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엔진오일

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목차

1. 개요

엔진오일은 내연기관의 윤활유로, 엔진 부품 간의 마찰을 줄여 운동 에너지 손실과 마모를 방지하는 역할을 한다. 1866년 석유 기반 윤활유가 개발된 이후, 다양한 종류의 오일이 등장했으며, 현재는 광유, 부분 합성유, 화학 합성유, 식물성 오일 등 베이스 오일의 종류와 첨가제에 따라 여러 종류로 분류된다. 엔진의 형식에 따라 4행정 가솔린 엔진용, 2행정 가솔린 엔진용, 디젤 엔진용으로 구분되며, 점도와 규격에 따른 분류도 존재한다. 엔진오일은 엔진의 성능 유지에 필수적이며, 오일 필터는 엔진오일 내 불순물을 제거하여 엔진을 보호한다. 사용 후 폐기된 엔진오일은 환경 오염의 주범으로, 적절한 폐기가 중요하다.

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엔진오일
개요
명칭
영어engine oil, engine lubricant
다른 영어motor oil
구성 요소
주성분기유
첨가제
기능
주요 기능윤활
냉각
청정
밀봉
방청
세부 기능마찰 감소
마모 방지
부식 방지
오염 물질 제거
엔진 내부 온도 조절
종류
기유 종류광유
합성유
반합성유
점도 등급SAE 점도 등급
첨가제
주요 첨가제점도 지수 향상제
세정제
분산제
산화 방지제
내마모제
마찰 조절제
부식 방지제
소포제
유동점 강하제
사용
주요 사용처내연 기관
추가 정보
참고 문헌엔진 오일은 무엇으로 구성되어 있나?
참고 도서0-89573-177-0

2. 역사

1866년 9월 6일, 미국의 존 엘리스는 연속 정유 회사를 설립했다. 원유의 치유 능력을 연구하던 엘리스는 실제 약효가 없다는 것을 알고 실망했지만, 윤활 특성에 매료되었다. 그는 결국 의료 활동을 포기하고 당시 비효율적인 석유, 동물성 및 식물성 지방 혼합물을 사용하던 증기 기관을 위한 전 석유, 고점도 윤활유 개발에 전념했다. 그는 고온에서 효과적으로 작동하는 오일을 개발하면서 획기적인 발전을 이루었는데, 이는 밸브 고착 및 실린더 부식 문제를 줄이는 것을 의미했다.

3. 역할

엔진오일은 내연기관에서 사용되는 윤활유로, 엔진 내부 부품 간의 마찰을 줄여 운동 에너지 손실과 부품 마모를 방지한다. 적절한 윤활은 연료 소비를 줄이고 엔진 수명을 연장시킨다.[4]

윤활유는 움직이는 부품 표면 사이에 분리막을 형성하여 마찰열과 마모를 감소시킨다. 엔진오일은 열전도를 통해 열을 전달하며, 순환식 오일 펌프를 사용하는 엔진에서는 오일팬, 오일 쿨러, 크랭크케이스 환기장치(PCV) 시스템을 통해 열이 배출된다. 전손식 윤활 방식은 소형 엔진에서 사용되는 설계 옵션이다.

깔때기를 사용하여 엔진오일을 보충하는 모습


휘발유 엔진에서 상부 피스톤 링은 엔진오일을 160°C, 디젤 엔진에서는 315°C 이상의 온도에 노출시킬 수 있다. 점도지수가 높은 엔진오일은 고온에서 점도 저하가 덜하다.[5]

엔진오일은 금속 부품을 코팅하여 산화를 억제하고, 녹이나 부식을 방지한다. 부식 방지제, 세정제, 분산제 등이 첨가되어 오일 슬러지 축적을 최소화하고 엔진을 청결하게 유지한다. 연소 과정에서 발생하는 그을음은 오일에 포집되어 사용 후 오일을 검게 만든다.

금속 부품 마찰로 인해 발생하는 미세 금속 입자는 오일 필터를 통해 제거된다. 오일 펌프는 오일을 엔진 전체에 공급하며, 오일 필터는 '전량 흐름식' 또는 '바이패스식'일 수 있다.

차량 엔진 크랭크케이스에서 엔진오일은 크랭크축 저널 베어링, 커넥팅로드 사이의 표면을 윤활하고 오일팬에 모인다. 현대식 차량 엔진에서는 오일 펌프가 오일팬에서 오일을 흡입하여 오일 필터를 거쳐 오일 갤러리로 보내고, 여기서 메인 베어링과 캠축 베어링을 윤활한다. 오일은 크랭크축 내부 통로를 통해 로드 베어링과 커넥팅로드를 윤활하고, 실린더의 피스톤 링과 내부 표면 사이의 접촉면을 윤활하여 밀봉 역할을 한다. 이후 오일은 오일팬으로 다시 떨어진다.[6][7]

엔진오일은 냉각제 역할도 하며, 일부 엔진에서는 노즐을 통해 피스톤에 분사되어 냉각시킨다. 오일 온도를 알리기 위해 일부 엔진에는 오일 온도계가 장착되어 있다.

엔진오일 없이 내연기관을 계속 작동하면 엔진이 손상될 수 있으며, 심한 경우 "엔진 시즈"가 발생하여 작동이 멈출 수 있다.[8][9]

3. 1. 윤활

엔진오일은 내연기관에서 사용되는 윤활유로, 엔진 내부 부품 간의 마찰을 줄여 운동 에너지 손실과 부품 마모를 방지한다. 적절한 윤활은 연료 소비를 줄이고 엔진 수명을 연장시킨다.[4]

윤활유는 움직이는 부품 표면 사이에 분리막을 형성하여 마찰열과 마모를 감소시킨다. 엔진오일은 열전도를 통해 열을 전달하며, 순환식 오일 펌프를 사용하는 엔진에서는 오일팬, 오일 쿨러, 크랭크케이스 환기장치(PCV) 시스템을 통해 열이 배출된다. 전손식 윤활 방식은 소형 엔진에서 사용되는 설계 옵션이다.

휘발유 엔진에서 상부 피스톤 링은 엔진오일을 160°C, 디젤 엔진에서는 315°C 이상의 온도에 노출시킬 수 있다. 점도지수가 높은 엔진오일은 고온에서 점도 저하가 덜하다.[5]

엔진오일은 금속 부품을 코팅하여 산화를 억제하고, 녹이나 부식을 방지한다. 부식 방지제, 세정제, 분산제 등이 첨가되어 오일 슬러지 축적을 최소화하고 엔진을 청결하게 유지한다. 연소 과정에서 발생하는 그을음은 오일에 포집되어 사용 후 오일을 검게 만든다.

금속 부품 마찰로 인해 발생하는 미세 금속 입자는 오일 필터를 통해 제거된다. 오일 펌프는 오일을 엔진 전체에 공급하며, 오일 필터는 '전량 흐름식' 또는 '바이패스식'일 수 있다.

차량 엔진 크랭크케이스에서 엔진오일은 크랭크축 저널 베어링, 커넥팅로드 사이의 표면을 윤활하고 오일팬에 모인다. 현대식 차량 엔진에서는 오일 펌프가 오일팬에서 오일을 흡입하여 오일 필터를 거쳐 오일 갤러리로 보내고, 여기서 메인 베어링과 캠축 베어링을 윤활한다. 오일은 크랭크축 내부 통로를 통해 로드 베어링과 커넥팅로드를 윤활하고, 실린더의 피스톤 링과 내부 표면 사이의 접촉면을 윤활하여 밀봉 역할을 한다. 이후 오일은 오일팬으로 다시 떨어진다.[6][7]

엔진오일은 냉각제 역할도 하며, 일부 엔진에서는 노즐을 통해 피스톤에 분사되어 냉각시킨다. 오일 온도를 알리기 위해 일부 엔진에는 오일 온도계가 장착되어 있다.

엔진오일 없이 내연기관을 계속 작동하면 엔진이 손상될 수 있으며, 심한 경우 "엔진 시즈"가 발생하여 작동이 멈출 수 있다.[8][9]

왕복 엔진에서는 피스톤, 크랭크 메탈, 캠 등의 마찰로 인한 금속 마모와 발열을 유체 윤활, 탄성 윤활, 경계 윤활 작용을 통해 줄이는 것이 엔진 오일의 역할이다. 회전 엔진에서는 흡기에 소량의 오일을 첨가하여 윤활한다.

3. 2. 냉각

엔진오일은 엔진 내부 부품 간의 마찰을 줄여 발생하는 열을 열전도를 통해 전달하여 냉각 기능을 수행한다.[4] 순환식 오일 펌프를 사용하는 엔진에서는 오일팬의 외부 표면, 오일 쿨러, 크랭크케이스 환기장치(PCV) 시스템을 통해 열이 전달된다.[4]

휘발유 엔진에서 상부 피스톤 링은 엔진오일을 의 온도에, 디젤 엔진에서는 이상의 온도에 노출시킬 수 있다.[5] 점도지수가 높은 엔진오일은 이러한 고온에서 점도가 덜 낮아진다.[5]

엔진오일은 냉각제 역할도 수행하는데, 일부 엔진에서는 오일을 노즐을 통해 크랭크케이스 내부의 피스톤에 분사하여 고온 부품을 냉각시킨다.[6][7] 오일은 열용량을 채워 설계된 온도 범위에 도달해야 엔진을 보호할 수 있으며, 이는 엔진 냉각수보다 시간이 오래 걸린다. 일부 엔진에는 오일 온도계가 장착되어 있다.[6]

공랭식 엔진은 실린더, 헤드, 크랭크케이스에 핀을 설치하여 냉각하지만, 고온이 되는 헤드의 밸브 가이드와 플러그 주변에는 많은 양의 오일을 공급하여 냉각한다. 고부하 공랭식 엔진에는 오일 쿨러를 장착하는 경우가 많다. 고출력 엔진에서는 피스톤 뒤쪽에 오일을 분사하여 냉각하기도 한다.[6]

유냉식 엔진은 오일을 헤드에 적극적으로 공급하여 방열을 강화한 엔진이다. 스즈키(Suzuki)는 과거 SACS(Suzuki Advanced Cooling System)라는 유냉식 엔진을 판매했으며, 현재는 혼다(Honda)의 CB1100이 유냉식을 병용한 엔진을 사용한다.

과급기(터보차저) 장착 엔진의 경우, 터빈 하우징은 고온으로 가열된다. 터빈 샤프트의 지지 및 냉각은 엔진오일에 의존했지만, 최근에는 냉각수도 병용된다. 터보 엔진 장착 차량에는 고속 주행 직후 아이들링 후 엔진을 끄라는 주의사항이 있으며, 아이들링스톱 기능이 없는 경우가 많다.

3. 3. 기밀 유지

엔진오일은 내연기관에서 윤활유로 사용되며, 엔진 내부 부품 간의 마찰을 줄여 운동 에너지 손실과 부품 마모를 방지한다. 적절한 윤활은 연료 소비 감소, 엔진 수명 연장 등의 효과를 가져온다.[4]

윤활유는 움직이는 부품 표면 사이에 분리막을 형성하여 직접적인 접촉을 최소화하고 마찰열과 마모를 줄인다. 엔진오일은 열전도를 통해 열을 전달하며, 순환식 오일 펌프를 사용하는 엔진에서는 오일팬, 오일 쿨러, 크랭크케이스 환기장치(PCV) 등을 통해 열이 배출된다.[4] 점도지수가 높은 엔진오일은 고온에서도 점도가 덜 낮아져 엔진을 보호한다.[5]

엔진오일은 금속 부품을 코팅하여 산화를 억제하고 녹과 부식을 방지하며, 부식 방지제, 세정제, 분산제 등이 첨가되어 엔진을 청결하게 유지하고 오일 슬러지 축적을 최소화한다. 엔진오일은 연소 과정에서 발생하는 그을음을 포집하며, 마찰로 인해 발생하는 금속 입자는 오일 필터를 통해 제거된다.[6][7]

크랭크케이스에서 엔진오일은 크랭크축 저널 베어링, 커넥팅로드, 피스톤 등의 회전 및 미끄러지는 표면을 윤활하고, 오일팬에 모인다. 현대식 차량 엔진에서는 오일 펌프가 오일팬에서 오일을 흡입하여 오일 필터를 통해 오일 갤러리로 보내고, 이곳에서 엔진 각 부품을 윤활한다. 오일은 실린더 헤드의 연소실과 크랭크케이스를 분리하는 피스톤 링과 실린더 벽 사이의 밀봉 역할도 한다.[6][7]

엔진오일은 냉각제 역할도 하며, 일부 엔진에서는 피스톤에 분사되어 고온 부품을 냉각시킨다. 엔진오일은 설계된 온도 범위에 도달해야 엔진을 보호할 수 있으며, 이를 위해 오일 온도계가 장착되기도 한다.

실린더와 피스톤 사이에는 간극이 존재하며, 엔진오일은 이 틈에 들어가 윤활 작용과 함께 기밀성을 유지한다. 엔진오일은 표면에 얇은 액체 막(유막)을 형성하는데, 이 유막이 유지되지 않으면 연소 가스가 누출되어 정상적인 연소가 이루어지지 않고 출력이 저하될 수 있다. 또한, 밸브 기구의 실(seal)에서 오일이 새거나 피스톤 링의 불량으로 인해 연소실로 오일이 유입되면 배기가스에 백연이 발생할 수 있다.

실린더와 피스톤 사이의 간극은 사용함에 따라 점차 증가하므로, 오래된 엔진일수록 기밀 유지가 중요하다. 가공 정밀도가 높은 엔진은 기밀성이 높아 적절한 수준의 기밀 특성이 요구된다.

3. 4. 세정 분산

엔진오일은 연소 과정에서 발생하는 오염물질을 흡수하고 분산시키는 역할을 한다. 엔진 작동 중 연료 연소로 인해 발생하는 산화 화합물과 슬러지는 엔진 고장 및 수명 단축의 원인이 된다.[4] 이러한 오염물질은 엔진 내부에서 발생하여 문제를 일으키는데, 엔진오일은 이를 흡수, 분산시키거나 산성화를 중화하여 엔진을 보호한다.

엔진오일에는 세정제와 분산제가 첨가되어 엔진을 청결하게 유지하고 오일 슬러지 축적을 최소화한다.[5] 오일은 연소 과정에서 발생하는 그을음을 포집하여 내부 표면에 침착되는 것을 방지한다. 사용된 오일이 검게 변하는 것은 이러한 그을음과 오염물질을 흡수했기 때문이다. 하지만 오일 색의 변화가 반드시 오일 열화를 의미하는 것은 아니다. 특히 디젤 엔진에서는 탄화물 발생량이 많아 오일이 빠르게 검게 변하지만, 이는 열화와 직접적인 관련이 없을 수 있다.

에어 필터를 통과하는 미세한 분진(주로 규소 산화물)도 엔진오일에 의해 세정된다. 에어 필터가 걸러내지 못하는 미세 물질을 엔진오일이 흡수하여 분진에 의한 마찰을 줄여준다. 큰 슬러지나 이물질은 오일 필터에 의해 걸러진다.

3. 5. 방청 방식

금속 부품에 오일을 코팅하면 산소에 노출되는 것을 방지하여 고온에서의 산화를 억제하고, 녹이나 부식을 방지한다.[4] 엔진오일에는 부식 방지제가 첨가될 수도 있다. 많은 엔진오일에는 엔진을 청결하게 유지하고 오일 슬러지의 축적을 최소화하기 위해 세정제와 분산제가 첨가된다.[4] 오일은 연소 과정에서 발생하는 그을음을 내부 표면에 침착시키는 대신 스스로 포집할 수 있다.[4]

연료는 연소 과정에서 수분을 생성한다.[8] 또한, 엔진 내외의 온도차에 의한 결로 현상으로 인해 내부에 수분이 발생할 수 있다.[8] 이러한 수분이 엔진 내부 부품에 녹과 부식을 발생시키는 원인이 된다.[8] 또한, 연소가스나 블로바이가스, 또는 엔진오일 자체의 열화 등으로부터 발생하는 화합물도 엔진 내부를 부식시킨다.[8] 녹과 부식은 엔진 수명을 단축시키는 요인 중 하나이며, 이들의 발생을 예방하는 것도 엔진오일의 중요한 기능이다.[8]

짧은 주행거리를 자주 반복하는 용도에서는 오일의 온도가 상승하지 않아, 연소와 함께 발생한 수분이 증발하지 않기 때문에 오일에 수분이 고여 유화될 수 있다.[8] 기본적으로 엔진은 적절한 온도에서 작동하는 것을 전제로 하며, 엔진오일의 온도가 낮으면 점도 상승에 의한 연비 악화, 유화, 부식이 발생하고, 고온에서는 점도 저하 및 변질에 의한 윤활 성능 저하로 인한 엔진 손상이 발생하기 쉽다.[8]

4. 분류

엔진오일은 베이스 오일(기유)의 종류와 비율에 따라 분류되며, 소비자는 화학물질 등 안전 데이터시트(MSDS)를 통해 제품 혼합 내용 및 독성 등의 정보를 얻을 수 있다.

