教你怎么分辨机油标号（只谈机油标号的科普文）

本文收录了咖友 Myy 在大家CARS发布的文章，转载请注明出处。

我不想把此文写成一篇研究报告（我在这方面自愧没有足够功力），不想谈论油膜，不想谈论分子结构，不想谈论化学键等一系列没有行业标准的方面，只谈车主手册上有要求以及产品包装上的几个指标（品质等级，黏度等级和换油里程/期限）。

既然汽车厂商只对品质等级，黏度等级和换油里程/期限做出要求，我就认为只要机油满足这几方面的要求，就对引擎有足够的保护。

文章越写越长，编辑起来也费劲，所以这里暂时只谈些皮毛。

里面部分数据来源于官方标准文件，部分数据和观点/启发来源于国外大型的机油论坛BITOG（http://www.bobistheoilguy.com/）。

对于涉及到技术方面的事情我个人喜欢对数据和原理有一点深入了解（起码有定性的理解），所以文章较长，引用或讨论的数据可能有点绕，为了节省时间，直接了当的总结出下面几个结论观点：

1. 无论用车环境温度如何（不管你是在哈尔滨的冬天或者深圳的夏天），只要引擎正常运转，其工作温度都被设计恒定在一个小范围，对于量产民用车的引擎而言，正常使用时水温约在90度，油温约在100度；（赛车或把买菜车拿去跑比赛时温度要高出很多，但这里暂不谈赛车，不谈超高性能车，不谈比赛）

2. 对于现在的复合黏度机油，XX W-YY（如5W-30），可以简单的认为W前的数值XX代表冷启动（低温）黏度，W后的数值YY代表引擎工作（高温）黏度；W后的数值YY与用车当地气温没有任何关系，不要望文生义地认为其数值就是气温（例如认为30=气温30度是大错特错）；唯一与用车地气温有关是W前的数值XX（XX值越小低温流动性越好，但XX本身不是温度值），气温越低越需要更小的低温黏度在启动阶段保护引擎，或者说在同环境下，更低低温黏度的机油在启动时对引擎的保护更好。

3. 引擎从设计制造阶段就已经决定了其工作温度时所需的黏度，所以高温黏度（W后的数值）应选择车主手册上规定的黏度（而不是根据你当地的气温）；对于低温黏度（W前的数值），车主手册会根据不同的气温推荐；如果钱包能承受，选用越低的低温黏度（W前的数值）越好。比如在某特定气温下，手册推荐使用10W-30，使用5W-30更好，使用0W-30更好（当然同牌同系的机油，5W-30比10W-30更贵）。但以当前人类的科技，任何地球上售卖的机油对于引擎冷启动而言其低温黏度都太高（黏度低一点只能说没有更糟糕一点，加上长时间熄火后机油回流，所以才有引擎90%的磨损发生在冷启动的说法）。

4. 同品质等级同黏度等级的合成机油和矿物油在使用寿命内对引擎运行的润滑保护能力一致；合成油的好处是黏度的保持能力（源于本身化学结构）比矿物油（很多时候通过添加VI黏度增强剂）好，允许更长的换油周期和里程；同时合成机油即使在同一黏度级别下，其实际低温黏度值仍然比矿物油低，对引擎冷启动保护更好。比如手册推荐使用5W-30的矿物油每5000km或每半年换油保养，使用5W-30的合成油时往往可以延长换油周期和换油里程（如10000km或一年一换，具体必须参照机油厂商的规定）。要注意的是4S可能会一杆子打死以“不按规定里程或周期更换机油”为由在车辆保修方面刁难。车主手册一般规定机油的最低要求品质级别（如SL，SM，……）和黏度级别，以及使用最低级别机油时的换油周期。但个人觉得对于大部分跑得比较少的司机而言（如一年一万出头的里程），即使选用合成机油后延长了换油周期，也要注意定期检查车况；如果自己没有能力/经验/设备，那还是去店里。因为一次正规的保养除了换机油和机油过滤器以外，还包括全车的机械检查（如底盘部件有否变形，松动，引擎/波箱/悬挂有否漏油等），电器检查（灯光等），轮胎检查和电脑诊断等等，正如我们定期做身体检查一样，早发现早处理。其实很多司机无法察觉到故障初期车辆的异常，真正等车子跪了时伤害已经很大，需要花更多资金去维修，有时甚至带来危险。大的不说，路上经常能看到半边刹车灯不亮的车跑得欢，皆是潜在危险。

