低黏度機油耐高溫及保護性討論

低黏度機油保護性足不足夠

在網路上其實已經有相當的論戰


質疑方通常會提出的點

就是低黏度如5w30之類的機油

在高溫(可能是120℃以上)的情況下可能會因為黏度太低

而導致所謂的油膜破裂產生保護性不足的狀況


另一方所提出反駁的論述

通常都是渦輪車也不乏使用低黏度機油的車款，渦輪溫度如何如何高不也沒事

而最常被提及的資料

就是MOBIL以自家5w30為例如何通過900℃渦輪摧殘的例子

http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Synthetics/Mobil_1_Heat_Protection.aspx


我們都知道

機油黏度的分級

是用100℃的黏度去作區劃

20番100℃的cSt: 5.6~9.3
30番100℃的cSt: 9.3~12.5
40番100℃的cSt: 12.5~16.3
50番100℃的cSt: 16.3~21.9
60番100℃的cSt: 21.9~26.1



曾經有一位網路先進提過

"引擎需求(機油)黏度是經過設計且推薦使用"

http://forum.jorsindo.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=2362111&pid=4925612&fromuid=6794


而根據另一位網路先進所整理的資料

黏度30的機油最適用於機油平均溫度在100℃正負10℃的狀態下

http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=266&t=3744481&m=s&s=35&last=48359621#48359621


此時我心中出現了疑問

1. MOBIL 1 5w30在900℃的狀況下還能保有足夠黏度來提供保護

是因為技術的進步，現在低黏度的機油特性已超出原先所制定的黏度分級標準

即便在超高溫的狀態下，還能保有足以提供保護性的黏度？


2. 不同的黏度的機油是為了對應不同溫度而產生的產物

如果現今技術可以使得黏度30的機油在900℃下還有足夠的保護

那為什麼還持續生產黏度40、50甚至是60的機油？



這疑問在心中停留了很久

今天試著透過網路找尋答案


首先

關於mobil 1 5w30的基本資料如下

http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Oils/Mobil_1_5W-30.aspx#

Viscosity, cSt (ASTM D445)
@ 100ºC	11.0
@ 40ºC	61.7
Viscosity Index	172
Sulfated Ash, wt% (ASTM D874)	0.8
HTHS Viscosity, mPa•s @ 150ºC (ASTM D4683)	3.1
Pour Point, ºC (ASTM D97)	-42
Flash Point, ºC (ASTM D92)	230
Density @15.6 ºC, g/ml (ASTM D4052)	0.855

黏度符合規範

HTHS雖然大於最低的2.6之上但也並無特別高

簡單來說從上表看不出來在900℃還能保有保護性的關鍵是什麼



關於渦輪的潤滑方式及故障原因

用GOOGLE搜尋到下面連結的資料

http://www.jiuyang.com.tw/km/km_20070706.html

節錄其重點

渦輪及壓縮葉片轉軸由兩個銅套軸承支撐，渦輪增壓器運轉時，需來自曲軸箱的高壓，機油經油道不斷的供給，使銅套軸承浮在機油油膜上高速旋轉，以減少磨擦。

渦輪增壓器本體高溫無法藉由機油的流動持續帶走而降溫，停流於軸承罩裡頭的機油因此逐漸的燒焦且裂解，最後在渦輪增壓器的油道(油管)內表層形成一層焦化的積垢，這積垢層不僅破壞潤滑造成軸承的拉痕，並且阻礙機油的傳熱效果，使積碳焦化加劇。如問題持續惡化，最終潤滑油管將完全堵塞，至渦輪增壓器毀損。



再來參考MOBIL官方網頁中的內容

http://www.mobiloil.com/USA-English/MotorOil/Synthetics/Mobil_1_Heat_Protection.aspx

其中強調的是MOBIL 1 5W30在高溫下氧化及熱穩定性


在另一個網頁中

http://www.mobil1.tw/what/expert5.aspx

則強調MOBIL 1在高溫下抗氧化與防止沉澱物與油泥的優異表現




由以上資料可以得知

渦輪及壓縮葉片轉軸的潤滑

是靠曲軸箱的高壓

使機油經油道不斷的供給，讓銅套軸承浮在機油上

來達倒減少摩擦的目的

而渦輪故障的原因

則是因為機油因高溫而在油道內表層形成一層焦化的積垢，進而對潤滑及散熱產生影響


MOBIL對於MOBIL 1系列及MOBIL 1 5w30所強調的

是高溫下氧化、熱穩定性及高溫下抗氧化與防止沉澱物與油泥的優異表現

意指即便在超高的溫度下也不容易產生沉澱物與油泥



就以上資訊是否可以推論

即便機油已經因為極高溫稀的跟水一樣了

但因為曲軸箱提供的高壓迫使銅套軸承浮在機油上

所以能提供渦輪所需的潤滑與保護？

換言之

重點在於機油的變質與否而非黏度？



而引擎內的潤滑狀況

就我的印象很多是以潑濺的方式淋到部件上(EX：凸輪軸等等)

