抽丝剥茧聊机油

　　——少数派的报告

　　一匹马丢失了马蹄铁，倒下了一名战士，最终失去了整个国家。同样，机油的高温，导致赛车发动机报废，最终整个车队失去了名次。不同的是，前者是个寓言故事，后者却在每场比赛中实际发生着，而且战争已暂时远离我们的生活，但是汽车赛事却在我们的身边进行着；相同的就是，两者的目标只有一个，那就是夺取最终的胜利。

　　只为夺冠而来

　　不想当将军的士兵不是好士兵，这句话放在汽车赛事里，也同样适用。每一位参赛车手，不惧前路艰险，不畏环境苛刻，挑战自身极限，只为最终胜利。但是，在环境极为艰苦的沙漠越野赛中，胜利的喜悦终将只属于那些少数能攻克高温、漫天的细沙和无尽沙山的赛车手。

　　烈日当空，茫茫瀚海，40余度的高温和荼毒的阳光炙烤着每一辆赛车和驾驶室里保护服包裹着的车手。若是平路，这些都不算什么，但是在加足马力去攻克一个个高大沙山、刀锋刃脊和巨大沙坑时候，发动机都承受着巨大的负荷。近乎极限的转速、很慢的行驶速度和高温天气的作用下，发动机内部的温度也极高，早已高温的防冻液也无法对其进行冷却。

　　尽管发动机早已出了全力，但无奈沙坡太陡，沙质也过于松软，赛车无法上到坡顶。再加一脚油做最后一搏，车没有前进，只是前面冒出了滚滚蒸汽，发动机也熄火了。

　　究其原因，就是发动机在高温下连续高负荷工作，机油变质，失去了润滑冷却效果，活塞和缸筒粘连在了一起。电子扇虽然一直在给水箱散热，但是气温实在太高，车速也几乎为零，所以尽管防冻液的沸点高，而且水箱内有压力，但也承受不住如此巨大的压力，沸腾开锅了。这位车手的冠军梦也就随着这股蒸汽而飘散了。

　　为增加马力而润滑

　　这种情况在过去经常发生，尽管我们当时用的已经是嘉实多顶级的“极护”机油。但还是如此，原因是因为我们所用的是民用机油，虽然是全合成油，都无法在严酷的比赛中予以保护。

　　现在改用Torco这种竞赛类的专业机油，不能说完全不会出现这种问题，但也会好很多。以现在常用的10W-60粘度级别为例，在上面那种情况下假设能坚持45分钟，那么嘉实多极护可能只能也就坚持30分钟。就是这关键的15分钟，赛车就有可能冲上沙坡，继续前进。而在下坡时，车速加快，发动机负荷降低，也就冷却了一些，内部运转恢复正常，为冲击下一个沙山做好准备，继而增加完赛、获胜的可能。

　　机油“锌”事

　　事实上，发动机每一部分都运转在不同温度下，这也就意味着附着其上的油膜在极热和较冷的表面有不同的厚度。在如活塞、缸筒和气门等极热的金属表面上，油膜会很薄，以至于在运转中可能被活塞环完全从缸筒壁上刮掉。而油膜被刮掉并被燃油冲洗掉之后，就形成了一个高磨损区，赛车发动机的磨损有75%左右发生在此。因此，润滑性极佳的磷、锌、钼等元素，也就成了诸多机油厂商的必备添加剂。

　　硫和磷添加剂与铁反应生成硫化铁和磷化铁，当硫和磷与油融性金属(如锌)结合时，会形成一层金属分子保护层，填平接触表面高点两侧的不平处，降低表面粗糙程度。依据所用的金属或金属的组合，在铁表面可以形成金属合金，减少摩擦和磨损。

　　使用锌的原因，是因为可溶于机油的锌（锌二硫化磷）是一种最好的抗磨损、抗熔性添加剂。锌对磷脂的反应也很好，而且对于自身所产生的阻力，也可以通过磷脂予以转化。而磷酸酯，是机油中神奇的润滑剂，由于它的高极性和“热自引导”能力，使得它具有了独一无二的特性。当机油中有了磷酸锌时，在其“热自引导”和对于铁和钢的合金材料具有永久吸附的特性下，金属变热时，吸附于金属之上，金属冷却后驻留在原处，而且在铁和钢的钼薄膜上，同样具有很强的吸附力。金属钼，是公认最低摩擦系数的材料，液体钼也被广泛应用在机油的抗磨损、减摩擦的油溶性材料中，只是价格原因，不会过多的添加，所以才需要和磷、锌等材料综合使用。

