SAE 5W40机油。也就是说,大众系发动机的曲轴箱内设计油温是高于日、美系的。除开近三年在油价飞涨和大排气量税费大增的背景下的涡轮回归潮,在2008年之前的差不多十年间,我们可以看到全球市场上在售的非豪华品牌量产A级车、B级车、C级车中,VW几乎是唯一一家坚持采用废气涡轮增压发动机的整车制造商(

21、除开其它车厂搭载废气涡轮增压发动机的个别车型),并且是与不采用废气涡轮增压的自然吸气发动机共平台生产。这并不代表其他日美系车厂缺乏涡轮增压发动机的技术,实际上日系三大厂在涡轮增压的技术方面一直保持良好竞争力,但在主打品质稳定和经济实惠上普遍尝到甜头后,担忧涡轮的日常维护繁琐和更多养护费用支出会导致其核心用户体验“更少的照护”被削弱,所以对涡轮增压的搭载采取了更为谨慎的态度。【说法六】涡轮增压的发动机由于曲轴箱内温度高,对高温高剪切时的油膜厚度要求更高,所以如果不使用高粘度机油就会导致发动机磨损加剧。 以我对发动机机油的了解,我不能确定这种说法是对的。我们很容易理解VW对5W40机油的

22、钟爱,在共EA113平台生产涡轮增压和非涡轮增压发动机时,共平台带来的降低成本优势,主要表现在对差异料数量的控制。换而言之就是同平台生产的不同型号发动机,在设计上越多共用组件成本就越低。废气涡轮增压发动机在暖机工况下冷却液温度相比自然吸气发动机是相差不大的,但是油温会明显增高些。而且涡轮增压的缸压很高,为了保证缸套强度采取封闭式冷却道的铸铁缸体设计也是可以理解的。同时更加可以理解与EA113的1.8T共平台生产的自然吸气发动机,当然不可能是开发式冷却道的全铝发动机。而EA888平台的1.8T和2.0T缸压进一步提升,也肯定是封闭式冷却道的铸铁缸体;最后甚至连国产的EA111平台的小排量也是铸铁

23、的。我们不在此评论铸铁与全铝发动机的优缺点,我们只是要讲,这就需要活塞环和缸套之间设计更大的间隙以确保活塞环在高温膨胀后不会在缸套内卡住,而更大的间隙在市区走走停停时,虽然冷却液温度上升很快(电脑在油温不足时会控制冷却液温度在高位以帮助油温更快达到暖机设计温度),但是由于缸内燃烧并不激烈,活塞环温度未必就能上得来。如此一来北方冬天的拥堵就成了一个小活塞环在一个大缸套里面往复运转,机油的粘度过低不可避免的导致机油消耗量大幅增加。实际上你驾驶一部大众EA113或EA888系车型长途高速行驶几千公里发动机不熄火,机油消耗量远远没有市区行驶几千公里所消耗的机油量那么多。所以VW系坚持采用高粘度机油并非

24、因为高温高剪切下油膜厚度不足导致磨损加剧,而更可能是为了减少市内走走停停环境下的机油消耗。尤其值得注意的是,德国大众在SAE40基础上提出了150高温高剪切粘度不小于3.5。而来自实验室的数据表明,高温高剪的动力粘度只有低于2.6cP时才会导致明显的磨损加剧现象,而高于2.6之后无论数值多高磨损都非常小。而且在2.6附近是最节省燃油的。所以说那些追求2.6cP以上的高温高剪动力粘度以增加机油抗磨性能的说法,是没有任何依据的。那么这就不得不让人怀疑VW系的气门油封设计上,也存在设计间隙较大或者一定里程的磨损后间隙过大的可能。因为缸套和活塞环之间的润滑是飞溅润滑,而在气门油封的上面就是凸轮轴和摇臂

25、轴承都是高温压力润滑,(此时机油动力粘度2.5-3.5cP左右,而常温水的动力粘度是1cP,冰水的动力粘度是1.6cP,这么讲你可以理解此时的机油够“稀”了吧,这个粘度主要用途是散热),一旦气门油封有较大间隙,压力润滑下的高温低粘度机油消耗量相比一般的从活塞环间隙处损耗机油的量则大得多。所以,VW系涡轮增压车型用户在拥堵路况较多的情形下,采用SAE 0W50级的机油应该会对机油消耗量的减少有所帮助。可能VW公司会觉得我这个猜测是不对的,那么我也只能这么回答:谁叫你揣着明白装糊涂,就是不肯向自己的用户公开设计缺陷呢。面对自己用户烧机油的抱怨,死咬着机油消耗量0.5L/1000km的厂标有什么好处

