油品知識

 

引擎機油的分類與選用原則
車用機油中金屬元素的含意
品質說明-油泥
引擎機油的分類與選用原則

一、引擎機油的分類

依據引擎工作原理,車輛用引擎機油可以分為四行程汽油引擎機油、四行程柴油引擎機油;機車用引擎機油可以分為四行程機車機油、二行程機車機油。

引擎機油性能等級分類是由美國石油協會(API)與美國汽車工程師協會(SAE)、美國試驗及材料協會(ASTM)共同提出了引擎機油性能及使用的分類。歐洲則由於他們生產的引擎、行車型態、要求條件等與美國相差甚遠,所以採行一套獨立的包含了符合環保規定的引擎設計和機油配方,由歐洲汽車製造商協會(ACEA)發展出一系列的引擎機油的標準,要求引擎機油必須達到最低性能標準,稱為ACEA引擎機油規範。但目前全球仍然以美國API分類系統最被廣泛使用。

API根據引擎類型(汽油和柴油)與性能等級對引擎機油進行分類︰

    1. 汽油引擎機油(適用於汽油小客車、旅行車和輕型卡車):這類機油,API以加油站(Service Station)的字首"S"來表示,由早期的SA、SB級發展至目前最高等級"SN"。
    2. 柴油引擎機油(適用於重負荷貨車、卡車及一般柴油車輛):這類機油,API以商用(Commercial)的字首"C"來表示,由早期的CA、CB級發展至目前的CF、CF-2、CF-4、 CG-4、CH-4、CI-4、CJ-4。
    3. 機車用引擎機油(適用機車):機車用引擎的核心動力系統的設計與結構是與一般車輛用引擎有所不同,機車引擎有其特殊的潤滑需求,因此必須使用專為機車引擎的機械結構和運轉條件所設計的引擎機油。日本車輛標準組織學會(JASO)針對四行程與二行程機車機油的要求訂定規範,這是目前全球最具代表性的機車機油規範。

二、引擎機油的選用祕訣

    1. 參考您的車輛使用手冊所建議的機油性能等級。
    2. 遵循車輛製造商所建議的里程來換油。
    3. 依據當地氣溫,選用適當的黏度。
    4. 需補油時,請用相同黏度等級和相同性能等級的機油、以確保機油的性能水準。

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車用機油中金屬元素的含意

機油中含有不同的添加劑,其內容物有:

    1. 清淨劑:Ca、Mg、Na。
    2. 減摩劑:B、N、S。
    3. 極壓劑:Zn、P。

ICP光譜學分析(Inductively-coupled Plasma感應連動高溫電離)

ICP是以光譜學分析可見光及紫外光線之間的光譜或常被稱作電磁幅射,是許多的光譜學之一。ICP光譜學分析測定技術使用在檢測滑油中微量的各類元素及其濃度含量有極精確的效果。這些元素可以分成三種類別:首先是磨耗金屬,其中包含有鐵、矽、鉛、銅、鉻、鋁等,都是我們在監控使用中的引擎機油比較有興趣去探討的。再者是油樣中所含的污染物質元素,另外則是油樣中添加劑的元素種類。

ICP光譜學分析可以說是現今最方便有效的舊油檢驗分析的試驗之一,當然正常的情況之下我們並不一定要求檢測上述全部的種類。而且ICP光譜學分析也有其受限不盡人意的地方,例如無法檢測到約略大於5微米以上的磨耗金屬,還好引擎和機械設備磨耗監控檢測的金屬都是低於這限制的,如果油樣中含有大於上述的金屬顆粒,基本上已經是原件產生金屬疲勞,開始剝離破壞的嚴重狀況。另外要特別強調的是,ICP光譜學分析也不應被用作油樣中添加劑的濃度含量檢測,因為這很容易誤導使用者對油樣狀況的解讀,理由是如果所測量的添加劑元素已使用消耗,但仍然以非活性的狀態存在油樣中,所以得到的數值並非實際添加劑尚可展現效用的部分。而如果是水分污染的話,添加劑也可能隨著析出並沉澱,所取的油樣如果不含這些沉澱物,那結果該元素的數值可能偏低。