　　但是矛盾的是，尽管锌的润滑作用十分明显，而且成本很低，但是高温下的锌，却会产生很大的污染，随着尾气一同排放的大气中。随着全球环保要求的提高，锌的用量也不得不持续减少，转而考虑其他替代添加剂。另外一个矛盾就是，铁与铁之间的摩擦系数是0.51，而锌和锌之间的摩擦系数是0.75，增加了32%。为了获得更好的润滑，就意味着必须牺牲这1-3%的马力，而唯一弥补的途径也只能是依靠磷酸酯在缸筒内形成的镀膜，增加润滑，进一步减小摩擦阻力和磨损。

　　MPZ的事实和证明

　　但是，边界润滑剂通常只能降低磨损而不能减少摩擦。这就是最多被使用的磨损保护添加剂—亚磷酸锌的真实情况。吸附在铁上的锌增加40%的摩擦，当沉积在汽缸壁和活塞环上时，它消耗高达3%的能量，减少马力和扭矩输出。

　　这就是润滑工程学所要做的——克服速度、负载和热所带来的运动阻力。如果没有节约能量的添加剂，机油仅仅是机油。

　　用在普通客车机油里的添加剂不能增加马力。用在大部分赛车机油里的添加剂也不能增加马力。但确实有增加马力和扭矩的添加剂材料。我们检测了数百种旨在提高功率效率的发动机机油配方，发现几乎没有什么添加剂能够克服含磷酸锌(亚磷酸锌)配方中的锌引起的阻力，磷酸锌是用于汽油和柴油发动机机油中的添加剂，防止磨损、机油氧化和轴承腐蚀。

　　在压缩和排气冲程，汽缸中油膜不存在，这些阻力就会产生。在进气冲程，进入的燃料将油膜从汽缸壁上冲洗掉，使得在压缩冲程时活塞环在干的铸铁上滑动。这种情况会重复：在燃烧冲程，燃烧、热气和超高温蒸汽将油膜从汽缸上冲洗掉，使得在排气冲程时活塞环在干的铸铁上滑动。

　　在转速从6000到9000RPM的典型赛车发动机中，压缩和排气冲程的频率为每秒100到150次。汽缸中阻止活塞运动并消耗能量的力是静态阻力、牵引力和动摩擦力。

　　MPZ把汽缸中的摩擦系数从没有MPZ的0.75降低到采用MPZ.的0.44。也就是降低了41.4%的活塞运动阻力，从而将马力和扭矩提高了3%。这可以通过发动机功率计记录下来。

　　贵的机油便宜

　　很多车主甚至专业赛车手，出于思维的惯性，愿意为他的汽车轮胎付钱，愿意为他的燃料付钱，但为机油，却会讨价还价。

　　便宜的机油也不便宜——因为机油的效果不好，反而会毁坏发动机。材料质量和制造过程中的质量控制并不能确保好的性能，在机油工业使用的发动机测试也不能。实用劣质机油只会带来恶果，修理的费用反而还会超过直接使用顶级竞赛机油。因此说“贵的机油便宜，因为便宜的机油太贵。”

　　少数派的报告

　　其实每个机油厂商的配方都极其类似，只要符合API、SAE标准都能称作合格机油，而且很多厂家也是通过采购其他厂家的基础油和添加剂，后期精炼和添加自家的独门配方。其实所有厂家的后期添加剂成分也大体类似，只是比例稍有不同。但就是这不到机油总体5%的独家配方，却造成了极端情况下的天壤之别。

　　不过这种极端的赛事和环境毕竟不是我们日常能接触到的，因此这些机油和数据，注定也只能成为属于那些对性能极其狂热或者专业赛车手们少数派的报告。

　　文、图/陆正旭