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發動機油

科目:

  • 潤滑系統
  • 引擎機油位
  • 潤滑油的作用
  • 潤滑油的特性
  • 塗料
  • 潤滑系統污染(包括油泥)
  • 使用受污染的機油長時間駕駛的後果
  • SAE 規範(黏度/黏度指數)
  • ACEA 規格
  • API規格

潤滑系統:
潤滑系統確保機油被泵送並過濾到整個引擎。 因為有很多話要說,所以將「油」和「潤滑系統」的主題分開。 當前頁面解釋了有關機油的所有內容,並且該頁面解釋了潤滑系統的結構和操作 潤滑系統.

引擎機油位:
引擎機油位的重要性常常被低估。 水平不宜太高或太低。
許多人忘記定期檢查油位。 特別是如果汽車沒有配備電子油位感知器,在採取行動之前,存在油位遠低於最低值的風險。

理想情況是油位處於最高位置(圖中左側第二個量油尺)。

如果油位最低(第四個量油尺),通常需要添加半升或一整升。 首先加註半升,檢查油位後,加滿油至最高油位。 當油位達到一半時(第三根油尺),原則上不需要添加任何東西。 當然最好還是這樣做。

如果油位極低,這並不一定意味著對引擎有害。 這是引擎可以運轉的最低水平。 在引擎的設計和測試過程中,運行測試引擎會以所有可能的角度傾斜,這在實踐中也可能會發生。 濾油器絕對不能變乾,潤滑系統也不能受到損害。 最低油位是根據該數據確定的。
最低油位確實可以確保引擎中的油更快老化。 同樣的油必須承擔通常需要使用更多油來完成的所有任務。 油加熱得更快,潤滑性能惡化得更快。 因此,最好將液位保持在量油尺上的最大標記或附近。
如果油位低於最低水平,或在量油尺上不再可見,則必須立即添加油以防止引擎損壞。

油位太高也不好。 如果油量過多(超過最大值),曲軸箱壓力會增加。 然後更多的油可以進入燃燒室(透過進氣歧管中的曲軸箱通氣孔,或透過汽缸壁沿著活塞向上)。 在後一種情況下,油量超過一公升。 如果油位過高,觸媒轉換器可能會損壞。 由於曲軸箱壓力增加,(未燃燒的)油穿過活塞環,最終通過燃燒室進入催化轉換器,催化轉換器立即黏附在內部。 這可能會導致其過早失敗。 油沉積物黏附在催化轉換器的內部並且無法清除。
超出最大值一或兩毫米是沒有害處的。 然而,如果液位高於此,則必須排出或提取其中的一部分。

潤滑油的作用:
相互移動的引擎部件需要潤滑。 潤滑系統為相互相對運動的部件提供潤滑油。 引擎的壽命很大程度上取決於機油的品質。 這就是為什麼必須定期更改它的原因。 更換時務必更換機油濾清器。

潤滑油具有以下功能:

  • 潤滑: 油應防止金屬與金屬的接觸。 油在零件之間形成一層,限制摩擦,從而限制磨損。 此圖顯示了氣缸中的活塞。 當您感覺活塞或汽缸壁時,它看起來完全光滑。 如果在顯微鏡下將圈起來的部分放大很多,就會發現事實並非如此。 這可以在第一個紅色箭頭之後看到。
  • 冷卻: 汽門導管、活塞、汽缸壁等零件透過潤滑油部分散發熱量。
  • 密封:氣缸內的活塞透過油進行氣密密封。 因此,油對壓縮也有很大貢獻。
  • 清潔:釋放的污垢和磨損顆粒通過油輸送到過濾器。
  • 隔音:金屬零件之間的油膜也會部分減弱金屬聲音。
  • 電力傳輸:油也必須能夠傳遞力,例如在液壓閥挺桿中。 閥挺桿中會產生一定的壓力,其中的油不得被壓縮。

活塞材料和汽缸壁都含有細小的不規則部分。 無論材料加工得多好,這些缺陷都是不可避免的。 當這些不規則部分嚙合時(在沒有油膜的情況下會發生這種情況),就會發生摩擦。 不規則行為會相互摩擦。
透過塗抹油膜(右側部分),粗糙的部分被機油推開。 這些部件不會相互接觸,釋放的熱量會透過該油膜轉移到其餘的機油中。 該油膜還提供密封作用,以便盡可能少的燃燒氣體從活塞上方的燃燒空間進入曲軸箱。

潤滑油的特性:

