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機油常識

什麼是合成油 (10)

什麼是合成油
隨著科技年年進步,各式機器也跟著越來越先進,精密度提高許多,於是對潤滑油品品質的要求也日趨嚴格而工商業日益發達,各方競爭也更形激烈,所以如何延長生產機械的使用壽命,以降低成本並提高生產力,就成爲值得重視的問題所在,故促成合成油發展的原因可歸納爲下列幾項:
  • 原油日漸短缺。
  • 有效節約能源。
  • 延長機械使用壽命。
  • 增加潤滑油使用時間。
  • 降低經營生產成本。
  • 符合更高負荷的操作。
合成油的製造
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。提煉的過程中,必須經過『加氫』處理,也就是利用『氫』使分子安定、飽和,目前更進一步利用加氫裂解、氫化裂解的方式來製造合成基礎油。
合成油的主要分類
  • 碳氫化合物聚烯徑、烷化芳香徑、聚丁烯類、環狀脂肪類等。
  • 有機酯類分爲二元酸酯類與多元酸酯類兩種。
  • 聚乙二醇。
  • 磷酸時類。
  • 矽類。
合成油的優點
合成油比礦物油更能有效保護引擎,並能更充份發揮引擎性能,這是眾所皆知的,除此之外,它的優點還包括以下幾點:
  • 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、高負荷的 狀態之下,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。
  • 低溫啟動容易:合成油的低溫啓動性比礦物油佳,引擎冷時更容易流動,可有效避免啓動時引擎會快速磨損。
  • 清潔效果佳:合成油本身因分解溫度較高,油質穩定,較礦物油不易產生油泥及碳渣,使引擎內都保持清潔的狀態。
  • 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。
  • 燃料經濟性高:合成油的磨擦係數較礦物油低,因此可有效節省車輛的燃油消耗。
何謂單級機油及複級機油
單級機油: 車輛引擎油及齒輪油,以單一指數表示。
如→引擎油:SAE30、SAE40、SAE50等。
齒輪油:SAE90、SAE140。
複級機油: 車輛引擎油及齒輪油,以兩個指數涵蓋表示。
如→引擎油:5W/50、10W/40、20W/50等。
註: (1)阿拉伯數字編號代表油品黏度之稀與厚,與品質無關。
(2)複級機油之『W』為Winter之簡稱,意指寒冷地區使用之意,規定測量於低溫時,黏度特性是否合於規定。
機油的選用與辨識
礦物油及合成油之間的差別:對於較先進的引擎而言(如渦輪增壓器),因其必須長期在高溫及高壓下運轉,所以其機油品質應特別注意熱穩定性效果,以免在高溫運轉下產生油品劣化或油膜裂解的情形,另外機油的清淨效能也是重要的考量項目之一,引擎在運轉的情況下,均受到外部空氣中的雜質、水氣以及本身內部油品氧化,積碳等污染物影響,這都是折損機油壽命的原因。
機油內添加劑提供應有的保護,高性能車應使用高品質機油:機油需提供優異的潔淨性及分散性,來確保引擎及渦輪增壓器的完全清潔,與降低磨耗提供軸承所需的潤滑來防止卡死。引擎機油乃是由基礎油中滲入各種添加劑提煉而成。機油在運轉時不斷的受到各種污染,因此添加劑即不斷的消耗。等到逹某一期限時,自然無法提供機件足夠的潤滑來維持引擎正常的運轉性能。
更換時機應考量行駛里程合成油具有較優耐用特性:一般車輛的換油週期須以實際引擎狀況來決定。例如市區走走停停、駕駛人猛加速等種種因素。基本說合成油大約可達到10000公里左右換油週期,而礦物油只能至5000~10000公里間即須更換。不過如果這種說法成立的話,那麼一年開不到10000公里的程數的車主,是不是就不須更換機油了?其實這觀念也未必絕對正確。前面說過,機油在引擎內所受到的污染狀況不亞於運轉時添加劑磨耗,即使您行駛的里程數很少,也應該在每半年時間更換一次機油,以保持機油的良好特性。

