机油配方定义
以化工的角度来看,一般车用机油的组成为油、脂、溶剂类组成的安定油性物,其工作温度被要求在 140℃ ~ - 30℃ 之间须维持在可流动的液态。但为了维护机器因摩擦所造成的损耗,机油必需有一定的附着力且因附着力所形成的油膜不能影响油温与引擎管壁的散热效能。
油泥
为了达成定义的需求,一般车用机油都是数种不同油脂所组成,主要可分为两类:一是流动性高的油、另一类是常温成固态的脂。这里技术的困难处在于如何将数种不同油脂合成为一个不会分离的安定物。这也是一般常理上不建议将不同黏度的机油并用的主要原因,因为在高速的搅拌和温度变化下会有亲水性物质与碳素结合成固形物,一般通称为油泥。
亲水性物质的发生主要是从机油配方中的溶剂而来,因要将不同的油脂合成为安定物,化工最常用的就是 D 相乳化即先溶化后再乳化【此处的乳化指以介面活性剂结合】,传统上溶化是使用苯类溶剂,当溶剂总量不足以溶化复方油脂时油脂便会在静态时分离,但溶剂量过多时又容易析出亲水性物质在静态时油水分离。油泥除了会磨损引擎管壁还会影响机油流速降低散热及马力。
另一个油泥产生的原因则是复方油脂超过介面活性剂的工作范围,介面活性力主要在固定的 HLB 及摩耳数范围内有效,而机油会合成为安定物就是经过厂商精密计算和实验后的成果。所以一旦混合不同黏度的机油使整体的 HLB 改变,机油就很容易报销咧
机油功效助剂
这里机油功效助剂定义限定在市面上由消费者自行购买使用的产品,俗称机油精。
机油精主要是油溶性物、溶剂、抗氧化剂组成。
油溶性物如早期的铁氟龙到今日的磁化钼及所谓的奈米钼,其主要功能都是使磨损的引擎管壁回复平整并形成保护,使积碳不易附着及再磨损,使机油流速效能提升。
溶剂主要是增加整体溶剂量,不使固形物析出及油分离,所以机油精都是 200㏄~300㏄ 一大罐,其中绝大部份都是溶剂。
此外由于机油的组成类别型号太多,要猜测溶剂的最佳比例实在很困难,所以原料商会转至与机油制造厂合作,以免油溶性功效物形成固形物转而成为慢性伤害。因此油溶性功效物与不同型号的机油的添加比例就成了商业竞争的机密。(机油厂商的研发是很辛苦的)
积碳
积碳的产生是无法避免的,积碳与油泥泛指机油中非油溶性物的总体,以往要清除这些东西除了提高引擎转速外就只有使用溶剂性配方在更换机油时做处理,同样的这种处理不能保证回复原有的平整,但改善是一定可以做到的。
其实现在新原料很多,同时可溶于油中与水中的原料一定找的到,这类原料在机油中可使非油溶性物以油包水的型态悬浮在油中而不产生堆积,其工作原理像干洗油用的洗剂、更像可清洗的卸妆油,可能是这类原料多半价格昂贵故不受青睐。