合成油是由人工合成的化合物制成的润滑剂;这些化合物是通过分解然后重建石油分子而制成的。

　　一、什么是合成油?

　　合成油是由人工合成的化合物制成的润滑剂;这些化合物是通过分解然后重建石油分子而制成的。在显微镜下，一滴合成油显示出数百万个大小和结构几乎相同的分子。相反，矿物油或常规油是使用精炼原油制成的。显微镜下的一滴传统油显示出数百万个具有不同形状、大小和结构的分子。合成油可以是全合成的，也可以是合成混合物，并且源自多种基础类型。

　　全合成油使用合成基础油，逐个分子进行独特设计，不使用石油，并包含有助于油降解的添加剂。合成混合物是传统机油和合成基础油的混合物。在传统矿物油中添加合成基础油比单独使用传统油能提供更多的保护。

　　合成材料有多种类型，具有截然不同的特性和应用。然而，汽车服务中使用的大多数合成材料是聚 α 烯烃 (PAO)。为简单起见，本文中合成油的主要参考内容将涉及 PAO。

　　二、合成油与传统油

　　大多数车辆都能够使用符合美国石油协会 (API) 和国际润滑油标准化和咨询委员会 (ILSAC) 规范的合成或传统矿物油。然而，合成油在市场上经常被宣传为与传统油相比具有更优越的性能。这种优越的性能可能只与某些特性有关，而与其他特性无关。常规矿物油的某些配方可能在某些特性上表现出优异的性能。

　　多年来，已有大量研究将合成油与传统矿物油进行比较。值得注意的是，美国汽车协会 (AAA) 使用美国测试与材料协会 (ASTM) 标准化测试方法的认证实验室来检查传统发动机油与全合成发动机油的差异。

　　除此之外，AAA 发现，在进行的测试中，合成油的性能平均比传统油高 47%。选定的测试评估了几个重要的物理、化学和性能特性，包括剪切稳定性、沉积物形成、挥发性、低温泵送性、抗氧化性和氧化引起的流变(粘度)变化。

　　根据《消费者报告》，合成油正迅速成为新常态，2019 年款中近 70% 的新车使用全合成油或合成混合油。尽管需要合成油的新车数量不断增加，但消费者在更换机油时遵循制造商的车辆建议仍然很重要。“大多数新型汽车都需要使用半合成或全合成机油，但遵循汽车制造商的建议至关重要，否则可能会导致发动机加速磨损和其他问题，”AAA 技术服务经理 Michael Calkins 告诉机械润滑。

　　合成油的进步将传统油置于显微镜下。尽管在大多数情况下传统机油可以充分润滑汽车发动机，但使用它可能存在一些缺点。这些缺点可能会或可能不会被意识到或注意到，具体取决于各种因素，例如极低温度下的边际流动性、热稳定性和氧化稳定性(高温下延长的化学稳定性)以及高发动机负载和温度下的粘度保护(防止磨损和摩擦)。

　　三、合成油的优点和缺点

　　那么，与传统机油相比，改用合成机油有哪些优点呢?

　　从优缺点来看，合成润滑油可以提供有意义的优势。以下是合成油 (PAO) 相对于传统发动机油通常具有的一些明显的优点。请注意，下面的列表假设两个选项之间的添加剂包相似，但这种情况很少见。大多数汽车合成润滑油配方都具有优异的添加剂包，使得比较更加复杂。换句话说，不凡的性能是合成基础油的结果还是由于的添加剂或两者兼而有之?

　　当暴露在某些条件下时，与合成油相比，传统矿物油通常更容易发生化学降解(氧化)。这些有害条件包括燃烧副产品、燃料污染、水污染、金属颗粒、酸、促氧化剂和极热(例如，来自燃烧)。暴露于这些条件下的情况通常发生在发动机中。油降解会导致油泥、漆膜或沉积物、腐蚀、粘度变化以及发动机性能受损。

　　合成材料天然具有较高的粘度指数。这意味着在正常发动机启动和运行条件下，随着温度变化，粘度变化较小(更稳定)。粘度是润滑剂的一个重要特性，它产生相互滑动或旋转的金属表面之间的油膜厚度或间隙。如果没有这个膜厚度，就会发生过度的摩擦和磨损。