VI流變特性

一般合成機油都有較高的VI(黏度指數),在低溫流動的要求上,可降低黏度阻力以增加燃油效益。另外全合成油所形成的油膜厚度大於礦物油,故能大幅減少因磨擦所造成的耗損。

揮發性的表現由Noack及Gc測試中可得到下列關係

全合成機油﹤半合成機油﹤礦物油。由於揮發性與油耗量有著極大的關係,每增加1%揮發性與耗油量有著極大的關係,每增加1%揮發性,油耗即增加3%,因此目前在CCMC 及API皆把揮發性列入標準要求,如CCMC G5揮發度≦ 13%、API SH的15W/40揮發度≦15%。

氧化穩定性

由實際測試中,合成油也表現出較礦物油優異的氧化穩定性。氧化穩定性的優劣代表油品使用的 壽命長短,ㄧ般來說合成油都有較礦物油長2~3倍的壽命.﹤O:P ﹤/O:P合成油與礦物油的差異還須車 主自身體會才知。
合成油的發展肇因起於二次世界大戰期間,因原油供應短缺所以有了用化學合成作為潤滑油的構想,以取代傳統使用的礦物油。合成油本身也有半合成性與全合成性兩種:基本來說,半合成油是由礦物性基礎油添加部份比例的全合成性基礎油製成。至於全合成基礎油則是百分之百合成性基礎油製成。因此合成油相較於傳統的礦物油,不論在製成或化學結構上均有顯著的不同。
基本上合成油是化學單體經由化學反應而成的聚合物,依照化學成份可以分爲下列七種:
1.合成碳氫化合物
2.碳酸脂
3.磷酸脂
4.矽油
5.氟氯酸
6.聚氟化烷基醚
7.聚乙二醇。

