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油泥膠化衰退分析研討

       機油的油泥、膠化、衰退、分析研討

油泥 (oil sludge)這兩字會讓人想起水中的爛泥巴,其實兩者 懸浮特性有很大的差異。 油泥生成是因為分子之間的吸引力增加,但是這些分子並沒有 失去太多和金屬之間的附著力,所以在情況不嚴重時,油泥是一層流動性低的油附著在引擎內部機件的表面,它會遮蓋原來金屬表面的光澤,所以目視就能判斷。當油泥增厚之後,部分油泥會掉落,或者機油內的清潔劑成份會讓油泥成分碎裂成小塊剝離,這些受清潔劑作用的分子,它們對金屬的附著力才會顯著降低,密度也會稍稍變高,所以會因為重力作用而逐漸沉澱到機油蓄油槽的底部。不過,如果清潔劑運作良好,油泥也不容易結成大塊,所以也不太容易在蓄油槽中看到一堆爛泥巴, 如果真看到了,那麼情況就太嚴重了。 因此要判斷油泥的嚴重程度,各保養場可能有各自不同的方法,個人初級檢查可以由機油注入口觀看內部機件表面由泥附著情況來判斷,機件磨擦表面應該是明亮金屬光澤,無磨擦部分不應有目視可分辨的附著物,輕微的暗棕色油漬應該是正常的,只是現在新車設計常讓人無法輕易的看到引擎內部機件,所以 答案很可能是無法判斷。

油泥的討論往往把油泥推向一個有點可怕的地位, 應該平衡一下。 在機油正常工作中,油泥的產生是必然的結果,它其實也有保護油封和填補引擎機件上小瑕疵的正面功能,所以不需要對引擎中的油泥過度擔憂。 在一般正常用車情況下,換機油的考慮重點應該是排除水分和酸性物質,有一些廢棄機油分析,結論都是說,幾乎所有被更換下來的廢棄機油都沒有顯著衰退現象,他們用的形容詞是"pre-mature"。但是這也不是說機油可以少換,這裡面是個機率問題的考慮,再加上機油衰退常有連鎖反應,根本沒機會抓住「剛要過度衰退」的那一點,不是正常就是太遲了。

「油泥"oil sludge"」這個名詞含意可以很廣,在處理爭議事件時的確很容易出現搭便車的情況。這種現象對油商有好有壞,好處是油商很容易找到「無害」的案例來模糊焦點,壞處是容易被擴大戰線,增加處理的成本。基本上,油商自信度高就不會維持模糊化,而油商打算速戰速決時就必需想辦法明確定議問題,在這方面,幾年前有個車廠就用「膠化"gelling"」來定議處理油商範圍。 機油膠化指的是機油在冷卻後流動性已經低到引擎無法再發動的狀態,它的成因還是不確定,因為還是有太多的可能性,但是機油膠化大多問題出於引擎過載或高轉紅區使用.因機油膠化須於長期高溫160~210℃才產生聚合物俗稱膠化質。最極端的例子發生於美國某知名品牌油廠進軍歐路陸的首批主力車種,當時美國某知名品牌油廠未預期駕駛習慣差異的影響,在很短時間內就出現約百例的機油膠化案例,以當時的技術背景,基本上那是引擎在紅線區長時間運轉的必然結果,在美國是從沒發生過的事,所以理論上是 屬於「使用不當」的結果,但是歐洲的觀念是把較多的責任分攤到機油廠身上,所以最後油廠雖然沒有受到直接處罰,只是被要求基本的修復責任,但是那也足夠讓此該美國此大油廠於後續在歐洲市場的開拓遭受相當高的阻力。

