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基礎油分類簡介Introduction of Base Oil

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發表於 2013-5-27 09:55:27 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

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基礎油種類分成以下五種類別:

第一類、傳統溶劑精煉礦物油

第二類、加氫裂解礦物油
以上兩類都稱為礦物油,礦物油的基礎油是原油提煉過程中,再分餾出有用的輕物質(如航空燃油、汽油、柴油……等)之後,剩下來殘留在塔底油再經提煉而成(再剩下就是瀝青)。就本質而言,它是運用原油中較差的成份,原油中存有幾千個不同的混合物分子組成,提煉技術即使再精進,亦無法將其中不良物、雜質去除殆盡。

第三類、高度加氫裂解、加氫異構化蠟(DTL)
此類基礎油原料和前兩類是一樣的,是目前市場上「概念最不清晰的產品」。最具代表性的是-嘉實多公司,從1999年開始,使用第三類基礎油VHVI (VERY HIGHVISCOSITY INDEX) 代替原來配方的PAO,貼上「Fully Synthetic」-全合成油的標籤。如今,很多品牌也跟著做。隨著加工工藝的提高,現在VHVI上又有了-1DW(加氫裂化-異構脫蠟),是雪佛龍公司專利;MSDW(加氫處理-加氫異構化和加氫裂化-選擇性脫蠟),是埃克森美孚公司專利;XHVI(加氫異構化生產超高黏度指數),是殼牌公司專利,現在都稱為合成基礎油。其中埃克森美孚公司半合成油大部份都是使用MSDW技術,稱為合成科技。但實際上以此類基礎油為主要原料的潤滑油仍屬於礦物油的範疇。

第四類、聚α-烯烴(PAO)
聚α-烯烴 (PAO),是埃克森美孚公司專利技術,來自於原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯,再經聚合、催化等繁複的化學反應才煉製成大分子組成的基礎油。在本質上,它使用的是原油中較好的成份,加以化學反應並透過人為的控制下達到預期的分子形態,其分子排列整齊,抵抗外來變數的能力自然很強,因此合成油體質較好,其對熱穩定、抗氧化反應、抗黏度變化的能力自然要比礦物油強許多。

目前大家在市面上見到的最多的就是以「前四類基礎油」為主要成分的潤滑油產品。在本文最後大家會看到第五類基礎油,分別對應的國際品牌的潤滑油產品,希望可以對大家有所幫助。

第五類、其它合成油(酯類合成油)
通過提煉動、植物(生物)脂肪酸和醇化學合成的雙酯或稱多元酯 (Diester)、聚醚、矽油、磷酸酯等。「酯類」本身是油性的,具有天然的潤滑性能,其它基礎油(包括PAO)透過添加劑實現這個性質。而且「酯類」本來的電極向性可以使油膜分子吸附在金屬表面,所以就潤滑油的性能,「酯類油」是最優越的。

