機油是專門用于內燃機的潤滑油，由基礎油和添加劑組成。它具有潤滑減磨、清潔、防銹、冷卻等多重功能，被稱為車輛的"血液"?；A油占據主要成分，而添加劑則用于改善和增強機油的性能?，F代機油的基礎油可以是礦物油、聚-α-烯烴等，添加劑包括減摩劑、抗氧化劑等。機油對于保護發動機的正常運行、延長發動機壽命和提高性能起著至關重要的作用。
發展歷史
從植物油到礦物質油，人類在潤滑物質的使用方面經歷了漫長的發展過程。早在公元前17世紀，古埃及就使用橄欖油來搬運巨石，而到了公元前14世紀，人們甚至能夠用動物油脂來潤滑戰車的輪軸。然而，由于對食物的需求限制，直到中世紀，人們才能夠穩定地從動植物中提取潤滑物質。但是最早的石油提煉是中國人，晉代有本書叫《博物志》書里說甘肅玉門有一種“石漆”。近代文明的爆發始于第一次工業革命，而現代意義上的潤滑油的誕生，則與石油產量的井噴密切相關。
1747年，瑞典自然學家皮特·卡爾姆(Peter Kalm)接受了瑞典皇家科學院的任務前往北美，1748年，他繪制了一幅地圖，地圖上的這個地方后來被稱為油泉之春。1859年，美國人德雷克(Edwin L.Drake)在這里建立了第一口商業油井。1866年勝牌創始人約翰·艾力斯博士發明了現代意義上的第一桶潤滑油。1866年，德國人卡爾·弗里德里希·本茨（Karl Friedrich Benz）造出世上第一輛汽車，開啟了汽車市場的繁榮時代。汽車業的興起對潤滑油的需求也同樣繁榮起來。從20世紀20年代起，潤滑油制造商開始從石油里提煉礦物基礎油用于制造潤滑油，當時，采用溶劑精制提煉的礦物油被市場所青睞。
在20世紀30年代和40年代，機油的發展經歷了重要的變革。1930年代開始出現了用于抑制氧化、抵抗腐蝕、改善傾點、提高粘度指數等的添加劑。到了1940年代，這些添加劑廣泛應用于潤滑劑配方中，特別是用于延長汽車發動機油的性能和服務壽命。在此之前，沒有添加劑的發動機油通常只能提供80到100小時的服務。同時，標準化的油品分析在1940年代末開始出現：鐵路行業開始使用它以避免發動機故障?。此外，根據汽車工程師協會（Society of Automotive Engineers，SAE）的規定，機油根據其粘度特性被分級，如SAE 30和SAE 15W-30等。這種標準在全球范圍內廣泛使用。SAE 15W-30等多級油包括一個冬季級別，指定冷溫下的粘度，和一個非冬季級別，指定運行溫度下的粘度。使用聚合物粘度指數改善劑（VII）的發動機油必須被分類為多級油?。
到了20世紀50年代和60年代，潤滑油添加劑有了長足的發展,在內燃機油與工業動力設備用油中得到了使用。在1970年代中期，合成機油被配方化并首次在汽車應用中商業化。SAE對機油粘度的指定系統也適用于合成油。合成油源于Group III，Group IV或某些Group V基底。20世紀90年代，加氫異構化開始出現，進一步改善了礦物油的純度和性能。美國石油學會規定了基礎油的類別。進入21 世紀初，環保和節能成為了汽車工業的重要發展方向，機油也在這個背景下發生了變化。低粘度機油和全合成機油成為了主流它們能夠減少摩擦損失，提高燃油經濟性，同時也能夠減少排放和污染。
作用機理
機油在內燃機或其他機械設備中的作用主要包括以下幾個方面：
分類
根據來源
根據粘度
汽車機油
這種油主要用于汽車發動機。汽車機油濾清器的主要作用是濾除機油中的粉塵和雜質，防止和減少粉塵和雜質對發動機關鍵部件的磨損，延長發動機的使用壽命。汽車機油的抗泡性能無法與摩托車機油相比，一遇到水液更容易形成乳化。汽車機油壓力表在汽車上所起的主要作用是實時檢測汽車發動機潤滑系統中的機油壓力狀態，當機油過低時，及時的為駕駛員提供預警信息，保證發動機潤滑系統的正常工作。國內車用發動機油主要采用美國石油學會規格，如《汽油機油》：GB11121國家標準和《柴油機油》：GB11122國家標準均是以API規格為基礎制定的，但國內大量的汽車合資企業還大多按照其母公司的要求規定了車用發動機油的用油規格，這也間接地推動了國內潤滑油生產企業越來越重視并積極參與乘用車發動機油的OEM認證，從而提高了國產品牌乘用車發動機油的市場競爭能力。
