汽车保养中机油相关的知识
梳理了以前记载在手机上的关于汽车机油的笔记，形成博客文章进行发布，供需要的兴趣爱好者参考。
汽车主机厂推荐保养周期
燃油车发动机的机油（也称车用润滑油）长效化，一直是汽车厂商和润滑油生产厂商的技术部门考核的重要指标。从长远的角度来看，机油长效化可以实现更加环保的汽车保养，减少液体污染物排放，也减少碳排放，同时也减少车主花费在养车上的成本。早在20年前（约2001起）欧洲就普遍提出了机油长效化要求，因此长效化机油在国外十分普遍，欧洲宝马有LL系列机油（long life），奔驰有（MB 229.1、MB 229.3、MB 229.51和MB 229.52系列标准），普遍支持2万公里换油周期，并普遍提倡30000公里换油周期。日本国内的机油标准也提倡15000公里以上的换油周期。这些长换油间隔，所参考的机油还仅仅是API标准的SG级车用润滑油（API机油标准按照“S”+“GHILMN…”组合，和现场市场上普遍的SN、SP标准机油相比，整整往前推3-5个等级）。
以前（2015年前）国内汽车厂商和4S店通常会建议车主每半年换一次机油，三菱S4店甚至有给车主打电话提示每3个月更换一次机油的，理由很简单，国内的汽油质量、空气质量道路不佳等。但只要车主查看汽车的保养手册就会发现，书面记载的换油周期往往更长（一般是5000-7500公里），且要求的机油等级仅仅是API等级SM以上。由于4S卖车不赚钱或者赚钱很少，只能通过汽车保养方面赚钱，所以，对于车主给出更加频繁的保养建议就显得容易理解了。
实际上，随着国内尾气排放进入国四、国五、国六阶段，中国石油和中国石化提供的汽油质量是越来越好，而道路的质量也随着国内大范围的基础建设铺开，道路的质量也已经大幅度超越2000年出的情况。
机油劣化
要想理解机油长效化， 需要明白为什么会劣化？机油在什么情况下容易发生劣化？才能科学合理的规划自己爱车的换油时间，或者通过更加科学的日常用车习惯和维护，推迟机油劣化的时间点，更好的实现机油长效化。
机油的本质是一定分子量范围的长链脂肪油脂、长链烷烃等，所以机油的劣化主要是机油受到氧化变质的发展进程。润滑油的劣化速度可以大致等价于润滑油受氧化反应的速度。关于润滑油的氧化变质速度，主要和温度、氧气、水汽等几个因素共同决定，如果汽车发动机的工作状况容易使得机油接触这些因素，那么机油发生氧化的速度就会加快。
日本JSAE（汽车工程师学会）曾对普通家用汽车、警用车辆和出租车的机油劣化情况进行统计与追踪研究，最终得出重要结论：普通车辆的换油周期应控制在1.5万至3万公里区间（1.5万公里换油是防止润滑油劣化的最早临界时间），而警用车辆和出租车的劣化期出现得明显更早。究其原因，警用车辆和出租车由于驾驶通常更加激烈、发动机高强度运行的时间更长，低速运行的比例更高。往往在发动机油温尚未达到理想工作温度前就进行长距离行驶，且警用车辆在追击任务时伴随持续的高速行驶状态和更高的润滑油工作温度。润滑油的劣化存在明确的温度边界效应，在低于某一临界温度（约80℃）时，劣化进程会急剧加速，因为低温工况下发动机内燃烧产生的水蒸气会混入机油导致乳化；而在高温区间（超过120℃），温度的持续升高会在导致机油发生氧化反应强度极具增强。
长效机油关键技术指标
- 基础油类型（III类/IV类基础油占比）
- 添加剂配方（清净剂、分散剂、抗氧剂复合技术）
- 发动机设计配合（油滤精度、油道设计）
黑土润滑油学社