                               
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綜合以上所述潤滑油性能:酯類油 > PAO > 第三 > 第二 > 第一類基礎油
「酯類油」是所有潤滑油中,性能最好,最早開發應用的頂級合成潤滑油,目前世界上的航空引擎、貴重機械設備的潤滑油都是採用「酯類油」。在一般情況下,潤滑油會在兩個接觸面間形成一層連續的油膜。這層油膜有著液態潤滑的作用-防止金屬與金屬間直接接觸,進而減少摩擦。
潤滑油能否提供液態潤滑,取決於能否在兩個金屬表面上形成不斷裂的油膜。當這層油膜在高溫高重負壓的情況下斷裂,便會造成阻力和摩擦。能在其它基礎油和添加劑失效的條件下仍能保持優越的潤滑作用,這便是「酯類油」在臨界潤滑情況下的絕對優勝之處。酯類分子中含氧元素具有正電極(+);含氫元素具有負電極(-)。由於靜電作用,使酯類分子吸附在金屬表面,形成一層黏附分子油膜。正是這層黏附分子油膜的優異黏性,使「酯類油」在所有的潤滑油中脫穎而出。(其他基礎油要透過酯類添加劑實現這個潤滑性質)
當引擎啟動的時候,潤滑油性能的好壞就更容易辨別了。那些依靠黏度形成油膜的潤滑油,當引擎工作時,油膜會在高溫高壓環境下出現破裂;當引擎停止工作的時候,油膜會從金屬表面流走,當引擎再次啟動時,兩個金屬表面的油膜已經消失,造成金屬間的乾摩擦而出現磨損。相反,不是依賴黏度來實現液態潤滑的「酯類油」的黏附分子油膜,即使是在引擎停止工作後,它也能夠存在兩個金屬表面之間。也就是說,以「酯類油」作為基礎油的潤滑油,即使引擎停下來,也可以對引擎有著不間斷的全面保護。
另外,在城市中駕車,經常會走走停停。此時,愛車的引擎承受的負荷,比賽車引擎還大。要保護好它,挑選合適的機油是十分關鍵的。
歐科機油產品系列中,很多都是以「酯類油」作為基礎油的。較早的概念,選擇機油都是黏度越高越好。在導入「酯類油」作為合成油的基礎油後,歐科改變了合成油的傳統觀念。「酯類油」是有靜電向性的分子,它與金屬進行靜電作用,使金屬與黏附分子產生物理結合,使運動機件無論是在高溫還是低溫下,都能保持一層連續且具潤滑作用的油膜。另外,在城市中駕車,經常會走走停停。此時,愛車的引擎承受的負荷,比賽車引擎還大。要保護好它,挑選合適的機油是十分關鍵的。歐科機油產品系列中,很多都是以「酯類油」作為基礎油的。較早的概念,選擇機油都是黏度越高越好。在導入「酯類油」作為合成油的基礎油後,歐科改變了合成油的傳統觀念。「酯類油」是有靜電向性的分子,它與金屬進行靜電作用,使金屬與黏附分子產生物理結合,使運動機件無論是在高溫還是低溫下,都能保持一層連續且具潤滑作用的油膜。
相對於其它基礎油調配出的產品,「酯類油」有以下優勢:1. 熱安定性好:單純從熱分解溫度來看,多元醇酯一般在280左右,聚合酯超過300。這跟其分子結構有關。(簡單來說就是,超強的耐高溫、耐高壓、抗剪力特性、優異的抗氧化性能、高溫高壓下黏度值幾乎不發生變化,油膜穩定。)2. 極性結構賦予「酯類油」特殊的潤滑表現:容易吸附在金屬面上,形成穩定的油膜,即使冷車狀態也不至於流失,提供很好的低溫保護。打個比方,相對於礦物潤滑油,酯基的極性特性就好比壁虎的吸盤一樣,吸在各種物體表面,即使低溫冷車狀態下不會脫落。(簡單說就是,高溫高壓環境下油膜穩定、不會斷裂、低溫啟動性能優異、潤滑度高,更省油,油膜牢固、永不脫落,實現全天候保護)3. 對添加劑的包容性較強,相對依賴最少:可以很好的與抗氧、減磨、清潔等添加劑融合。(引擎反應更加迅捷,更強的清潔能力等),任何事物都是有利有弊的,「酯類油」最大的劣勢在於其水解安定性和材料的相容性。由於含有靜電極向性,所以酯類油容易吸潮(用不完的記得把蓋子鎖緊啊!)。而新聚合酯對純水的穩定性還算不錯。由於機油中含有許多含磷,硫的添加劑,而且工作過程中會有磨損下來的細小金屬顆粒,在金屬催化下添加劑會產生酸性物質,進一步催化酯的水分解。其次「酯類油」對某些結構的橡膠製品會有明顯溶脹反應,也是其弊端之一。不過這些缺點都經過適當的改性添加劑得以改善(PAO對某些結構的橡膠製品會有明顯收縮反應,也是靠改性添加劑解決)。