; 광유(미네랄)

석유를 정제하여 얻어지는 광유는 분자량이 엄밀하게 일치하지 않지만, 저렴하게 제조할 수 있어 가장 많이 사용된다.[69] 원유에는 나프텐계와 파라핀계가 있으며, 중동 혼합 원유, 베네즈엘라·호주·미국의 멕시코만·걸프코스트의 나프텐계 원유, 미국 펜실베이니아주 등의 파라핀계 원유가 주로 사용된다.[69] 파라핀계는 직쇄 구조가 많아 점도지수가 높아 넓은 온도 범위에서 점도 변화가 적고, 나프텐계는 고리형 구조가 많아 점도지수는 낮지만 저온 유동성이 뛰어나다.[69] 과거에는 펜실베이니아산 파라핀계 오일이 고품질로 여겨졌으나, 현재는 생산량이 적고 다른 국가 오일을 섞어 파는 경우도 있다.[69]

현재는 정제 및 개질 기술, 첨가제 성능 향상으로 원유 산지만으로 품질을 판단하기 어렵다.[69] 파라핀계 오일이 주로 원료로 사용되며, 감압 증류로 탄소수 20~50인 유분을 추출하고, 용매로 아스팔트 분을 분리(탈력)한다.[69] 필요에 따라 이성화 반응으로 노르말 파라핀과 이소파라핀 비율을 조정하고, 수소 분해로 탄소수가 많은 것을 분해한다.[69] 나프텐계는 벤젠 고리를 개환하여 점도지수를 높이고, 불포화 결합 탄화수소에 수소를 첨가하여 점도를 향상시킨다(수소 첨가).[69]

수소 분해 과정에서 황분은 황화수소, 질소분은 암모니아로 분리 제거된다.[69] 왁스 성분은 용매 등으로 제거하고(탈왁스), 수소화 마무리를 통해 색상과 산화 안정성을 향상시킨다.[69] 이렇게 얻어진 기유에 API 등급 인증 첨가제를 배합하여 API 인증 등급 오일이 완성된다.[69]

고도 수소 분해(하이드로크래킹) 등의 개질을 한 것은 초고점도지수유(VHVI유)·그룹 III 기유라고 불리며, 이를 화학 합성유로 볼 것인지는 제조사마다 명칭이 다르다(합성유, 화학 합성유, 부분 합성유, 광유 등).[69] 그룹 III 기유는 PAO에 필적하거나 능가하는 성능을 가지며 저렴하여 사용이 증가하고 있다.[69] 주요 정유소로는 S-Oil, SK-lubricant 등이 있다.[69]

; 부분 합성유·반합성유(세미신세틱, 파트신세틱, 신세틱 블렌드)

광유나 고도 수소 분해유에 PAO나 에스터(또는 수소 분해유)를 혼합하여 품질을 높인 것이다.[69] 배합률과 기유는 일본에서 규정이 없고 표시 의무도 없어 소비자는 알 수 없다.[69] 최근에는 PAO계 화학 합성유 대신 그룹 III 기유를 사용하는 경우가 많으며, 그룹 III 베이스 오일을 부분 합성유나 반합성유라고 부르기도 한다.[69] 그룹 III를 합성유로 할 경우, 그룹 I/II에 그룹 III를 블렌드한 경우에도 부분 합성유나 반합성유로 할 수 있고, 그룹 III와 PAO 블렌드는 전합성이라고 부르는 경우도 있어 소비자의 판단이 어렵다.[69]

첨가제는 세계적으로 몇몇 회사에서 API 인증 패키지를 제공하며, 이를 VHVI유 기유에 배합하여 API에 신청하면 API 등급이 부여된다.[69] API 인증 제품은 API 도넛 마크를 사용하지만, API 등급에 준거하면서 인증받지 않은 제품은 없다.[69] 현재 엔진오일은 API의 SN 또는 SP 등급이 중심이며, 이러한 등급에 합격하려면 일반적으로 VHVI유가 필요하다.[69]

피셔-트롭슈법으로 일산화탄소와 수소 가스로부터 합성된 기유는 원유 가격 급등으로 천연가스(GTL)에서 만들어지는 경우가 많다.[69] 일반적으로 반합성유에 속하지만, 전합성유로 하는 경우도 있다.[69]

; 화학 합성유·전합성유·합성유(신세틱, Fully Synthetic 풀리신세틱)

PAO(폴리알파올레핀)는 석유에서 분류한 나프타 또는 천연가스에서 얻은 에틸렌을 합성하여 α-올레핀으로 만들고, 이를 중합하여 성분과 분자량을 일정하게 한 것으로, 그룹 IV라고 불린다.[69] 중합도 조절로 다양한 점도를 만들 수 있고, 광유보다 저온 유동성, 전단 안정성이 뛰어나며, 비교적 저렴하게 대량 생산 가능하다.[69] 광유와 마찬가지로 무극성 탄화수소여서 광유 대체가 쉽고, 엔진오일에서 한때 가장 많이 사용되는 화학 합성유였다.[69]

에스터는 폴리올 에스터, 디에스터, 콤플렉스 에스터 등이 있으며, 동식물 지방산과 알코올을 화합하여 생성된다.[69] 조합에 따라 성능과 특성이 다양하며, 에스터 결합 부분 카르보닐기의 δ-(음의 극성)은 금속 표면에 오일을 흡착시키는 효과가 있다.[69] 가수분해로 열화되기 쉬우나, 현재는 개량된 폴리올계 에스터가 사용된다.[69]

에스터는 금속 부착으로 마모를 줄이지만, 극성 때문에 첨가제 작용을 방해할 수 있어 배합에 주의해야 한다.[69] 광유나 PAO보다 비용이 높고 수명이 짧아 100% 사용은 일반적이지 않고, 배합 성분으로 사용된다.[69] 에스터계와 PAO계는 모두 화학 합성유지만, 화학적 안정성이나 점도 저항 등 성질이 다르다.[69] 일반적으로 PAO에 에스터계를 일부 섞은 것을 기유로 사용하며, 100% 에스터라고 광고해도 일반 용도의 100% 에스터 오일은 존재하지 않는다.[69]

그 외 화학 합성유 기유로 알킬나프탈렌, 폴리뷰타디엔 등이 있다.[69] 미국의 광고 심의회(NAD) 결정에 따라 하이드로크래킹 오일(고도 정제유, 고점도 지수유, 초정제유, 그룹 III 베이스유, VHVI, MC 등)도 화학 합성유(신세틱)으로 표시되는 경우가 늘고 있다.[69] 이 때문에 국내에서 그룹 III 베이스 또는 PAO에 그룹 III를 블렌드한 것을 '''전합성유''' 또는 '''합성유'''로 표시하기도 한다.[69] 최근 유통되는 저렴한 전합성유·부분 합성유 대부분은 그룹 III 베이스이다.[69]

; 식물성 오일

피마자유 등은 에스터계이며 윤활성이 뛰어나 레이스에 사용되지만, 산화가 쉬워 일반 차량에서는 거의 사용되지 않는다.[69] 캐스트롤(Castrol)은 엔진오일 원료로 피마자유(Castor Oil)를 사용했던 것에서 유래한다.[69] 폭스(FUCHS)는 식물성 오일 베이스의 생분해성 오일을 판매하며, 유럽과 미국의 자동차 메이커 및 빌슈타인의 신차 충전유, 승인유(지정유)를 공급하는 대기업이다.[69] 모튤(Motul)은 화학 합성유에 식물성 오일과 동물성 지방산을 첨가한 제품이 있다(동물성 유지는 베이스 오일(기유)에는 사용되지 않는다).[69]

위 분류는 기유에 대한 것이며, 첨가제 용매에는 기본적으로 광유가 사용되므로, PAO나 에스터 베이스 화학 합성유라도 광유를 전혀 포함하지 않는 경우는 엔진오일에서 매우 드물다.[69]

1992년에 도입된 API 분류 방법은 일반 사용자와 직접 관련은 없지만, 업계에서 첨가제 조합이나 처방 변경 시 활용된다.[69]


  • 그룹 I

: 점도지수(VI): 80~120, 포화탄화수소 함량(Vol.%): <90, 황 함량(MASS%): >0.03[69]

: 용제 정제된 광물유(미네랄, 석유계 탄화수소)가 해당하며, 이 그룹에 미치지 못하는 광물유는 현대 규격 오일 기유로 채택될 수 없다.[69] 생산 규모는 그룹 II/III 확대에 따라 축소되는 경향이 있지만, 고점도 등급과 브라이트 스톡은 기어 오일, 산업용, 선박 실린더 오일 등에서 수요가 높아 공급 불균형이 우려된다.[69]

  • 그룹 II

: 점도지수(VI): 80~120, 포화탄화수소 함량(Vol.%): ≥90, 황 함량(MASS%): ≤0.03[69]

: 수소화 처리 정제 광물유(미네랄, 석유계 탄화수소)가 해당하며, 용제 추출을 업그레이드하여 제조하기도 한다.[69] 점도지수는 그룹 I과 큰 차이가 없지만, 불포화 탄화수소가 감소하고 황 함량이 현저히 감소하여 산화 안정성이 뛰어나다.[69]

  • 그룹 III

:(미네랄/신세틱, 석유계 탄화수소)

: 점도지수(VI): ≥120, 포화탄화수소 함량(Vol.%): ≥90, 황 함량(MASS%): ≤0.03[69]

: 고도 수소화 분해·이성화 정제된 고점도지수 광물유.[69] 초기에는 중질 유분 등을 수소화 분해하여 연료나 가스를 제조하는 공정에서 남는 파라핀이 풍부한 바텀 유분을 이용한 부산물이었지만, 현재는 효율적으로 저비용으로 그룹 III 기유를 생산하는 플랜트가 가동되어 대량 생산되고 있다.[69] 현재는 수소화 분해뿐만 아니라 이성화 탈랍도 크게 기여하며, 경우에 따라 그룹 II의 탈랍 공정을 이성화 탈랍으로 업그레이드하여 수소화 분해를 하지 않고 고왁스 원유의 감압 경유를 제조하는 경우도 있다. 이 경우에는 촉매 중독을 고려하면 고왁스이면서 저황인 원유가 바람직하기 때문에 자원적으로나 지역적으로 제한되지만, 고수율로 윤활유 유분을 얻을 수 있다.[69] FT 왁스(피셔-트롭슈법에 의해 만들어진 왁스)를 수첨 이성화 분해한 기유도 여기에 속하지만, 그룹 IV에 속한다고 하는 경우도 있다.[69]

:그룹 III의 제법은 다양하지만, 점도를 상승시키는 동시에 점도지수에 우수한 직쇄의 이소파라핀 형태를 목표로 한다는 방향성은 같다.[69]

  • 그룹 IV

:(신세틱, 합성 탄화수소)

: PAO(폴리알파올레핀, 올레핀 올리고머)

: 점도지수(VI): 120~140 정도(저점도 등급의 경우)

: 제법과 특징은 전술한 바와 같이 중합의 정도에 따라 폭넓은 점도를 제조할 수 있으며, 점도지수는 점도에 따라 크게 다르다. 또한 점도가 높을수록 점도지수가 높아지며, 일부 특수 등급에서는 300을 넘는 것도 존재한다. 하지만 고점도인 것은 엔진 오일의 베이스로 사용하기에는 점도가 너무 높기 때문에, 엔진 오일에서는 점도 조절이나 첨가제로 블렌딩되는 정도이며 배합량은 그다지 많지 않고, 엔진 오일의 베이스로 사용되는 저점도 등급에서는 점도지수가 극단적으로 높아지지 않는다. 다른 합성유와 달리 PAO에 그룹이 할당되어 있는 것에서 알 수 있듯이 윤활 기유에서 일정 비율을 차지한다.

  • 그룹 V

: 그룹 I~IV 이외. 에스터계(디에스터, 폴리올 에스터, 복합 에스터) 외에 알킬나프탈렌, 동식물유도 이 그룹에 포함된다.[69] 그룹 I~IV 이외의 모든 것이 해당하며 광물유라도 그룹 I~III에 적합하지 않은 것도 여기에 분류되기 때문에 성질은 다양하다.[69] 엔진 오일에서는 주로 에스터계가 사용되기 때문에, 엔진 오일에서 그룹 V라고 하면 에스터를 가리키는 경우가 많다.[69] 에스터는 설계의 자유도가 높고 다양한 사양의 것을 제조할 수 있기 때문에 점도지수 등은 PAO 이상으로 차이가 생기며, 그룹 I보다 점도지수가 낮은 것도 존재한다.[69] 안정성이나 첨가제와의 상성의 점에서 특수한 용도를 제외하고는 베이스에 에스터만을 사용하는 경우는 없다.[69] 극성이 높은 에스터는 다른 첨가제의 작용을 방해하는 경우가 있으며, 또 극성이 낮은 에스터는 고비용이기 때문에, 에스터 표기가 있는 오일이라도 전체에서 본 배합량은 적다.[69] 에스터를 비롯한 그룹 V 기유는 다른 베이스 오일과 블렌딩하여 사용하는 등 첨가제에 가까운 사용 방법을 하는 경우가 많다.[69]

API 분류 그룹 I~III에는 점도지수 규정이 있지만 범위가 넓어 같은 그룹이라도 점도지수에 차이가 발생한다.[69] 베이스 오일에서 점도지수는 중요한 요소이므로, 각 그룹 끝에 '+'를 추가하여 분류를 확장하고 세분화한 것을 사용한다.[69]

; 그룹 I+

: 그룹 I 중 점도지수가 103~108인 것.

: 기본은 그룹 I과 같은 용제 추출이지만, 정제 조정 또는 어떤 처리를 추가하여 점도지수 등의 성질을 개선한 것이 해당한다. 그룹 I+의 본래 목적은 점도지수 향상 자체가 아니라 저온 유동성 향상 및 증발성 저감에 있다. 최근 오일 규격에서는 저증발성 규정이 엄격해지고, 저온 유동성이 요구되는 점도 등급의 수요가 높아짐에 따라 규격이나 점도에 따라 그룹 I 단독으로는 요구에 도달하지 못하는 경우가 있다. 그럴 경우 일정 비율의 그룹 II+/III 블렌딩이 필요하다. 그룹 I+는 그룹 I에 비해 저온 유동성·증발성이 개선되어 블렌딩 시 그룹 II+/III의 비율을 낮출 수 있다는 것이 생산상의 주된 목적이다. 기존 용제 정제 플랜트에서 저비용으로 도입이 가능하지만, 어디까지나 용제 정제가 기반이 되므로 일반적인 그룹 I에 비해 생산비용이 많이 든다고 여겨진다. 종합적인 성능 및 생산성은 수소화 정제에 못 미치고, 새로 그룹 I+ 제조 플랜트를 건설하는 메리트는 희박하다. 또 기존 설비를 일정 규모로 업그레이드하는 경우 정제도가 높아져 결과적으로 그룹 II/III로 분류되므로 존재적으로나 성능적으로 두드러진 것이 아니며, 후술하는 II+나 III+와 비교하면 표기되는 경우가 매우 적다.

; 그룹 II+

: 그룹 II 중 점도지수가 113~119인 것.

: 기본은 종래의 그룹 II와 같은 수소화 정제이지만, 정제 효율화나 전후 공정을 개량함으로써 점도지수를 포함한 전반적인 성능 향상을 도모한 것. 주로 탈랍 공정을 종래의 용제 탈랍이나 분해 탈랍에서 이성화 탈랍으로 함으로써 점도지수를 향상시키는 방법이 있으며, 기술적으로는 그룹 III와 중복되는 부분이 많다. 점도지수는 그룹 III에 도달하지 않지만, 일반적인 그룹 III보다 수소화 정제를 메인으로 하기 때문에 원료로부터의 수율이 높다. 종래에는 그룹 II에 그룹 III를 블렌딩했던 것을 그룹 II+ 단독으로 제조할 수도 있고 그룹 III의 비율을 낮출 수도 있기 때문에 그룹 III에 대해서도 충분한 경쟁력을 갖는다. 미국 본토의 석유 메이저 플랜트에서는 그룹 III가 아니라 그룹 II+의 생산 확대가 진행되고 있다.

; 그룹 III+

: 그룹 III 중 점도지수가 140 이상인 것. XHVI나 왁스 고도 수소화 분해·이성화를 실시한 것 등 점도지수가 140을 넘는 기유가 해당한다. 단, 점도지수를 130 이상으로 하는 경우도 있으며 140에 도달하지 않더라도 III+라고 부르는 경우도 있다.

: 크게 나누면 저점도 등급에서도 점도지수가 140을 넘는 것은 왁스를 수소화 분해·이성화한 것이고, 130을 넘는 정도의 것은 일반적인 그룹 III과 거의 같은 정제 공정이지만 고왁스 원료를 사용하는 것이 일반적이다. 전자의 왁스는 천연가스 유래의 GTL 왁스나 석유 유래의 슬랙 왁스 등이 사용된다. 후자의 경우 고왁스 원유를 사용하거나 수소화 분해 공정 전에 왁스를 증량함으로써 이소파라핀을 늘려 점도지수를 향상시키고 있다. 전자의 경우(품질에 따라 다르지만) 비교적 고부가가치인 왁스를 원료로 하는 데다 이성화에서 수율이 저하되므로 제조원가는 높아지지만, 점도지수만 한정하면 동점도의 PAO를 능가하는 성능을 갖는다.

: 최근 대규모 GTL 플랜트가 가동되기 시작했지만, 이것을 그룹 VI에 포함시키는 경우가 있다.

4. 1. 엔진 형식에 따른 분류

엔진 오일은 엔진 형식에 따라 다음과 같이 크게 세 가지로 분류할 수 있다.[10]

  • 4행정 가솔린 엔진용 오일: 가솔린을 연료로 사용하는 4행정 엔진에 사용되는 엔진 오일이다. 엔진 사용에 따라 성능이 저하되므로, 일정 기간마다 교환해야 한다. 자동차 배출가스 규제 등으로 2행정 엔진이 일반적이지 않게 되면서, 현재는 "엔진 오일"이라고 하면 보통 이 유형을 가리킨다. 로터리 엔진은 4행정 엔진으로 분류되지만, 윤활을 위해 소량의 오일을 연소실에 주입하는 펌프가 있다.

  • 2행정 가솔린 엔진용 오일: 가솔린을 연료로 사용하는 2행정 엔진에 사용되는 엔진 오일이다. 4행정과 달리 엔진 오일이 연료와 혼합되어 연소되므로, 교환 대신 보충하는 것이 일반적인 정비 방법이다. 2행정용 오일은 가솔린과 잘 섞이고, 윤활 성능을 가지면서 연소하기 쉽고 연기가 적게 나는 것이 중요하다. 일반적인 자동차 및 오토바이용 2행정 엔진에는 전용 오일 탱크가 있으며, 엔진 회전수와 악셀 개도에 따라 적절한 양의 오일이 펌프에 의해 자동적으로 혼합기에 섞인다. 오일 자동 공급 장치가 없는 엔진 (체인톱 등의 업무용 엔진)에서는 미리 가솔린에 일정 비율로 섞어둘 필요가 있다. 전자를 "분리 윤활", 후자를 "혼합 윤활"이라고 한다. 2행정 엔진은 질소산화물이 적지만, 탄화수소를 많이 포함하고 있어 배기 대책이 필요하다. 혼다는 平成10年自動車排出ガス規制에 대응하는 촉매를 장착한 리드100을 2003년까지, 자이로를 2008년까지 판매했다. 도요타도 1세대 에스티마에 탑재 예정이었던 2행정 "S2" 엔진을 개발했지만, 실용화되지 않았다.