傳統礦物油則是以原油經過蒸餾、加氫處理等過程提煉而成。欲辨一款機油的好壞,無法直 接從油的外觀來區別有何不同,而須以其物理表現的特性上才能判斷這款油品質的差異了。
油品物理各部各稱解說
黏度: 黏度(Viscosity)爲潤滑油最主要之性質,黏度爲牛頓型流體流動時其應變與切應力之比例常數,簡言之黏度亦爲流體流動時之阻力,油料之厚薄既指數之大小,單位:絶對黏度單位CP厘泊、動力黏度單位:Cst、常用黏度级數:SAE. ISO VG AGMA。
黏度指數: 任何流體之黏度,必隨溫度而變化,油料與潤滑油都不例外,表示油料黏度因溫度變化之程度,稱爲黏度指數(Viscosity Index簡稱VI)。黏度指數越低表示溫度稍有變化時黏度變化較大,黏度指數越高,溫度變化幅度較廣時,黏度之變化卻不大。
閃火點: 油加熱時,油料汽化加速,到達至某ㄧ温度,如以火苗接近,能發生藍色閃光,但瞬間熄滅者稱為閃火點。單位:攝氏或華氏溫度。
流動點: 又稱頃點,在一定條件下,徐徐冷卻油料至仍可流動之最低溫度稱之流動點。
成溝點: 試驗齒輪油等高黏度油之成溝點時,係以油料冷卻至極低溫度令油料機乎呈半固體狀態後,以一定寬度之刀片,在油中垂直刮過,使其成一條溝形,設如此一溝形之底面在10秒內仍未被兩側油料淹住,這時溫度既為成溝點。
殘碳份: 油料在半隔絶之空氣下加熱,油份徐徐蒸發而焦化,殘留不揮發性碳渣之份量稱為殘碳份或殘碳量。單位:%。
顏色: 測定潤滑油之顏色方法,有ASTMD1500及ASTM Union及賽氏色度法,數字越大色越深。
比重: 潤滑油之比重多在0.85至0.9之間,但也有高至0.99。潤滑油之比重通常以API美制比重及絕對比重。
中和價: 測定潤滑油之中和價之目的,為要明嘹油中含酸或含鹼之程度,強酸價與弱酸價合併測定稱爲總酸價,簡稱TAN。強鹼價與弱酸價合併測定稱為總鹼價簡TBN .TBN: 4-14. TAN :0-11.測定油料之酸鹼值用磨光之銅片侵入加熱之100℃之油中,經過三小時後,取出在與ASTM標準銅比較,其顏色有淺黃色、橙黃色、微紅色、鮮紅色、透明黑色,其中淺黃色及橙黃色表示油料爲中性無腐蝕性。
添加劑: 潤滑油加入少許特殊物質後,足以改善其特性此種物質通稱爲添加劑。
分類 使用現況 API汽油引擎用油等級說明(11)
SN 使用中 2010年6月17日公布的API 1509潤滑油准第16版新認定為SN/GF-4,其開始認證受理時間為2010年10月1日起開始受理認證油品,其新型認證SN/GF-4規範要求(1)須具更高省燃油之效果遠比SM標準高(2)須具更低碳排放標準(3)須具更高之黏度指數(4)須具高抗氧化測試,建議高速公路行駛16000公里才換油之耐久測定才算合格(5)須無磷’硫’鋅等特定金屬成份(6)具抗剪力及極低之潤滑油蒸發率
SM 使用中 適合所有正在使用中的汽車引擎,抗氧化能力的要求,較SL級別提升2倍,降低積碳的產生,對凸輪軸抗磨耗能力的要求,較SL級別提升25%
SL 使用中 適合所有正在使用中的汽車引擎,SL級於2001年7月1日開始導入,並能提供較好的高溫沉積物的控制和節省燃油的消耗,有些SL級也通過國際潤滑油標準認證委員會的規格標準
SJ 使用中 用於2001年以前的舊式汽車引擎
SH 不使用 用於1996年以前的舊式汽車引擎
SG 不使用 用於1993年以前的舊式汽車引擎
SF 不使用 用於1988年以前的舊式汽車引擎
SE-SA 不使用 用於1976年以前的舊式汽車引擎
柴油車引擎 DIESEL ENGINE
分類 使用現況 API柴油引擎用油等級說明
CJ-4 使用中 2006年10月15日柴油引擎製造商推出之新型共軌式柴油引擎後再增加EGR(廢棄再循環)、DPD(DPF)(柴油粒子過濾器)、SCR(選擇性觸媒還原系統);其等級油須具備低硫’磷灰份含量,保護粒子補捉器,抗觸媒毒化,引擎低磨損,高低溫穩定性,油煙煤灰處理,抗氧化稠化,泡沫性及剪力黏度下降和低油耗等嚴苛條件
CI-4 使用中 2002年柴油引擎製造商新推出之新型共軌式柴油引擎用油
CH-4 使用中 1998年12月1日導入,適用於高速的四行程引擎並符合1998年的廢氣排放標準,使用特別的方式可混合柴油內硫化物的比例含量達0.5%,亦可使用於符合CD級、CF-4級、CG-4級的柴油引擎
CG-4 使用中 1995年導入,適用於重負荷、高速的四行程引擎,使用低於0.5%的含硫化物燃料。符合1994年的排放標準。可使用於CD級、CE級、CF-4級的柴油引擎
CF-4 使用中 1994年導入,適用於高速、四行程的自然吸入式或渦輪增壓式柴油引擎,亦可使用於CD級、CE級的柴油引擎
CF-2 使用中 1994年導入,適用於重負載二行程的柴油引擎,亦可使用於CD-Ⅱ級的柴油引擎
CF 使用中 1990年導入,適用於營建設備、間接噴射柴油引擎及其它使用含0.5%硫化物的柴油的引擎,亦可使用於CD級
CE 不使用 1987年導入,適合高速、四行程,具有自然吸氣式或渦輪增壓式柴油引擎,可被使用於CC級、CD級
CD-Ⅱ 不使用 1987年導入,適合二行程柴油引擎
CD 不使用 1955年導入,適合某些自然吸氣式或渦輪增壓式柴油引擎
CC 不使用 1961年導入
CB 不使用 適用於1949到1960的一般引擎
CA 不使用 適用於1940年代及1950年代的輕型引擎
何謂JASO MA及MB?
JASO MB不適合於檔車使用,由於JASO MB機油中有增滑劑(或稱之爲”磨擦促進劑”或”極壓劑”)以增加機油的潤滑性,藉以提高引擎的(汽油)油耗表現,並降低引擎活塞環與汽缸壁的運轉摩擦阻力,故大部份的廠商都是在機油中加入更耐高溫高壓高潤滑性的“磨擦促進劑”如鉬moly和硼boron來取代傳統的“磨擦促進劑”如鋅Zn和磷P,硫(鋅Zn和磷P,硫會使得排氣管中的觸媒壽命縮短,堵塞排氣並且不符合環保廢氣法規)。

