机油是专门用于内燃机的润滑油，由基础油和添加剂组成。它具有润滑减磨、清洁、防锈、冷却等多重功能，被称为车辆的"血液"。基础油占据主要成分，而添加剂则用于改善和增强机油的性能。现代机油的基础油可以是矿物油、聚-α-烯烃等，添加剂包括减摩剂、抗氧化剂等。机油对于保护发动机的正常运行、延长发动机寿命和提高性能起着至关重要的作用。

从植物油到矿物质油，人类在润滑物质的使用方面经历了漫长的发展过程。早在公元前17世纪，四大文明古国就使用橄榄油来搬运巨石，而到了公元前14世纪，人们甚至能够用动物油脂来润滑战车的轮轴。然而，由于对食物的需求限制，直到中世纪，人们才能够稳定地从动植物中提取润滑物质。但是最早的石油提炼是中国人，晋代有本书叫《博物志》书里说甘肃玉门有一种“石漆”。近代文明的爆发始于第一次工业革命，而现代意义上的润滑油的诞生，则与石油产量的井喷密切相关。

1747年，瑞典自然学家皮特·卡尔姆(Peter Kalm)接受了瑞典皇家科学院的任务前往北美，1748年，他绘制了一幅地图，地图上的这个地方后来被称为油泉之春。1859年，美国人德雷克(Edwin L.Drake)在这里建立了第一口商业油井。1866年胜牌创始人约翰·艾力斯博士发明了现代意义上的第一桶润滑油。1866年，德国人卡尔·弗里德里希·本茨（Karl Friedrich Benz）造出世上第一辆汽车，开启了汽车市场的繁荣时代。汽车业的兴起对润滑油的需求也同样繁荣起来。从20世纪20年代起，润滑油制造商开始从石油里提炼矿物基础油用于制造润滑油，当时，采用溶剂精制提炼的矿物油被市场所青睐。

在20世纪30年代和40年代，机油的发展经历了重要的变革。1930年代开始出现了用于抑制氧化、抵抗腐蚀、改善倾点、提高粘度指数等的添加剂。到了1940年代，这些添加剂广泛应用于润滑剂配方中，特别是用于延长汽车发动机油的性能和服务寿命。在此之前，没有添加剂的发动机油通常只能提供80到100小时的服务。同时，标准化的油品分析在1940年代末开始出现：铁路行业开始使用它以避免发动机故障​。此外，根据汽车工程师协会（Society of Automotive Engineers，SAE）的规定，机油根据其粘度特性被分级，如SAE 30和SAE 15W-30等。这种标准在全球范围内广泛使用。SAE 15W-30等多级油包括一个冬季级别，指定冷温下的粘度，和一个非冬季级别，指定运行温度下的粘度。使用聚合物粘度指数改善剂（VII）的发动机油必须被分类为多级油​。

到了20世纪50年代和60年代，润滑油添加剂有了长足的发展,在内燃机油与工业动力设备用油中得到了使用。在1970年代中期，合成机油被配方化并首次在汽车应用中商业化。SAE对机油粘度的指定系统也适用于合成油。合成油源于Group III，Group IV或某些Group V基底。20世纪90年代，加氢异构化开始出现，进一步改善了矿物油的纯度和性能。API规定了基础油的类别。进入21 世纪初，环保和节能成为了汽车工业的重要发展方向，机油也在这个背景下发生了变化。低粘度机油和全合成机油成为了主流它们能够减少摩擦损失，提高燃油经济性，同时也能够减少排放和污染。

机油在内燃机或其他机械设备中的作用主要包括以下几个方面：

这种油主要用于汽车发动机。汽车机油滤清器的主要作用是滤除机油中的粉尘和杂质，防止和减少粉尘和杂质对发动机关键部件的磨损，延长发动机的使用寿命。汽车机油的抗泡性能无法与摩托车机油相比，一遇到水液更容易形成乳化。汽车机油压力表在汽车上所起的主要作用是实时检测汽车发动机润滑系统中的机油压力状态，当机油过低时，及时的为驾驶员提供预警信息，保证发动机润滑系统的正常工作。国内车用发动机油主要采用美国石油学会规格，如《汽油机油》：GB11121国家标准和《柴油机油》：GB11122国家标准均是以API规格为基础制定的，但国内大量的汽车合资企业还大多按照其母公司的要求规定了车用发动机油的用油规格，这也间接地推动了国内润滑油生产企业越来越重视并积极参与乘用车发动机油的OEM认证，从而提高了国产品牌乘用车发动机油的市场竞争能力。