  • 디젤 엔진용 오일: 디젤 엔진에 사용되는 엔진 오일이다. 연료 및 연소 방식의 차이로 인해 4행정 가솔린 엔진과는 다른 특성을 가지며, 탄화물 및 산화물 발생이 많아 이에 대한 성능을 강화한 전용 제품이 사용된다. 일정 기간마다 교환해야 하는 점은 4행정 가솔린 엔진용 오일과 같다. 최신 클린 디젤 엔진의 배기 후처리 장치는 아연, 칼슘, 인, 황 등으로 성능이 저하될 수 있어, 이들의 함량을 낮춘 전용 규격의 오일[68]이 사용되고 있다.


휴대용 발전기, 잔디깎는 기계 등에는 4행정 엔진용 윤활유가 사용된다. 2행정 엔진 오일은 제설기, 체인톱, 모형 비행기, 송풍기, 토양 경작기 등에 사용되는 2행정 엔진 윤활에 사용된다. 이러한 모터는 넓은 작동 온도 범위에 노출되지 않으므로, 단일 점도 오일일 수 있다. 소형 2행정 엔진에서는 오일이 25:1, 40:1, 50:1 등의 비율로 가솔린과 미리 혼합될 수 있다. 대형 2행정 엔진은 오일 분사 시스템을 사용하기도 한다. 무연 2행정 오일은 에스터 또는 폴리글리콜로 구성되며, 유럽의 환경 법규는 에스터 기반 2행정 오일 사용을 장려한다.[10]

4. 2. 베이스 오일(기유)에 따른 분류

엔진오일은 베이스 오일(기유)의 종류와 비율에 따라 분류되며, 소비자는 화학물질 등 안전 데이터시트(MSDS)를 통해 제품 혼합 내용 및 독성 등의 정보를 얻을 수 있다.

; 광유(미네랄)

석유를 정제하여 얻어지는 광유는 분자량이 엄밀하게 일치하지 않지만, 저렴하게 제조할 수 있어 가장 많이 사용된다.[69] 원유에는 나프텐계와 파라핀계가 있으며, 중동 혼합 원유, 베네즈엘라·호주·미국의 멕시코만·걸프코스트의 나프텐계 원유, 미국 펜실베이니아주 등의 파라핀계 원유가 주로 사용된다.[69] 파라핀계는 직쇄 구조가 많아 점도지수가 높아 넓은 온도 범위에서 점도 변화가 적고, 나프텐계는 고리형 구조가 많아 점도지수는 낮지만 저온 유동성이 뛰어나다.[69] 과거에는 펜실베이니아산 파라핀계 오일이 고품질로 여겨졌으나, 현재는 생산량이 적고 다른 국가 오일을 섞어 파는 경우도 있다.[69]

현재는 정제 및 개질 기술, 첨가제 성능 향상으로 원유 산지만으로 품질을 판단하기 어렵다.[69] 파라핀계 오일이 주로 원료로 사용되며, 감압 증류로 탄소수 20~50인 유분을 추출하고, 용매로 아스팔트 분을 분리(탈력)한다.[69] 필요에 따라 이성화 반응으로 노르말 파라핀과 이소파라핀 비율을 조정하고, 수소 분해로 탄소수가 많은 것을 분해한다.[69] 나프텐계는 벤젠 고리를 개환하여 점도지수를 높이고, 불포화 결합 탄화수소에 수소를 첨가하여 점도를 향상시킨다(수소 첨가).[69]

수소 분해 과정에서 황분은 황화수소, 질소분은 암모니아로 분리 제거된다.[69] 왁스 성분은 용매 등으로 제거하고(탈왁스), 수소화 마무리를 통해 색상과 산화 안정성을 향상시킨다.[69] 이렇게 얻어진 기유에 API 등급 인증 첨가제를 배합하여 API 인증 등급 오일이 완성된다.[69]

고도 수소 분해(하이드로크래킹) 등의 개질을 한 것은 초고점도지수유(VHVI유)·그룹 III 기유라고 불리며, 이를 화학 합성유로 볼 것인지는 제조사마다 명칭이 다르다(합성유, 화학 합성유, 부분 합성유, 광유 등).[69] 그룹 III 기유는 PAO에 필적하거나 능가하는 성능을 가지며 저렴하여 사용이 증가하고 있다.[69] 주요 정유소로는 S-Oil, SK-lubricant 등이 있다.[69]

; 부분 합성유·반합성유(세미신세틱, 파트신세틱, 신세틱 블렌드)

광유나 고도 수소 분해유에 PAO나 에스터(또는 수소 분해유)를 혼합하여 품질을 높인 것이다.[69] 배합률과 기유는 일본에서 규정이 없고 표시 의무도 없어 소비자는 알 수 없다.[69] 최근에는 PAO계 화학 합성유 대신 그룹 III 기유를 사용하는 경우가 많으며, 그룹 III 베이스 오일을 부분 합성유나 반합성유라고 부르기도 한다.[69] 그룹 III를 합성유로 할 경우, 그룹 I/II에 그룹 III를 블렌드한 경우에도 부분 합성유나 반합성유로 할 수 있고, 그룹 III와 PAO 블렌드는 전합성이라고 부르는 경우도 있어 소비자의 판단이 어렵다.[69]

첨가제는 세계적으로 몇몇 회사에서 API 인증 패키지를 제공하며, 이를 VHVI유 기유에 배합하여 API에 신청하면 API 등급이 부여된다.[69] API 인증 제품은 API 도넛 마크를 사용하지만, API 등급에 준거하면서 인증받지 않은 제품은 없다.[69] 현재 엔진오일은 API의 SN 또는 SP 등급이 중심이며, 이러한 등급에 합격하려면 일반적으로 VHVI유가 필요하다.[69]

피셔-트롭슈법으로 일산화탄소와 수소 가스로부터 합성된 기유는 원유 가격 급등으로 천연가스(GTL)에서 만들어지는 경우가 많다.[69] 일반적으로 반합성유에 속하지만, 전합성유로 하는 경우도 있다.[69]

; 화학 합성유·전합성유·합성유(신세틱, Fully Synthetic 풀리신세틱)

PAO(폴리알파올레핀)는 석유에서 분류한 나프타 또는 천연가스에서 얻은 에틸렌을 합성하여 α-올레핀으로 만들고, 이를 중합하여 성분과 분자량을 일정하게 한 것으로, 그룹 IV라고 불린다.[69] 중합도 조절로 다양한 점도를 만들 수 있고, 광유보다 저온 유동성, 전단 안정성이 뛰어나며, 비교적 저렴하게 대량 생산 가능하다.[69] 광유와 마찬가지로 무극성 탄화수소여서 광유 대체가 쉽고, 엔진오일에서 한때 가장 많이 사용되는 화학 합성유였다.[69]

에스터는 폴리올 에스터, 디에스터, 콤플렉스 에스터 등이 있으며, 동식물 지방산과 알코올을 화합하여 생성된다.[69] 조합에 따라 성능과 특성이 다양하며, 에스터 결합 부분 카르보닐기의 δ-(음의 극성)은 금속 표면에 오일을 흡착시키는 효과가 있다.[69] 가수분해로 열화되기 쉬우나, 현재는 개량된 폴리올계 에스터가 사용된다.[69]

에스터는 금속 부착으로 마모를 줄이지만, 극성 때문에 첨가제 작용을 방해할 수 있어 배합에 주의해야 한다.[69] 광유나 PAO보다 비용이 높고 수명이 짧아 100% 사용은 일반적이지 않고, 배합 성분으로 사용된다.[69] 에스터계와 PAO계는 모두 화학 합성유지만, 화학적 안정성이나 점도 저항 등 성질이 다르다.[69] 일반적으로 PAO에 에스터계를 일부 섞은 것을 기유로 사용하며, 100% 에스터라고 광고해도 일반 용도의 100% 에스터 오일은 존재하지 않는다.[69]

그 외 화학 합성유 기유로 알킬나프탈렌, 폴리뷰타디엔 등이 있다.[69] 미국의 광고 심의회(NAD) 결정에 따라 하이드로크래킹 오일(고도 정제유, 고점도 지수유, 초정제유, 그룹 III 베이스유, VHVI, MC 등)도 화학 합성유(신세틱)으로 표시되는 경우가 늘고 있다.[69] 이 때문에 국내에서 그룹 III 베이스 또는 PAO에 그룹 III를 블렌드한 것을 '''전합성유''' 또는 '''합성유'''로 표시하기도 한다.[69] 최근 유통되는 저렴한 전합성유·부분 합성유 대부분은 그룹 III 베이스이다.[69]

; 식물성 오일

피마자유 등은 에스터계이며 윤활성이 뛰어나 레이스에 사용되지만, 산화가 쉬워 일반 차량에서는 거의 사용되지 않는다.[69] 캐스트롤(Castrol)은 엔진오일 원료로 피마자유(Castor Oil)를 사용했던 것에서 유래한다.[69] 폭스(FUCHS)는 식물성 오일 베이스의 생분해성 오일을 판매하며, 유럽과 미국의 자동차 메이커 및 빌슈타인의 신차 충전유, 승인유(지정유)를 공급하는 대기업이다.[69] 모튤(Motul)은 화학 합성유에 식물성 오일과 동물성 지방산을 첨가한 제품이 있다(동물성 유지는 베이스 오일(기유)에는 사용되지 않는다).[69]

위 분류는 기유에 대한 것이며, 첨가제 용매에는 기본적으로 광유가 사용되므로, PAO나 에스터 베이스 화학 합성유라도 광유를 전혀 포함하지 않는 경우는 엔진오일에서 매우 드물다.[69]

1992년에 도입된 API 분류 방법은 일반 사용자와 직접 관련은 없지만, 업계에서 첨가제 조합이나 처방 변경 시 활용된다.[69]

  • 그룹 I

: 점도지수(VI): 80~120, 포화탄화수소 함량(Vol.%): <90, 황 함량(MASS%): >0.03[69]

: 용제 정제된 광물유(미네랄, 석유계 탄화수소)가 해당하며, 이 그룹에 미치지 못하는 광물유는 현대 규격 오일 기유로 채택될 수 없다.[69] 생산 규모는 그룹 II/III 확대에 따라 축소되는 경향이 있지만, 고점도 등급과 브라이트 스톡은 기어 오일, 산업용, 선박 실린더 오일 등에서 수요가 높아 공급 불균형이 우려된다.[69]

  • 그룹 II

: 점도지수(VI): 80~120, 포화탄화수소 함량(Vol.%): ≥90, 황 함량(MASS%): ≤0.03[69]

: 수소화 처리 정제 광물유(미네랄, 석유계 탄화수소)가 해당하며, 용제 추출을 업그레이드하여 제조하기도 한다.[69] 점도지수는 그룹 I과 큰 차이가 없지만, 불포화 탄화수소가 감소하고 황 함량이 현저히 감소하여 산화 안정성이 뛰어나다.[69]

  • 그룹 III

:(미네랄/신세틱, 석유계 탄화수소)

: 점도지수(VI): ≥120, 포화탄화수소 함량(Vol.%): ≥90, 황 함량(MASS%): ≤0.03[69]

: 고도 수소화 분해·이성화 정제된 고점도지수 광물유.[69] 초기에는 중질 유분 등을 수소화 분해하여 연료나 가스를 제조하는 공정에서 남는 파라핀이 풍부한 바텀 유분을 이용한 부산물이었지만, 현재는 효율적으로 저비용으로 그룹 III 기유를 생산하는 플랜트가 가동되어 대량 생산되고 있다.[69] 현재는 수소화 분해뿐만 아니라 이성화 탈랍도 크게 기여하며, 경우에 따라 그룹 II의 탈랍 공정을 이성화 탈랍으로 업그레이드하여 수소화 분해를 하지 않고 고왁스 원유의 감압 경유를 제조하는 경우도 있다. 이 경우에는 촉매 중독을 고려하면 고왁스이면서 저황인 원유가 바람직하기 때문에 자원적으로나 지역적으로 제한되지만, 고수율로 윤활유 유분을 얻을 수 있다.[69] FT 왁스(피셔-트롭슈법에 의해 만들어진 왁스)를 수첨 이성화 분해한 기유도 여기에 속하지만, 그룹 IV에 속한다고 하는 경우도 있다.[69]

:그룹 III의 제법은 다양하지만, 점도를 상승시키는 동시에 점도지수에 우수한 직쇄의 이소파라핀 형태를 목표로 한다는 방향성은 같다.[69]

  • 그룹 IV

:(신세틱, 합성 탄화수소)

: PAO(폴리알파올레핀, 올레핀 올리고머)

: 점도지수(VI): 120~140 정도(저점도 등급의 경우)

: 제법과 특징은 전술한 바와 같이 중합의 정도에 따라 폭넓은 점도를 제조할 수 있으며, 점도지수는 점도에 따라 크게 다르다. 또한 점도가 높을수록 점도지수가 높아지며, 일부 특수 등급에서는 300을 넘는 것도 존재한다. 하지만 고점도인 것은 엔진 오일의 베이스로 사용하기에는 점도가 너무 높기 때문에, 엔진 오일에서는 점도 조절이나 첨가제로 블렌딩되는 정도이며 배합량은 그다지 많지 않고, 엔진 오일의 베이스로 사용되는 저점도 등급에서는 점도지수가 극단적으로 높아지지 않는다. 다른 합성유와 달리 PAO에 그룹이 할당되어 있는 것에서 알 수 있듯이 윤활 기유에서 일정 비율을 차지한다.

  • 그룹 V

: 그룹 I~IV 이외. 에스터계(디에스터, 폴리올 에스터, 복합 에스터) 외에 알킬나프탈렌, 동식물유도 이 그룹에 포함된다.[69] 그룹 I~IV 이외의 모든 것이 해당하며 광물유라도 그룹 I~III에 적합하지 않은 것도 여기에 분류되기 때문에 성질은 다양하다.[69] 엔진 오일에서는 주로 에스터계가 사용되기 때문에, 엔진 오일에서 그룹 V라고 하면 에스터를 가리키는 경우가 많다.[69] 에스터는 설계의 자유도가 높고 다양한 사양의 것을 제조할 수 있기 때문에 점도지수 등은 PAO 이상으로 차이가 생기며, 그룹 I보다 점도지수가 낮은 것도 존재한다.[69] 안정성이나 첨가제와의 상성의 점에서 특수한 용도를 제외하고는 베이스에 에스터만을 사용하는 경우는 없다.[69] 극성이 높은 에스터는 다른 첨가제의 작용을 방해하는 경우가 있으며, 또 극성이 낮은 에스터는 고비용이기 때문에, 에스터 표기가 있는 오일이라도 전체에서 본 배합량은 적다.[69] 에스터를 비롯한 그룹 V 기유는 다른 베이스 오일과 블렌딩하여 사용하는 등 첨가제에 가까운 사용 방법을 하는 경우가 많다.[69]

API 분류 그룹 I~III에는 점도지수 규정이 있지만 범위가 넓어 같은 그룹이라도 점도지수에 차이가 발생한다.[69] 베이스 오일에서 점도지수는 중요한 요소이므로, 각 그룹 끝에 '+'를 추가하여 분류를 확장하고 세분화한 것을 사용한다.[69]

; 그룹 I+

: 그룹 I 중 점도지수가 103~108인 것.

: 기본은 그룹 I과 같은 용제 추출이지만, 정제 조정 또는 어떤 처리를 추가하여 점도지수 등의 성질을 개선한 것이 해당한다. 그룹 I+의 본래 목적은 점도지수 향상 자체가 아니라 저온 유동성 향상 및 증발성 저감에 있다. 최근 오일 규격에서는 저증발성 규정이 엄격해지고, 저온 유동성이 요구되는 점도 등급의 수요가 높아짐에 따라 규격이나 점도에 따라 그룹 I 단독으로는 요구에 도달하지 못하는 경우가 있다. 그럴 경우 일정 비율의 그룹 II+/III 블렌딩이 필요하다. 그룹 I+는 그룹 I에 비해 저온 유동성·증발성이 개선되어 블렌딩 시 그룹 II+/III의 비율을 낮출 수 있다는 것이 생산상의 주된 목적이다. 기존 용제 정제 플랜트에서 저비용으로 도입이 가능하지만, 어디까지나 용제 정제가 기반이 되므로 일반적인 그룹 I에 비해 생산비용이 많이 든다고 여겨진다. 종합적인 성능 및 생산성은 수소화 정제에 못 미치고, 새로 그룹 I+ 제조 플랜트를 건설하는 메리트는 희박하다. 또 기존 설비를 일정 규모로 업그레이드하는 경우 정제도가 높아져 결과적으로 그룹 II/III로 분류되므로 존재적으로나 성능적으로 두드러진 것이 아니며, 후술하는 II+나 III+와 비교하면 표기되는 경우가 매우 적다.

; 그룹 II+

: 그룹 II 중 점도지수가 113~119인 것.

: 기본은 종래의 그룹 II와 같은 수소화 정제이지만, 정제 효율화나 전후 공정을 개량함으로써 점도지수를 포함한 전반적인 성능 향상을 도모한 것. 주로 탈랍 공정을 종래의 용제 탈랍이나 분해 탈랍에서 이성화 탈랍으로 함으로써 점도지수를 향상시키는 방법이 있으며, 기술적으로는 그룹 III와 중복되는 부분이 많다. 점도지수는 그룹 III에 도달하지 않지만, 일반적인 그룹 III보다 수소화 정제를 메인으로 하기 때문에 원료로부터의 수율이 높다. 종래에는 그룹 II에 그룹 III를 블렌딩했던 것을 그룹 II+ 단독으로 제조할 수도 있고 그룹 III의 비율을 낮출 수도 있기 때문에 그룹 III에 대해서도 충분한 경쟁력을 갖는다. 미국 본토의 석유 메이저 플랜트에서는 그룹 III가 아니라 그룹 II+의 생산 확대가 진행되고 있다.