鉬moly和硼boron雖然可以大幅提升,機油潤滑引擎零件中的軸承,汽門,正時鍊條的潤滑效果,保護引擎。降低運轉時產生的摩擦廢熱(大家都知道摩擦會生熱的道理),同時也會因引擎運轉磨擦力減小,增加引擎的省油表現,並通過現今的甜甜圈API SM等級。對四行程引擎機油的環保,引擎磨耗,機油使用壽命更嚴格要求,但是卻會使得打檔車的離合器片打滑,因爲機油中的“磨擦促進劑”(如二硫化鉬)使得磨擦力變小,引擎離合器片與傳動壓板接合時,可能產生打滑的疑慮,因爲一般打檔車的機車設計,爲了使離合器機構縮小增加耐用度,都是把離合器傳動機構浸泡在機油中,所以檔車推薦使用JASO MA規範的機油。

“磨擦促進劑”或“極壓劑”一般機油商普通使用MODTC(液態鉬)來取代。MODTC(液態鉬)會在鐵的表面分解成二硫化鉬,可耐高溫,高壓增加機油的潤滑性,現在的檔車離合器片,由於環保法規,禁用石棉,故含有部份的鐵金屬,而MODTC(液態鉬)在鐵的表面會分解成二硫化鉬,使離合器片接合時打滑。

JASO MB約同等於一般的汽車用機油,只要有甜甜圈的認證就是JASO MB等級的機油,而且機油越滑,潤滑引擎的效果越好,保護引擎的功效更佳,所以一般的機油商不會浪費錢去測JASO MB的檢定只是白花錢的。只有檔車尤其是400CC~1300CC這種大扭力的機車,採用濕式離合器的設計,使用JASO MB的機油會讓離合器片打滑,動力無法百分之百傳遞到後輪,機油商才會花錢去測定機油對離合器片磨擦力的影響,不會使離合器片與壓板的磨擦力大幅降低的機油,就標示爲JASO MA,一般速客達機車爲乾式離合器的設計,離合器不泡在機油中,如使用JASO MA的機油,只是會增加油耗,浪費錢給油商去測定機油的等級及對引擎的潤滑保護降低,所以速客達機車要用API SM、SJ、SL等級越高的機油,都是符合JASO MB的標準,節省汽油,又增加保護引擎的效果!機油潤滑度增加,也可使的引擎運轉順暢,降低運轉的阻力,提高引擎動力輸出,引擎也不會產生廢熱,减低機油因高溫氧化的速度。 JASO MB=API甜甜圈SM SJ SL=汽車用機油=乾式離合器速客達機車用機油=省油及增強引擎保護乾式離合器速客達機車。
引擎機油劣化的原因
當機油使用一段時間後,會因爲各種雜質入侵,而使原有品質逐漸下降,漸漸喪失原有性能,其主要原因如下:

機油被沖淡:過度使用阻風門時,過濃的混合氣進入汽缸後,部分汽柴油還保持液態,經由活塞與汽缸之間隙進入區軸箱內,最後與機油混合而使機油變稀。
(具書上說:SAE30之機油混入2%汽油會使其黏度降至SAE20)

固體物:爲金屬屑(金屬摩擦而産生之碎屑)與燃燒後的副産物,這些固體物通常會沉積在油底殼。

碳化物:因燃燒行程產生之碳化物與機油之油膜混合經由活塞環與汽缸之間隙進入區軸箱內或引擎溫度過高機油濺附於高溫的金屬表面燃燒而成。

膠質、焦油:汽柴油或機油長久暴露在高溫下所產生,或引擎在燃燒不完全與經常超載(超轉速)時,焦油與膠質之產生量亦會大增。

水份:引擎在燃燒行程中吹漏到區軸箱之吹漏氣迴路含有水蒸氣,當引擎熄火冷卻後水蒸氣凝結成水珠經由吹漏氣迴路流回區軸箱與機油混合,乳化成濃稠的油泥。
引擎機油劣化後之不良後果
引擎機油經過一段時間後,因爲雜質、汽柴油、水分、固體物、碳化物之混入或因高溫而膠化等等,都會使機油失去潤滑性,或形成油泥阻塞油道並堆積於機油濾清器。活塞(環)槽、汽門機構、油底殼等地方。因此機油需定期更換,才能長保引擎正常運轉。

潤滑油 (1)

潤滑油的功能
潤滑作用: 填補金屬表面之不平,且能產生一層保護油膜,以防止金屬間的直接接觸,減少摩擦及磨損。
密封作用: 在氣缸壁及活塞環與環槽間形成油膜,不但有潤滑作用,尚兼具防止壓縮及爆發時氣體洩漏的密封作用,以提升引擎馬力。
冷卻作用: 吸收引擎燃燒所傳導部分熱能及各機件摩擦所產生熱量,經引擎油底瞉及機油冷卻器,散播於大氣。
清潔作用: 潤滑機油含清潔劑、抗氧化劑、抗銹劑、抗酸化劑等,能將引擎內運轉後,所產生之燃燒未完全的碳氫化合物、積碳、水份和摩擦部份所產生的鐵屑(粉)及灰塵等廢物,利用換油時排出引擎外,以保持內部的清潔。
滅震作用: 潤滑油密著機件,在各部機械軸承中形成油膜,在受到重負荷時,產生液壓減震作用,以防止金屬機件間的相互衝擊。
防銹蝕作用: 各金屬機件因潤滑油之包覆,可防止生銹及腐蝕性氣體的腐蝕。

齒輪油功能與分類 (3)

潤滑油之作用
  1. 潤滑齒輪及減阻軸承,防止磨損,腐蝕及生銹。
  2. 幫助齒輪散熱。
潤滑油應具備之特性
  1. 在齒輪上能形成適當而強韌之油膜。
  2. 抗氧化性好,不易變質。
  3. 黏度指數應大,以利低溫之起動。
  4. 有優良之防腐蝕、防銹以及抗磨損之效能。
潤滑油之選擇
  1. 正齒輪、人字齒輪等中度作業,可用高級齒輪油或極壓機油,嚴重作業者應選用多效齒輪油。
  2. 蝸齒輪、斜齒輪、螺旋齒輪等使用多效齒輪油。
  3. 戟齒輪(Hypoid Gear),使用多效齒輪油。
  4. 汽機車用齒輪油之API作業分類
    作業分類 適用範圍 汽機車上之潤滑部位
    GL-1 低負荷低速之正齒輪、螺旋齒輪、斜齒輪、蝸齒輪等之變速齒輪箱 因不能滿足汽機車之變速齒輪裝置潤滑要求,不用於汽車上
    GL-2 中度負荷,中速之條件下操作之蝸齒輪、正齒輪、螺旋齒輪、斜齒輪等之變速齒輪箱 因不能滿足汽機車之變速齒輪裝置潤滑要求,除了特殊情況外,不用於汽機車上
    GL-3 不適用GL-1、GL-2級齒輪油之作業條件下之各種齒輪(除了Hypoid Gear) 變速齒輪、轉向齒輪及中度作業之差速齒輪(除了Hypoid Gear)
    GL-4相當於(MIL-L-2105) 嚴苛重作業下之變速齒輪及使用Hypoid Gear之差速齒輪,耐於高速低扭力,低速高扭力作業 差速齒輪、變速齒輪、轉向齒輪
    CL-5相當於(MIL-L-2105) 較GL-4更嚴苛重作業下之Hypoid Gear,耐於高速低扭力,低速高扭力高速衝擊荷重 特別嚴苛工作環境作業之差速齒輪
    MT-1 含溫度安定和EP添加劑 適用重負荷作業之非同步手動變速