下面逐一分析。机油的几大作用：

1. 润滑保护；2. 散热；3. 清洁；4.其他辅助作用（如密封，防锈，……）。

橙色框里是最重要的三个要求（也是保养手册里有要求的指标）。

1. 黏度等级：100摄氏度时的动态黏度（Kinetic Viscosity@100C）代表了引擎正常工作温度下（～100摄氏度）的黏度，最最最重要的指标；40摄氏度时的动态黏度（Kinetic Viscosity@40C）代表了40摄氏度时的黏度，反映引擎启动时的环境，以40摄氏度为统一标准。

2. 品质等级：SN

3. 换油里程/周期：10000英里或6个月

为了简化，下面所说的高温黏度即指引擎运行（100摄氏度）时的黏度，W后的数字；低温黏度指引擎冷启动时的黏度，W前的数字。

其他辅助指标：

黏度指数（Viscosity Index）：一般用车非压榨型使用的话选对了黏度等级可以跳过；

高温高剪切黏度（HT/HS@150C）：在2.6以上可以认为抗磨效果没有质变，大部分油的HT/HS在2.6以上，可以跳过；

总碱值（Total Base Number）：更高碱性的机油可以更有效的分解酸性的油泥，也反映了机油的清洁作用；

各种沸点燃点球磨测试为研究人员和DIY猛人准备，对于普通司机看看就算了，没得看更好省得迷糊 。

API品质等级涉及到洁净和环保等方面。SL，SM，SN是市面上最常见的三种等级，按字母顺序级别提升。厂商常常愿意把更多的技术用在高等级产品上，所以往往高级别的机油性能也更好。现在市面上售卖的机油大多从SM开始。保养手册有对API等级的最低要求。（钱包能承受的话选择高一级别不是坏事）。不再深入。

黏度（Viscosity）等级黏度可能是关于机油性能方面最复杂争论最多的参数。如前所说，不想谈论油膜，不想谈论分子结构，不想谈论化学键等一系列没有行业标准的方面，只谈何是黏度，以及如何选择合适黏度的机油。

Viscosity is a measure of the resistance of a fluid to flow。（有时候非正式说法Thickness等同于Viscosity）黏度是对流体流动阻力的衡量。

对于机械部件间的润滑来说，黏度是在特定环境下最重要的参数：1.黏度在特定的环境（如温度，负载）下影响油膜的厚度；2.黏度影响摩擦部件间（如轴承，齿轮）热的生成和传递（散热）；3.黏度缓解低温启动时的磨损和维持高温下机械的运转；4.黏度影响部件间的密封和运转时的阻力，影响油耗。

一个误区：

人们往往为机油在高温下变稀而担忧，其实是错误的，反过来了；我们更应该担心的是机油在低温下变稠。前面说过，所有民用车正常使用时引擎正常运转工作时机油的温度都在100度左右，机油厂商按照100度（会留有余量）来设计生产，所以不用担心，也没有什么选择。但对于低温下的润滑，情况就糟糕了；本身任何机油在低温（室温）黏度都过高，都无法及时地给引擎部件提供足够的润滑；同时由于过于粘稠，机油泵内油压太大，在启动时相当部分的机油只是通过旁通阀流回油底壳。加上不同的地区气温差别太大（深圳冬天10度，哈尔滨-35度以下），反而是我们要关注的。