「酯類油」的應用「酯類油」主要應用在飛機渦輪引擎潤滑油(又稱航空渦輪發動機潤滑油),其次是精密儀器儀錶油、合成壓縮機油、汽機車引擎油、金屬加工油劑、合成潤滑酯基礎油及塑膠、化纖及精細化工領域中的應用。1. 什麼是潤滑油?機油的功能,主要是在活動的金屬部件表面形成一層油膜,最基本的要求是潤滑及保護作用,車輛用的潤滑油主要分引擎機油、變速箱油、齒輪油。機油中的基礎油會逐漸氧化,而添加劑亦會衰退,而導致油品的整體性能下降,所以機油需要定期更換。2. 我的車適合用什麼樣的潤滑油?每輛車的《車主手冊》都會指明每台車所適用的機油及變速箱油的黏度和規格要求,車主應該將《車主手冊》放在車內,以便隨時查閱相關資訊。一般來說日常駕駛居多的車主可以選擇黏度值在10W40、5W40;新車或較注重節能取向的車主推薦0W20、5W30;排氣量較大推薦使用5W40、5W50;改裝車、高性能跑車推薦 5W40、10W40、15W50甚至20W60的黏度。3. 什麼是原廠油?或原廠指定用油?汽車製造商(OEMs)會訂立自己的潤滑油規格要求,由於市場因素的考慮,並非所有潤滑油製造商,都會以本身的名義去生產這些專用規格的產品。所以,有些汽車製造商便委託潤滑油製造商,生產這些特別規格的產品,並以自己的品牌包裝出售,這種情況以變速箱油較為常見。
另一方面,汽車製造商因為市場或整體營運利益的原因,推出自己品牌的潤滑油產品。身為車主的您,只要清楚知道《車主手冊》上所要求的規格或認證,只要符合這些規格或認證的品牌潤滑油,都可以使用在您的愛車。
4. 低價車不需用好機油?很多車主都有這個想法,不過最主要還是看本身的需求。如果購買一台數十萬元以下的新車,大家有很多選擇,但我們都知道,這個價錢,不要對性能表現有過高的期望,這是生產成本的原因。便宜的車,首先我們不能期望有精密的傳動系統和機械設計,那也表示,對引擎的保護、省油、性能等便相對地遜色。好的機油可以在某程度上彌補這些先天的不足。而且可以使車輛性能得到提升。
5. 由礦物油轉換成全合油前,是否需要特別的準備?一般來說,並不須要特別的準備,因為通常在洩油的時候,絕大部份的油已經漏掉,舊油對新油的影響很輕微, 而且現行普遍使用的規格,如API,都有對機油的混合能力(Homogeneity and Miscibility)的基本要求,所以無論是礦物油轉換合成油,或從合成油轉礦物油,都無須特別的動作。但是,如果你的車子已經累積相當的公里數,比如說五到十萬公里以上,而且之前用的機油品質不夠理想,那麼建議清洗引擎內部油道,將積聚的油泥和碳化物徹底清除。
6. 什麼因素會影響潤滑油的售價?最主要的是基礎油的成分和添加劑的材料。不同的基礎油對潤滑油的性能表現有著決定性的影響,當然上等的添加劑物料,會令好的基礎油有更出色的表現,但好的基礎油和添加劑原材料的價值,也會隨性能表現上升的。另外,研發費用、品牌價值、包裝、進口關稅、行銷方式、售後服務、宣傳投入等因素都會對潤滑油的價格有直接的影響。
7. 什麼是黏度?包裝上,我們會見到「SAE」然後便是XXWXX(X是阿拉伯數字)的一組數字,這便是我們所說的黏度了。黏度的意義主要是標示油品的流動能力和油膜的厚度,除了在很寒冷的地方,黏度的意義主要是配合引擎在設計上的需要。至於你的車需要用什麼黏度的機油,請參考你的《車主手冊》和你的駕駛習慣。0W最低溫度-40°C
5W最低溫度-30°C
10W最低溫度-25°C
15W最低溫度-20°C
20W最低溫度-15°C
8. 為什麼要區分變速箱油和機油?因為變速箱和引擎的結構和運行環境都不一樣。引擎內,機油面對著高溫、高壓、易氧化的運行環境,所以機油的抗高溫和抗氧化性能有較高要求;而變速箱內的溫度雖然較低,但其眾多齒輪組和齒輪間所受的壓力卻是非常大的,所以變速箱油需要很強的抗剪壓能力。這些差異需要不同的添加劑組合,去配合不同應用環境的需要,所以二者雖然都是潤滑油,但卻有所區別。
9. 變速箱油、煞車油和水箱水要多久換一次?很多車主都會忽略了車內除機油外,還有其它的液體需要更換,這些包括變速箱油、差速器油、水箱液和煞車油,一般的《車主手冊》都會建議三~五萬公里更換變速箱油,二年換一次煞車油和水箱液,但如果能將這些時間減半,有關部件的性能將會有更好的發揮及維持更長的壽命。