煞車油 (1)

煞車油資料
煞車油的規範有SAE及DOT兩種,SAE發展出來的規範有SAE J1703F及SAE J1703 JAN80;DOT發展出來的規範有DOT 3、DOT 4、DOT 5,主要的差異在於平衡迴流沸點(ERBP值)及黏度。
當ERBP值愈高愈好,愈高的話代表煞車愈不容易沸騰,因爲當煞車的溫度高到讓煞車油沸騰時,煞車油路中開始產生氣泡,這個氣泡會使煞車開始失常,嚴重的話會完全沒有煞車,後果十分嚴重。所有標準的ERBP都在205°C以上,按理說應該能應付需要,但其實要注意的是WET ERBP值,也就是溼平衡迴流沸點。
這個標準是測試煞車油含有3.5%的水份時的平衡迴流沸點,各位可看到WET ERBP值都比ERBP值低得多,含水量更高的話沸點還會再降低,汽車在使用中,由於煞車油熱脹冷縮的關係,難免會有水份進入煞車油中,日積月累就會累積相當的水份,所以一般汽車的使用手冊上都會提醒車主煞車油要兩年更换一次,其實煞車油還強調這個標準是以歐美日的環境下測試,以台灣這麼潮溼的氣候,最好一年更換一次,或許有些車主會納悶,我的愛車已好幾年沒換過煞車油了,煞車也沒出什麼看病,爲何還要更換呢?其實煞車會不會失靈都是在嚴苛的使用環境下才知道,在一般的道路上行駛也許還看不出來,也許有一天從阿里山一路下坡,一路上都在踩煞車時,這個時候才發覺煞車油已不堪負荷,後果就很嚴重了,因此還是建議您定期更換煞車油吧!

目前SAE的標準已沒有人使用,現在普遍採用的標準的DOT,當中DOT 3是最常用的標準,DOT 3對水是以物理性包容,在這方面不如以化學性包容的DOT 4,因此更換性能更穩定的DOT4煞車油不但可延長煞車油的更換週期,使用上也比較安心,而DOT 3及DOT 4兩者可混合,因此更換十分容易,只要按照一般的更換程序更換就可以了,DOT 3強過DOT 4的地方是它的低溫流動性,表中可看到-40°C時的DOT 3的黏度是1500CST,DOT 4是1800SCST,數值愈低代表流動性愈好,愈適合低溫使用,但以台灣的氣候來説,低溫流動性好壞實在顯現不出來,沒有必要去強調它。

比DOT 4更好的是DOT 5,從表中可看出樣樣都優於DOT 3及DOT 4,但在此必須強調,換用DOT 5煞車油要慎重考慮。當初DOT 5標準是從美軍的規範演變出來的,當初美軍制定這個標準是考慮到低溫的性能,因爲美軍的車輛隨時有可能必須立刻運到世界各地去佈署,包括天寒地凍的阿拉斯加、西伯利亞等地區,因此美軍車輛的煞車油要能夠在低溫地區使用,而較適合這個標準的目前只有矽油,因此DOT 5的標準幾乎可以說是爲矽油而量身訂做的,但矽油在使用上有一些事項必須注意:

  1. 矽油與DOT 3及DOT 4煞車油不能互溶,因此若要更換DOT 5時整個煞車油路必須清洗乾淨,因此在手續上十分繁複。
  2. 矽油的吸水性很差,幾乎不吸水,因此除非煞車系統當初就是針對DOT 5煞車油而設計的,否則以DOT 3、DOT 4使用的煞車系統改用DOT 5煞車油,實在不適合悶熱潮溼的台灣地區使用。
煞車油定期一定得換,以免油中水氣來作怪,關於煞車油的使用,當今車輛幾乎原廠都已經使用DOT 4的煞車油,相對DOT 3的煞車油已經愈來愈少車種在使用,如果舊車添加或更換,DOT 4是比較好的選擇;然而目前市面上已經出現有DOT 5的煞車油,這類煞車油成份當中含有矽基,用意是減少原先煞車油吸收水份的情況,但且因爲內含矽基的緣故,對於ABS防鎖死煞車系統裝置內的細小油封會有腐蝕現象,况且對DOT 4的煞車油也不相容,除非是競技車輛,否則建議車主不要輕易更換DOT 5煞車油。由於煞車油依照車廠指示是每年或每兩萬公里做更換,又煞車油槽內並無量尺,一切只能依照目測來參考,如有發現煞車油位降低,或是煞車油顏色變深,務必前往保養廠檢修。

機油為什麼會變黑之原因 (1)

機油為什麼會變黑之原因
機油會變黑的因素不少,不單只是金屬間的摩擦與本身的變質而已,最大的因素來自汽油或柴油燃燒後的副產物...碳分子。活塞上下移動的速度非常快,(迨速時800-1200 RPM)雖然活塞有活塞環(壓縮環、刮油環與油環),但是不管活塞設計得多精細,每一次的行程都有微量的機油滲入燃燒室跟著汽油燃燒,每一次的爆炸行程也有微量的氣體(NO2 、CO、CO2以及硫化物)通過活塞環進入引擎內部,這些副產物融入機油內,便使得機油顏色開始轉褐變黑。機油本身也因爲硫化物與少量水氣的化合,而開始變酸性。機油本身也開始變質,慢慢降低保護引擎的效用。所以越年久的車輛,機油通常黑得越快,另外機油在四行程引擎的運作是持續的循環與噴濺,需要潤滑的機件從活塞,汽缸壁,曲軸到培林以及凸輪軸,汽門與頂桿...等等,就連機油幫浦本身也需要機油的潤滑。汽車引擎在迨速的狀態,每分鐘就有2至4公升以上的機油循環一次引擎內部各地方。除了潤滑以外,機油必須兼具冷卻活塞的功用,也必須增加活塞環與油封的氣密度,還要有防蝕防銹的功能。
機油爲了能應付引擎內部的工作環境,除了潤滑以外,還必須應付高溫以及氧化與水氣的混合。所以機油本身內含了抗氧化劑、安定劑與除泡劑...等等添加物。每一項都是爲了使機油能持續與保護引擎運作的努力,但是機油仍會因為雜質的混入以及氧化酸化造成機油劣化。引擎内部機件的摩擦損耗在機油膜保護之下,可說是相當微小,倒是機油的分子團會因爲受到極大的壓力而變小,因而漸漸降低潤滑功能,這也是機油劣化的因素之一。這也是車廠建議到達規定里程就需更換機油的原因。未達更換機油里程,滿一年以上仍建議更換新的機油。機油最大的弱點就是超過標準值的溫度,一般常用機油工作溫度在150度至180度以下。超過200度時,機油分子團開始游離,揮發,失去潤滑效果,導致引擎機件本身不正常的磨損,甚至汽缸磨損。一旦發生這樣的情況,大多是難以挽救的程度。所以機油變黑並不是因機件的抛磨粉末所造成,機件的不正常磨損碎屑與抛磨粉末會使機油看起來有如灑了珍珠粉或銀粉的感覺。這也表示引擎出現問題的開始。在大多數的打擋機車,離合器與變速齒輪也是與引擎室的機油共用。這也是機曲容易變黑的因案之一。
PS:某些舊車專用的機油含有二硫化鉬,顏色較深,表面有珍珠粉狀的物質,這不能評斷引擎有問題。