“温度升高，黏度变小”和“温度降低，黏度变大”两者并不矛盾，但关注点不同（我们更应该关注后者）。

黏度等级（如20，30，40）代表机油黏度范围，同一黏度等级的机油，其实际的黏度值仍有差异（比如黏度值在9.3～12.49范围内都属于30级机油）。

简单来说，黏度越高，流动性越差。

由于机油的黏度随温度变化，行业里用两个温度点的衡量指标来描述机油的黏度：100摄氏度时的黏度（代表引擎工作时的环境）和40摄氏度时的黏度（一定程度上反映冷启动时的环境）

黏度分级如下图（单级黏度）：

如果嫌上表太过复杂，可以参考下面的表格（单级黏度表）。

以最常用的SAE标准（只看左列，右列为ISO分级系统），不论W前的数值是多少，30级的油的实际黏度值@100C是9.3～12.49. 也就是说只要机油在100摄氏度时的黏度值在9.3～12.49内，此油就可以标定为30级。

另一个误区：

并不是黏度越高的机油对引擎的润滑保护越好；

引擎在设计制造阶段已经决定了其工作时所适用的最佳黏度。

根据车主手册来选择高温黏度是唯一正确的选择。

究竟多低的低温黏度合适呢？

下表列出了SAE等级体系下定义的不同低温黏度机油的低温启动黏度（Cranking Viscosity）和泵送黏度（Pumping Viscosity）。

重点关注0W～15W四个我们常见能买到的等级，15W机油在-15摄氏度时启动黏度为3500，而5W机油却可以在-25摄氏度时还能有同样的启动黏度。

或者说在同样的启动温度下，低低温黏度的机油有更低的启动黏度和泵送黏度，使用低低温黏度的机油引擎更容易启动，更容易被泵送到需要润滑的区域，引擎在启动时有更好的保护。

注意上面标注的的是低温下最低要求的极限，并不是说只要气温高于-15摄氏度我们使用15W机油就足够了。特定气温下可以选用的最高低温黏度要求，请参考车主手册。选用比车主手册要求更低的低温黏度对车辆有更好的启动保护。

下面以我自己的车对机油黏度要求作例子（不同品牌不同车型要求不尽相同）：

1. 低温黏度要求：

   可以看到在不同的外界温度下，对低温黏度的要求，比如气温在-18摄氏度时，必须使用低温黏度不大于10W的机油；如气温在-30摄氏度，则选用低温黏度不大于5W的机油；以在启动时对引擎提供足够的保护。

2. 高温黏度要求：不同高温黏度的机油所适用的高温段范围是一致的（就如上面所说的，无论外界气温多少，只要引擎正常运转，油温就在100摄氏度左右）。

车厂推荐使用API SM以上5W-20机油，不但油耗最低，而且所覆盖的温度适用性更广（低温延伸至-30摄氏度可用）。即使你所处的地区温度在零度以上，在冷启动时仍能对引擎提供更好的保护，当然0W-20就更好了（可以全国自驾游）。只有当购买不到推荐黏度的机油时，才往高黏度方向选。

单级黏度与复合黏度，矿物油与合成油：

以前的机油只有单级黏度（高温低温只能照顾一头）。

若一副引擎其工作时（100摄氏度/212华氏度）需要的机油黏度是10，那么若有一种机油在100摄氏度时（引擎正常运转时）黏度为10，在低温时（室温启动时）黏度也是10，那就perfect了。但我们人类暂时还没有制造出这种黏度不随温度变化的机油。或者我们可以永远不熄火，车子日日夜夜地开，换人不熄机，让油温一直维持在100度左右也就是黏度一直是10（当然这是玩笑）

实际上我们只能：

1. 选择单级30（Straight 30）的机油，如下表，单级30号的机油在100度时的黏度是10（严格来说是9.3～12.49中某一值，为了简化取10），符合引擎正常运行的工作要求。但单级30号的机油在低温时24摄氏度（75华氏度）非常粘稠，黏度高达250，根本不合适（室温太低时甚至启动失败）；