　　在极低的温度下，矿物油(与合成油相比)更有可能变得太稠(高粘度)，以致油无法泵送或无法在发动机内有效循环。油循环不足会导致润滑油不足和发动机故障。

　　合成发动机油通常比矿物油不易挥发。这意味着发动机排气流中造成大气污染的机油损失更少。这也可能意味着换油之间对化妆油的需求减少。

　　合成油明显的优点和如此受欢迎的原因可能是它比传统油具有更长的使用寿命。合成油的建议更换间隔约为每 5,000 至 7,000 英里，一些品牌宣称的更换间隔更长(15,000 至 25,000 英里)。换油间隔较长的主要原因如上面第一条所述。无论您使用哪种机油，仍然建议您按照制造商的建议定期更换机油。

　　需要注意的合成油的一些缺点包括：

　　合成油很明显的缺点可能是成本。合成油的价格约为传统油价格的两到四倍。

　　合成材料在冷藏条件下可能更容易出现添加剂沉淀。这会使某些添加剂分层，从而可能导致它们与油完全分离。

　　与矿物油相比，使用合成物的多级机油在高速公路行驶时的燃油经济性可能略低。这是因为矿物油比合成油需要更多的粘度指数改进剂(添加剂)。该添加剂通过剪切引起的暂时粘度稀化机制有助于降低粘度摩擦。

　　总结就是：

　　合成油的优点

　　1.抗氧化和化学降解

　　2.更好地承受极 端温度(冷和热)

　　3.在低温下流动性更好

　　4.可能产生更少的污泥和表面沉积物

　　5.更长的换油间隔

　　6.在更高温度和更高负载下更坚固的薄膜厚度

　　合成油的缺点

　　1.更贵

　　2.可能的附加沉淀/分离

　　3.高速公路行驶时燃油经济性稍低

　　四、合成油值得花这么多钱吗?

　　当谈到合成或合成混合物的售价时，它并不总是黑白分明的。“由于机油品牌和配方存在许多差异，因此很难一概而论。一夸脱现代半合成或全合成机油通常售价在 4 到 10 美元之间，尽管某些特殊混合物的售价可能更高，”卡尔金斯解释道。

　　根据对 AAA 批准的汽车维修设施的调查，截至 2019 年，五夸脱常规机油的成本约为 28 美元，更换常规机油的成本约为 38 美元。相反，5 夸脱全合成机油的费用约为 45 美元，而更换全合成机油的费用约为 70 美元。这意味着从传统燃油转向合成燃油将使驾驶员平均每年花费约 64 美元或每月 5.33 美元。

　　虽然制造商认可的传统机油不会以任何方式损害您的发动机，但每月额外支付 30 美元并改用合成机油可以为您长期节省支出，因为随着时间的推移，可以保护您的发动机部件。您还可以通过减少换油频率来弥补一些额外费用。

　　在换油成本方面，合成油的更换频率较长，大多数品牌建议在 5,000 至 7,000 英里左右(根据某些品牌多可达 25,000 英里)更换一次机油。建议在 3,000 至 5,000 英里之间进行常规换油。需要注意的是，如果您打算使用合成油来延长换油周期，则应该将您的机油滤清器升级为使用寿命更长的滤清器，以与合成油相匹配。

　　那么，合成油比传统矿物油更适合您的发动机吗?“一般来说，是的——只要遵守汽车制造商的粘度等级和其他机油要求，”卡尔金斯说。虽然矿物油确实可以为您的车辆发动机提供足够的润滑，但合成油通过使用更高质量、更精炼的基础油可以更好地保护您的发动机。

　　“始终至少使用车辆制造商推 荐的机油类型。如果您的汽车仅需要常规机油，则成本稍高的半合成产品将提供更好的发动机保护。无论使用何种机油，请始终遵循车辆制造商建议的换油间隔，”卡尔金斯说。