参考润滑油行业知名公众号“润滑油学社”的黑土社长介绍，主要在城区使用的3-5年龄的燃油汽车（正值壮年），使用汽车说明书中推荐的机油，基本可以考虑7500-10000KM更换，采用全合成机油则直接可以考虑10000KM-15000KM换油间隔。但换油周期不宜超过1年，即至少保障一年换一次机油。以上推荐不负有任何法律责任，如出现问题，请自负。
机油主要指标–黏度
市面上，使用最多的机油黏度有0w-20、0w-30、0w-40、5W-30、5W-40
机油衰减
参考一篇正规论文，对同一台车两个换油周期内的运行状况和润滑油的理化性能同步检测，通过理化性质分析，研究机油的衰变规律。试验表明：润滑油的总酸值（机油劣化关键指标之一）随运行时间延长呈线性增长，且矿物油总酸值增大的幅度大于半合成油，对应矿物油或半合成机油换油间隔更短。润滑油的运动粘度的起始氧化温度随运行时间延长而逐渐降低，而矿物油运动粘度和起始氧化温度降低幅度小于半合成油，同样表明矿物油的使用寿命更短。
参考：《市区工况车用发动机油质量衰变分析》,刘建芳
doi:10.11857/j.issn.1674-5124.2017.03.027
大众机油标准
http://www.xcar.com.cn/bbs/viewthread.php?f=touch&tid=94921050
浅灰色的VW504/507全面覆盖了VW502/505，在油品的抗磨性、清静性、燃油经济性、氧化变稠能力、柴油烟炱的控制能力，全部优于VW502/505，是更高性能要求的标准。
C3在积碳控制方面略高于VW504/507，但是在抗磨性、清静性、氧化物沉积方面都不如VW504/VW507。
综合性能可见VW504/507是最高的，满足C3标准的机油不一定满足VW504/507。
另外30粘度的油要省燃油还要高温高剪切粘度达到3.5m Pa·s，就必须要用剪切性能极佳的PMA配合高粘PAO和合成酯来调配，所以30黏度级别的机油，要满足VW504/507标准，原料必须是高性能的，对应的产品通常是高端机油。
以往4S主张缩短换油间隔的一个理由是，中国汽油质量不行，硫含量较高。实际上，现在的汽油标准已经更新了3-5代，汽油含硫量已经极低，对于机油的酸值增加贡献度大幅度降低，相应的机油的储备碱值要求已经大幅度降低，没有缩短换油周期的必要。
2019年1月1日，全国范围内已经开始供应国六阶段的汽油，对比国六和欧六，可以发现两者基本旗鼓相当，甚至个别指标国六还略胜一筹。国六B以后，国内的汽油质量不高于欧六也要持平，没有了 燃油不行的负面因素，缩短换油周期的说法就更站不住了。
大众已经全面铺开VW504/507机油，大范围代替VW502/505，当然老车还是根据随车说明书使用适当的机油为宜。新的车型随车说明书已经更新，推荐VW504/507的更多。
的产品在大众官方的售后体系进行悄悄的销售了，这就说明VW504/507目前完全可以应用在中国的大众发动机上。毕竟这个标准的机油，综合性能全面优于VW502/505，当大众车用机油从传统的40粘度要求降下来，要省燃油还要满足带颗粒捕集器的车，所以VW504/507作为大众下一步的主力售后机油很有可能是大势所趋。
API机油黏度等级
API规范中，发动机机油规格（汽车机油）SAE 主要是SJ、SM、SN、SP等多种规格，第二个字母越大，那么机油等级越高。API等级主要是对于机油中的各种杂质成分含量，以及经过各种台架试验中，机油的稳定性表现，机油等级越高，相应的机油中的杂质成分和稳定性表现越优。
API等级发展：SG（1993）→SJ（1996）→SL（2001）→SM（2004）→SN（2010）→SP（2020）
API等级，关于机油粘度规定，常见有5w40 、5w30、0w20。主要是关于机油的粘度描述。