10. 全合成油的定義市面上有很多所謂的全合成油,其實並非是真正科學意義上的全合成油,它們大多數屬於高度精煉的第三類礦物油(Group III),而真正科學意義上的全合成油分兩種,第一種是Poly Alpha Olefins(PAO),是原油中提煉出來的乙烯、丙烯經聚合、催化等複雜的化學反應煉製成的大分子基礎液,另一種便是以酒精和脂肪酸為基礎材料,經化學縮聚反應而合成的酯類油。在2000年之前,只有以PAO或酯類為基礎油的潤滑油,才會在包裝上印上「Full Synthetic」(全合成)這二個英文字。在1999年,美國消費者保護機構(Better Business Bureau),裁定美孚對嘉實多-不應以第三類基礎油(Group III)製成的產品上印上「Full Synthetic」字句的指控不成立,判決原因是「Full Synthetic」在包裝上是市場推廣用字,並非科學用字。自此以後,很多潤滑油製造商紛紛稱他們以第三類基礎油製成的產品為全合成油「Full Synthetic」。到了今天,一些不負責任的小眾品牌,或不肖的潤滑油業者,甚至以更低品質的基礎油(Group I或GroupII)所製成的產品宣稱為全合成油。
11. 潤滑油的成份潤滑油是由基礎油和添加劑組成。基礎油是潤滑油中的主體,添加劑則是基礎油的重要輔助。在今日,基礎油必須和添加劑相輔相成才能應付引擎和變速箱所面對的嚴苛工作條件。
12. 對機油的常見誤解1) 從包裝上去辨別一款機油的品質很多車主在選購機油時企圖從包裝上去辨別一款機油的品質,那是徒勞的。一款潤滑油的包裝只會告訴你油的規格與黏度,品質還是要用過才知道。如果你不想亂試,你可以諮詢資深和中肯的修車師傅,或者經由網路搜尋有關不同人對不同品牌潤滑油的評價,眾人的說法會給你一個客觀的答案。2) 機油的黏度越高越好這是一個很常見的誤解。通常,機油的黏度越大,所形成的油膜就越厚,流動性較差,阻力大所以耗能大,高黏度機油通常會用於比較老舊的汽車,厚油膜有助於加強引擎的密封性,新車或剛大修過的汽車則適宜使用低黏度的機油,以節省燃料。當然,在夏季高溫、怠速、開開停停等惡劣的行駛情況下,品質較差的低黏度機油容易變稀,難以維持正常的油膜厚度,不利於引擎的壽命,適當選擇黏度高一點的機油在某些情況下是有利的,但並不代表要盲目追求高黏度。如果你在黏度的選擇上舉旗不定,應參考《車主手冊》的建議。3) 換油看里程很多車主習慣按公里數換油,其實這樣並不科學,換油期要綜合各方面的因素而定,駕駛模式、路面的狀況(高速公路、市區堵車、爬坡、空氣混濁)、室外溫度、燃料的品質、還有就是機油本身的品質都會影響潤滑油的壽命,公里數只是一個參考。最好的方法是經常檢查油的狀況,最低限度每星期一次,如果顏色已變得很深、手感已有一點粗糙、黏度已和新油有很大的差別、有很重的汽油味或焦味,或已太久沒換油,就應該更換。當然,最簡單的是,感覺需要換就換掉。4) 認證越新,品質越好很多對機油一知半解的消費者或潤滑油廠商,經常把具最新認證的機油,說成是品質更好的機油,以訛傳訛,令到坊間對機油認證的觀念有著極大的誤解。舉個例子,假如你車子的《車主手冊》要求是API SL規格的機油,是否一款具API SM認證的半合成機油會比一款API SL認證的全合成機油,更可以令你的車子有更良好的性能表現呢?答案是:「不會的」。無疑,較新的規格要求一般都會比舊的規格高,但須知道有關規格只是一些下限,而很多高品質(當然也是較昂貴)的機油產品,性能表現往往已遠遠超越了其本身所具認證甚至更新的認證的要求,但很多時候只是出於市場策略上或時間上的考慮,未有更新認證。而平價的產品,即使具備一個較新的認證,很多只是剛好過關(60分),時間一長,品質便很快下降。所以,如果你是愛惜你的車子,在選購潤滑油產品時,不要盲目追求更新的認證,應當選擇品質更好的產品。
13. 必須用指定產品是不是正確的每到原廠更換機油,接待人員總是告誡車主:「不用原廠指定產品,汽車出了故障,我們概不負責」。所以,有很多車主只能無奈或盲目地接受原廠的產品。其實只要留心《車主手冊》的文字便可發現,《車主手冊》只對車用產品的規格作出要求,而並未對潤滑油品牌作任何限定。要知道,在任何情況下,如果任何類似的規定,都會和有關反壟斷和消費者權益等的法規有抵觸。所以,對車主說這類話的,只是不負責任的人。只要使用真正符合《車主手冊》所要求的規格的產品,無論車輛是否在原廠保修,汽車製造商都需要為其產品的品質負責。