; 그룹 III+

: 그룹 III 중 점도지수가 140 이상인 것. XHVI나 왁스 고도 수소화 분해·이성화를 실시한 것 등 점도지수가 140을 넘는 기유가 해당한다. 단, 점도지수를 130 이상으로 하는 경우도 있으며 140에 도달하지 않더라도 III+라고 부르는 경우도 있다.

: 크게 나누면 저점도 등급에서도 점도지수가 140을 넘는 것은 왁스를 수소화 분해·이성화한 것이고, 130을 넘는 정도의 것은 일반적인 그룹 III과 거의 같은 정제 공정이지만 고왁스 원료를 사용하는 것이 일반적이다. 전자의 왁스는 천연가스 유래의 GTL 왁스나 석유 유래의 슬랙 왁스 등이 사용된다. 후자의 경우 고왁스 원유를 사용하거나 수소화 분해 공정 전에 왁스를 증량함으로써 이소파라핀을 늘려 점도지수를 향상시키고 있다. 전자의 경우(품질에 따라 다르지만) 비교적 고부가가치인 왁스를 원료로 하는 데다 이성화에서 수율이 저하되므로 제조원가는 높아지지만, 점도지수만 한정하면 동점도의 PAO를 능가하는 성능을 갖는다.

: 최근 대규모 GTL 플랜트가 가동되기 시작했지만, 이것을 그룹 VI에 포함시키는 경우가 있다.

4. 3. 점도에 따른 분류

SAE(Society of Automotive Engineers)는 엔진오일의 점도 특성에 따라 등급을 매기는 숫자 코드 시스템인 SAE J300을 제정했다.[16][17] 이 표준은 전 세계적으로 널리 사용되며, API 및 ACEA 등의 표준 기구에서도 사용하고 있다. 등급에는 SAE 30과 같은 단일 등급과 SAE 15W-30과 같은 다중 등급이 있다. 다중 등급은 저온에서의 점도를 지정하는 겨울 등급과 작동 온도에서의 점도를 지정하는 비겨울 등급으로 구성된다. 점도지수 향상제를 사용하는 엔진오일은 다중 등급으로 분류되어야 한다.

엔진오일은 점도에 따라 용도와 사용 환경이 다르며, 기본적으로는 제조사 권장 점도에 따라 선택해야 한다.

  • SAE 점도
  • HTHS 점도

4. 3. 1. 멀티 그레이드

SAE(Society of Automotive Engineers)는 엔진오일의 점도 특성에 따라 등급을 매기는 숫자 코드 시스템인 SAE J300을 제정했다. 이 표준은 전 세계적으로 널리 사용되며, API[16] 및 ACEA[17] 등의 표준 기구에서도 사용하고 있다. 등급에는 SAE 30과 같은 단일 등급과 SAE 15W-30과 같은 다중 등급이 있다. 다중 등급은 저온에서의 점도를 지정하는 겨울 등급과 작동 온도에서의 점도를 지정하는 비겨울 등급으로 구성된다. 점도지수 향상제를 사용하는 엔진오일은 다중 등급으로 분류되어야 한다.

일반 자동차(자동차·오토바이)에 사용되는 엔진오일의 대부분은 ○○W-●●(예: 10W-30)과 같은 표기가 있다. ○○W는 숫자가 낮을수록 저온 시 시동성이 향상된다. 일반적인 기준은 다음과 같다.

  • 5W: -35℃ 정도까지
  • 10W: -25℃ 정도까지
  • 20W: -10℃ 정도까지


점도 표시는 ●● 부분으로, 숫자가 클수록 동점도가 높다.

엔진의 상용 온도에서 적절한 점도가 되는 단일 점도 오일(예: SAW20이나 SAW30)은 0℃ 이하가 되면 점도가 상승하여 시동이 어려워진다. 이에 반해 멀티 점도 오일은 베이스 오일의 점도가 낮아 저온에서도 시동이 용이하다. 하지만 점도가 낮은 베이스 오일은 엔진 상용 온도에서는 점도가 저하되어 윤활 성능이 저하된다. 따라서 고온에서 분자 구조가 변화하여 점도를 상승시키는 고분자 폴리머 등을 배합하여 점도를 유지하는 것이 멀티 점도 오일이다. 하지만 고분자 폴리머 등은 전단 등의 물리적 손상에 의해 효과가 저하되고, 또 산화하여 슬러지의 원인이 된다.

일반적으로 멀티 점도 오일의 하한(○○W의 수치)과 상한(●●의 수치)의 차이가 적을수록 베이스 오일 대비 고분자 폴리머 등의 첨가제 비율이 적고, 첨가제의 소모·전단에 의한 점도 변화가 적다고 여겨진다.

최근의 저연비 차량에서는 연비 향상을 목적으로 오일 점성에 의한 저항을 낮추기 위해 저점도 오일이 사용된다. 2002년 이후에 출시된 차종 중에는 점도가 낮은 0W-20 등이 권장되고 있다. 최근에는 0W-16과 같은 저점도 엔진오일도 일부 차종에 지정하고 있다. 이러한 오일에서는 저점도에 의한 윤활 성능 저하를 보완하기 위해 유기 몰리브덴 등의 첨가제가 사용되는 경우가 많다. 최근의 저연비 엔진은 저점도 오일(0W-20 등)을 사용하는 것을 전제로 클리어런스나 몰리브덴 코팅 등이 설정되어 있으며, 그 이외의 엔진에 저점도 오일을 넣으면 윤활 성능 저하로 인해 엔진에 악영향을 줄 가능성이 있다.

기본적으로 제조사가 지정하는 점도를 크게 변경하지 않는 것이 필요하다. 특히 지정보다 낮은 점도(특히 고온 측)의 사용은 피해야 한다. 부하가 큰 조건이나 기온이 높은 조건에서는 취급 설명서에 지정되어 있는 오일의 범위 내에서 고온 측 점도를 약간 높이는 것(5W-30→5W-40으로 하는 등)이 권장되고 있다. 지정보다 낮은 점도의 오일에서는 윤활성이나 기밀성을 유지할 수 없어 소음이나 블로바이 증가 등으로 엔진 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 베어링, 피스톤, 캠 등의 마모를 촉진하거나 고부하 시에 붙어 버리는 등 고장으로 이어질 위험성이 있다.

4. 3. 2. 싱글 그레이드

SAE(Society of Automotive Engineers)는 엔진오일의 점도 특성에 따라 등급을 매기는 숫자 코드 시스템인 SAE J300을 제정했다. 이 표준은 전 세계적으로 널리 사용되며, API[16] 및 ACEA[17] 등의 표준 기구에서도 사용하고 있다.

주로 싱글 그레이드(single grade)라고 불리지만, 모노 그레이드(monograde)라고 부르는 경우도 있다. 멀티 그레이드(multigrade)가 보급되기 전에는 외기 온도(계절)에 맞춰 싱글 그레이드를 바꿔 사용했다.

  • 단일 점도(예: SAE30, 10W 등)를 가진 엔진오일이다.
  • 기온 변화가 적은 지역이나 드래그 레이스, 산업용 등 제한된 조건하에서 사용되는 엔진에 사용된다.
  • 온도에 따른 점도 변화가 멀티 그레이드보다 크다.
  • 고온에서 점도를 증가시키는 고분자 폴리머가 포함되어 있지 않기 때문에, 전단이나 열화에 의해 폴리머 분자가 절단되어 발생하는 점도 저하가 적어 내구성에 유리하다.
  • 싱글 그레이드 지정 차량(주로 구형 차량)에 멀티 그레이드 오일을 사용하면 오일 누유가 발생하거나, 오일 상승 또는 오일 하강 등의 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 오일 씰과 가스켓은 오일로 적절히 팽창하여 오일 누유를 방지하도록 설계되어 있지만, 새로운 멀티 그레이드 오일의 베이스 오일(특히 PAO계)이나 첨가제는 기존 규격의 오일 씰이나 가스켓과 호환되지 않아 오일 누유나 씰류의 열화 등의 문제가 발생할 수 있다.

4. 4. 규격에 따른 분류

엔진 윤활유는 미국석유협회(API), 국제윤활유표준승인위원회(ILSAC), 커민스(Cummins), 맥(Mack), 존디어(John Deere) 등 주요 완성품 제조업체(OEM)의 요구사항을 기준으로 평가된다.[20] 이러한 평가는 벤치 테스트와 실제 엔진 시험을 통해 이루어지며, 엔진 슬러지, 산화, 부품 마모, 오일 소모량, 피스톤 퇴적물 및 연비 등을 정량화한다.[20]

API는 윤활유에 대한 최소 성능 표준을 설정하며, 윤활, 냉각, 내연기관 세척에 사용되는 엔진오일은 윤활 기유만으로 구성되거나 첨가제를 포함할 수 있다.[20] 첨가제는 오일의 세정력, 극압 성능, 부식 방지 능력을 향상시킨다.[20]

API는 윤활 기유를 다섯 가지 등급으로 분류한다.[20] 그룹 I은 분별 증류된 석유를 용매 추출하여 정제한 것이고, 그룹 V는 그룹 I의 최소 VI 80을 충족하지 못하는 저품질 정제 광유이다.[20] 그룹 II는 수소화 분해된 분별 증류된 석유로 구성된다.[20] 그룹 III은 점도 지수가 더 높으며, 그룹 II 기유 또는 수소화 이성화 슬랙 왁스를 추가로 수소화 분해하여 생산된다.[20] 그룹 IV는 폴리알파올레핀(PAOs)이다.[20] 그룹 V는 그룹 I~IV에 포함되지 않는 기유를 포함하며, 폴리에스터(POE), 폴리알킬렌글리콜(PAG), 퍼플루오로폴리알킬에테르(PFPAEs) 등이 있다.[20] 그룹 I과 II는 광유, 그룹 III과 IV는 합성유로 분류된다.[20]

API 서비스 등급[21]은 "S"(서비스/스파크 점화, 가솔린 엔진)와 "C"(상용/압축 점화, 디젤 엔진)로 분류된다.[21] API 표준을 충족하는 엔진오일은 "도넛" 심볼과 서비스 등급을 표시할 수 있다.[21] 가솔린 엔진용 최신 API 서비스 등급은 API SP이며,[22] 이전 등급은 구식이다.[20] 현재 API 서비스 등급에는 가솔린 엔진용 SP, SN, SM, SL, SJ가 포함된다.[20] 단, 오토바이 오일은 일반적으로 SF/SG 표준을 사용한다.[23]

황화디티오인산아연(ZDDP) 형태의 인은 엔진오일의 주요 내마모 성분이지만, 새로운 API 등급마다 인과 아연의 허용 한계가 낮아져 구형 엔진에 필요한 구식 오일 논란을 야기했다.[20] API SM/ILSAC GF-4는 역호환된다고 하지만, 일부에서는 역호환성에 동의하지 않으며, 특수한 상황에서는 API 허용량보다 인 함량이 높은 오일이 필요하다.[20] 1985년 이전 엔진은 평면/분할 베어링 구조로 인해 아연과 인 감소에 민감하며, API SG 등급 오일은 1200~1300 ppm의 아연과 인을 함유했지만, 현재 SM은 600 ppm 미만이다.[20]

현재 디젤 엔진 서비스 등급은 API CK-4, CJ-4, CI-4 PLUS, CI-4, CH-4 및 FA-4이다.[20] API CC 또는 CD와 같은 이전 등급은 구식이다.[20] API CK-4와 FA-4는 2017년형 미국 엔진을 위해 도입되었다.[24] API CK-4는 역호환되며, API FA-4는 연비 향상을 위해 개발되었다.[24]

커민스는 API CK-4 등록 오일 목록인 CES 20086[25]과 API FA-4 등록 오일 목록인 CES 20087[26]을 발표했다.[24]

국제윤활유표준승인위원회(ILSAC)는 자동차 엔진오일을 위한 표준을 가지고 있으며, 2004년에 도입된 GF-4[27]는 SAE 0W-20, 5W-20, 0W-30, 5W-30 및 10W-30 점도 등급 오일에 적용된다.[27] ILSAC는 API와 협력하여 최신 가솔린 엔진오일 사양을 만들고, 연비 테스트를 추가한다.[27] GF-4는 Sequence VIB 연비 테스트(ASTM D6837)를 요구한다.[27]

IIIG 테스트는 GF-3 및 API SL 오일에 사용된 IIIF 테스트보다 약 50% 더 어렵다.[28] 2005년 이후 API 별표 기호가 있는 엔진오일은 ILSAC GF-4를 준수한다.[27] API는 "별표" 인증 마크를 통해 ILSAC 요구 사항 충족 여부를 알린다.[27]

2010년 10월에 GF-5[29] 사양이 시행되었고, 2011년 9월 ILSAC는 GF-4 라이선스를 중단했다.[29] 2019년에 ILSAC는 GF-6 사양을 발표, 2020년 5월부터 라이선스 판매가 시작되었다.[30] GF-6에는 GF-6A(GF-5와 하위 호환)와 GF-6B(SAE 0W-16 점도 오일용) 두 가지 표준이 있다.[30]

유럽자동차제조협회(ACEA)의 성능/품질 분류 A3/A5 테스트는 유럽에서 사용되며 API 및 ILSAC 표준보다 엄격하다고 여겨진다.[31][32] CEC(유럽협의회)는 유럽 및 그 외 지역의 연료 및 윤활유 테스트 개발 기관이며, ACEA, ATIEL, ATC 및 CONCAWE를 통해 표준을 설정한다.[33]

ACEA는 오일을 인증하거나 라이선스를 부여하지 않으며, 오일 제조업체가 모든 오일 테스트 및 평가를 수행할 책임이 있다.[33] 일반적인 범주에는 A3/B3 및 A3/B4("연장 배수 간격을 가진 승용차 및 경량 밴 가솔린 및 디젤 엔진용 안정 등급 유지 엔진 오일")가 있으며, A3/B5는 저점도 엔진에만 적합하다.[33] C 등급 오일은 촉매 변환기 및 미립자 필터용, E 등급은 중장비 디젤용이다.[34][35]

일본자동차표준기구(JASO)는 일본산 가솔린 엔진에 대한 자체 표준을 만들었다.[20] 4행정 가솔린 엔진의 경우 JASO T904 표준이 사용되며, 특히 오토바이 엔진과 관련이 있다.[20] JASO T904-MA 및 MA2 표준은 습식 클러치 사용에 적합한 오일을 구분하며, MA2 윤활유는 더 높은 마찰 성능을 제공한다.[20] JASO T904-MB 표준은 습식 클러치 사용에 적합하지 않은 오일을 나타내며, 무단변속기(CVT)가 장착된 스쿠터에 사용된다.[20] 2행정 가솔린 엔진의 경우 JASO M345(FA, FB, FC, FD) 표준이 사용되며,[37] 저회분, 윤활성, 세정력, 저연기 및 배기 가스 차단에 관련이 있다.[20] JASO-MA(오토바이용) 및 JASO-FC는 API 서비스 등급에서 다루지 않는 오일 요구 사항 문제를 해결한다.[20] JASO-MA 표준의 한 요소는 습식 클러치 사용 적합성을 결정하는 마찰 시험이다.[44][38] JASO-MA를 충족하는 오일은 습식 클러치 작동에 적합하며, 오토바이 전용 오일에는 JASO-MA 라벨이 표시된다.[20]

1989년 미국재료시험학회(ASTM) 보고서는 고온 고전단(HTHS)에 대한 새로운 표준 마련 노력이 성공적이지 못했다고 밝혔다.[39]

일부 자동차 또는 엔진 제조업체는 특수 엔진 설계, 재료 및 작동 조건에 대한 추가적인 보호 수준을 제공하기 위해 특정 오일 규격(oil specs)을 사용한다.[20]

제너럴 모터스(General Motors)는 2011년부터 '덱소스(dexos)' 오일 규격을 정의하고 라이선스를 부여했다.[20] 덱소스 1(dexos 1)과 덱소스 R(dexos R)은 가솔린 엔진용, 덱소스 2(dexos 2)와 덱소스 D(dexos D)는 디젤 엔진용이지만, 덱소스 2는 유럽 가솔린 차량에도 규정되었다.[40] 덱소스 1은 2011년에 도입되어 2015년에 덱소스 1Gen2로 대체되었고, 이후 덱소스 1Gen3가 출시되었다. 덱소스 2는 2025년에 단종되어 디젤 엔진용 덱소스 D와 가솔린 엔진용 덱소스 R로 대체되었다.[40]

1990년대 후반부터 BMW는 LL-98(Long Life 1998) 규격을 도입했다.[41] BMW는 EPA 배기가스 배출 기준과 연비 요구 사항, 새로운 엔진을 충족하기 위해 정기적으로 새로운 규격을 개발한다.[41] 올바른 규격의 오일을 사용하지 않으면 PCV(크랭크케이스 환기 장치), VVT(가변 밸브 타이밍) 시스템, 개스킷 및 실링 시스템, 기타 내연 기관 부품의 조기 고장이 발생할 수 있다.[41] BMW의 다른 규격의 예로는 LL-01, LL-01 fe, LL-12, LL-14+, LL-17 fe가 있다.[41]

  • API 규격
  • ILSAC 규격

※API에 정식으로 신청하여 통과한 오일에는 도넛 마크가 표시되고, ILSAC 규격을 통과한 오일에는 스타버스트 마크도 표시된다. 이들은 EOLCS(Engine Oil Licensing and Certification System)에 의해 관리되고 있다.

  • SAE 규격
  • ACEA 규격
  • JASO 규격


규격에 따른 인증을 취득하지 않은 오일도 있으며, 이는 저렴한 가격, 처방, 규격 폐지 등의 사정 때문이다.

