기관 17 > 윤활유의 분류
1. 윤활유의 분류 개요
자동차에 사용하는 오일에는 윤활을 위한 윤활유와 동작을 위한 동작유가 있다. 윤활유에는 기관오일, 수동변속기 오일, 차동기 오일과 그리스(grease) 등이 있으며, 동작유에는 자동변속기 오일, 브레이크 및 클러치 오일, 동력 조향장치 오일 등이다.
1) 일반 상식 : 원유 1배럴은 158.98 리터이며, 원유 1배럴당 추출량은 -LPG 6.3 리터(4%). -휘발유 19.1 리터(12%), -경유 47.7 리터(30%), -등유, 항공유 19.1 리터(12%), -B-C유 36.5 리터(23%), -아스팔트 7.9 리터(5%), -납사등 22.3 리터(14%), 계 158.9리터(100%)이다,
2) 제조법은 석유계 윤활유의 주원료는 원유의 상압증류 잔유(殘油)이다. 대부분의 윤활유는 이 잔유를 감압증류하여 얻는 끓는점 300℃ 이상의 기름을 정제해서 기유로 하고 있다. 나프텐기원유(基原油)가 원료인 경우의 정제방법은 일반적으로 황산세정(黃酸洗淨)이나 백토처리(또는 수소화처리)이다. 이렇게 하면 황·질소·산소화합물·여러고리방향족·수지분·아스팔트질(이 물질들은 열안정성과 산화안정성을 저하시킨다)이 제거된다. 파라핀기원유가 원유인 경우에는 용제추출·용제탈왁스·수소화처리(또는 백토처리)로 정제하여 앞서 한 열안정성과 산화안정성을 저하시키는 물질 및 왁스분(유동점을 높게, 점성지수를 작게 한다)을 제거한다. 파라핀기원유로부터 제조되는 윤활유는 고점성지수의 기유이며, 이것으로부터 고급윤활유(엔진오일·터빈유 등이 대표적인 것이다. 이와는 달리 감마유 즉, 기계유는 중급윤활유로 분류된다)가 제조된다. 고점성도(물엿보다 점조)윤활유는 감압증류 잔유를 정제(溶劑추출에 의해 아스팔트·중금속화합물을 제거)한 것이 기유가 된다.
2. SAE 분류
윤활유는 옛날부터 미국 자동차기술 협회(S. A. E., Society of Automotive engineers)에서 제정하여 사용하고 있는 SAE 분류와 미국 석유 협회(A. P. I., American Petroleum Institute)가 제정한 서비스 분류가 있다. SAE 분류는 윤활유의 점도에 따라서 구분한 것으로 SAE 번호가 클수록 점도가 높다. W 기호는 겨울철용 윤활유로서 18℃ (0℉)에서 점도가 측정되었음을 나타내며, W가 없는 것은 100℃(210℉)에서 측정한 것임을 표시한다.
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SAE번호 |
용 도 |
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5W. 10W. 20W 30. 40. 50 |
일반 크랭크케이스 유로서 사용하며 5W, 10W, 20W, 20은 겨울용, 40, 50은 여름 및 고 부하용으로 사용한다. |
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75W. 80W. 90W 140W. 250W |
기어 유로 사용한다. |
근래에는 사용온도 범위가 넓은 5w～20, 10w～20, 10w～30, 20w～40 등으로 표시한 것을 사용한다. 이것은 저온에서 기관이 쉽게 기동될 수 있도록 점도가 낮을 뿐만 아니라 고온에서도 윤활유의 기능을 할 수 있도록 조성된 것임을 뜻하는데 이것을 다급 기관오일(multi-grade oil)이라 한다.
3. API 서비스 분류
미국 석유협회(API, American Petroleum Institute)가 기관오일의 성능과 용도에 따라 분류한 것이다. 오토기관용은 S(service), 디젤기관용은 상용(商用)의 뜻으로 C(commercial)로 표시한다.