接下來我們回到這些檢測元素的探討,如果從檢測分析的結果裡發現存在有上述這些元素,那麼如何正確的解讀這些數值所代表的意義及其產生的原因,才是極為重要的工作。同時單一的油樣並無法直接歸納出有用的資訊,除非某些極端異常的數值出現。精確可靠的判斷需仰賴足夠的引擎運轉趨勢記錄,過去的狀況及引擎相關的材質和污染物的成分。而且必須持續定期的取樣檢測分析,才得以建立油樣檢驗結果的趨勢,作為正確分析判斷的依據。潤滑油用於不同製造廠的引擎可能會有不同的特性及問題的產生,這些相關的資訊在在都需要完整的蒐集和仔細的納入分析判斷的參考。

部分的潤滑油特性是可以經由實驗室的工作來作檢測決定,但是如果談到訂定引擎潤滑機油的不合用極限,那是不可能僅經此實驗室的作業而定下嚴謹的更油規範。而本篇文章的論述及提供的數值,其目的在於從最基本的出發點作為參考指引,尤其當無法取得其他的經驗或資訊時供作參考用,切記有些引擎其極限標準可能較高或較低,這需直接尋求製造廠家的技術建議和支援。


潤滑油的警告和不合用極限(單位:百萬分之一,ppm)

80-120 鉻(水) 60-80
10-20 鉻(磨損) 30-50
40-60 15-25
30-50    

(上表係舊油檢測分析典型的金屬元素極限範圍,各引擎廠牌或專業實驗單位各自有不同的限定標準,例如有些建議鐵磨耗達150ppm,而鉻則為25-40ppm。)

通常我們認為這是其中最主要的元素,因為它是唯一非由引擎磨損所衍生的產物。然而它是導致引擎磨損的主要因素,高的矽含量出現時通常伴隨著其他數值的上升,尤其是鐵的含量。矽這元素到底是從何而來呢?首先最常見的來源是從空氣中的灰塵,當矽的含量偏高時,常可發現空氣濾清器的效能不足。當然矽含量的多寡及增加趨勢和引擎工作所處的環境有直接的關係,處於落塵量高的地區或風砂大的工地自然免不了檢驗出偏高的矽含量。矽含量的上升時常伴隨著鐵含量的上升,情況糟一點的話,軸承及活塞的金屬都可以被檢測出。上列的表格中,雖然定下了矽10ppm為不合用的極限,我們可以進一步的詳細說明如下:10ppm視為警告界限,而20ppm為不合用應立即更換新油且調查原由的極限基準。有些廠家的數值較為寬鬆,其警告和換油基準分別是15ppm和25ppm。

眾所周知,油樣中鐵的出現通常都是汽缸襯套及活塞環的磨損所產生的物質。如果矽的含量上升,則通常鐵也會跟著升高,所以從比較實際的角度而言,油樣分析並不需要總是同時檢測這兩種物質。只是近年來的套裝舊油檢測中,涵蓋了大部分的元素檢測項目。新引擎在磨合期間,鐵金屬成分會偏高,這倒是不必太過於顧慮的;另外相當老舊、臨界大修階段的引擎,其磨損的鐵金屬同樣也可能偏高。所以確實掌握被檢測油樣其引擎的詳實記錄對於分析結果的解說判斷是非常重要的。

鉛和銅

鉛和銅通常是軸承裡所含的金屬組成,當過量的鉛或銅成分出現在油樣檢測報告中是軸承磨損的結果,較常見的原因是灰塵的污染(矽成分上升),或水分污染滑油。也可能是潤滑油中的強酸物質造成腐蝕的結果。然而,新引擎或剛大修完畢的引擎在磨合期間,鉛和銅的數值也可能會往上升,這種情況之下的鉛或銅對引擎並無多大的問題。在正常的情況下,磨合期完成之後,各磨耗金屬會趨於穩定,同時可以開始建立追蹤記錄的趨勢,如再有任何異狀就應詳加調查。

鉻金屬比較可能出現在船舶引擎的零組件中,如果引擎的零組件中不含有鉻的成分,那麼鉻的成分可能來自冷卻水處理劑裡頭的鉻成分,因而當我們自油樣中檢測出鉻的成分時,就可以確定這些鉻的成分應該是來自冷卻水的污染引擎潤滑油所致。這種的情況下,我們應該也可能測得軸承的磨耗金屬,因為水分的污染會使軸承的磨損加劇。相反的,如果引擎中的汽缸襯套或活塞環鍍有鉻金屬,而水處理劑又確定不含鉻的成分,當然鉻的成分應是來自引擎的磨損,同時很可能也是高矽含量造成的嚴重磨損。另一種情況是,引擎和水處理劑都含有鉻的成分,當鉻的成分突然上升,而且矽的含量是正常時,則應該是水污染的原因較為可能。如果矽也會同時上升,那髒空氣污染造成磨損的可能性自然是極高的。