少了類似於"高壓使得銅套軸承浮在機油上"上的條件

會不會在引擎溫度超過5w30黏度能負荷的溫度後

使5w30產生油膜不足保護不夠的狀況？



個人的簡單結論

低黏度機油"高溫下會不會變質"跟"高溫下還能不能提供足夠的保護"

是不是應該分開來看？


低黏度的機油可能可以在極高溫的狀態下還不變質

但在超過5w30適用溫度的情況下

是否還能針對"引擎"中需要潤滑的部件提通足夠的油膜厚度進行保護則有討論空間

畢竟

1. 引擎需求(機油)黏度是經過設計且推薦使用

2. 黏度30的機油最適用於機油平均溫度在100℃正負10℃的狀態下

3. 引擎跟渦輪的潤滑狀況不太一樣





以上只是很粗略的資料蒐集及結論

一定有很多不周全的地方

主要還是希望有先進可以發表想法、多多討論

但期盼以理性為主而非義和團式的叫罵

感恩

那如果連續全油門跑200公里.0W30或5W40保護性夠嗎?小弟都用5W50.因為出遊都是100公里左右才會讓車子跟人休息一下子.而且幾乎全油門再跑?真的夠小弟還真想試試看!有先進大大用這種番數跑環島或一日500公里的經驗.感謝

只要符合原廠機油規範
保證沒問題 不然他們定這樣的濃度和規範砸自己腳???

版大不好意思

如果把油的
黏度、流動性跟"附著力(Adhesive Force)"分開看

我相信你對油這種"液體"就會有不同的觀點

對我而言，二次機油(回收油)，有沒有再提煉過，有完全去硫~鐵等金屬物，有的話，更底級數的油都完全沒問題。

渦輪也有分 銅套軸承(俗稱:合銅) 跟 滾珠軸承(培林)

保護性不是要拆了才知道？有辦法藉由換油看出什麼端倪嗎？

其實番號黏度只是一個範圍
每個品牌,每種等級的油實際的黏度數值也不盡相同
像5W30的油,礦物油.半合成.全合成都有
假設其中一個品牌出的5W30機油高溫100度黏度為 10 @cSt
但或許另一個品牌
高溫100度黏度為 12 @cSt
HTHS值也會不同(有的就只有到2.6,有的卻可以做到3.7)
其實耐高溫的能力也不能單看番號來判斷..
這也就是為何很多速克達的平均油溫(原廠車90~105度)
照理說SAE 30的油理應其實就足夠應付平常運轉的高溫了
但原廠建議規範還是為SAE 40以上

大多人挑選機油都只看瓶身番號
黏度算是基本的保護作用
但其實油內的添加劑才是個非常重要的東西


番號只是一個參考而已..
重點還是在於機油裡頭的東西夠不夠水準!
機油要有高性能
基礎油等級.添加劑優劣.高溫黏度.高HTHS值這些都缺一不可

以前的機油如要有高HTHS的數值
需高黏度的油才能做的到
但現在的製油科技也有所進步
低黏度.高HTHS的油在市面上也會越來越常見

900度c一定不是機油的工作溫度
因為900度c遠超過機油的閃燃點
機油會開始蒸發，沸騰，冒泡
接觸到氧氣就會燃燒

機油為什麼最多只測試到150度c?
因為150度c以上的環境在引擎理
只有活塞1~2環+燃燒室+汽門滑套
機油到這個位置就已經無法循環
此時只會考量好不好燒，燒的乾不乾淨的問題

1.按照各引擎的技術手冊，挑選油品，最多濃/薄一個等級不要差太多
2.需要高轉速的保護應該要基礎油更高等級而不是更濃
3.挑"原裝"油品，不懂怎麼挑的話Costco的油很好用

就這樣而已，不用想的太複雜，0W/20也有很多新車在用不乏跑車
只要引擎他需要怎樣的濃度就給他怎樣的濃度就是了

台灣最常見的問題是用太濃跟貪便宜，其實機油沒想像那麼深奧