这种油主要用于柴油发动机，通常比汽车机油更粘稠。柴油机油应具有良好抗剪切能力和抗磨损能力，避免发动机油的黏度下降太快，减少发动机内的磨损。对柴油机油用户而言，所选用的油品的认证并非越新越好，也绝非数字越大越好，必须依原厂发动机设计来选择适用的机油认证等级，一些最新认证的油品并不适用于旧款发动机。国Ⅵ柴油机油性能要求排放法规、节能法规、新增后处理系统、发动机喷油压力、爆压等变化均对柴机油的使用提出了新的要求，其中增加EGR虽然降低氮氧化物，但是需控制烟；

由精制矿物基础油或合成基础油加多种添加剂调和制成的汽油机油。用于点燃式、以水或空气为循环冷却介质的二冲程发动机。这种油用于2冲程发动机，如摩托车和小型园艺设备。

这是描述机油流动性的主要指标。粘度太高会增加发动机的阻力和燃油消耗，而粘度太低则可能无法形成有效的润滑膜，影响发动机的保护。粘度分级是由美国汽车工程师协会（SAE）制定的，例如，SAE 5W-30中的5W表示冬季（W代表Winter）时的粘度等级，30表示热运行时的粘度等级。

机油按照粘度的划分可以分为不同的等级，其中最常见的划分是采用国际汽车工程学会（Society of Automotive Engineers，简称SAE）粘度等级标准。

SAE粘度等级由数字和字母组成，例如10W-30或5W-40。其中，字母"W"表示冷启动时机油的流动性能，而数字表示机油在高温下的粘度。在SAE粘度等级中，较低的数字表示机油在低温下的流动性能更好，能够在寒冷环境下迅速润滑发动机。而较高的数字表示机油在高温下的粘度较大，能够在高温条件下保持稳定的润滑性能。例如，5W-40的机油适用于寒冷的起动条件，而在高温下仍能提供足够的润滑保护。相比之下，10W-30的机油适用于温暖的起动条件，并且在高温下也能提供良好的润滑性能。机油的粘度是表征机油性质的一个重要物理量，为什么在寒冷的冬天，开动机器之前，都要预热一阵，才能正式启动

机器运转。 这就是温度低，机油粘度太大，阻凝大的原因。不同SAE粘度等级的不同运动粘度表现：

为了适应不同温度条件下的发动机工作，多级别粘度分类结合了两个数字，例如： SAE 5W-30：适用于寒冷启动和广泛温度范围内使用的机油。数字5W表示冷启动时机油的流动性，数字30表示高温下机油的粘度范围。粘度指数（Viscosity Index，简称VI）是用于衡量机油在不同温度下粘度变化的能力。较高的粘度指数表示机油的粘度在温度变化时变化较小，具有较好的温度稳定性。 多级可以适应不同季节甚至全年所有季节使用。在多级别中，以 10 W/40 为例，10 W 是指低温下机油的流动性，W 前的数字越小，低温流动性越好，低温冷启动越容易；40 是指高温时的流动性。数字越大，高温时润滑油的粘度越大，对高温下工作的发动机的保护越好。

机油在高温下工作，可能会受到氧的影响，形成氧化产物，导致油品性能下降。因此，良好的抗氧化性能是机油的重要指标。机油中有水会促进油泥的形成，加速机油的变质，同时还会减弱添加剂的抗氧化性能和分散性能，促进泡沫的形成，造成乳化而破坏油膜。

这是机油保持发动机清洁，防止沉积物形成的能力。优质的机油可以防止积碳，胶质和油泥等污物在发动机内部积累。清洁分散性好的机油能将已凝聚在油道中、机件表面上的沉淀物清洗下来,并使其悬浮在机油中,在机油循环过程中通过滤清器将其滤掉。目前在用机油中有的加入清洁分散性添加剂（该添加剂的作用是使机油在使用中生成的氧化物和炭质微粒等溶解并悬浮于机油中），当清洁分散性添加剂在机油使用中起作用时，机油的颜色也逐渐变黑。

