機油配方定義
以化工的角度來看,一般車用機油的組成為油、脂、溶劑類組成的安定油性物,其工作溫度被要求在 140℃ ~ - 30℃ 之間須維持在可流動的液態。但為了維護機器因摩擦所造成的損耗,機油必需有一定的附著力且因附著力所形成的油膜不能影響油溫與引擎管壁的散熱效能。
油泥
為了達成定義的需求,一般車用機油都是數種不同油脂所組成,主要可分為兩類:一是流動性高的油、另一類是常溫成固態的脂。這裏技術的困難處在於如何將數種不同油脂合成為一個不會分離的安定物。這也是一般常理上不建議將不同黏度的機油並用的主要原因,因為在高速的攪拌和溫度變化下會有親水性物質與碳素結合成固形物,一般通稱為油泥。
親水性物質的發生主要是從機油配方中的溶劑而來,因要將不同的油脂合成為安定物,化工最常用的就是 D 相乳化即先溶化後再乳化【此處的乳化指以介面活性劑結合】,傳統上溶化是使用苯類溶劑,當溶劑總量不足以溶化複方油脂時油脂便會在靜態時分離,但溶劑量過多時又容易析出親水性物質在靜態時油水分離。油泥除了會磨損引擎管壁還會影響機油流速降低散熱及馬力。
另一個油泥產生的原因則是複方油脂超過介面活性劑的工作範圍,介面活性力主要在固定的 HLB 及摩耳數範圍內有效,而機油會合成為安定物就是經過廠商精密計算和實驗後的成果。所以一旦混合不同黏度的機油使整體的 HLB 改變,機油就很容易報銷咧
機油功效助劑
這裏機油功效助劑定義限定在市面上由消費者自行購買使用的產品,俗稱機油精。
機油精主要是油溶性物、溶劑、抗氧化劑組成。
油溶性物如早期的鐵氟龍到今日的磁化鉬及所謂的奈米鉬,其主要功能都是使磨損的引擎管壁回復平整並形成保護,使積碳不易附著及再磨損,使機油流速效能提升。
溶劑主要是增加整體溶劑量,不使固形物析出及油分離,所以機油精都是 200㏄~300㏄ 一大罐,其中絕大部份都是溶劑。
此外由於機油的組成類別型號太多,要猜測溶劑的最佳比例實在很困難,所以原料商會轉至與機油製造廠合作,以免油溶性功效物形成固形物轉而成為慢性傷害。因此油溶性功效物與不同型號的機油的添加比例就成了商業競爭的機密。(機油廠商的研發是很辛苦的)
積碳
積碳的產生是無法避免的,積碳與油泥氾指機油中非油溶性物的總體,以往要清除這些東西除了提高引擎轉速外就只有使用溶劑性配方在更換機油時做處理,同樣的這種處理不能保證回復原有的平整,但改善是一定可以做到的。
其實現在新原料很多,同時可溶於油中與水中的原料一定找的到,這類原料在機油中可使非油溶性物以油包水的型態懸浮在油中而不產生堆積,其工作原理像乾洗油用的洗劑、更像可清洗的卸妝油,可能是這類原料多半價格昂貴故不受青睞。