柴油機油
這種油主要用于柴油發動機，通常比汽車機油更粘稠。柴油機油應具有良好抗剪切能力和抗磨損能力，避免發動機油的黏度下降太快，減少發動機內的磨損。對柴油機油用戶而言，所選用的油品的認證并非越新越好，也絕非數字越大越好，必須依原廠發動機設計來選擇適用的機油認證等級，一些最新認證的油品并不適用于舊款發動機。國Ⅵ柴油機油性能要求排放法規、節能法規、新增后處理系統、發動機噴油壓力、爆壓等變化均對柴機油的使用提出了新的要求，其中增加EGR雖然降低氮氧化物，但是需控制煙；
2沖程機油
由精制礦物基礎油或合成基礎油加多種添加劑調和制成的汽油機油。用于點燃式、以水或空氣為循環冷卻介質的二沖程發動機。這種油用于2沖程發動機，如摩托車和小型園藝設備。
性能指標
粘度
這是描述機油流動性的主要指標。粘度太高會增加發動機的阻力和燃油消耗，而粘度太低則可能無法形成有效的潤滑膜，影響發動機的保護。粘度分級是由美國汽車工程師協會（SAE）制定的，例如，SAE 5W-30中的5W表示冬季（W代表Winter）時的粘度等級，30表示熱運行時的粘度等級。
機油按照粘度的劃分可以分為不同的等級，其中最常見的劃分是采用國際汽車工程學會（Society of Automotive Engineers，簡稱SAE）粘度等級標準。
SAE粘度等級由數字和字母組成，例如10W-30或5W-40。其中，字母"W"表示冷啟動時機油的流動性能，而數字表示機油在高溫下的粘度。在SAE粘度等級中，較低的數字表示機油在低溫下的流動性能更好，能夠在寒冷環境下迅速潤滑發動機。而較高的數字表示機油在高溫下的粘度較大，能夠在高溫條件下保持穩定的潤滑性能。例如，5W-40的機油適用于寒冷的起動條件，而在高溫下仍能提供足夠的潤滑保護。相比之下，10W-30的機油適用于溫暖的起動條件，并且在高溫下也能提供良好的潤滑性能。機油的粘度是表征機油性質的一個重要物理量，為什么在寒冷的冬天，開動機器之前，都要預熱一陣，才能正式啟動
機器運轉。 這就是溫度低，機油粘度太大，阻凝大的原因。不同SAE粘度等級的不同運動粘度表現：
為了適應不同溫度條件下的發動機工作，多級別粘度分類結合了兩個數字，例如： SAE 5W-30：適用于寒冷啟動和廣泛溫度范圍內使用的機油。數字5W表示冷啟動時機油的流動性，數字30表示高溫下機油的粘度范圍。粘度指數（Viscosity Index，簡稱VI）是用于衡量機油在不同溫度下粘度變化的能力。較高的粘度指數表示機油的粘度在溫度變化時變化較小，具有較好的溫度穩定性。?多級可以適應不同季節甚至全年所有季節使用。在多級別中，以 10 W/40 為例，10 W 是指低溫下機油的流動性，W 前的數字越小，低溫流動性越好，低溫冷啟動越容易；40 是指高溫時的流動性。數字越大，高溫時潤滑油的粘度越大，對高溫下工作的發動機的保護越好。
抗氧化性能
機油在高溫下工作，可能會受到氧的影響，形成氧化產物，導致油品性能下降。因此，良好的抗氧化性能是機油的重要指標。機油中有水會促進油泥的形成，加速機油的變質，同時還會減弱添加劑的抗氧化性能和分散性能，促進泡沫的形成，造成乳化而破壞油膜。
清潔分散性
這是機油保持發動機清潔，防止沉積物形成的能力。優質的機油可以防止積碳，膠質和油泥等污物在發動機內部積累。清潔分散性好的機油能將已凝聚在油道中、機件表面上的沉淀物清洗下來,并使其懸浮在機油中,在機油循環過程中通過濾清器將其濾掉。目前在用機油中有的加入清潔分散性添加劑（該添加劑的作用是使機油在使用中生成的氧化物和炭質微粒等溶解并懸浮于機油中），當清潔分散性添加劑在機油使用中起作用時，機油的顏色也逐漸變黑。
抗磨損性能