礦物油、半合成潤滑油與全合成潤滑油的概念
潤滑油是由基礎油與添加劑共同組成,礦物油、半合成、全合成概念主要指的是潤滑油的基礎油製造技術,它們的差別,反應在相對應的產品中,也就是「性能」的差別,這也是本質的區別,相同型號的車輛使用不同基礎油調配的機油,引擎的工作效能,機油在不同條件下對引擎的保護,包括節能效果等等,在經過一定的時間或里程後,區別將是非常明顯的。基礎油總共分為五類,分別第一、二類是礦物油,第三類勉強算是合成油,第四、五類是合成油,無論油商用什麼動聽的名稱,就是分為礦物油和合成油兩種等級。礦物油來自於煉油時再加溫也蒸餾不出來的油渣,為了不刺激消費者和增加買氣,製造商稱其為「尾油」,由油渣裡提煉的一、二、三類原基油含有不乾淨的瀝青和石蠟,用來做基礎油調和成的機油,在引擎內部工作時本身就會因高溫、高壓環境產生油泥和積炭,再加上日常駕駛中,由於惡劣環境和不適當的駕駛方式,導致的燃料不充分燃燒,而產生的積碳,使用礦物油的引擎,對內部機件是非常不理想,久而久之勢必會造成引擎動力下降、加速時引擎震動、加速不順暢、引擎聲變大、油耗增加等症狀,還有可能由此埋下其它問題的隱憂。合成油不易產生油泥和積碳。如果您能理解以上道理,那您愛車的引擎一定會非常健康,您也能享受到更多的駕駛樂趣。原基油用來做潤滑油的基礎油時,可以採用其中一類來做基礎油,也可以混合兩類以上在一起做基礎油。成品潤滑油是由各種成份配方調和攪拌而成。全部由第四類,或第四類以上的合成油做油基,調和攪拌混合成的基礎油,再加上添加劑生產出的成品潤滑油,稱為全合成油,例如:歐科魔特的複合酯,英文是Complex Ester(歐科300V雙倍酯Double Ester的含義是:複合酯+聚合酯基礎油加添加劑)屬於第五類合成油;聚α烯烴(Poly Alpha Olefins)英文縮寫是PAO,屬於第四類合成油;如歐科的PAO Series系列就是由PAO加添加劑調合而成的。全部由第一類,或第一類以上的礦物油,調和攪拌混合做基礎油,再加添加劑生產出來的潤滑油,稱為礦物油。礦物油分為第一類、第二類、第三類,礦物油沒有名稱,只能稱為幾類,如果誰用英文縮寫說這是合成油,那是很不誠實的在打模糊戰。如XHVI、MSDW、 MC、VHVI等,但這些還是礦物油。因此有的礦物油品牌標示全合成,這樣就把第三類礦物油和第四類、第五類合成油搞混起來了。以科學的角度解釋,目前市面上絕大多數所謂的「全合成」或者「合成科技」潤滑油都只是半合成,因為它們是由大部分的礦物基礎油調和少部分的合成基礎油,調和攪拌而成的成品機油,正確的名稱是-礦物合成調和油。但是目前市場情況卻是,有部分廠商在極力混淆概念,擾亂消費者的視聽。因為「合成」兩個字好賣錢,「礦物」兩個字不賣錢,商家把「礦物」兩個字去掉了,前面再多個「全」字,就成了全合成油(這還不算是太離譜的,畢竟還有合成基礎油的成分在裡面);更有甚者,把礦物油標「全合成」,再整天鼓吹什麼「長效分子」、「XX因子」、省油因數、多角核心潤滑、「奈米」之類的噱頭,賣的和真正的全合成潤滑油一個價,廠商的成本極低,利潤巨大。消費者的利益呢?酯類油Ester要優於聚α烯烴PAO,以上兩類都優於礦物油,無論標注的是全合成還是半合成,使用潤滑油首先搞清潤滑油的基礎油,別被包裝上的潤滑油級別和一些無關緊要的文字所蒙蔽。在這裡特別說明一下,潤滑油的本質作用就是潤滑引擎內部的金屬機件,優越的基礎油決定了優越的潤滑性能,優越的潤滑性能保證了引擎工作的穩定和順暢,引擎工作狀況良好給您帶來的最明顯的好處是:故障率低、省油和駕駛樂趣。但是能體會到這些優點的前提是:您知識的累積和時間的累積。正所謂「路遙知馬力,日久見實力」。




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