5. 오일 관리



자동차에서 드립 팬으로 오일을 배출하는 모습


정비소에서 트럭의 오일을 배출하는 모습


=== 자동차 ===

카센터에서는 흔히 엔진오일 교환주기를 5,000km라고 얘기하는 경우가 있고, 신차는 더 빨리 갈아줘야 한다는 말도 나온다. 하지만 현대자동차가 자동차를 살때 넣어주는 '제품설명서'에 따르면 신차건 아니건 관계 없이 엔진오일은 1만5000km, 혹은 1년마다 갈면 된다.[77]

엔진오일과 오일 필터는 주기적으로 교체해야 하며, 이 과정을 '''오일 교환'''이라고 한다. 정기적인 오일 교환 및 정비를 둘러싼 산업이 있지만, 오일 교환은 많은 차량 소유자가 직접 할 수 있는 비교적 간단한 자동차 정비 작업이다. 엔진에서 오일을 드립 팬에 배출하고, 필터를 교체하고, 새 오일을 추가하는 과정을 포함한다. 그러나 대부분의 지역에서는 오일 교환 후 사용한 오일을 재활용해야 한다.

엔진에서는 내연 연소 생성물에 오일이 노출되는 경우가 있으며, 작은 코크스 입자들이 검은 그을음과 함께 작동 중에 오일에 축적된다. 또한 금속 엔진 부품의 마찰로 인해 표면 마모로부터 미세한 금속 입자가 생성된다. 이러한 입자는 오일 속을 순환하여 부품 표면에 마찰을 일으켜 마모를 유발할 수 있다. 오일 필터는 많은 입자와 슬러지를 제거하지만, 결국 매우 오랫동안 사용하면 오일 필터가 막힐 수 있다.

엔진오일, 특히 첨가제는 열적 및 기계적 열화를 겪어 오일의 점도와 예비 알칼리도가 감소한다. 점도가 감소하면 오일이 엔진을 윤활하는 능력이 떨어져 마모가 증가하고 과열될 가능성이 높아진다. 예비 알칼리도는 오일이 산 생성을 억제하는 능력이다. 예비 알칼리도가 0으로 감소하면 산이 형성되어 엔진을 부식시킨다.

일부 엔진 제조업체는 사용해야 하는 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers, SAE) 점도 등급을 지정하지만, 작동 환경에 따라 점도가 다른 엔진오일이 더 나은 성능을 발휘할 수 있다. 많은 제조업체는 다양한 요구 사항을 가지고 있으며 사용해야 하는 엔진오일의 지정을 가지고 있다.

일반적으로 제조업체에서 지정하지 않는 한, 더 두꺼운 오일이 더 얇은 오일보다 항상 더 좋은 것은 아니다. 추운 날씨는 일반 오일의 점도를 높이는 효과가 있으며, 이는 추운 겨울에 더 얇은 오일이 제조업체에서 권장하는 이유 중 하나이다.

엔진오일 교환은 일반적으로 사용 시간 또는 차량 주행 거리를 기준으로 예약된다. 이는 오일 교환이 적절한 시기를 결정하는 실제 요인에 대한 대략적인 지표이다. 차량 주행 거리는 고온에서의 시간을 추정하기 위한 것이며, 사용 시간은 차량 주행 횟수와 관련이 있고 가열 사이클 수를 포착하기 위한 것이다. 오일은 차가운 엔진에 그냥 놓여 있다고 해서 크게 열화되지 않는다. 반면에 차량을 매우 짧은 거리만 주행하는 경우 오일이 완전히 가열되지 않아 오염 물질이 축적된다.

사용하는 오일의 품질, 특히 합성 오일(합성 오일은 일반 오일보다 더 안정적임)도 중요하며, 일부 제조업체는 이 문제를 해결한다.

시간 기반 간격은 짧은 거리를 주행하는 운전자를 고려하여 더 많은 오염 물질이 축적되도록 한다. 제조업체는 엔진오일 교환을 위해 시간 또는 주행 거리 간격을 초과하지 말 것을 권장한다. 많은 최신 자동차는 이제 오일 및 필터 교환에 대한 다소 높은 간격을 나열하지만, "가혹한" 서비스는 이상적이지 않은 주행 조건에서 더 자주 교환해야 한다. 많은 제조업체는 RPM, 온도 및 주행 거리와 같이 오일을 열화시키는 요인을 기반으로 오일 상태를 추정하는 엔진 컴퓨터 계산을 가지고 있다.

일부 신속한 오일 교환 매장에서는 5000km 또는 3개월마다 간격을 권장하지만, 많은 자동차 제조업체에 따르면 이는 불필요하다.

엔진 사용자는 오일을 교체할 때 주변 온도 변화에 따라 점도를 조정할 수 있다. 여름철 고온에는 더 두껍게, 겨울철 저온에는 더 얇게 사용할 수 있다. 점도가 낮은 오일은 최신 차량에서 일반적이다.

1980년대 중반까지 권장 점도는 연료 효율을 높이기 위해 주로 5W-30으로 낮아졌다. 전형적인 최신 응용 프로그램은 혼다 모터의 12000km에 대한 5W-20(그리고 최신 차량의 경우 0W-20) 점도 오일 사용이다. 엔진 설계는 주로 캠 및 밸브 메커니즘 영역에서 과도한 금속 대 금속 마찰의 위험 없이 더 낮은 점도의 오일을 사용할 수 있도록 진화하고 있다. 더 나은 연비를 위해 자동차 제조업체가 이러한 더 낮은 점도를 추구하는 것과 일치하여 2013년 4월 자동차 기술자 협회(SAE)는 SAE 16 점도 등급을 도입했다.[15]

오일 교환은 차량 보증의 관점에서 보면, 제조사가 규정하고 있는 엔진 사용 기간이나 사용 주행 거리 기준에 따라 실시할 필요가 있다. 교환이나 점검 관리를 하지 않으면, 엔진오일은 엔진 내부의 모든 부위와 관련이 있으므로, 엔진에 어떤 결함이 발생한 경우에도 정비 불량으로 간주되어 본래의 보증을 받을 수 없게 될 가능성이 있다.

하지만, 오일에 포함된 기유와 첨가제의 성상 열화 특성을 고려하면, 제조사의 지정 교환 시기는 절대적인 것이 아니고, 단지 일반적인 사용 조건을 상정한 것일 뿐이며, 유온이나 엔진 회전수, 블로바이 양 등에 따라 규정보다 열화가 빠르거나 느린 사용 조건도 존재한다.

제조사는 환경 보호와 메인터넌스 프리의 관점에서, 이전부터 엔진의 오일 용량을 늘리고, 또한 오일 성능이 높은 것을 사용함으로써 오일 교환 간격을 길게 하고, 오일 폐기물의 양도 줄이는 장기 배유화가 요구되게 되었다. 이 경우, 제조사가 성능을 인정한 장기 배유에 대응하는 오일을 사용할 필요가 있다.

제조사는, 열화가 빠른 사용 조건으로서 엔진오일 이외의 소모품을 포함하여 시비어 컨디션(이후 설명)이라는 참고 기준을 제시하고 있으며, 대략 일반적인 사용의 절반 기간・거리에서의 교환을 추천하고 있다. 일본에서는 여름철에 에어컨을 사용하고 정체나 잦은 정차가 많은 시가지에서의 사용 상태는 시비어 컨디션에 해당한다.

반대로, 평탄한 지형을 법정 속도 부근의 일정 속도로 꾸준히 장거리를 주행하는 경우가 많은 사용 조건이라면, 오일의 열화는 일반적인 사용 조건보다 느려진다.

또한 점검 등에서 엔진에 결함이 발견되어 원인을 해결한 후나, 경주 주행 등에서 오일이 고온에 노출된 후(이후 설명)의 경우에도, 오일 교환이 필요하게 된다.

일반적인 승용차(배기량 2,000cc급)의 엔진 내부에는 약 4리터의 엔진오일이 필요하다. 최근 승용차, 특히 소형 엔진을 탑재한 차종을 중심으로 3리터 정도로 충분한 경우가 많다. 하이브리드 자동차의 경우, 차체가 1,800cc급 - 1,600cc급으로 보여도 가솔린 엔진 자체는 1,300cc급인 경우가 있어 엔진오일의 규정량은 3리터 전후이다.

반면 3,000cc를 넘는 대배기량 차량이나 공랭식 차량은 일반적으로 오일량이 많다. 또한, 과급기 탑재 차량이나 직분사 엔진 탑재 차량은 오일의 부담이 크기 때문에 의도적으로 오일량을 늘리는 경향이 있다(토요타 GR 계열 엔진 등. 참고로 2GR-FE는 필터 교환 포함 6리터를 넘는다). 또한, 유럽 차량은 고속으로 장거리를 이동하는 용도가 많고, 오일 교환 간격이 길기 때문에 일반적으로 오일량이 일본차보다 많다. 예를 들어, 벤츠는 소형 배기량의 일부 차종을 제외하고 5.5 - 9리터가 표준이며, BMW도 2,000cc 이상이라면 6.5리터 정도가 표준이다. 디젤 엔진의 경우도, 앞서 언급한 것처럼 오일 오염 및 오일량 감소가 심하기 때문에 구형의 일부 차종을 제외하고 오일량은 가솔린 차량에 비해 상당히 많아진다. 5리터 - 9리터 정도가 표준이다.

대형 트럭이나 버스는 엔진 자체가 크고, 오일량은 수십 리터에 달할 수 있다. 디젤 매연 입자 필터를 가진 차종 중 필터 재생을 위해 연소 과정 후에 연료를 추가 분사하는 "포스트 분사" 방식으로 촉매를 연소시키는 차종의 경우, 연료의 일부가 실린더 벽에 부착하여 엔진오일을 희석시키고, 주행 거리가 짧으면 오일량이 증가하는 문제가 있으며, 레벨 게이지의 일반적인 상한선보다 더 위쪽 표시에 도달한 경우 교환해야 한다.

=== 경/일반 자동차 ===

엔진오일과 오일 필터는 주기적으로 교체해야 하며, 이 과정을 '''오일 교환'''이라고 한다. 정기적인 오일 교환 및 정비를 둘러싼 산업이 있지만, 오일 교환은 많은 차량 소유자가 직접 할 수 있는 비교적 간단한 자동차 정비 작업이다. 엔진에서 오일을 드립 팬에 배출하고, 필터를 교체하고, 새 오일을 추가하는 과정을 포함한다. 그러나 대부분의 지역에서는 오일 교환 후 사용한 오일을 재활용해야 한다.[70]

엔진에서는 내연 연소 생성물에 오일이 노출되는 경우가 있으며, 작은 코크스 입자들이 검은 그을음과 함께 작동 중에 오일에 축적된다. 또한 금속 엔진 부품의 마찰로 인해 표면 마모로부터 미세한 금속 입자가 생성된다. 이러한 입자는 오일 속을 순환하여 부품 표면에 마찰을 일으켜 마모를 유발할 수 있다. 오일 필터는 많은 입자와 슬러지를 제거하지만, 결국 매우 오랫동안 사용하면 오일 필터가 막힐 수 있다.[70]

엔진오일, 특히 첨가제는 열적 및 기계적 열화를 겪어 오일의 점도와 예비 알칼리도가 감소한다. 점도가 감소하면 오일이 엔진을 윤활하는 능력이 떨어져 마모가 증가하고 과열될 가능성이 높아진다. 예비 알칼리도는 오일이 산 생성을 억제하는 능력이다. 예비 알칼리도가 0으로 감소하면 산이 형성되어 엔진을 부식시킨다.[70]

일부 엔진 제조업체는 사용해야 하는 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers, SAE) 점도 등급을 지정하지만, 작동 환경에 따라 점도가 다른 엔진오일이 더 나은 성능을 발휘할 수 있다. 많은 제조업체는 다양한 요구 사항을 가지고 있으며 사용해야 하는 엔진오일의 지정을 가지고 있다.

일반적으로 제조업체에서 지정하지 않는 한, 더 두꺼운 오일이 더 얇은 오일보다 항상 더 좋은 것은 아니다. 추운 날씨는 일반 오일의 점도를 높이는 효과가 있으며, 이는 추운 겨울에 더 얇은 오일이 제조업체에서 권장하는 이유 중 하나이다.[70]

엔진오일 교환은 일반적으로 사용 시간 또는 차량 주행 거리를 기준으로 예약된다. 이는 오일 교환이 적절한 시기를 결정하는 실제 요인에 대한 대략적인 지표이다. 차량 주행 거리는 고온에서의 시간을 추정하기 위한 것이며, 사용 시간은 차량 주행 횟수와 관련이 있고 가열 사이클 수를 포착하기 위한 것이다. 오일은 차가운 엔진에 그냥 놓여 있다고 해서 크게 열화되지 않는다. 반면에 차량을 매우 짧은 거리만 주행하는 경우 오일이 완전히 가열되지 않아 오염 물질이 축적된다.[70]

사용하는 오일의 품질, 특히 합성 오일(합성 오일은 일반 오일보다 더 안정적임)도 중요하며, 일부 제조업체는 이 문제를 해결한다.[70]

시간 기반 간격은 짧은 거리를 주행하는 운전자를 고려하여 더 많은 오염 물질이 축적되도록 한다. 제조업체는 엔진오일 교환을 위해 시간 또는 주행 거리 간격을 초과하지 말 것을 권장한다. 많은 최신 자동차는 이제 오일 및 필터 교환에 대한 다소 높은 간격을 나열하지만, "가혹한" 서비스는 이상적이지 않은 주행 조건에서 더 자주 교환해야 한다. 많은 제조업체는 RPM, 온도 및 주행 거리와 같이 오일을 열화시키는 요인을 기반으로 오일 상태를 추정하는 엔진 컴퓨터 계산을 가지고 있다.

일부 신속한 오일 교환 매장에서는 5000km 또는 3개월마다 간격을 권장하지만, 많은 자동차 제조업체에 따르면 이는 불필요하다.

엔진 사용자는 오일을 교체할 때 주변 온도 변화에 따라 점도를 조정할 수 있다. 여름철 고온에는 더 두껍게, 겨울철 저온에는 더 얇게 사용할 수 있다. 점도가 낮은 오일은 최신 차량에서 일반적이다.

경차 및 승용차의 경우, 일반적으로 오일 교환 시기는 자동차 제조사에 따라 주행 거리 또는 사용 기간이 지정되어 있다. 오일의 열화를 직접 판단하기 어렵기 때문에, 주행 거리 또는 사용 기간 기준은 자동차에서 거의 공통적인 것이다. 또한, 센서를 통해 오일의 상태를 감지하거나 엔진 작동 시간 등에 따라 오일 교환 시기를 알려주는 차량도 있다. 토요타에서는 오일 교환 기준에 대해 가솔린차(터보차 제외)의 표준 교환 시기를 15,000km 또는 1년으로 하고 있다.[70]

  • '''자연흡기 엔진''' (직분사 엔진·로터리 엔진 제외)
  • * 교환 후 주행 거리 10,000~15,000km
  • * 교환 후 1년
  • ** (위 중 어느 하나에 도달했을 때 교환)
  • '''과급기(터보·슈퍼차저 등) 부착 엔진'''
  • * 교환 후 주행 거리 5,000km
  • * 교환 후 6개월
  • ** (위 중 어느 하나에 도달했을 때 교환)


가혹조건에서 사용된 차량의 경우, 이 기간의 약 절반으로 교환하는 것이 지정되어 있다. 가혹조건의 정의는 자동차 제조사에 따라 약간의 차이가 있지만, 대략 다음과 같이 정의하고 있다.

  • 한 번의 주행 거리가 7.0km 이하인 경우의 반복(일명, 짧은 거리 운행).
  • 등판길 등 고회전·고토크가 필요한 주행.
  • 비포장도로 등 먼지가 많은 도로의 주행.


환경 보호를 목적으로 20,000~30,000km와 같이 긴 교환 주기를 지정하는 자동차도 있다. 유럽 자동차의 경우, 산화 등의 열화가 잘 진행되지 않는 특성을 가진 엔진 오일을 지정하고 오일 용량을 늘림으로써 장기간 사용할 수 있도록 하는 경우가 많다. 하지만, 교환 거리가 늘어나더라도 기간은 크게 늘어나지 않는다는 점에 유의해야 한다.

이러한 지정은 보증 기간 내에 엔진에 지장을 초래하지 않도록 자동차 제조사가 정한 최소한의 요구 사항이며, 오일 자체의 열화는 점차 진행된다. 따라서, 제조사 지침치를 최대로 하고 사용 조건에 따라 더 빨리 교환하는 것이 좋다는 의견도 있다. 그러나 현재는 제조물책임법에 따라 취급 설명서의 기재에 결함이 있는 경우 제조물의 결함과 동등하게 취급되는 것이 규정되어 있으며, 결함으로 이어질 위험성을 충분히 배제한 기재가 제조사에 요구될 뿐만 아니라 폐기물 등 환경 부하의 관점에서도 지정 교환 시기는 여유 있게 설정되어 있다는 견해도 있다.

자동차 제조사가 교환 시기를 정하는 한편, 일부 오일 제조사나 주유소, 카센터, 자동차 정비 공장 등에서는 3,000~5,000km마다의 교환을 권장하고 있다. 그 근거로 3,000~5,000km 정도 주행하면 엔진의 기계적인 소음이 다소 커지거나 오일이 더러워져 검게 되는 것, 그리고 특히 일본에서 일반적인 자동차 사용자의 사용 상태가 저속·단거리 측의 가혹 조건에 해당한다는 점 등을 들고 있다. 이 소음은 기구상 문제가 없는 수준의 오일 점도 저하가 주이며, 다소 커지더라도 엔진이 고장나는 것은 아니다. 또한, 오일이 검게 되는 것은 정화 작용이 작용하고 있기 때문이며, 빨라도 1,000km 정도에서 검게 되는 경우도 있다(디젤 엔진의 경우 검게 되는 것이 빠른 경우가 있다) 하지만, 검게 되었다고 해서 곧바로 성능이 저하되었다고는 말할 수 없다. 이러한 주장에서는 열화 상황에 대한 설명이 불충분하다.[71]

이러한 업체에 의해, 오일의 특성에 따른 정상적인 현상을 고장으로 연결시키는 요인으로 소비자의 불안을 부추기는 듯한 표현을 사용한 교환 권장이 이루어지는 것은 빈번한 오일 교환에 따른 오일 자체의 판매 확대, 방문 빈도를 늘리는 것에 따른 정비 용품 판매·정비 업무 수주 확대를 노린 것이라는 비판이 있다. 오일 제조사는 환경 문제에 대한 배려에서 교환 시기를 장기화한 롱 드레인 오일의 개발이 요구되고 있다.