良好的抗磨損性能可以防止發動機的金屬部件在高速運行時直接接觸，減少磨損?？鼓p性能:發動機機油的抗磨損性能與油品的粘度、清凈分散性、抗腐蝕性有關,也與發動機的工作條件有關。通過測定發動機油的金屬元素含量變化,可以監測發動機、離合器、變速器等不同部件的磨損情況,同時也從另一個側面反映出機油的抗磨損性能。
低溫流動性
在低溫條件下，機油的流動性需要足夠好，以便在冷啟動時迅速潤滑發動機的各個部位。SAE后邊的標號標明機油的黏度值，比如：SAE5W-40，其中“W”代表WINTER冬天，“W”前面的數字代表低溫情況下的流動黏性，這個數值越小說明機油的低溫流動性越好，當車輛冷啟動時對發動機的保護能力越好。采用PAO、Ⅲ類基礎油及酯類油這樣的組合，使發動機油具有優異的低溫流動性、低的揮發性，對功能添加劑的兼容性和復配效果也非常好。目前PMA黏度指數改進劑主要用在對低溫流動性要求較高、要求有較高的粘度指數及對剪切穩定性要求較高的自動傳動液、多級齒輪油、液壓油及多級發動機機油中。
熱穩定性
在高溫條件下，機油需要保持穩定，不能分解或者變質。熱穩定性表示在無氧的附加影響情況下機油的抗熱承受能力。加有機油穩定劑的機油具有極佳的熱穩定性,能消除油泥并防止產生,發動機動力性能提高,運轉平穩,噪聲明顯降低。改善機油性能加入添加劑增加熱穩定性,能有助于減少缸套拉傷。
抗乳化性
機油的抗乳化性，又稱破乳化時間，機油需要有良好的抗乳化性，防止由于水分的混入而影響其潤滑性能。潤滑油的抗乳化性能一方面可能會受加入添加劑的影響，改變油水界面張力，從而影響抗乳化性能。用于腐蝕和潮濕環境的機油要求添加抗腐蝕性的添加劑和添加防銹、抗乳化性的添加劑。
以上這些是評價機油性能的主要指標，但也有其他的指標，比如抗腐蝕性，抗泡沫性等。這些指標可以通過各種實驗室測試來確定。
組成
機油的主要組成部分包括基礎油和添加劑。
基礎油
基礎油的理化性能是決定油品基本性能的關鍵指標，基礎油通常占機油總體積的70-85%?；A油可以是礦物油，半合成油，或者全合成油。礦物油是從石油中精煉得來的，而合成油則是通過化學反應制造的。合成油通常具有更好的高溫穩定性和低溫流動性。以基礎油而言，隨著質量等級的提高，對基礎油的要求隨之提高，相較于傳統Ⅰ類、Ⅱ類基礎油，Ⅲ類、IV基礎油因具有良好的理化性能，在制備發動機油成品中逐漸成為基礎油的首選，煤制基礎油(CTL)作為高于Ⅲ類基礎油，其性能接近PAO基礎油，在未來市場需求會越來越大。
添加劑
添加劑是用來改善基礎油性能的化學物質，它們可以提供抗磨損，抗氧化，清潔分散等多種功能。機油添加劑基本作用機油添加劑其本身是一種汽車運行過程中常見的基礎油，在不改變原有的運作形式的基礎上在其中添加相應的添加劑的形式，幫助減少汽車行駛中出現的供能摩擦問題發生的概率。添加劑通常占機油總體積的15-30%。一些常見的添加劑包括：
標準
美國石油協會（API）質量等級
美國石油協會（API）通過制定標準來評估和認證機油的質量等級，機油的質量等級通常用API標準進行標識，例如"SN"、"SM"、"SL"等等。其中，字母排序越后，機油的耐用性和質量越好。例如，"SM"比"SL"更高級。常見的API質量等級包括SN、SM、SL、SJ等，2020年5月，API發布了新的機油標準API SP（也稱為API SP/GF-6），用于汽油發動機油。該標準取代了之前的美國石油學會 SN/GF-5 Plus標準，被認為是全球質量級別最高的汽油機油規格。
歐洲汽車制造商協會（ACEA）質量等級
ACEA制定了適用于歐洲市場的機油質量等級標準。常見的ACEA質量等級包括A3/B3、A3/B4、C2、C3等，A3/B3是一種高性能機油等級，適用于多數汽油和柴油發動機。A3/B3等級機油具有良好的潤滑性能、清凈性能和抗磨損能力，適用于高速公路行駛和重載工況。A3/B4類似于A3/B3，A3/B4等級機油也適用于多數汽油和柴油發動機，但其性能更高。A3/B4機油具有更好的高溫抗氧化性能和更強的磨損保護能力，適用于高溫和高負荷條件下的發動機工作。C2這是一種低灰分機油等級，適用于配備顆粒捕捉系統（例如柴油顆粒過濾器）的汽油和柴油發動機。C2機油具有較低的灰分和硫灰含量，可減少顆粒捕捉系統的堵塞和污染，保持其有效性。C3類似于C2，C3等級機油也是低灰分機油，適用于配備顆粒捕捉系統的汽油和柴油發動機。C3機油在低灰分的同時還具有較好的高溫抗氧化性能和清凈性能，以保護發動機并延長顆粒捕捉系統的壽命。不同等級適用于不同類型的發動機和使用條件。歐洲汽車制造商協會(ACEA)于2021年4月30日發布了最新的ACEA歐洲汽油車和輕型柴油車發動機油規格。