2. 选择单级10（Straight 10）的机油，那么在低温启动时，其黏度是30，是一个不错的选择（虽然还是太高），但其在100摄氏度时黏度只有6，无法给引擎提供足够的润滑保护；

3. 如果有一种油在低温时能有10级油的黏度（虽然还是太高），高温时又能有30级的黏度就好了。这就是复合黏度（multi-grade）机油。

以10号矿物油（mineral-based）为基础，厂商通过添加VII（Viscosity Index Improvers， 黏度指数增强添加剂），使其在升温时黏度不至于降得过低过多，这样我们就得到了10W-30复合黏度机油，此油在100摄氏度时黏度为10，符合引擎的工作要求；低温时的黏度相对于单级10变高了，达到100，但仍然比单级30的250低得多。

当然还可以进一步选择0W-30，这样低温黏度为40，已经和单级10十分接近。

需要注意的是：0W-30的机油并不比10W-30的机油稀，正确的理解应该是0W-30的机油和10W-30的机油在引擎工作时黏度一致，而随着温度的降低，0W-30的机油比10W-30的机油黏度增加程度小（黏度变化小，或者说黏度随温度更稳定）。

多级矿物油的一个缺点是其VII添加剂会随着时间和里程而逐渐衰减失效，最终又打回原形变回单级油（比如10W-30退回straight 10），这时在引擎工作时就无法提供足够的保护。

听起来有点可怕，但只要在指定的里程/换油周期内，即使有衰减，但其黏度值仍然在允许范围内，可放心使用。

车厂的引擎部门在设计阶段已经考虑到这些因素。若车厂指定使用30级机油，那假设某30级矿物油第一天加进去时100摄氏度黏度值为10.4，随着使用过程其黏度值一直降低，但只要在换油前其100摄氏度时黏度值在9.3以上，都是没问题的（有问题就打厂商的屁股，可追究其责任）。

合成（synthetic）机油机油则完全不一样。

合成机油的多级黏度无需通过添加VII来实现（其油分子结构是稳定的），不随着时间和里程而变化。但是合成机油里有其他非VII的添加剂，这些添加剂是会衰减的，而且还有机器运行过程中产生的各种金属碎屑和其他杂质，包括来源于汽油的杂质（既然机油可以通过缝隙进入燃烧室，那燃烧室的汽油或汽油成分也可以进入机油系统），所以仍然要定期换油。如果我们能买到合成机油内所用的添加剂和超级滤清器，那我们可以一直不用换机油，只需要定期补充添加剂和换滤清器（也是玩笑）

在各自的指定使用里程/周期内（当然合成油的使用里程/周期更长），我们可以认为矿物油和合成油对引擎运行时提供的润滑保护是一致的（高温黏度在同一级别）。

下面是M牌同黏度等级的合成油和矿物油的规格对比，其起始高温黏度几乎一样（11.0 vs 11.1），当然矿物油的这个11.1会随着使用过程逐渐降低，但在指定的换油周期前，其高温黏度仍然处于30级，能对引擎运行提供足够的润滑。

合成油的另一个特点是，即使在同一黏度等级，合成油的实际低温黏度值更低（如下面的61.7 vs 68.0），在启动时对引擎的保护更好。

除了更长使用里程/周期和更好的低温保护外，合成油往往级别更高，厂商愿意在其高级产品上增加更多的附加功能。

再重复一下上面几个要点：

#无论用车环境温度高低，只要引擎正常运转起来，水温约在90度，油温约在100度；

#选用机油时高温黏度选用车主手册的推荐级别；低温黏度则越低越好；

#以当前人类的科技，现时任何地球上售卖的机油对于引擎冷启动而言其低温黏度仍然太高；

写得有点多。下一次对个人这几年来使用机油的经验和效果再做分享。

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