사용자는 차종별로 정해진 오일 교환 시기와 가혹 조건의 정의를 참고하여, 유량 등 적절한 점검을 실시한 후 오일 교환 빈도를 결정하게 된다.

  • 그을음이 나오기 쉬운 가솔린 직분사 엔진이나 로터리 엔진은 일반적인 가솔린 엔진보다 엔진 오일에게 더 가혹한 조건이 되기 때문에 단기간의 교환이 권장되는 경우가 많다. 또한, 전용 순정 오일이 준비되어 있는 경우도 있다.[72] 또한, 로터리 엔진에서는 전용 엔진 오일(마쓰다 순정 신세레네시스)이 지정되어 있다.
  • 화학 합성유의 종류와 오일 실 등의 재질의 상성에 따라 팽윤 효과나 수축 효과가 다르기 때문에 오일 누출이 발생하는 경우가 있다. 고전적인 광물유를 전제로 설계된 구형차의 경우, 일부러 광물유를 선택하는 경우가 있다.
  • 엔진 오일 교환 시 상한선을 초과한 양을 주입하면 엔진 내부(크랭크 등)에 오일이 간섭하여 내부 저항이 증가하고 연비가 악화되거나 오일 중에 기포가 발생하여 블로바이가 증가하여 엔진 오일의 수명이 단축될 수 있다. 따라서, 오일은 적정량을 충전해야 한다.


=== 대형차 ===

대형차의 경우 엔진오일 교환 주기가 길게 설정되는 경우가 있다. 이는 승용차에 비해 오일 사용량이 많고, 상대적으로 엔진이 저회전 영역에서 운용되는 경우가 많기 때문이다. 물론, 사용 설명서에 따라 오일 교환은 반드시 필요하다.

=== 디젤차 ===

디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 압축비가 높고 배기가스에 입자상 물질과 산화물이 많기 때문에 오일의 열화가 빠르다. 국산 메이커 디젤 차량의 엔진오일 교환 권장 주행거리는 5,000km 정도(토요타 차량)로 가솔린 차량보다 짧게 설정되어 있다. 엔진오일의 색깔은 교환 후에도 조기에 검게 변하지만, 오일 교환은 색깔보다 주행거리나 작동 시간으로 관리한다.

최신 디젤 엔진에서는 연료나 오일에 포함된 황과 질소가 재가 되어 DPF를 막기 때문에, 이들을 저감시킨 지정 오일이 필요하다. 따라서 DPF 장착 차량에서는 이 문제에 대한 대책으로 일본기술회의 규격인 DH-2 규격의 오일을 사용하는 것이 필수적이다. 더욱 새로운 규격으로 경량차용 DL-1이 존재하지만, 이것은 중량차용 CF 규격이나 DH 규격(DH-1/DH-2), 그리고 유럽 규격인 ACEA의 C 카테고리나 E 카테고리 규격과 기본적으로 호환성이 없다(예: DL-1/DH-2/CF-4/C3/E9). 최신 디젤 엔진에 사용하는 오일에 대해서는 취급 설명서의 주의 사항을 잘 확인해야 한다.

디젤 엔진은 주행거리가 많은 장거리 트럭 등 영업차 등에 많이 사용되는 경우가 많아 오일 교환 빈도는 차량 유지비, 바쁜 운전 시간을 할애하여 교환 작업을 해야 하는 점, 차량 대수가 많으면 회사 경영에 영향을 미친다. 따라서 그을음의 분산성, 내마모성을 첨가제로 보완하여 장기 배유화를 도모한 오일을 사용함으로써 고속도로 주행을 주로 한다는 전제 하에 10만 km의 교환 간격을 지정하고 있는 상품이 있다.

디젤 엔진이 많이 사용되는 유럽에서는 환경 보호와 자원 보호의 관점에서 장기 배유화가 진행되고 있다. 예를 들어, 폭스바겐의 경우 가솔린 차량(VW504 규격)은 30,000km/2년에 대해 디젤 차량(VW507 규격)은 최대 50,000km/2년이다.

=== 오토바이(자동이륜차) ===

일본자동차표준기구(Japanese Automotive Standards Organization)는 일본산 가솔린 엔진에 대한 자체 성능 및 품질 표준을 만들었다.[36]

4행정 가솔린 엔진의 경우 JASO T904 표준이 사용되며, 특히 오토바이 엔진과 관련이 있다. JASO T904-MA 및 MA2 표준은 습식 클러치 사용에 적합한 오일을 구분하기 위해 고안되었으며, MA2 윤활유는 더 높은 마찰 성능을 제공한다. JASO T904-MB 표준은 습식 클러치 사용에 적합하지 않은 오일을 나타내며, 따라서 무단변속기(CVT)가 장착된 스쿠터에 사용된다. JASO MB 오일에 마찰 개질제를 추가하면 이러한 용도에서 연비 향상에 기여할 수 있다.[36]

2행정 가솔린 엔진의 경우 JASO M345(FA, FB, FC, FD) 표준이 사용되며,[37] 저회분, 윤활성, 세정력, 저연기 및 배기 가스 차단에 특히 관련이 있다.

이러한 표준, 특히 JASO-MA(오토바이용) 및 JASO-FC는 API 서비스 등급에서 다루지 않는 오일 요구 사항 문제를 해결하기 위해 고안되었다. JASO-MA 표준의 한 요소는 습식 클러치 사용 적합성을 결정하기 위해 고안된 마찰 시험이다.[44][38] JASO-MA를 충족하는 오일은 습식 클러치 작동에 적합한 것으로 간주된다. 오토바이 전용으로 판매되는 오일에는 JASO-MA 라벨이 표시된다.

오토바이는 4행정 가솔린 엔진 또는 2행정 가솔린 엔진을 탑재한 두 종류가 일반적이다.

4행정 엔진을 탑재한 오토바이에서는 스쿠터 등의 무단변속기 장착차나, 레이스용 차량 등의 건식 클러치 장착차 등을 제외하고, 엔진 오일이 변속기나 클러치의 윤활과 냉각을 겸하고 있기 때문에, 배기량에 비해 오일량이 많다. 오토바이용 엔진은 일반적인 자동차용 엔진과 비교하여 수냉식보다 공랭식이 많기 때문에 오일이 고온이 되기 쉽고, 또한 상용 회전수가 높고 소형 고출력이기 때문에 열화가 빠른 경향이 있다. 이러한 이유로, 일반적인 자동차보다 빠른 교환 시기(1/2 정도 또는 그 이상)가 설정되어 있는 차종이 있다.

습식 클러치를 채용하는 엔진에서는, 자동차용에서는 일반적인 마찰 감소제에 의해 클러치 미끄러짐이 발생하는 경우가 있다. 그러한 트러블을 방지하기 위해, 오토바이 전용 오일로서, 자동차기술회에서 정한 MA, MA1, MA2, MB라는 4종류의 JASO(일본자동차기준)라고 불리는 규격이 있다.[73]

2행정 엔진을 탑재한 오토바이에서는, 엔진 오일을 가솔린에 섞어 함께 연소시키는 구조이므로, 오일의 성분이 배기가스의 성분에 영향을 주기 쉽다. 이 때문에, 윤활 성능에 환경 성능을 포함한 2행정 엔진 오일의 성능 규격으로서 FB, FC, FD라는 3종류의 JASO 규격이 있다.[74] 2행정 엔진에서는, 엔진 오일과 별도로 변속기나 클러치를 윤활하는 오일(미션 오일 또는 기어 오일이라고 불림)이 엔진에 주입되어 있으며, 이것도 정기적으로 교환할 필요가 있다.

스쿠터에서는 습식 클러치가 사용되지 않으므로, 자동차용 엔진 오일을 사용해도 점도가 지정 범위 내라면 불편은 발생하지 않는다.

=== 항공기 ===

항공기용 가스터빈 엔진에는 우수한 윤활 능력과 내열성을 갖는 합성형 오일(synthetic oil)을 사용한다. 항공기의 경우, 수차례 비행이 끝나면 정비 담당자가 오일 잔량을 체크한다. 오일이 규정치 이하로 떨어져 부족하면 보충하고, 오일내 금속 입자가 많이 검출되어 필터에 이상이 생기거나 엔진 내부 점검시 또는 엔진 오일에 문제가 있을 경우 교체한다.

왕복 엔진(レシプロエンジン) 추진 항공기의 경우, 오일 교환 시기는 각 항공기의 정비 매뉴얼을 참조한다.

  • 제트 엔진 규격
  • * 〈MIL-L-7808〉 디에스테르(ジエステル) TYPE I
  • ** (상품명)

ESSO Turbo Oil 2389/2391
Mobil RM 201A/248A
Aeroshell Turbine Oil 308
Stauffer E-6825
Royal Lubricant co. Royco 808H

  • * 〈MIL-L-23699〉 폴리올에스터(ポリオールエステル) TYPE II
  • ** (상품명)

Mobil Jet Oil II
ESSO Turbo Oil 2380
Castrol 205
Texaco 7388
Sinclair Turbo S II
Aeroshell Turbine Oil 500/550
Stauffer Jet II

소카타 TB-10(Socata TB-10) 경항공기를 예로 들면, 오일 양은 약 8리터이다.

5. 1. 자동차

카센터에서는 흔히 엔진오일 교환주기를 5,000km라고 얘기하는 경우가 있고, 신차는 더 빨리 갈아줘야 한다는 말도 나온다. 하지만 현대자동차가 자동차를 살때 넣어주는 '제품설명서'에 따르면 신차건 아니건 관계 없이 엔진오일은 1만5000km, 혹은 1년마다 갈면 된다.[77]

엔진오일과 오일 필터는 주기적으로 교체해야 하며, 이 과정을 '''오일 교환'''이라고 한다. 정기적인 오일 교환 및 정비를 둘러싼 산업이 있지만, 오일 교환은 많은 차량 소유자가 직접 할 수 있는 비교적 간단한 자동차 정비 작업이다. 엔진에서 오일을 드립 팬에 배출하고, 필터를 교체하고, 새 오일을 추가하는 과정을 포함한다. 그러나 대부분의 지역에서는 오일 교환 후 사용한 오일을 재활용해야 한다.

엔진에서는 내연 연소 생성물에 오일이 노출되는 경우가 있으며, 작은 코크스 입자들이 검은 그을음과 함께 작동 중에 오일에 축적된다. 또한 금속 엔진 부품의 마찰로 인해 표면 마모로부터 미세한 금속 입자가 생성된다. 이러한 입자는 오일 속을 순환하여 부품 표면에 마찰을 일으켜 마모를 유발할 수 있다. 오일 필터는 많은 입자와 슬러지를 제거하지만, 결국 매우 오랫동안 사용하면 오일 필터가 막힐 수 있다.

엔진오일, 특히 첨가제는 열적 및 기계적 열화를 겪어 오일의 점도와 예비 알칼리도가 감소한다. 점도가 감소하면 오일이 엔진을 윤활하는 능력이 떨어져 마모가 증가하고 과열될 가능성이 높아진다. 예비 알칼리도는 오일이 산 생성을 억제하는 능력이다. 예비 알칼리도가 0으로 감소하면 산이 형성되어 엔진을 부식시킨다.

일부 엔진 제조업체는 사용해야 하는 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers, SAE) 점도 등급을 지정하지만, 작동 환경에 따라 점도가 다른 엔진오일이 더 나은 성능을 발휘할 수 있다. 많은 제조업체는 다양한 요구 사항을 가지고 있으며 사용해야 하는 엔진오일의 지정을 가지고 있다.

일반적으로 제조업체에서 지정하지 않는 한, 더 두꺼운 오일이 더 얇은 오일보다 항상 더 좋은 것은 아니다. 추운 날씨는 일반 오일의 점도를 높이는 효과가 있으며, 이는 추운 겨울에 더 얇은 오일이 제조업체에서 권장하는 이유 중 하나이다.

엔진오일 교환은 일반적으로 사용 시간 또는 차량 주행 거리를 기준으로 예약된다. 이는 오일 교환이 적절한 시기를 결정하는 실제 요인에 대한 대략적인 지표이다. 차량 주행 거리는 고온에서의 시간을 추정하기 위한 것이며, 사용 시간은 차량 주행 횟수와 관련이 있고 가열 사이클 수를 포착하기 위한 것이다. 오일은 차가운 엔진에 그냥 놓여 있다고 해서 크게 열화되지 않는다. 반면에 차량을 매우 짧은 거리만 주행하는 경우 오일이 완전히 가열되지 않아 오염 물질이 축적된다.

사용하는 오일의 품질, 특히 합성 오일(합성 오일은 일반 오일보다 더 안정적임)도 중요하며, 일부 제조업체는 이 문제를 해결한다.

시간 기반 간격은 짧은 거리를 주행하는 운전자를 고려하여 더 많은 오염 물질이 축적되도록 한다. 제조업체는 엔진오일 교환을 위해 시간 또는 주행 거리 간격을 초과하지 말 것을 권장한다. 많은 최신 자동차는 이제 오일 및 필터 교환에 대한 다소 높은 간격을 나열하지만, "가혹한" 서비스는 이상적이지 않은 주행 조건에서 더 자주 교환해야 한다. 많은 제조업체는 RPM, 온도 및 주행 거리와 같이 오일을 열화시키는 요인을 기반으로 오일 상태를 추정하는 엔진 컴퓨터 계산을 가지고 있다.

일부 신속한 오일 교환 매장에서는 5000km 또는 3개월마다 간격을 권장하지만, 많은 자동차 제조업체에 따르면 이는 불필요하다.

엔진 사용자는 오일을 교체할 때 주변 온도 변화에 따라 점도를 조정할 수 있다. 여름철 고온에는 더 두껍게, 겨울철 저온에는 더 얇게 사용할 수 있다. 점도가 낮은 오일은 최신 차량에서 일반적이다.

1980년대 중반까지 권장 점도는 연료 효율을 높이기 위해 주로 5W-30으로 낮아졌다. 전형적인 최신 응용 프로그램은 혼다 모터의 12000km에 대한 5W-20(그리고 최신 차량의 경우 0W-20) 점도 오일 사용이다. 엔진 설계는 주로 캠 및 밸브 메커니즘 영역에서 과도한 금속 대 금속 마찰의 위험 없이 더 낮은 점도의 오일을 사용할 수 있도록 진화하고 있다. 더 나은 연비를 위해 자동차 제조업체가 이러한 더 낮은 점도를 추구하는 것과 일치하여 2013년 4월 자동차 기술자 협회(SAE)는 SAE 16 점도 등급을 도입했다.[15]

오일 교환은 차량 보증의 관점에서 보면, 제조사가 규정하고 있는 엔진 사용 기간이나 사용 주행 거리 기준에 따라 실시할 필요가 있다. 교환이나 점검 관리를 하지 않으면, 엔진오일은 엔진 내부의 모든 부위와 관련이 있으므로, 엔진에 어떤 결함이 발생한 경우에도 정비 불량으로 간주되어 본래의 보증을 받을 수 없게 될 가능성이 있다.

하지만, 오일에 포함된 기유와 첨가제의 성상 열화 특성을 고려하면, 제조사의 지정 교환 시기는 절대적인 것이 아니고, 단지 일반적인 사용 조건을 상정한 것일 뿐이며, 유온이나 엔진 회전수, 블로바이 양 등에 따라 규정보다 열화가 빠르거나 느린 사용 조건도 존재한다.

제조사는 환경 보호와 메인터넌스 프리의 관점에서, 이전부터 엔진의 오일 용량을 늘리고, 또한 오일 성능이 높은 것을 사용함으로써 오일 교환 간격을 길게 하고, 오일 폐기물의 양도 줄이는 장기 배유화가 요구되게 되었다. 이 경우, 제조사가 성능을 인정한 장기 배유에 대응하는 오일을 사용할 필요가 있다.

제조사는, 열화가 빠른 사용 조건으로서 엔진오일 이외의 소모품을 포함하여 시비어 컨디션(이후 설명)이라는 참고 기준을 제시하고 있으며, 대략 일반적인 사용의 절반 기간・거리에서의 교환을 추천하고 있다. 일본에서는 여름철에 에어컨을 사용하고 정체나 잦은 정차가 많은 시가지에서의 사용 상태는 시비어 컨디션에 해당한다.

반대로, 평탄한 지형을 법정 속도 부근의 일정 속도로 꾸준히 장거리를 주행하는 경우가 많은 사용 조건이라면, 오일의 열화는 일반적인 사용 조건보다 느려진다.

또한 점검 등에서 엔진에 결함이 발견되어 원인을 해결한 후나, 경주 주행 등에서 오일이 고온에 노출된 후(이후 설명)의 경우에도, 오일 교환이 필요하게 된다.

일반적인 승용차(배기량 2,000cc급)의 엔진 내부에는 약 4리터의 엔진오일이 필요하다. 최근 승용차, 특히 소형 엔진을 탑재한 차종을 중심으로 3리터 정도로 충분한 경우가 많다. 하이브리드 자동차의 경우, 차체가 1,800cc급 - 1,600cc급으로 보여도 가솔린 엔진 자체는 1,300cc급인 경우가 있어 엔진오일의 규정량은 3리터 전후이다.

반면 3,000cc를 넘는 대배기량 차량이나 공랭식 차량은 일반적으로 오일량이 많다. 또한, 과급기 탑재 차량이나 직분사 엔진 탑재 차량은 오일의 부담이 크기 때문에 의도적으로 오일량을 늘리는 경향이 있다(토요타 GR 계열 엔진 등. 참고로 2GR-FE는 필터 교환 포함 6리터를 넘는다). 또한, 유럽 차량은 고속으로 장거리를 이동하는 용도가 많고, 오일 교환 간격이 길기 때문에 일반적으로 오일량이 일본차보다 많다. 예를 들어, 벤츠는 소형 배기량의 일부 차종을 제외하고 5.5 - 9리터가 표준이며, BMW도 2,000cc 이상이라면 6.5리터 정도가 표준이다. 디젤 엔진의 경우도, 앞서 언급한 것처럼 오일 오염 및 오일량 감소가 심하기 때문에 구형의 일부 차종을 제외하고 오일량은 가솔린 차량에 비해 상당히 많아진다. 5리터 - 9리터 정도가 표준이다.