鋁金屬可能來自活塞或軸承,如果兩處都含有鋁的成分,就不太容易去分辨到底這磨損是來自何處。只要是鋁有明顯的增加,就說明了引擎的某一部分可能出了問題。按過去的經驗來說,鋁有明顯的上升,而且有灰塵的污染(矽上升)則很可能是活塞或汽缸的磨損,當然鐵也可能會上升。但如果是水分的污染潤滑油,則首先產生磨損的應該是軸承磨損的增加。


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品質說明-油泥

.何為油泥? 

低效率的燃料燃燒以及部分潤滑油氧化會造成極性物質在潤滑油中聚集(通常稱為油泥)。 油泥會阻塞發動機中的機油濾清器和小通道,造成缺油,並且通常情況下會干擾潤滑油的性能。

二.引擎油泥形成原因
會有油泥,大多是沒定期換機油(4個月/五千公里)或機油不足變質的快(漏油或吃機油),使變質的機油開始產生油泥或油塊,也有可能加到假油或使用機油精,機油量會慢慢減少乾掉,而附著在引擎內部,剛開始機油會變成膏狀或布丁狀,嚴重點會變成塊狀(類似柏油塊),

行駛環境差和駕駛習慣不良也會成為油泥堆積的原因:

    1. 行經多灰塵路段
    2. 載重或超載車輛
    3. 每天重複於八公里以內的短途行駛
    4. 長期怠速運轉或低速下長距離行駛,如警車、計程車、送貨車等
    5. 長期怠速、低速行駛及加減速頻繁如教練車

三. 油泥對您愛車的影響


1.  降低機油潤滑度

2. 加速機油劣化
3. 造成油道阻塞
4. 降低機件壽命
5. 降低引擎性能
6. 增加進氣岐管及燃燒室積碳

.機油主要功效

  1. 潤滑性:引擎在運轉時,活塞與汽缸壁、齒輪與齒輪等機件間的磨擦非常快速而劇烈,為讓引擎能平順的運轉,減少零件磨耗,就必須仰賴機油披覆在零件上所形成的油膜來潤滑。
  1. 冷卻性:引擎內部會因汽油燃燒及各機件運轉磨擦而產生高溫,這藉由機油循環的流動,將熱量帶回油底瞉使熱量發散於大氣中,達到冷卻散熱的作用。
  1. 清潔性:引擎燃燒需要汽油及空氣混合,而吸入引擎的空氣難免會夾帶些雜質或灰塵,且引擎燃燒後也會產生碳化物,這些附著在機件上的殘渣會經由機油流動,將它們帶到機油濾清器過濾掉,以保持機件間的清潔及油路暢通,避免不必要的磨損或阻塞機油通路。
  1. 防鏽性:大家都知道,油能隔絕水和空氣,少了這兩樣,當然可以防鏽,所以機件上的沖膜,能夠保護金屬免受水與性物質的侵蝕。
  1. 減震性:機油所潤滑的部位,能夠吸收機件運轉所產生的反作用力,並使其擴散消失,減少引擎震動及延長機件使用壽命。
  1. 氣密性:引擎活塞與汽缸壁間的空隙會因長期磨擦而越來越大,使燃燒室無法完全密封,讓汽缸內氣體外洩而影響動力輸出,這時候機油刪好可填補空隙,保持汽缸的氣密性。

.選擇有品質的機油                           

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                            益州集團30餘年的製油經驗

                           日本豐田的嚴苛管理精神

                           台塑穩定的高品質原料供應

                           Lubrizol(路博潤)全球最大的添加劑公司.

    台益豐所採用的原料供應來源穩定,不使用來路不明以及回收油品,針對油泥部份Lubrizol(路博潤)添加劑本身含有抗氧化劑/清靜劑/分散劑(合稱油泥控制劑),故無此疑慮。

   台益豐通過知名大廠評鑑以及多項認證,並且實驗室取得業界少數的TAF實驗室認證,以及產品符合美國石油協會(API)認證、中華人民共和國國家標準(GB)、海關商檢等, 是經過多方檢驗優良的油品 ,故可安心使用,竭誠歡迎來廠洽OEM或ODM。

總結:定期更換機油(4個月或5000公里),不外加機油精。選擇有品質油品,才是防治油泥的不二法則。

 

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