　　此外，请考虑一下您计划拥有自己的汽车多久。投资优质润滑可能会略微延长发动机的使用寿命;然而，如果您计划在矿物油可能出现发动机故障之前很久就出售您的汽车，那么使用昂贵的合成材料的好处将转移给您汽车的下一个车主。换句话说，您支付了昂贵的石油费用，但在拥有汽车期间获得的利益却微乎其微。

　　应该说这个概念也有某些例外。特别是在发动机正常寿命结束之前很久就将其暴露在最坏的情况下。最坏的情况包括极端温度、忘记按时更换机油、重载、频繁冷启动、频繁短途通勤、发动机冷却受损等。

　　合成发动机油：深入挖掘

　　机动车辆使用的合成油是由基础油或基础油精炼而成。美国石油协会(API)将基础油分为五类;前三种是从石油原油中提炼出来的油。IV 类基础油是全合成的，V 类包含前四类以外的所有基础油。API 将两种最常见的合成油基础油确定为聚 α 烯烃 (PAO) 和酯(二酯和多元醇)。

　　由于价格适中且几乎没有负面影响， PAO是当今常用的合成基础油类型。PAO 属于 IV 类基础油，其化学成分与矿物油相似，但事实上，它是合成的而不是提取的，因此更加纯净。PAO 的优点包括改善氧化和热稳定性、低挥发性(可能迅速变化)、良好的散热性、低倾点(低于该温度液体失去流动能力)并且不含蜡分子。

　　酯类 -由酯油制成的 V 类基础油，由酸和醇与水分子分解反应生成。用于合成机油的常见的酯是二酯和多元醇酯。二酯通常用作 PAO 基础油的添加剂。酯类具有较高的热稳定性和优异的低倾点特性，但水解稳定性较差(固化的聚合物材料在暴露于高温和潮湿时难以恢复到半固体或液体形式)。

　　聚酯或二酯：

　　优点：最高的 VI、最低的倾点、最高的热稳定性

　　缺点：可能不适合存在湿气积聚问题的地方。不得带有API服务分类标记。

　　PAO：

　　优点：优异的 VI、优异的倾点、优异的热稳定性

　　缺点：在某些情况下可能会导致泄漏。添加剂在低温下长时间的稳定性可能是一个问题。

　　五、合成油的意义

　　如前所述，极端条件和最坏情况需要使用合成材料。因为它们非常昂贵，所以如果您使用它们，请坚持获得价值和性能作为回报。以下是非常适合合成机油的乘用车应用：

　　1.高性能发动机。高端跑车甚至SUV的例子很多，投资很高，对发动机性能和可靠性的期望也很高。

　　2.高性能驾驶。如果您参与赛车运动，那么您将为竞争优势(动力、耐力和发动机可靠性)付出高昂的代价。

　　3.豪华汽车发动机。一些豪华轿车非常昂贵，使用合成材料以外的任何东西都会与常识发生冲突。

　　4.极冷启动。某些合成材料可以处理冷启动，在低至 -40°C (-40°F) 的温度下不会出现起动或油压问题。

　　5.加长排水沟。如果您已经进行了数学计算(成本/效益分析)，并相信您的汽车、驾驶习惯和气候条件共同是延长换油时间的最佳选择，那么合成材料将为您提供最佳选择和安全裕度。

　　牵引和高负载。低速、高负载(例如牵引)、长坡、高里程发动机、长机油保养周期和高环境温度是最坏的情况。在这些情况下，油膜会变得非常薄，从而导致高磨损率。这可以通过使用优质合成材料和最好的添加剂包来抵消。

　　发动机寿命长。绝大多数驾驶大众从未拥有过一辆发动机行驶里程超过 200,000 英里的汽车。我们中的许多人确实没有被迫分享这种经历。然而，仍有大量汽车爱好者试图充分利用他们的汽车的最后一英里。

　　在某些情况下，是否使用合成机油的正确决定更加不清楚，或者只是千钧一发。在这种情况下，您唯一的策略是运用良好的判断力并仔细考虑所有事实和情况。例如，对于使用合成机油在燃油经济性方面获得的价值(如果有的话)，目前尚无定论。如前所述，事实可能恰恰相反。

　　如果需要监测合成油的使用状态，是否老化，进水，污染等，您可以采用油液在线监测系统帮助。

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