良好的抗磨损性能可以防止发动机的金属部件在高速运行时直接接触，减少磨损。抗磨损性能:发动机机油的抗磨损性能与油品的粘度、清净分散性、抗腐蚀性有关,也与发动机的工作条件有关。通过测定发动机油的金属元素含量变化,可以监测发动机、离合器、变速器等不同部件的磨损情况,同时也从另一个侧面反映出机油的抗磨损性能。

在低温条件下，机油的流动性需要足够好，以便在冷启动时迅速润滑发动机的各个部位。SAE后边的标号标明机油的黏度值，比如：SAE5W-40，其中“W”代表WINTER冬天，“W”前面的数字代表低温情况下的流动黏性，这个数值越小说明机油的低温流动性越好，当车辆冷启动时对发动机的保护能力越好。采用PAO、Ⅲ类基础油及酯类油这样的组合，使发动机油具有优异的低温流动性、低的挥发性，对功能添加剂的兼容性和复配效果也非常好。目前PMA黏度指数改进剂主要用在对低温流动性要求较高、要求有较高的粘度指数及对剪力稳定性要求较高的自动传动液、多级齿轮油、液压油及多级发动机机油中。

在高温条件下，机油需要保持稳定，不能分解或者变质。热稳定性表示在无氧的附加影响情况下机油的抗热承受能力。加有机油稳定剂的机油具有极佳的热稳定性,能消除油泥并防止产生,发动机动力性能提高,运转平稳,噪声明显降低。改善机油性能加入添加剂增加热稳定性,能有助于减少缸套拉伤。

机油的抗乳化性，又称破乳化时间，机油需要有良好的抗乳化性，防止由于水分的混入而影响其润滑性能。润滑油的抗乳化性能一方面可能会受加入添加剂的影响，改变油水界面张力，从而影响抗乳化性能。用于腐蚀和潮湿环境的机油要求添加抗腐蚀性的添加剂和添加防锈、抗乳化性的添加剂。

以上这些是评价机油性能的主要指标，但也有其他的指标，比如抗腐蚀性，抗泡沫性等。这些指标可以通过各种实验室测试来确定。

机油的主要组成部分包括基础油和添加剂。

基础油的理化性能是决定油品基本性能的关键指标，基础油通常占机油总体积的70-85%。基础油可以是矿物油，半合成油，或者全合成油。矿物油是从石油中精炼得来的，而合成油则是通过化学反应制造的。合成油通常具有更好的高温稳定性和低温流动性。以基础油而言，随着质量等级的提高，对基础油的要求随之提高，相较于传统Ⅰ类、Ⅱ类基础油，Ⅲ类、IV基础油因具有良好的理化性能，在制备发动机油成品中逐渐成为基础油的首选，煤制基础油(CTL)作为高于Ⅲ类基础油，其性能接近PAO基础油，在未来市场需求会越来越大。

添加剂是用来改善基础油性能的物质，它们可以提供抗磨损，抗氧化，清洁分散等多种功能。机油添加剂基本作用机油添加剂其本身是一种汽车运行过程中常见的基础油，在不改变原有的运作形式的基础上在其中添加相应的添加剂的形式，帮助减少汽车行驶中出现的供能摩擦问题发生的概率。添加剂通常占机油总体积的15-30%。一些常见的添加剂包括：

美国石油协会（美国石油学会）通过制定标准来评估和认证机油的质量等级，机油的质量等级通常用API标准进行标识，例如"SN"、"SM"、"SL"等等。其中，字母排序越后，机油的耐用性和质量越好。例如，"SM"比"SL"更高级。常见的API质量等级包括SN、SM、SL、SJ等，2020年5月，API发布了新的机油标准API SP（也称为API SP/GF-6），用于汽油发动机油。该标准取代了之前的API SN/GF-5 Plus标准，被认为是全球质量级别最高的汽油机油规格。

