機油基本兩大分類『礦物油』、『合成機油』
礦物油是什麼？
礦物油是成本最低的基礎油，因為其生產過程與成本遠較合成油為簡單和低廉。基礎油的提煉過程分為溶劑法與氫化法兩大派，溶劑法的技術與成本較為簡單便宜，但是，所產出的基礎油仍含有大量雜質，只能產出API Group I的初級礦物油。而氫化裂解生產出的礦物基礎油，其品質可達到API Group II或III。除了潤滑性能較優、雜質較少之外，黏度指數亦較高，代表其黏度隨溫度變化的程度小於溶劑法與氫化法生產的礦物油。由於氫裂礦物油與溶劑法礦物油有很大的物理性質與潤滑性能的差距，且其分子結構已經在製程中被改造過，因此某些潤滑油品牌認為也可以將氫裂製成的礦物油稱為合成油。而目前國際上並無相關規範。
合成機油是什麼？
市面上銷售的合成機油，主要以合成法或氫裂法製成的礦物油作為主要基礎油，然而合成法製成與氫裂法製成，仍然有很大的不同。首先以合成法製成的合成油，是以合成烴(Synthetic Hydro Carbon, SHC)為最大類，合成法製成的優點就是，異質化物(雜質)幾乎不存在，碳鍵飽和率達到近乎完美，分子量的分佈也非常集中，揮發率較低且穩定。合成法或氫裂法製成的礦物油兩種合成油的比較，氫裂礦物油的碳鍊形狀混亂，使其分子間阻力較大，因此在同黏度的情形下，合成烴潤滑油的阻力明顯低於氫裂礦物油，相對地礦物油的抗壓性卻又高於合成烴，因為礦物油分子較不易被剪應力所擠開。
用於機油上最普遍的合成烴是聚α-烯烴(Polyalphaolefin, 簡稱PAO)，PAO具有很好的低溫性能，因此需要低溫起動或寒帶工作的設備、汽車用潤滑油偏好採用以PAO作為基礎油的潤滑油脂。PAO一般可在130~150°C的溫度持續工作數百小時至數千小時；不過 PAO主要有個致命的缺點就是PAO基礎油與許多潤滑添加劑難以溶解，因此絕大多數標榜PAO的潤滑油(例如引擎機油)都添加了有機酯油或礦物油來幫助溶解添加劑。有機酯對於潤滑添加劑都有良好的溶解力，因此現代很多PAO合成機油均添加了5~20%的有機酯(ESTER)。
『基礎油簡易區分』
礦物油 : 礦物基礎油+潤滑添加劑
半合成機油 : 合成基礎油+礦物基礎油+潤滑添加劑
全合成機油 : 合成基礎油+潤滑添加劑
標明全合成的油，需100%都為全合成油，半合成油通常是礦物油與PAO或加氫裂解油混合製成。
『API將基礎油分為五大類』
American Petroleum Institute(美國石油協會)簡稱API，
為了區分各不同基礎油合成，所制定的Group I~V等級。
Group I是傳統溶劑精煉出來的礦物基礎油。
Group II是氫裂解製程所煉出來礦物基礎油。
Group III則是氫裂解過程與臘油異構化製程所煉出來的合成基礎油。
Group IV是PAO合成基礎油。
Group V是其他不包含在Group I∼IV的合成基礎油。
最常見的V類基礎油為酯類機油，以下詳細介紹：
酯類機油是什麼？
酯類機油中的「酯類ESTER」是一種添加劑，而「酯類機油」就是基礎油+10%以上含量的酯類ESTER的全合成機油，若酯類含量低於10%，只能稱為「酯類添加物機油」，由於酯類機油的缺點是耐熱性極差、易與水份結合，因而導致防腐蝕性及防鏽性比較差，所以不可能會有全酯類基礎油的出現。
酯類機油有著非常高的低溫流動性、溶解性、穩定性，油膜厚度也高於一般的油，能夠讓引擎內部能夠受到充分的保護，並且減少齒輪及軸承的損耗，之所以在基礎油中添加酯類添加劑就是為了將性能及穩定度大幅提升。
酯類機油種類
酯類機油有三種：
- 單酯
- 雙酯
- 多元酯
單酯類機油介紹：
單酯是什麼？單酯是一元醇和一元脂肪酸的酯，就是由天然油酯衍生的直鏈脂肪酸和直鏈脂肪醇或支鏈脂肪醇得到的酯。
單酯優點：價格較便宜、粘度指數高、生物降解性高等優點
單酯缺點：低溫流動性差，所以單獨作為基礎油使用並不多見
大多用作金屬加工油的潤滑性能改進劑。但支鏈脂肪酸單酯的低溫流動性有很大改進。
雙酯類機油介紹：
雙酯類機油又是什麼？雙酯的酯含意是指一元醇和二元脂肪酸。通常來說是癸二酸或己二酸和c～c，的支鏈伯醇酯。
雙酯優點：黏度指數高（VI130～150）、黏度低、價格也較便宜（一般00cc 運動黏度為2.3mm/s一5.4mm/s，這種機油的傾點通常平均60c以下。其熱氧化安定性（thermal oxidation stability）和聚-α烯烴（PAO）一樣唷！）
多元酯類機油介紹 :
【多元醇酯】的另一個稱呼是【新戊基多元醇酯】，他是一種由具有新戊基的多元醇，例如季戊四醇／三羥甲基丙烷等等，與一元脂肪酸酯化而形成。新戊基多元醇的B位碳沒有包含氫，所以酯的熱氧化安定性比較好。
合成油與酯類油優缺點介紹
PAO合成油優點整理：
- 高黏度指數，一般均大於135—可以確保油品高溫的強韌油膜和低溫的快速流動潤滑。
- 優異的低溫流動性—確保低溫啟動時良好的流動性。
- 流動點極低—低溫時滑油不會稠化或形成固態。
- 氧化和高溫穩定性極為良好—確保高溫時設備順暢運轉，不會因油品劣化而導致當機。
- 高溫揮發性低，蒸發損失低微—不因高溫而使油耗上升。
- 優異的水解穩定性—品質不受水氣影響而造成組成分解改變。
- 和礦油相容，可適用於設計使用礦油的系統—可以和礦物性油品混合。
- 一般的油封材料相容性良好—不會破壞油封，造成漏油。
- 優良的剪力穩定性—使用中油品的黏度較不會變稀。
PAO合成油缺點:
與眾多潤滑添加劑無法溶合，導致無法補強其他效用。
酯類油優點整理：
- 低溫流動點低，低溫流動性良好，冷車引擎保護性極佳，VI值高。
- 生成的酸性物質量最少。
- 低摩擦性能，抗磨性能佳，齒輪及軸承磨耗最少。
- 高溫下不易形成膠質漆與結碳。
- 產品劣化時不易形成積垢或油泥。
- 氧化穩定度極佳，不易變質。
- 低發揮性能，有較佳的高溫穩定性。
- 添加劑溶解性極佳。
- 有高油膜強度、高熱氧化穩定性、高剪力穩定性。
酯類油缺點：
容易與水份結合，導致防鏽、防腐蝕性較差。
縱使全合成機油的基礎油，大部分都是使用PAO、酯類、合成烴等成分混合而成，然而還有更高階的酯類機油，在基礎油內酯類的比例更高，那麼酯類跟PAO油品的差別主要在分子成份上，酯類的分子中存在賦有極佳的氧，目前最高階的油品，都會特別強調含有酯類成分，如果是最追求引擎潤滑效果，以求壓榨出最大動力的車主，就可以考慮酯類機油。
