有关发动机机油的知识,本篇会进行最详尽的讲解

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:假设用车的冬季的最低温是-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。

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