대형 트럭이나 버스는 엔진 자체가 크고, 오일량은 수십 리터에 달할 수 있다. 디젤 매연 입자 필터를 가진 차종 중 필터 재생을 위해 연소 과정 후에 연료를 추가 분사하는 "포스트 분사" 방식으로 촉매를 연소시키는 차종의 경우, 연료의 일부가 실린더 벽에 부착하여 엔진오일을 희석시키고, 주행 거리가 짧으면 오일량이 증가하는 문제가 있으며, 레벨 게이지의 일반적인 상한선보다 더 위쪽 표시에 도달한 경우 교환해야 한다.

== 경/일반 자동차 ==

엔진오일과 오일 필터는 주기적으로 교체해야 하며, 이 과정을 '''오일 교환'''이라고 한다. 정기적인 오일 교환 및 정비를 둘러싼 산업이 있지만, 오일 교환은 많은 차량 소유자가 직접 할 수 있는 비교적 간단한 자동차 정비 작업이다. 엔진에서 오일을 드립 팬에 배출하고, 필터를 교체하고, 새 오일을 추가하는 과정을 포함한다. 그러나 대부분의 지역에서는 오일 교환 후 사용한 오일을 재활용해야 한다.[70]

엔진에서는 내연 연소 생성물에 오일이 노출되는 경우가 있으며, 작은 코크스 입자들이 검은 그을음과 함께 작동 중에 오일에 축적된다. 또한 금속 엔진 부품의 마찰로 인해 표면 마모로부터 미세한 금속 입자가 생성된다. 이러한 입자는 오일 속을 순환하여 부품 표면에 마찰을 일으켜 마모를 유발할 수 있다. 오일 필터는 많은 입자와 슬러지를 제거하지만, 결국 매우 오랫동안 사용하면 오일 필터가 막힐 수 있다.[70]

엔진오일, 특히 첨가제는 열적 및 기계적 열화를 겪어 오일의 점도와 예비 알칼리도가 감소한다. 점도가 감소하면 오일이 엔진을 윤활하는 능력이 떨어져 마모가 증가하고 과열될 가능성이 높아진다. 예비 알칼리도는 오일이 산 생성을 억제하는 능력이다. 예비 알칼리도가 0으로 감소하면 산이 형성되어 엔진을 부식시킨다.[70]

일부 엔진 제조업체는 사용해야 하는 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers, SAE) 점도 등급을 지정하지만, 작동 환경에 따라 점도가 다른 엔진오일이 더 나은 성능을 발휘할 수 있다. 많은 제조업체는 다양한 요구 사항을 가지고 있으며 사용해야 하는 엔진오일의 지정을 가지고 있다.

일반적으로 제조업체에서 지정하지 않는 한, 더 두꺼운 오일이 더 얇은 오일보다 항상 더 좋은 것은 아니다. 추운 날씨는 일반 오일의 점도를 높이는 효과가 있으며, 이는 추운 겨울에 더 얇은 오일이 제조업체에서 권장하는 이유 중 하나이다.[70]

엔진오일 교환은 일반적으로 사용 시간 또는 차량 주행 거리를 기준으로 예약된다. 이는 오일 교환이 적절한 시기를 결정하는 실제 요인에 대한 대략적인 지표이다. 차량 주행 거리는 고온에서의 시간을 추정하기 위한 것이며, 사용 시간은 차량 주행 횟수와 관련이 있고 가열 사이클 수를 포착하기 위한 것이다. 오일은 차가운 엔진에 그냥 놓여 있다고 해서 크게 열화되지 않는다. 반면에 차량을 매우 짧은 거리만 주행하는 경우 오일이 완전히 가열되지 않아 오염 물질이 축적된다.[70]

사용하는 오일의 품질, 특히 합성 오일(합성 오일은 일반 오일보다 더 안정적임)도 중요하며, 일부 제조업체는 이 문제를 해결한다.[70]

시간 기반 간격은 짧은 거리를 주행하는 운전자를 고려하여 더 많은 오염 물질이 축적되도록 한다. 제조업체는 엔진오일 교환을 위해 시간 또는 주행 거리 간격을 초과하지 말 것을 권장한다. 많은 최신 자동차는 이제 오일 및 필터 교환에 대한 다소 높은 간격을 나열하지만, "가혹한" 서비스는 이상적이지 않은 주행 조건에서 더 자주 교환해야 한다. 많은 제조업체는 RPM, 온도 및 주행 거리와 같이 오일을 열화시키는 요인을 기반으로 오일 상태를 추정하는 엔진 컴퓨터 계산을 가지고 있다.

일부 신속한 오일 교환 매장에서는 5000km 또는 3개월마다 간격을 권장하지만, 많은 자동차 제조업체에 따르면 이는 불필요하다.

엔진 사용자는 오일을 교체할 때 주변 온도 변화에 따라 점도를 조정할 수 있다. 여름철 고온에는 더 두껍게, 겨울철 저온에는 더 얇게 사용할 수 있다. 점도가 낮은 오일은 최신 차량에서 일반적이다.

경차 및 승용차의 경우, 일반적으로 오일 교환 시기는 자동차 제조사에 따라 주행 거리 또는 사용 기간이 지정되어 있다. 오일의 열화를 직접 판단하기 어렵기 때문에, 주행 거리 또는 사용 기간 기준은 자동차에서 거의 공통적인 것이다. 또한, 센서를 통해 오일의 상태를 감지하거나 엔진 작동 시간 등에 따라 오일 교환 시기를 알려주는 차량도 있다. 토요타에서는 오일 교환 기준에 대해 가솔린차(터보차 제외)의 표준 교환 시기를 15,000km 또는 1년으로 하고 있다.[70]

  • 자연흡기 엔진 (직분사 엔진·로터리 엔진 제외)
  • * 교환 후 주행 거리 10,000~15,000km
  • * 교환 후 1년
  • ** (위 중 어느 하나에 도달했을 때 교환)
  • 과급기(터보·슈퍼차저 등) 부착 엔진
  • * 교환 후 주행 거리 5,000km
  • * 교환 후 6개월
  • ** (위 중 어느 하나에 도달했을 때 교환)


가혹조건에서 사용된 차량의 경우, 이 기간의 약 절반으로 교환하는 것이 지정되어 있다. 가혹조건의 정의는 자동차 제조사에 따라 약간의 차이가 있지만, 대략 다음과 같이 정의하고 있다.

  • 한 번의 주행 거리가 7.0km 이하인 경우의 반복(일명, 짧은 거리 운행).
  • 등판길 등 고회전·고토크가 필요한 주행.
  • 비포장도로 등 먼지가 많은 도로의 주행.


환경 보호를 목적으로 20,000~30,000km와 같이 긴 교환 주기를 지정하는 자동차도 있다. 유럽 자동차의 경우, 산화 등의 열화가 잘 진행되지 않는 특성을 가진 엔진 오일을 지정하고 오일 용량을 늘림으로써 장기간 사용할 수 있도록 하는 경우가 많다. 하지만, 교환 거리가 늘어나더라도 기간은 크게 늘어나지 않는다는 점에 유의해야 한다.

이러한 지정은 보증 기간 내에 엔진에 지장을 초래하지 않도록 자동차 제조사가 정한 최소한의 요구 사항이며, 오일 자체의 열화는 점차 진행된다. 따라서, 제조사 지침치를 최대로 하고 사용 조건에 따라 더 빨리 교환하는 것이 좋다는 의견도 있다. 그러나 현재는 제조물책임법에 따라 취급 설명서의 기재에 결함이 있는 경우 제조물의 결함과 동등하게 취급되는 것이 규정되어 있으며, 결함으로 이어질 위험성을 충분히 배제한 기재가 제조사에 요구될 뿐만 아니라 폐기물 등 환경 부하의 관점에서도 지정 교환 시기는 여유 있게 설정되어 있다는 견해도 있다.

자동차 제조사가 교환 시기를 정하는 한편, 일부 오일 제조사나 주유소, 카센터, 자동차 정비 공장 등에서는 3,000~5,000km마다의 교환을 권장하고 있다. 그 근거로 3,000~5,000km 정도 주행하면 엔진의 기계적인 소음이 다소 커지거나 오일이 더러워져 검게 되는 것, 그리고 특히 일본에서 일반적인 자동차 사용자의 사용 상태가 저속·단거리 측의 가혹 조건에 해당한다는 점 등을 들고 있다. 이 소음은 기구상 문제가 없는 수준의 오일 점도 저하가 주이며, 다소 커지더라도 엔진이 고장나는 것은 아니다. 또한, 오일이 검게 되는 것은 정화 작용이 작용하고 있기 때문이며, 빨라도 1,000km 정도에서 검게 되는 경우도 있다(디젤 엔진의 경우 검게 되는 것이 빠른 경우가 있다) 하지만, 검게 되었다고 해서 곧바로 성능이 저하되었다고는 말할 수 없다. 이러한 주장에서는 열화 상황에 대한 설명이 불충분하다.[71]

이러한 업체에 의해, 오일의 특성에 따른 정상적인 현상을 고장으로 연결시키는 요인으로 소비자의 불안을 부추기는 듯한 표현을 사용한 교환 권장이 이루어지는 것은 빈번한 오일 교환에 따른 오일 자체의 판매 확대, 방문 빈도를 늘리는 것에 따른 정비 용품 판매·정비 업무 수주 확대를 노린 것이라는 비판이 있다. 오일 제조사는 환경 문제에 대한 배려에서 교환 시기를 장기화한 롱 드레인 오일의 개발이 요구되고 있다.

사용자는 차종별로 정해진 오일 교환 시기와 가혹 조건의 정의를 참고하여, 유량 등 적절한 점검을 실시한 후 오일 교환 빈도를 결정하게 된다.

  • 그을음이 나오기 쉬운 가솔린 직분사 엔진이나 로터리 엔진은 일반적인 가솔린 엔진보다 엔진 오일에게 더 가혹한 조건이 되기 때문에 단기간의 교환이 권장되는 경우가 많다. 또한, 전용 순정 오일이 준비되어 있는 경우도 있다.[72] 또한, 로터리 엔진에서는 전용 엔진 오일(마쓰다 순정 신세레네시스)이 지정되어 있다.
  • 화학 합성유의 종류와 오일 실 등의 재질의 상성에 따라 팽윤 효과나 수축 효과가 다르기 때문에 오일 누출이 발생하는 경우가 있다. 고전적인 광물유를 전제로 설계된 구형차의 경우, 일부러 광물유를 선택하는 경우가 있다.
  • 엔진 오일 교환 시 상한선을 초과한 양을 주입하면 엔진 내부(크랭크 등)에 오일이 간섭하여 내부 저항이 증가하고 연비가 악화되거나 오일 중에 기포가 발생하여 블로바이가 증가하여 엔진 오일의 수명이 단축될 수 있다. 따라서, 오일은 적정량을 충전해야 한다.


== 대형차 ==

대형차의 경우 엔진오일 교환 주기가 길게 설정되는 경우가 있다. 이는 승용차에 비해 오일 사용량이 많고, 상대적으로 엔진이 저회전 영역에서 운용되는 경우가 많기 때문이다. 물론, 사용 설명서에 따라 오일 교환은 반드시 필요하다.

== 디젤차 ==

디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 압축비가 높고 배기가스에 입자상 물질과 산화물이 많기 때문에 오일의 열화가 빠르다. 국산 메이커 디젤 차량의 엔진오일 교환 권장 주행거리는 5,000km 정도(토요타 차량)로 가솔린 차량보다 짧게 설정되어 있다. 엔진오일의 색깔은 교환 후에도 조기에 검게 변하지만, 오일 교환은 색깔보다 주행거리나 작동 시간으로 관리한다.

최신 디젤 엔진에서는 연료나 오일에 포함된 황과 질소가 재가 되어 DPF를 막기 때문에, 이들을 저감시킨 지정 오일이 필요하다. 따라서 DPF 장착 차량에서는 이 문제에 대한 대책으로 일본기술회의 규격인 DH-2 규격의 오일을 사용하는 것이 필수적이다. 더욱 새로운 규격으로 경량차용 DL-1이 존재하지만, 이것은 중량차용 CF 규격이나 DH 규격(DH-1/DH-2), 그리고 유럽 규격인 ACEA의 C 카테고리나 E 카테고리 규격과 기본적으로 호환성이 없다(예: DL-1/DH-2/CF-4/C3/E9). 최신 디젤 엔진에 사용하는 오일에 대해서는 취급 설명서의 주의 사항을 잘 확인해야 한다.

디젤 엔진은 주행거리가 많은 장거리 트럭 등 영업차 등에 많이 사용되는 경우가 많아 오일 교환 빈도는 차량 유지비, 바쁜 운전 시간을 할애하여 교환 작업을 해야 하는 점, 차량 대수가 많으면 회사 경영에 영향을 미친다. 따라서 그을음의 분산성, 내마모성을 첨가제로 보완하여 장기 배유화를 도모한 오일을 사용함으로써 고속도로 주행을 주로 한다는 전제 하에 10만 km의 교환 간격을 지정하고 있는 상품이 있다.

디젤 엔진이 많이 사용되는 유럽에서는 환경 보호와 자원 보호의 관점에서 장기 배유화가 진행되고 있다. 예를 들어, 폭스바겐의 경우 가솔린 차량(VW504 규격)은 30,000km/2년에 대해 디젤 차량(VW507 규격)은 최대 50,000km/2년이다.

5. 1. 1. 경/일반 자동차

엔진오일과 오일 필터는 주기적으로 교체해야 하며, 이 과정을 '''오일 교환'''이라고 한다. 정기적인 오일 교환 및 정비를 둘러싼 산업이 있지만, 오일 교환은 많은 차량 소유자가 직접 할 수 있는 비교적 간단한 자동차 정비 작업이다. 엔진에서 오일을 드립 팬에 배출하고, 필터를 교체하고, 새 오일을 추가하는 과정을 포함한다. 그러나 대부분의 지역에서는 오일 교환 후 사용한 오일을 재활용해야 한다.[70]

엔진에서는 내연 연소 생성물에 오일이 노출되는 경우가 있으며, 작은 코크스 입자들이 검은 그을음과 함께 작동 중에 오일에 축적된다. 또한 금속 엔진 부품의 마찰로 인해 표면 마모로부터 미세한 금속 입자가 생성된다. 이러한 입자는 오일 속을 순환하여 부품 표면에 마찰을 일으켜 마모를 유발할 수 있다. 오일 필터는 많은 입자와 슬러지를 제거하지만, 결국 매우 오랫동안 사용하면 오일 필터가 막힐 수 있다.[70]

엔진오일, 특히 첨가제는 열적 및 기계적 열화를 겪어 오일의 점도와 예비 알칼리도가 감소한다. 점도가 감소하면 오일이 엔진을 윤활하는 능력이 떨어져 마모가 증가하고 과열될 가능성이 높아진다. 예비 알칼리도는 오일이 산 생성을 억제하는 능력이다. 예비 알칼리도가 0으로 감소하면 산이 형성되어 엔진을 부식시킨다.[70]

일부 엔진 제조업체는 사용해야 하는 자동차 기술자 협회(Society of Automotive Engineers, SAE) 점도 등급을 지정하지만, 작동 환경에 따라 점도가 다른 엔진오일이 더 나은 성능을 발휘할 수 있다. 많은 제조업체는 다양한 요구 사항을 가지고 있으며 사용해야 하는 엔진오일의 지정을 가지고 있다.

일반적으로 제조업체에서 지정하지 않는 한, 더 두꺼운 오일이 더 얇은 오일보다 항상 더 좋은 것은 아니다. 추운 날씨는 일반 오일의 점도를 높이는 효과가 있으며, 이는 추운 겨울에 더 얇은 오일이 제조업체에서 권장하는 이유 중 하나이다.[70]

엔진오일 교환은 일반적으로 사용 시간 또는 차량 주행 거리를 기준으로 예약된다. 이는 오일 교환이 적절한 시기를 결정하는 실제 요인에 대한 대략적인 지표이다. 차량 주행 거리는 고온에서의 시간을 추정하기 위한 것이며, 사용 시간은 차량 주행 횟수와 관련이 있고 가열 사이클 수를 포착하기 위한 것이다. 오일은 차가운 엔진에 그냥 놓여 있다고 해서 크게 열화되지 않는다. 반면에 차량을 매우 짧은 거리만 주행하는 경우 오일이 완전히 가열되지 않아 오염 물질이 축적된다.[70]

사용하는 오일의 품질, 특히 합성 오일(합성 오일은 일반 오일보다 더 안정적임)도 중요하며, 일부 제조업체는 이 문제를 해결한다.[70]

시간 기반 간격은 짧은 거리를 주행하는 운전자를 고려하여 더 많은 오염 물질이 축적되도록 한다. 제조업체는 엔진오일 교환을 위해 시간 또는 주행 거리 간격을 초과하지 말 것을 권장한다. 많은 최신 자동차는 이제 오일 및 필터 교환에 대한 다소 높은 간격을 나열하지만, "가혹한" 서비스는 이상적이지 않은 주행 조건에서 더 자주 교환해야 한다. 많은 제조업체는 RPM, 온도 및 주행 거리와 같이 오일을 열화시키는 요인을 기반으로 오일 상태를 추정하는 엔진 컴퓨터 계산을 가지고 있다.

일부 신속한 오일 교환 매장에서는 5000km 또는 3개월마다 간격을 권장하지만, 많은 자동차 제조업체에 따르면 이는 불필요하다.

엔진 사용자는 오일을 교체할 때 주변 온도 변화에 따라 점도를 조정할 수 있다. 여름철 고온에는 더 두껍게, 겨울철 저온에는 더 얇게 사용할 수 있다. 점도가 낮은 오일은 최신 차량에서 일반적이다.