大众EA111系发动机一般主要是用5w40的机油，100℃粘度12+，150高温剪切HT，3.5+。
大众EA211系发动机一般主要用5W30机油的居多。
大众最新的发动机很多是用0w20机油的，具体情况可以根据汽车说明书关于润滑油标准的描述。
粘度越高，机油油膜破裂的可能性越低。但是粘度越高，低温也越粘稠，40℃的粘度数据来看太高。造成汽车启动的初期，机油温度没有升起来的时候，粘度太大，机油流动性不好，汽车发动机噪音大，油耗高。
日系多采用0w20机油，启动初期粘度较低，发动机噪音更小。相应的，由于机油粘度造成摩擦损耗能量更低，相应的油耗更低。
大众2019年底车也开始专用0w20的机油，据说活塞环结构进行改进，呈梯形，活塞向下运动的时候，刮机油效果更好，减少机油滞留在气缸内，减少机油烧失。
大众EA111系的1.6L自然吸气发动机，用0w40多级粘度机油（美孚一号），跑高速时间长了以后，机油高温衰减严重，发动机噪音变大。可能是多级黏度机油添加的黏指剂在长时间高负荷运行条件下，发生了黏度降低，待发动机温度降低以后可以恢复。
另外，冬季长期在市区路况用车，发动机的机油劣化也会加快，主要是因为冬季气温较低，发动机长时间无法达到良好的运行工况。发动机运行产生的水蒸气更多进入到机油中，出现氧化增加，机油低温黏度增加， 表现未启动的时候需要启动电机振动两次才能着火，而不是一打就着。
机油报废标准
参考机油国标，机油报废标准有以下几种（满足任意一项即该报废）
- 机油粘度指标变化20%以上则机油报废
如果按照大众502标准，100℃高温粘度＞12的要求：
新油12，旧油大约9.6-10。 - htst高温剪切＞3.5，衰减20%对应2.8。
用低粘度机油提前换油周期，基本可以保证机油的润滑能力符合车辆使用要求。
大众汽车要求5w40机油，100℃高温黏度要求大于12，可以根据实际使用感受进行动态的调整。控制选择适宜的机油，当发动机噪音变大的时候，通常存在几种可能或者是边界润滑过渡，由此导致发动机活塞和气缸壁之间的润滑状态快速的劣化，机油形成的润滑油膜破裂，整体振动变大，噪音自然增加。
不同机油的使用感受
选择机油的时候，还应当考虑润滑油膜失效对于动力的影响，包括动力响应和绝对动力。在特定转速下快速进行全油门动作，观察发动机可以提供的瞬时动力表现，如果机油粘度表现不好，那么密封性可能会降低，导致原本标定可以达到的6bar压强无法达到，只能提供70%以下的出力。
这可以和高速巡航状态下的急加速相关联比较，如果高速巡航过程中突然进行全油门动力请求，那么活塞和气缸壁都密封性直接决定了发动机能够表现出的瞬时动力响应表现。机油密封性不足，则全油门时，动力响应不足，无法实现足够的最大动力。
机油抗氧化性能
抗氧化性，抗油泥生成性，抗降解、重新聚合导致机油粘度变化等各个方面的表现。
如果机油大量发生聚合导致分子量增加，就会出现粘度增加。但这种粘度增加和粘度降低是同步发生的，一部分机油分析平均量满足100℃粘度的中高分子量组分降解，产生低分子量的成分，然后一部分高分子量聚合产生低温条件下粘度较大的成分，使得机油低温粘度变差，高温粘度降低。即机油的分子量分布区间变宽，不再按照理想的多级黏度机油的特性表现，低温启动性能不佳，高温润滑性能不足。
需要考虑机油添加增粘剂，粘度指数改善剂，粘指剂在低温卷曲，不增加低温条件的粘度，但是高温条件下舒展开，粘度增加。黏指剂失效以后，低温展开，黏度增大，启动变得困难；高温黏指剂不能提供黏度增强，高温润滑性能不足，发动机保护能力不佳；密封性不佳，高负载工况下，存在活塞漏气，发动机提供的最大加速性能变差。