26、,像丰田那样认个错真的不丢分。【说法七】冬季启动原地热车能减少机油在低温高粘度下对发动机的磨损。    这是错误的。很多人有一个爱惜汽车的“好习惯”,早上起来启动发动机后原地热车1分钟甚至几分钟。有两个观点支持着他们坚持这种习惯,一个是冷车启动时机油都聚集在油底壳,在没有被泵送到各个机件上之前是没有机油来帮助润滑的,这时的磨损最大,所以不能立刻行驶致使磨损加剧。某品牌的半合成润滑油在广告中声称其机油含有磁性物质可以使机油在启动前附着在发动机各机件表面,“未启动,先保护”的广告词更加深了消费者的这种认识。实际上我们现在都能理解了,粘度在10附近的机油才有真正意义的润

27、滑作用,而达到粘度10之前的过程越久磨损就越大。所以磨损最小化的有效方法其实是提升冷车启动怠速值,车厂都会经过反复调试后在行车电脑中设定好这个值。适当提升冷车启动怠速的转速值,可以提升油压使机油更快速到达各机件;缸内更激烈的燃烧能快速提升活塞环的温度,减小活塞环和缸套间的间隙;同时快速提升冷却液温度以辅助机油能最快达到暖机工况的粘度10附近。    另一种观点则认为原地热车升温更快。这里有个基本概念的问题,冷却液温度和油底壳温度以及活塞环温度并非完全线性关系,水温快速上升并不代表活塞环温度也上来了。激烈驾驶时油温升到130,活塞环到达230可能水温也才90附近(车

28、载电脑可以控制水泵满负荷工作,电子扇转速在最高档来散热),而冷车走走停停时水温可能在100附近,而油温只有100附近,活塞环可能还不到200(车载电脑可能会关闭水泵和电子扇以保持较高水温来辅助发动机快速升温)。其实保持低速行驶状态,让变速箱,方向机、刹车泵等部件温度同步上升可以更加帮助发动机更快速升温,所以更鼓励做法是以低速行驶替代停在原地让行车电脑通过提升怠速来暖机。德国宝马公司为了进一步提升低速行驶过程中的暖机速度,在新一代的5系中采用了可关闭的进气格栅设计。车载电脑会在冷启动时关闭进气格栅,使冷空气无法通过水箱散热网和发动机壳体。我相信这个提升冷车暖机效率的设计是一个趋势,将应用于更多车

29、型。接下来请看机油之我的推荐。机油概述之六 推荐    世界上没有所谓最好的机油,就好比世界上没有最好看的衣服道理是一样的。你必须学会去找到适合你的实际情况的机油。下面我就会根据我个人的主观看法,向大家推荐一些日常使用的机油款型。    尽管每一个车型的养护手册上都有推荐机油粘度和换油里程,但是我对这些内容的理解是,从来任何车厂都不肯给出用户一个正常使用值,他们永远都只会给用户一个涵盖各种极限情形的非常保守的值,在法律上讲,这种值相对更“严谨”和“稳妥”。比如德国大众只承诺0.5升/千公里的机油消耗量,而宝马似乎是0.7升/

30、千公里,实际上宝马公司的发动机由于材料和工艺上更少受到成本的束缚,其消耗机油量远远小于VW系,10000公里的换油周期显示出他们并不担心机油消耗过多的信心,但是他们仍然坚持比VW还宽松的标准。而日系车厂普遍推荐5000公里的养护周期,无论你是否经常激烈驾驶还是仅仅日常代步,即使你在4S店的售后接待员的建议下已经从原厂标配的矿物质机油升级到全合成机油,但是他们仍然建议你5000公里就保养一次。我坚持认为,这些“严谨”的内容,看起来受益人并不是用户。    日、美系车型自然吸气发动机,无论你的养护手册上推荐的是何种粘度和里程数量,一般情况下我都推荐你使用SAE 0W20 SN级全合成机油,尤其是市区走走停停的状况和每次行驶距离较短的情形。当然,也可以使用0W30或5W30机油。换油里程一般可以选择在1万公里附近,而北方的冬季则可以适当降低里程数,特别是气温如果在-35以下超过1个月那么就应该更换机油。我再次强调,0W20具有更低的启动粘度,有效降低启动磨损;同时在走走停停的低转速状态下,能更加快速达到暖机设计油温和机油粘度;在激烈驾驶时活塞环和缸套间隙缩小时拥有更薄的油膜;在超高转速停留至机油

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