  • 動物油:這種油是透過煮沸、提取或壓榨骨頭(牛腳油)和動物脂肪而獲得的。 動物油添加到礦物油中,不再作為完整的潤滑劑。
  • 植物油:這種油是由植物製成的。 植物油也稱為脂肪油。 它們具有良好的潤滑性能,因為它們能很好地粘附在材料上。 植物油的缺點是由於空氣中的氧氣,它們會很快老化。 因此它們不適合長期使用。 氧化的油會變稠並污染需要潤滑的零件。
  • 礦物油:礦物油的原料是原油,由各種碳氫化合物和氫化合物組成。 礦物油的優點是它們比動物油和植物油更便宜且老化得慢。 缺點是礦物油對金屬的黏著性較差。
  • 複合油:這是礦物油與5%至20%植物或動物油的組合物。 添加其他油可以提高對金屬的附著力。 複合油比礦物油容易吸水,老化速度更快。
  • 合成油:這種油是在實驗室製造的。 這種油是透過將小分子結合成大分子而產生的。

合成油的優點:

  • 低黏度(因此摩擦阻力較小)
  • 更好的抗氧化能力
  • 對高溫較不敏感
  • 自然清潔效果(去污力)

塗料:
合成潤滑油中也添加了添加劑,例如:

  • 洗滌劑原液用作一種去污劑; 污垢顆粒從引擎內部部件上鬆散並被輸送到機油濾清器。
  • 抗氧化原液可防止氧化。 氧化是指受到氧氣的侵蝕。 隨著油氧化,油會老化並變稠,使其更難以泵送。 因此,含有這些抗氧化添加劑的合成油比廉價的礦物油具有更長的使用壽命。
  • 防磨損蓋可防止磨損。 一種塗料可防止高溫磨損,另一種塗料可防止低溫磨損)。
  • 黏度指數改進塗料確保溫度對油黏度的影響較小。 具有黏度指數改進劑的機油稱為多級油。

隨著機油的老化,塗料會逐漸消失。 如果超出維護間隔並且兩次維護之間使用相同的油的時間過長,則塗料實際上將變得無效。 引擎內部會變髒,因為機油不再鬆開零件上的污垢。 因此,按時刷新非常重要。 請參閱「使用受污染的機油長時間駕駛的後果」部分。

潤滑系統的污染(包括油泥):
一段時間後,機油會受到污染,包括燃燒產物、燃料顆粒和磨損顆粒。 由於油被污染,一定時間後必須更換。 如果您使用過期機油駕駛時間過長,或者引擎中使用了錯誤的機油,潤滑系統可能會受到嚴重污染,並顯著增加引擎磨損。 油慢慢變成一種污泥。 這種污泥也被稱為「污泥」。 污泥有兩種類型:

白色/灰色污泥:
該污泥是水蒸氣和油的混合物。 這種情況發生在短距離行駛時,機油無法正常加熱。 它沉積在引擎仍冷的部件上(通常是閥蓋或曲軸箱通風軟管)。 當油蓋被取下時,經常可以看到它(見圖)。

如果引擎中存在此類油泥,明智的做法是長距離行駛並充分預熱發動機,以使油泥自動消失。 最好也更換機油。 引擎內可能有大量油泥,如下圖所示。 這是 Mini 車閥蓋拆卸後的底面。 這輛車行駛了很多短距離,因此油幾乎從未正確加熱。 透過用特殊的發動機沖洗劑(有多種不同類型)沖洗發動機,然後刷新(沖洗)幾次,可以溶解大部分污泥。 然而,最好拆下氣門室蓋,因為這通常是引擎最冷的部分,並且含有最多的油泥。 不要忘記檢查曲軸箱通風軟管,因為它們無疑也含有污泥。

當油泥長期存在於引擎中時,這些油泥中的水分會對引擎零件造成損壞。 下面是同一台 Mini 的凸輪軸照片,氣門室蓋已從該 Mini 上拆下。 特別是進氣凸輪軸的塗層(照片中頂部的塗層)受到濕氣的嚴重影響。 排氣凸輪軸看起來更好,但它對許多凸輪也有嚴重損壞。

黑色污泥:
這種油泥對引擎非常不利。 它是一層黑色、黏性、堅硬的層,沉積在引擎的內部部件上。 下圖可以看到黑色污泥。
危險在於潤滑油通道和濾油器被堵塞,導致油無法正常泵送。 這種形式的油泥是由以下原因引起的:交通堵塞、行駛距離短、燃油系統(化油器)設置太濃、曲軸箱通風不良、燃燒溫度過高以及未按時更換的舊發動機油。
黑色污泥可以在污泥還軟的時候去除。 如果檢測到極少量的油泥,應立即更換油並更換過濾器。 如果油泥在引擎中停留時間較長並完全結塊,則很難從潤滑通道中清除(使用引擎清潔劑和拆卸/安裝零件,如油底殼、濾油器等),或在最壞的情況下它根本無法再被刪除。