机油和发动机软脚
机油“软脚”是车友自己发明的说法，准确的描述应该是高速情况下，发动机大脚油门的时候，机油对于活塞的密封性不足，导致发动机无法全负荷输出，进而汽车再加速性能不佳。
一位车友说：用了xx机油以后，有“脚软”“软脚”的体验。主要表现是机油使用一段时间以后，油门踏板变得软脚？一脚剁下去，发动机不加速，动力不够，加速疲软。即油门踩到底，汽车加速性能很差。
个人经验美孚0w40，在8000km后，发动机噪音明显变大。主要是机油粘度降低，随着使用时间延长，机油老化，虽然清净剂、分散剂等工作正常，可以有效的防止油泥生成，但是分子链的断裂、重新聚合，导致分子量分布变宽，机油的粘度实质上发生降低。
另外，这和0w类机油添加应用黏指剂较多（如PMA），黏指剂本身属于大分子，虽然少量的黏指剂可以带来高温粘度改善效果（多级黏度机油实现的基础），但是这些大分子相比于普通中等分子量烷烃链更容易在剪切中被破坏。所以，在行驶一段里程以后，0w类机油会比5w类劣化更快。
其次，0w机油中的黏指剂更容易出现剪切时间稀化，机油表观黏度随着剪切持续时间延长而不断降低。剪切应变率稀化，具有“伪塑性”，原本无规则排列的长链分子，在剪切作用下分子排列规则化，从而减少相邻层之间的作用，而降低表观黏度（见清华大学《摩擦学》第六版）。
添加应用黏指剂较多的机油更容易表现出剪切应变率稀化，在较长时间驾驶以后（如3h+连续高速行驶），机油黏度大幅度降低，活塞环密封性降低，加大油门负荷增加，密封性无法保证的情况下，加速变得疲软。但车辆停止行驶一段时间后，机油黏度可以一定程度恢复，普通工况行驶感受还是可以接受的。
解决办法，采用适当黏度的机油，对于高速行程较多的车辆更多的添加应用基础黏度较高的机油（如5w30、5w40机油，避免使用0w30、0w40机油）。对于城市短途工况的车辆，选择0w机油，缩短换油间隔，偶尔跑跑高速不用报太大期望即可。
国产机油体验
笔者使用过国产“统一”机油，型号为“经典A3”，5w30机油。
以下是笔者大约开了2000km时的笔记，整体感觉机油品质优秀，驾驶体验顺畅。
1、汽车在冷启动的时候，刚开始的时候气门噪音比较明显，特别是等红绿灯怠速的情况下，气门噪音比较明显，呈现一定到规律性。
2、按照网上的说法，冷启动，机油顺滑没有完全到位，气门顶置，机油润滑的速度更慢，冷启动时存在气门顶杆润滑不充分，因此气门的噪音偏大。
3、最近似乎问题有所改善，机油磨合一段时间，启动更为顺畅了。
4、统一A3机油1k－2k转速，突然全油门，密封性更好，没有前美孚0w40突然全油门的巨大噪音，怀疑之前美孚使用时间比较长（8000km）粘度降低的厉害，全油门油膜破裂。
5、统一A3机油价格远远低于美孚0W40机油，性价比非常高。
机油和油耗的联系
摘录国内汽车论坛对机油做的实测，真实汽车使用不同机油以后，验证：
1 机油粘度越高越耗油；
2 高粘度机油怠速噪音更低，动态时的噪音更高，低粘度机油的情况则相反
参考：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1570079692462293
机油最佳工作温度区间
润滑油存在最佳工作温度区间（80-120℃），当机油温度达到最佳工作区间以后，可以达到发动机设计的润滑状态，起到最佳的保护作用。
因为，过低的温度会存在发动机运行的水蒸气进入机油，引发水分催化的水解，导致机油酸值升高。
高温时引发以下连锁反应：基础油分子链断裂（热降解），添加剂（如ZDDP）分解失效，进而生成油泥和漆膜沉积物。
所以无论温度过高还是过低，对会导致机油衰老，使得机油寿命降低。