오토기관의 API 서비스 분류(API 1509)
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분 류 |
적 용 | |
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오 토 기 관 |
SA |
첨가제가 없는 순광유이며, 경 부하에서 오일온도가 그다지 높지 않을 때 오토기관과 디젤기관에 사용하였다. 현재의 자동차용기관에는 적합하지 않다. |
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SB |
최저 수준의 첨가제를 넣으며 경 부하에서 운전하는 기관에 사용한다. 1930년대부터 사용하는 오일로서 실린더 벽의 긁힘 방지. 오일의 산화안정성 및 베어링의 부식방지가 필요한 기관에 사용한다. | |
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SC |
첨가제를 넣은 오일로서 1964년～1967년까지 자동차제작회사가 보증하여 사용하였다. 고온 퇴적물과 저온 침전물 발생방지, 마모, 녹, 부식방지 성능을 가지고 있다. | |
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SD |
첨가제를 넣은 오일로서 1968년～1971년까지 자동차제작회사가 보증하여 사용하였다. SC급보다 더욱 고 성능을 요구하는 기관에 사용하였으며 고온퇴적물 발생방지, 기관의 마모, 녹, 부식방지 성능을 가지고 있다. | |
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SE |
SD급보다 더욱 고성능을 요구하는 기관에 사용하는 것으로 1972년～1979년까지 생산한 승용차 기관에 사용하였다. 오일의 산화방지, 고온퇴적물발생방지, 기관의 마모, 녹, 부식을 방지하는 성능을 향상시킨 것이다. | |
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SF |
첨가제를 넣은 오일로서 1980년～1988년까지 생산한 승용차 기관에 사용하였다. 고온에서의 산화안정성, 기관의 내마모성, 청정성능을 SE보다 향상시킨 오일이다. | |
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SG |
첨가제를 넣은 오일로서 1989년 이후에 자동차 제작회사가 지정하거나 보장하는 승용차와 경 트럭용 기관에 사용하였다. 고온 퇴적물, 저온침전물 생성억제, 산화안정성, 기관의 마모, 녹, 부식방지 성능이 향상되었다. | |
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SH |
1994년 이후의 승용차, 밴, 경하중 트럭용 기관에 사용하였다. SG오일의 성능에 오일의 증발성, 전단 안정성, 기포 방지성능을 향상시킨 것이다. | |
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SJ |
1997년 이후의 승용차, 스포츠카, 밴, 경 하중트럭용 기관에 사용하고 있다. SH오일의 성능에 연비저감 성능을 추가한 오일이다. | |
기관오일의 사용은 그 점도와 성능, 용도가 상호 연관하고 있음으로 오일을 선택할 때는 SAE 점도 분류와 API 서비스 분류를 같이 고려하여 사용하는 것이 좋다.
디젤기관 오일의 API서비스 분류
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분 류 |
적 용 | |
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디 젤 기 관 |
CA |
양질의 연료를 사용하고 경 부하에서 운전하는 기관에 사용하였다. 베어링의 부식, 고온퇴적물 생성 억제성능이 있다. 경 부하 오토기관에도 사용하였다. |
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CB |
유황분이 많은 저질연료를 사용하며, 중 부하에서 운전하는 기관에 사용하였다. 고온퇴적물, 저온침전물의 발생을 억제하고, 기관의 녹, 부식방지성능이 CA보다 향상시킨 것이다. | |
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CC |
과급기가 있고, 저속과 중 부하에서 운전하는 기관에 사용하였다. CB 급보다 고온, 저온 퇴적물 발생방지, 기관의 녹, 부식방지 성능을 향상시킨 것이다. | |
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CD |
과급기가 있으며, 고 회전, 고 출력을 내는 기관에 사용하였다. CC 급보다 고온, 저온 퇴적물 발생방지. 기관의 녹, 부식방지 성능을 향상시킨 것이다. | |
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CE |
1983년 이후에 생산되어 저속, 고 하중, 고속, 고 부하에서 운전하는 기관에 사용하였다. CD급보다 분산성, 오일소비량감소, 기관의 마모방지 성능을 향상시킨 것이다. CA～CD급 기관에도 사용할 수 있다. | |
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CF |
유황분 함유량이 많은 연료를 사용하고 고속, 고 하중 운전을 하는 디젤기관에 사용한다. | |
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CG-4 |
유황분을 0.05% 이하로 포함한 연료를 사용하며 고성능 배출가스 대책이 필요한 기관에 사용한다. | |
기어오일의 API서비스 분류
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분 류 |
적 용 | |
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기 어 오 일 |
GL-1 |
저 하중, 저속으로 운전하는 평기어, 웜기어, 수동변속기에 사용한다. |
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GL-2 |
GL-1보다 큰 하중, 속도와 온도에서 운전하는 스파이럴 베벨기어, 평기어, 웜기어에 사용한다. | |
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GL-3 |
중 정도의 하중이나 속도에서 운전하는 자동차용 스파이럴 베벨기어 평기어, 웜기어, 수동변속기에 사용한다. | |
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GL-4 |
고속, 저 토크 또는 저속 고 토크로 운전하는 자동차용 하이포이드기어, 기타 자동차용 기어에 사용한다. | |
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GL-5 |
고속 충격하중, 고속 저 토크, 저속 고 토크로 운전하는 자동차의 하이포이드 기어에 사용한다. | |
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GL-6 |
고속, 고 토크로 운전하는 자동차 특히 옵셋이 큰 하이포이드 기어에 사용한다. | |
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주: 차동제한 장치(LSD)를 사용하는 차동기는 별도의 오일을 사용하여야 한다. GL = Gear Lubricant | ||