談機油膠化不能不提TOYOTA的案例,因為「膠化」這個名詞是他們首先在正式公告的文件中使用。 TOYOTA案例發生的範圍主要是引擎型式代號 IMZ (V-6),屬於 1997-2001年的Lexus車系,和引擎代號5SFE(2.2l)四缸,屬於 Camry車系的車種。這個案例網路上的資訊不少,所以直接指名應該沒有什麼不妥。 TOYOTA這個案例的成因到現在還是個謎團,因為TOYOTA的車太多了,案例數的比例相對的低,而且已知個案的差異性也相當高,因此很難歸納出一個可被理解的結論。但是相對的來說,由機油的性質來分析,TOYOTA的案例比較不像是因為引擎過熱而來,比較像是前面提到的冷區問題,就是引擎內部溫度不均勻溫度過高的問題,當然所有猜測的原因都被TOYOTA車廠給否定掉。

 

其實機油壽命是以操作時間計, 而非里程。長時間怠速運轉, 跟跑高速公路都一樣, 都是在「使用機油」。怠速兩小時, 相當高速公路跑兩百公里……每天怠速開冷氣排班等客人兩小時, 相當一個月跑6000公里; 如果又按照大頭無腦的人.一萬公里才換油的方式保養, 那不死也剩半條命。 機油中的 viscosity index improver,(黏度指數向上劑) 本身雖有拉大複級機油黏度的功效, 但這玩意兒也是油泥及積碳的原兇! 礦油易受熱影響導致黏度降低過劇, 所以礦油中添加更多, 尤其 XW-Y 中, X與Y差距越大者幾乎添加越多!(W為X之黏度倍比數.Y為增黏後所須之100度C黏度.單位:Cst) 另外機油中分散劑添加不夠或品質較差, 分散能力不夠, 也是完蛋………. 嚴格說來,喜歡以低檔拉高轉速的車主, 機油溫度易拉高! 有裝機油溫度計的朋友即知, 一般說來, 正常溫和行車, 機油約在90度左右; 如果故意拉高轉速以低檔猛衝, 溫度甚至會拉至110度甚至以上! 別忘了, 溫度每增加10度C, 反應衰退速率增加一倍。換句話說, 常常讓機油溫度拉高, 機油壽命絕對減短!

以下是自排油(ATF)壽命與與溫度影響的數據, 沒有機油方面, 如果能找到再提供。 注意攝氏溫度, 溫度每提高攝氏10度,壽命不但減半, 對機件影響更鉅!以下是ARTA(Automatic Transmission Rebuilders Association ) 所提供之資料, 內容為溫度對其機油壽命與里程及破壞:

(1級) 90.5度C 可行駛:160934公里 (2級)104.4度C 可行駛:80467公里 (3級)115.6度C 可行駛:32186公里

(4級)126.7度C 可行駛:16093公里 (5級)146.1度C 可行駛:8047公里  (6級)157.2度C 可行駛:2414公里

(7級)192.8度C 可行駛:1287公里

達到第三級後時變速箱將會:(一) 漆膜形成。(二,) 油封呈硬化狀態。(三) 離合器鐵片打滑狀態。(四) 油封,離合器金屬呈現燒毀狀態,並有積碳產生。

 

機油衰退探討就是所謂的低溫區衰退說法。就是說現代的引擎問題往往不是出現在「熱點」,而是在 「冷區」,因為純化的機油穩定性高,機油變質的過程是因為和氣缸滲出氣體中的活性基接觸產生,低溫區提供一個氣體凝結的環境,凝結過程累積足夠反應物濃度,機油衰退過程才得以加速。在機油衰退過程,酸根離子本身是反應物也是催化劑,因此水氣的凝結與酸基的吸附是相當關鍵的過程。事實上水氣在熄火冷卻過程更容易凝結,因此停車位在通風不良的潮溼地下室,引擎開關頻繁是機油發生早期衰退的高危險因素。冷車起動也是水氣凝結和酸基吸附的高效率時段,因此才有所謂的不宜原地熱車的說法,基本上適度的提高引擎轉速,一方面提高PCV系統的通風效率,另一方面儘速提生引擎溫度,這是減少水氣凝結的最佳策略。由於酸根離子在機油衰退過程佔有相當關鍵的地位,因此部分高級車配備的機油品質監測系統,或是機油更換主動偵測系統, 事實上就是單純的監測機油的酸鹼質,有些還加上導電性撿測, 這都只是間接的機油品質監測而已。

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