使用受污染的機油長時間駕駛的後果:
如今,汽車製造商將換油週期設定為最長 30.000 公里或 2 年。 有時時間太長,機油在更換之前已經被污染相當長一段時間了。 過期(或品質差)的油會導致黑色油泥(如上所述)。 水分也會滲入引擎油中,並且由於燃燒氣體等原因,引擎油會變成酸性。 油會吸引水分; 所以說一輛車靜置一年,並不是說那一年的機油就沒有過期。 油吸收了水分並與氧氣形成了結合(從而變稠)。 原則上必須換油,因為潤滑效果將不再保證。
當短途行駛或不經常使用汽車時,有時明智的做法是將保養間隔縮短至 15.000 至 20.000 公里,而不是 30.000 公里。 根據研究,超過一半車齡在 4 至 6 年之間的汽車使用的機油品質較差。 即使每 30.000 公里或 2 年進行一次維護。 為了節省成本而繼續使用更長時間的石油更是雪上加霜。 保存了這麼久的油已經基本上失去了潤滑作用和活性物質。 油不再吸收污垢。 因此,引擎將受到內部污染並更快磨損。 這需要必要的維修成本,例如活塞環卡住、凸輪軸磨損或渦輪機有缺陷。 一台運行了 200.000 萬公里的發動機,如果使用舊油運行了太長時間,也會產生與使用優質油運行超過 400.000 萬公里的發動機相同的磨損。 這就是為什麼節省新鮮機油是不明智的。
換油時一定要更換油 機油濾清器.

這也適用於(自動)變速箱油。 這通常被稱為“終身”油; 不需要更換的油。 然而,這種油也會變酸並受到污染。 每種油都會發生這種情況。 這就是為什麼變速箱油也必須定期更換的原因。

SAE 規格(黏度/黏度指數)
SAE 規範表示油的黏度(其稠度)。 黏度是一定溫度下油的稠度。 稠油的黏度高,稀油的黏度低。 因此,黏度取決於溫度。 油品在不同溫度下進行測試,從而可以確定黏度指數。 黏度指數編碼始終標在包裝上,例如 5W30 或 10W40。 W之前的字母表示低溫下的黏度,W之後的字母表示高溫下的黏度。

黏度太低的油可能會導致油壓低。 稀油太容易被壓過通道,因此無法形成良好的壓力。
黏度過低也會增加油耗; 因為油可以更容易地通過活塞環進入燃燒室,並且稀油可以更快地蒸發,然後這些蒸氣通過曲軸箱通風系統進入燃燒室。

機油的黏度指數不能與變速箱油的黏度指數相比。 例如,變速箱油的黏度指數常為75W90。 這並不意味著該機油比 10W40 機油更濃稠。 它應該被視為一個比率。 如果變速箱油的規格為10W40,不細心的人也可能會誤認為機油。 由於這些數字彼此相差很大,細心的人很快就能看出這一點。

ACEA 規範(歐洲)
ACEA 規格是根據歐洲駕駛和使用條件量身定制的。 ACEA規範是先前的CCMC規範(1990年CCMC改為ACEA)。 ACEA 規範包括:

  • 汽油發動機
  • 最高轉速超過3500轉/分的輕型柴油機(輕型柴油機)。 用於直接和間接噴射。
  • 重型柴油引擎:指低速直噴柴油引擎。
字母A表示汽油機,B表示輕型柴油機,E表示重型柴油機。 字母代碼後的數字1表示該油為省油油。 數字 2 和 3 表示質量。 數量越高,品質越高。

汽油引擎:

輕型柴油引擎:

重型柴油引擎:

ACEA A1-96

ACEA B1-96

ACEA E1-96

ACEA A2-96

ACEA B2-96

ACEA E2-96

ACEA A3-96

ACEA B3-96

ACEA E3-96

 

 

TD-4

API規格(美國)
API 規格是根據美國駕駛和使用條件量身定制的。 API 規格區分了汽油機油和柴油引擎油。

  • 汽油引擎規格:
    SC、SD、SE、SF、SG、SH 和 SJ
  • 柴油引擎規格:
    CC、CD、CE、CF-4 和 CG-4

S 表示涉及汽油機油,字母 C 表示柴油引擎油。 第二個字母表示品質。 S或C後面的字母越高,品質要求越高。