國際潤滑油標準化聯盟（ILSAC）質量等級
國際潤滑油標準化聯盟（ILSAC）制定了適用于北美市場的機油質量等級標準，ILSAC標準主要適用于汽油發動機，并與美國石油協會（API）標準相互關聯，常見的ILSAC質量等級包括GF-6、GF-5、GF-4等。GF-6是ILSAC最新的機油質量等級，相較于GF-5有一些改進和提升。GF-6標準采用了更嚴格的測試要求，包括發動機清凈性能、摩擦性能和燃油經濟性等方面的改進。GF-6機油提供更高級別的發動機保護，能夠減少摩擦和磨損，并提供更好的燃油經濟性。GF-6規格引入了新開發的程序VI E/VI F臺架試驗來評價汽油機油的燃油經濟性。 ILSAC頒布的節能發動機油規格已發展到ILSAC GF-6,GF-6分為GF-6A和GF-6B兩個子規格，其中GF-6B只針對黏度更低的汽油機油，如SAE0W-16。
日本汽車標準組織（Japanese Automobile Standard Organiza-tion，簡稱JASO）質量等級
JASO制定了適用于摩托車發動機的機油質量等級標準。常見的JASO質量等級包括MA、MB、MA2等，ASO MA是針對濕式離合器摩托車發動機設計的機油質量等級。這個等級的機油具有良好的摩擦性能，能夠減少離合器滑移現象，確保順暢的離合器操作。JASO MB是適用于非濕式離合器摩托車發動機設計的機油質量等級。與JASO MA相比，JASO MB的機油在摩擦性能方面要求更低，以避免對非濕式離合器的不良影響。JASO MA2是對濕式離合器摩托車發動機的更高要求機油質量等級。相較于JASO MA，JASO MA2的機油在清凈性能、摩擦性能和抗磨損能力方面有進一步提升，以滿足高性能摩托車的需求。
環境影響
應用/應用領域
機油在很多領域中都有廣泛的應用，主要包括以下幾個方面：
機油更換與發動機保養
機油更換是發動機保養的重要環節之一，有助于確保發動機正常運行并延長其使用壽命。以下是關于機油更換和發動機保養的重要信息：未開封機油在密封、常溫、干燥、避光的儲存條件下，保質期通常為3-5年，部分全合成機油等產品可達5-12年。
機油更換周期
機油更換的周期通常由汽車制造商或機油生產商提供的建議來確定。一般來說，建議在行駛一定里程數或特定時間后進行機油更換，例如每5000到10000公里或每6個月至一年。然而，實際的更換周期可能因車輛使用情況、行駛環境和機油類型等因素而有所不同。
機油質量和規格
選擇適合車輛的合適機油是非常重要的。確保使用符合汽車制造商規定的機油質量和規格的產品，以確保最佳的發動機保護效果。機油規格可以在車輛的用戶手冊或發動機艙內的標識上找到。
更換機油濾清器
機油濾清器在發動機中起到過濾雜質和污染物的作用。在進行機油更換時，建議同時更換機油濾清器，以確保機油系統的正常運行和保持機油的清潔度。
遵循正確的更換程序
在進行機油更換時，要遵循正確的更換程序。首先，確保車輛停在平坦的地面上，發動機冷卻至適當溫度。然后，使用適當的工具，打開機油底殼，排出舊機油。同時，拆下舊的機油濾清器并安裝新的濾清器。最后，加入適量的新機油到指定的標記線。
定期檢查機油水平
除了定期更換機油，還應定期檢查機油的水平。使用車輛制造商建議的檢查方法，例如使用油尺檢查機油水平，并確保機油水平位于正常范圍內。
發展趨勢
參考資料 >
機油的發展歷史.有駕專業汽車網站.2023-05-24
API官網.API官網.2023-05-22