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润滑油的劣化是指在使用过程中，由于外来杂质污染及润滑油自身所发生的物理、化学变化，从而使润滑油原有性质发生变化的过程。内燃机润滑油的劣化比之车辆齿轮油和其它润滑油更快，其它润滑油理化指标的变化规律，大部分与内燃机润滑油相同或相近。
内燃机润滑油之所以劣化速度较快与工作条件有关。在内燃机工作时，摩擦零件磨损产生磨屑、燃烧室未完全燃烧的重质燃料、炭粒、外界环境中的尘埃渗入、水蒸汽凝结等造成杂质污染；另一方面,活塞、气缸壁等润滑部位的薄层机油工作于高温重负荷条件下，润滑油中的烃类及添加剂都将发生深度的物理、化学变化，在低温条件下又会产生大量的低温油泥，结果使油劣化。
通过对在用油进行成分分析，油中形成的劣化物主要有：不能溶于正戊烷和石油醚类溶剂，但能溶于苯或甲苯的树脂状物质，不能溶于上述两种溶剂的燃料碳和高度裂化物质；磨损及腐蚀产物；来自外界的污染杂质；未燃的燃料和水分。随着机油使用时间的增长，上述劣化物不断增多，而添加剂则是逐渐消耗直至耗尽。
在用油劣化后,其质量指标发生变化,主要表现在以下几方面：
粘度：在用油因热氧化生成的高分子树脂状物质的增多和轻馏分蒸发，使油的粘度变大；,油于水汽的凝结及渗入燃料的稀释使油的粘度变小。
闪点：轻馏分蒸发损失将使机油闪点升高，燃料稀释又会使闪点降低。
中和值：因机油氧化有机酸增加，燃料燃烧产物的渗入将使油中的无机酸增加，导致油中酸值升高。有时油中的添加剂不同其变化规律也不尽相同。如有的金属盐添加剂能与氢氧化钾起化学反应，新机油的酸值就超过0.5；而使用高碱性金属盐添加剂的机油则有一定的储备碱值。所以，在用油的酸值宜根据油中添加剂及酸值的变化来规定最高限值，或规定在用油的最低碱值而不控制酸值。无论汽油机油或柴油机油，都不容许出现强腐蚀性的水溶性酸，即油的pH值不能小于5。
水分：水蒸汽凝结使油中水分增加，冷却系渗漏及外界水分的渗入也将使油中水分增加。
不溶物：随着油中氧化生成的树脂状物质和外来污染杂质等劣化物的增加，油中不溶于正戊烷和甲苯的物质将逐渐增加。
铁含量：随着机油使用时间的增长，铁含量将逐渐增加，内燃机的异常磨损将使铁含量增加很快。
根据上述指标的变化情况，可以评定在用油的劣化程度，从而决定是否换油。其它润滑油的指标变化规律与内燃机油大致相仿，且由于不存在燃料稀释问题，所以不考虑闪点的变化。在用油的上述指标超过一定限度时，即不能继续使用。
为了正确确定发动机油的报废标准，国内外都进行了大量研究，各国的报废指标不尽相，,但归纳起来，主要是外观、粘度、酸值增长、水分、闪点、不溶物及斑点试验等。
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