引擎積碳的原因及正確觀念 (1)

引擎積碳的原因及正確觀念
一般正常狀態下會造成汽油引擎內部積碳的原因有下列幾項:
(不考量因較爲嚴重磨損所造成的機油打入汽缸內燃燒情形)
  1. 引擎長時間以較低的轉速來連續運轉.. 如堵車或長期讓引擎轉速低於4000 rpm運作的情形。
  2. 點火系統的老化或控制不良.. 如火星塞過度髒污或老化、高壓線圈老化所造成的升壓能力不足、高壓導線的電能洩漏或導通不良,皆是原因。
  3. 長期使用〝辛宛值提昇劑〞...,但引擎並非爲高壓縮比型式的引擎設計(壓縮比高於10:1以上引擎)。
  4. PCV管線回流之〝機油蒸氣〞進入燃燒系統內燃燒.. 最主要的原因-:此為環保性訴求所作的要求,似乎無車可以避免。 PS:注意此不叫“廢氣回收”。
  5. 燃油系統的髒污所造成.. 因燃油中並非完全無雜質,有的可以通過濾心並藉由噴油嘴或化油器的供油嘴進入汽缸內燃燒-便易造成殘留物於燃燒系統內部。
  6. 空氣注(流)入系統的髒污過多.. 會造成空氣進入於濾心處便無法大量進入進氣歧管內與燃油混合進入汽缸内燃燒。

錯誤的觀念 (1)

錯誤的觀念
一般正常狀態下會造成汽油引擎內部積碳的原因有下列幾項:
(不考量因較爲嚴重磨損所造成的機油打入汽缸內燃燒情形)
  1. 使用全合成機油便不會造成積碳.. 其實只要使用機油潤滑便可能導致積碳,原因爲機油蒸氣回自PCV迴路進入燃燒系統內。但並非礦物油便不會產生機油蒸氣,只是量可能會較合成機油高一些,最重要的是要選用可以耐到較高溫度的機油來使用。
  2. 添加機油精會直接造成引擎積碳.. 其實只要機油沒有進入燃燒室內直接燃燒,何來形成積碳。正確的說法爲“機油精的成份造成機油的化學成份發生部份的變化”使得機油較“可能”容易因高溫而造成蒸發的情形。而機油蒸氣經PCV迴路進入汽缸內燃燒,形成碳化物附著。
  3. 在汽缸中較可能會造成積碳的位置:
    (1)進氣閥門,俗稱進氣閥。
    (2)活塞表面。
    (3)刮油環縫隙。但此處的碳化物以“油泥”居多。

較正確的解決方法 (1)

較正確的解決方法
  1. 定期檢査點火系統的工作情形,必要時予以更新或提昇,如火星塞的清潔和檢視損耗情形。
  2. 定期清潔空氣濾心及汽油濾心,必要時更換。
  3. 更改PCV管路使其獨立運作,使機油的蒸氣可獨立收集,而不流入燃燒系統內燃燒。
  4. 偶而將引擎轉速拉高到4500 RPM以上的程度,使引擎能夠完全的活動。
  5. 定期於燃油中添加〝汽油清潔劑〞或〝進氣閥門除碳劑〞之類的添加劑,以降低燃油中的髒污成份,並使燃燒系統中的附著的碳化物能夠經由運轉而剝離。
  6. 使用可以耐高溫的機油,以減少機油蒸氣的產生。