ACEA制定了适用于欧洲市场的机油质量等级标准。常见的ACEA质量等级包括A3/B3、A3/B4、C2、C3等，A3/B3是一种高性能机油等级，适用于多数汽油和柴油发动机。A3/B3等级机油具有良好的润滑性能、清净性能和抗磨损能力，适用于高速公路行驶和重载工况。A3/B4类似于A3/B3，A3/B4等级机油也适用于多数汽油和柴油发动机，但其性能更高。A3/B4机油具有更好的高温抗氧化性能和更强的磨损保护能力，适用于高温和高负荷条件下的发动机工作。C2这是一种低灰分机油等级，适用于配备颗粒捕捉系统（例如柴油颗粒过滤器）的汽油和柴油发动机。C2机油具有较低的灰分和硫灰含量，可减少颗粒捕捉系统的堵塞和污染，保持其有效性。C3类似于C2，C3等级机油也是低灰分机油，适用于配备颗粒捕捉系统的汽油和柴油发动机。C3机油在低灰分的同时还具有较好的高温抗氧化性能和清净性能，以保护发动机并延长颗粒捕捉系统的寿命。不同等级适用于不同类型的发动机和使用条件。欧洲汽车制造商协会(ACEA)于2021年4月30日发布了最新的ACEA欧洲汽油车和轻型柴油车发动机油规格。

国际润滑油标准化联盟（ILSAC）制定了适用于北美市场的机油质量等级标准，ILSAC标准主要适用于汽油发动机，并与美国石油协会（API）标准相互关联，常见的ILSAC质量等级包括GF-6、GF-5、GF-4等。GF-6是ILSAC最新的机油质量等级，相较于GF-5有一些改进和提升。GF-6标准采用了更严格的测试要求，包括发动机清净性能、摩擦性能和燃油经济性等方面的改进。GF-6机油提供更高级别的发动机保护，能够减少摩擦和磨损，并提供更好的燃油经济性。GF-6规格引入了新开发的程序VI E/VI F台架试验来评价汽油机油的燃油经济性。 ILSAC颁布的节能发动机油规格已发展到ILSAC GF-6,GF-6分为GF-6A和GF-6B两个子规格，其中GF-6B只针对黏度更低的汽油机油，如SAE0W-16。

JASO制定了适用于摩托车发动机的机油质量等级标准。常见的JASO质量等级包括MA、MB、MA2等，ASO MA是针对湿式离合器摩托车发动机设计的机油质量等级。这个等级的机油具有良好的摩擦性能，能够减少离合器滑移现象，确保顺畅的离合器操作。JASO MB是适用于非湿式离合器摩托车发动机设计的机油质量等级。与JASO MA相比，JASO MB的机油在摩擦性能方面要求更低，以避免对非湿式离合器的不良影响。JASO MA2是对湿式离合器摩托车发动机的更高要求机油质量等级。相较于JASO MA，JASO MA2的机油在清净性能、摩擦性能和抗磨损能力方面有进一步提升，以满足高性能摩托车的需求。

机油在很多领域中都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：

机油更换是发动机保养的重要环节之一，它有助于确保发动机的正常运行和延长其使用寿命。以下是关于机油更换和发动机保养的一些重要信息：

机油更换的周期通常由汽车制造商或机油生产商提供的建议来确定。一般来说，建议在行驶一定里程数或特定时间后进行机油更换，例如每5000到10000公里或每6个月至一年。然而，实际的更换周期可能因车辆使用情况、行驶环境和机油类型等因素而有所不同。

选择适合车辆的合适机油是非常重要的。确保使用符合汽车制造商规定的机油质量和规格的产品，以确保最佳的发动机保护效果。机油规格可以在车辆的用户手册或发动机舱内的标识上找到。

机油滤清器在发动机中起到过滤杂质和污染物的作用。在进行机油更换时，建议同时更换机油滤清器，以确保机油系统的正常运行和保持机油的清洁度。

在进行机油更换时，要遵循正确的更换程序。首先，确保车辆停在平坦的地面上，发动机冷却至适当温度。然后，使用适当的工具，打开机油底壳，排出旧机油。同时，拆下旧的机油滤清器并安装新的滤清器。最后，加入适量的新机油到指定的标记线。

除了定期更换机油，还应定期检查机油的水平。使用车辆制造商建议的检查方法，例如使用油尺检查机油水平，并确保机油水平位于正常范围内。