경차 및 승용차의 경우, 일반적으로 오일 교환 시기는 자동차 제조사에 따라 주행 거리 또는 사용 기간이 지정되어 있다. 오일의 열화를 직접 판단하기 어렵기 때문에, 주행 거리 또는 사용 기간 기준은 자동차에서 거의 공통적인 것이다. 또한, 센서를 통해 오일의 상태를 감지하거나 엔진 작동 시간 등에 따라 오일 교환 시기를 알려주는 차량도 있다. 토요타에서는 오일 교환 기준에 대해 가솔린차(터보차 제외)의 표준 교환 시기를 15,000km 또는 1년으로 하고 있다.[70]

  • 자연흡기 엔진 (직분사 엔진·로터리 엔진 제외)
  • * 교환 후 주행 거리 10,000~15,000km
  • * 교환 후 1년
  • ** (위 중 어느 하나에 도달했을 때 교환)
  • 과급기(터보·슈퍼차저 등) 부착 엔진
  • * 교환 후 주행 거리 5,000km
  • * 교환 후 6개월
  • ** (위 중 어느 하나에 도달했을 때 교환)


가혹조건에서 사용된 차량의 경우, 이 기간의 약 절반으로 교환하는 것이 지정되어 있다. 가혹조건의 정의는 자동차 제조사에 따라 약간의 차이가 있지만, 대략 다음과 같이 정의하고 있다.

  • 한 번의 주행 거리가 7.0km 이하인 경우의 반복(일명, 짧은 거리 운행).
  • 등판길 등 고회전·고토크가 필요한 주행.
  • 비포장도로 등 먼지가 많은 도로의 주행.


환경 보호를 목적으로 20,000~30,000km와 같이 긴 교환 주기를 지정하는 자동차도 있다. 유럽 자동차의 경우, 산화 등의 열화가 잘 진행되지 않는 특성을 가진 엔진 오일을 지정하고 오일 용량을 늘림으로써 장기간 사용할 수 있도록 하는 경우가 많다. 하지만, 교환 거리가 늘어나더라도 기간은 크게 늘어나지 않는다는 점에 유의해야 한다.

이러한 지정은 보증 기간 내에 엔진에 지장을 초래하지 않도록 자동차 제조사가 정한 최소한의 요구 사항이며, 오일 자체의 열화는 점차 진행된다. 따라서, 제조사 지침치를 최대로 하고 사용 조건에 따라 더 빨리 교환하는 것이 좋다는 의견도 있다. 그러나 현재는 제조물책임법에 따라 취급 설명서의 기재에 결함이 있는 경우 제조물의 결함과 동등하게 취급되는 것이 규정되어 있으며, 결함으로 이어질 위험성을 충분히 배제한 기재가 제조사에 요구될 뿐만 아니라 폐기물 등 환경 부하의 관점에서도 지정 교환 시기는 여유 있게 설정되어 있다는 견해도 있다.

자동차 제조사가 교환 시기를 정하는 한편, 일부 오일 제조사나 주유소, 카센터, 자동차 정비 공장 등에서는 3,000~5,000km마다의 교환을 권장하고 있다. 그 근거로 3,000~5,000km 정도 주행하면 엔진의 기계적인 소음이 다소 커지거나 오일이 더러워져 검게 되는 것, 그리고 특히 일본에서 일반적인 자동차 사용자의 사용 상태가 저속·단거리 측의 가혹 조건에 해당한다는 점 등을 들고 있다. 이 소음은 기구상 문제가 없는 수준의 오일 점도 저하가 주이며, 다소 커지더라도 엔진이 고장나는 것은 아니다. 또한, 오일이 검게 되는 것은 정화 작용이 작용하고 있기 때문이며, 빨라도 1,000km 정도에서 검게 되는 경우도 있다(디젤 엔진의 경우 검게 되는 것이 빠른 경우가 있다) 하지만, 검게 되었다고 해서 곧바로 성능이 저하되었다고는 말할 수 없다. 이러한 주장에서는 열화 상황에 대한 설명이 불충분하다.[71]

이러한 업체에 의해, 오일의 특성에 따른 정상적인 현상을 고장으로 연결시키는 요인으로 소비자의 불안을 부추기는 듯한 표현을 사용한 교환 권장이 이루어지는 것은 빈번한 오일 교환에 따른 오일 자체의 판매 확대, 방문 빈도를 늘리는 것에 따른 정비 용품 판매·정비 업무 수주 확대를 노린 것이라는 비판이 있다. 오일 제조사는 환경 문제에 대한 배려에서 교환 시기를 장기화한 롱 드레인 오일의 개발이 요구되고 있다.

사용자는 차종별로 정해진 오일 교환 시기와 가혹 조건의 정의를 참고하여, 유량 등 적절한 점검을 실시한 후 오일 교환 빈도를 결정하게 된다.

  • 그을음이 나오기 쉬운 가솔린 직분사 엔진이나 로터리 엔진은 일반적인 가솔린 엔진보다 엔진 오일에게 더 가혹한 조건이 되기 때문에 단기간의 교환이 권장되는 경우가 많다. 또한, 전용 순정 오일이 준비되어 있는 경우도 있다.[72] 또한, 로터리 엔진에서는 전용 엔진 오일(마쓰다 순정 신세레네시스)이 지정되어 있다.
  • 화학 합성유의 종류와 오일 실 등의 재질의 상성에 따라 팽윤 효과나 수축 효과가 다르기 때문에 오일 누출이 발생하는 경우가 있다. 고전적인 광물유를 전제로 설계된 구형차의 경우, 일부러 광물유를 선택하는 경우가 있다.
  • 엔진 오일 교환 시 상한선을 초과한 양을 주입하면 엔진 내부(크랭크 등)에 오일이 간섭하여 내부 저항이 증가하고 연비가 악화되거나 오일 중에 기포가 발생하여 블로바이가 증가하여 엔진 오일의 수명이 단축될 수 있다. 따라서, 오일은 적정량을 충전해야 한다.

5. 1. 2. 대형차

대형차의 경우 엔진오일 교환 주기가 길게 설정되는 경우가 있다. 이는 승용차에 비해 오일 사용량이 많고, 상대적으로 엔진이 저회전 영역에서 운용되는 경우가 많기 때문이다. 물론, 사용 설명서에 따라 오일 교환은 반드시 필요하다.

5. 1. 3. 디젤차

디젤 엔진은 가솔린 엔진보다 압축비가 높고 배기가스에 입자상 물질과 산화물이 많기 때문에 오일의 열화가 빠르다. 국산 메이커 디젤 차량의 엔진오일 교환 권장 주행거리는 5,000km 정도(토요타 차량)로 가솔린 차량보다 짧게 설정되어 있다. 엔진오일의 색깔은 교환 후에도 조기에 검게 변하지만, 오일 교환은 색깔보다 주행거리나 작동 시간으로 관리한다.

최신 디젤 엔진에서는 연료나 오일에 포함된 황과 질소가 재가 되어 DPF를 막기 때문에, 이들을 저감시킨 지정 오일이 필요하다. 따라서 DPF 장착 차량에서는 이 문제에 대한 대책으로 일본기술회의 규격인 DH-2 규격의 오일을 사용하는 것이 필수적이다. 더욱 새로운 규격으로 경량차용 DL-1이 존재하지만, 이것은 중량차용 CF 규격이나 DH 규격(DH-1/DH-2), 그리고 유럽 규격인 ACEA의 C 카테고리나 E 카테고리 규격과 기본적으로 호환성이 없다(예: DL-1/DH-2/CF-4/C3/E9). 최신 디젤 엔진에 사용하는 오일에 대해서는 취급 설명서의 주의 사항을 잘 확인해야 한다.

디젤 엔진은 주행거리가 많은 장거리 트럭 등 영업차 등에 많이 사용되는 경우가 많아 오일 교환 빈도는 차량 유지비, 바쁜 운전 시간을 할애하여 교환 작업을 해야 하는 점, 차량 대수가 많으면 회사 경영에 영향을 미친다. 따라서 그을음의 분산성, 내마모성을 첨가제로 보완하여 장기 배유화를 도모한 오일을 사용함으로써 고속도로 주행을 주로 한다는 전제 하에 10만 km의 교환 간격을 지정하고 있는 상품이 있다.

디젤 엔진이 많이 사용되는 유럽에서는 환경 보호와 자원 보호의 관점에서 장기 배유화가 진행되고 있다. 예를 들어, 폭스바겐의 경우 가솔린 차량(VW504 규격)은 30,000km/2년에 대해 디젤 차량(VW507 규격)은 최대 50,000km/2년이다.

5. 2. 오토바이(자동이륜차)

일본자동차표준기구(Japanese Automotive Standards Organization)는 일본산 가솔린 엔진에 대한 자체 성능 및 품질 표준을 만들었다.[36]

4행정 가솔린 엔진의 경우 JASO T904 표준이 사용되며, 특히 오토바이 엔진과 관련이 있다. JASO T904-MA 및 MA2 표준은 습식 클러치 사용에 적합한 오일을 구분하기 위해 고안되었으며, MA2 윤활유는 더 높은 마찰 성능을 제공한다. JASO T904-MB 표준은 습식 클러치 사용에 적합하지 않은 오일을 나타내며, 따라서 무단변속기(CVT)가 장착된 스쿠터에 사용된다. JASO MB 오일에 마찰 개질제를 추가하면 이러한 용도에서 연비 향상에 기여할 수 있다.[36]

2행정 가솔린 엔진의 경우 JASO M345(FA, FB, FC, FD) 표준이 사용되며,[37] 저회분, 윤활성, 세정력, 저연기 및 배기 가스 차단에 특히 관련이 있다.

이러한 표준, 특히 JASO-MA(오토바이용) 및 JASO-FC는 API 서비스 등급에서 다루지 않는 오일 요구 사항 문제를 해결하기 위해 고안되었다. JASO-MA 표준의 한 요소는 습식 클러치 사용 적합성을 결정하기 위해 고안된 마찰 시험이다.[44][38] JASO-MA를 충족하는 오일은 습식 클러치 작동에 적합한 것으로 간주된다. 오토바이 전용으로 판매되는 오일에는 JASO-MA 라벨이 표시된다.

오토바이는 4행정 가솔린 엔진 또는 2행정 가솔린 엔진을 탑재한 두 종류가 일반적이다.

4행정 엔진을 탑재한 오토바이에서는 스쿠터 등의 무단변속기 장착차나, 레이스용 차량 등의 건식 클러치 장착차 등을 제외하고, 엔진 오일이 변속기나 클러치의 윤활과 냉각을 겸하고 있기 때문에, 배기량에 비해 오일량이 많다. 오토바이용 엔진은 일반적인 자동차용 엔진과 비교하여 수냉식보다 공랭식이 많기 때문에 오일이 고온이 되기 쉽고, 또한 상용 회전수가 높고 소형 고출력이기 때문에 열화가 빠른 경향이 있다. 이러한 이유로, 일반적인 자동차보다 빠른 교환 시기(1/2 정도 또는 그 이상)가 설정되어 있는 차종이 있다.

습식 클러치를 채용하는 엔진에서는, 자동차용에서는 일반적인 마찰 감소제에 의해 클러치 미끄러짐이 발생하는 경우가 있다. 그러한 트러블을 방지하기 위해, 오토바이 전용 오일로서, 자동차기술회에서 정한 MA, MA1, MA2, MB라는 4종류의 JASO(일본자동차기준)라고 불리는 규격이 있다.[73]

2행정 엔진을 탑재한 오토바이에서는, 엔진 오일을 가솔린에 섞어 함께 연소시키는 구조이므로, 오일의 성분이 배기가스의 성분에 영향을 주기 쉽다. 이 때문에, 윤활 성능에 환경 성능을 포함한 2행정 엔진 오일의 성능 규격으로서 FB, FC, FD라는 3종류의 JASO 규격이 있다.[74] 2행정 엔진에서는, 엔진 오일과 별도로 변속기나 클러치를 윤활하는 오일(미션 오일 또는 기어 오일이라고 불림)이 엔진에 주입되어 있으며, 이것도 정기적으로 교환할 필요가 있다.

스쿠터에서는 습식 클러치가 사용되지 않으므로, 자동차용 엔진 오일을 사용해도 점도가 지정 범위 내라면 불편은 발생하지 않는다.

5. 3. 항공기

항공기용 가스터빈 엔진에는 우수한 윤활 능력과 내열성을 갖는 합성형 오일(synthetic oil)을 사용한다. 항공기의 경우, 수차례 비행이 끝나면 정비 담당자가 오일 잔량을 체크한다. 오일이 규정치 이하로 떨어져 부족하면 보충하고, 오일내 금속 입자가 많이 검출되어 필터에 이상이 생기거나 엔진 내부 점검시 또는 엔진 오일에 문제가 있을 경우 교체한다.

왕복 엔진(レシプロエンジン) 추진 항공기의 경우, 오일 교환 시기는 각 항공기의 정비 매뉴얼을 참조한다.

  • 제트 엔진 규격
  • * 〈MIL-L-7808〉 디에스테르(ジエステル) TYPE I
  • ** (상품명)

ESSO Turbo Oil 2389/2391
Mobil RM 201A/248A
Aeroshell Turbine Oil 308
Stauffer E-6825
Royal Lubricant co. Royco 808H

  • * 〈MIL-L-23699〉 폴리올에스터(ポリオールエステル) TYPE II
  • ** (상품명)

Mobil Jet Oil II
ESSO Turbo Oil 2380
Castrol 205
Texaco 7388
Sinclair Turbo S II
Aeroshell Turbine Oil 500/550
Stauffer Jet II

소카타 TB-10(Socata TB-10) 경항공기를 예로 들면, 오일 양은 약 8리터이다.

6. 오일 필터

오일 필터는 오일 엘리먼트라고도 불리며, 4행정 가솔린 엔진이나 디젤 엔진에 장착된 오일 여과 장치이다.

엔진 오일에는 엔진 내부에서 발생하는 오염물질, 먼지, 마모로 인해 발생하는 금속 성분을 여과하기 위해 오일 필터가 설치되어 있다. 현재는 대부분의 자동차 및 오토바이 엔진에 오일 필터가 장착되어 있는 것이 일반적이지만, 설계 연도가 오래된 엔진이나 간소한 설계의 엔진에는 오일 필터가 없고, 보다 간단한 금속망 형태의 오일 스트레이너 또는 유입되는 엔진 오일의 압력으로 수동적으로 회전하는 원심 분리기만 있는 경우도 있다.[75]

오일 필터는 오일 속에 포함된 금속 가루나 슬러지(먼지나 연소 찌꺼기 등의 불순물)를 걸러냄으로써 엔진 손상을 방지하지만, 필터의 촘촘함을 높여 여과 능력을 지나치게 높이면 유압 상승이나 막힘과 같은 문제를 일으키므로 일반적으로 50마이크로미터 이상의 것을 여과하도록 설계되어 있다.

많은 엔진에서는 오일 필터가 막혔을 경우나 오일의 점도가 지나치게 높아지는 냉간 시동 시를 고려하여, 어느 정도 유압이 상승하면 필터를 바이패스하는 기구를 갖추고 있다. 이 기구는 어디까지나 일시적인 것이며, 바이패스 밸브가 열린 상태로 상시 사용하는 것은 엔진 보호를 위해 바람직하지 않으므로, 오일과 필터는 정기적으로 교환하는 것이 원칙이다.

6. 1. 오일 필터 교환

오일 필터는 주로 50마이크로미터 정도 크기의 이물질을 제거하도록 설계되어 있다. 새 제품일 때는 틈이 넓어 50마이크로미터보다 큰 이물질을 통과시키지만, 사용을 계속하면 틈이 좁아져 50마이크로미터 이하의 이물질도 걸러내게 된다. 따라서 오일 필터를 너무 자주 교체하면 틈이 넓은 상태로 필터를 계속 사용하게 되어 바람직하지 않으며, 너무 오랫동안 교체하지 않고 필터의 틈이 좁아져 바이패스 밸브가 열린 상태로 사용하는 것도 엔진에 좋지 않다.

일반적으로 제조사는 오일 교환 2회에서 수 회에 1회의 오일 필터 교체를 권장한다. 필터를 교체하면 필터 내부에 포함되어 있던 오일 양이 부족해지므로, 필터 크기에 따라 오일만 교환하는 경우보다 추가로 오일을 더 채워야 한다. 자동차 취급 설명서에 기재된 오일 충전량은 필터와 오일을 모두 교체할 때의 양을 나타내는 경우가 많거나, 거기에 오일만 교환할 때의 양을 함께 기재하는 경우가 많다. 오일 필터를 교체할 때는 패킹에 오일을 소량 도포하고, 먼저 손으로 조이고, 마지막으로 토크렌치로 규정 값까지 조이는 것이 바람직하다. 필터를 너무 조이면 교체 불가능 등 나중에 문제가 되기 쉽다.

필터 유닛 전체를 교체하는 카트리지 방식이 보급되기 이전부터 필터 케이스 내부의 여과지(엘리먼트)만 교체하는 방식이 있으며, 현재도 선박을 비롯한 대배기량 엔진에서는 일반적이다. 최근 환경 부하 감소를 위해 승용차나 경량 상용차에서도 이 방식을 채택하는 사례가 늘고 있으며, 유럽산 자동차에서는 이것이 주류이고, 일본산 자동차에서도 토요타, 닛산 엔진에 이 방식을 채택하는 경우가 있다. 이 경우, 지정된 패킹(O링)도 함께 교체한다.

7. 환경 영향

화학적 구성, 전 세계적 확산, 그리고 환경에 미치는 영향으로 인해 사용 후 폐기된 엔진오일은 심각한 환경 문제로 간주된다.[45][46] 현재 대부분의 엔진오일 윤활유는 석유 기반 원료를 포함하고 있어 환경에 유독하고 사용 후 폐기가 어렵다.[47] 미국 수로 오염의 40% 이상이 사용 후 폐기된 엔진오일에서 비롯된다.[48] 사용 후 폐기된 엔진오일은 미국 항만과 수로에서 가장 큰 오일 오염원으로, 연간 385,000,000 미국 갤런(1,460,000 m3)에 달하며, 대부분 부적절한 폐기 때문이다.[49] 해양 오염의 가장 큰 원인은 배수구와 도시 도로 유출수이며, 이는 대부분 엔진오일의 부적절한 폐기 때문이다.[50]

영국 환경청에서 지표수 유출 오염의 생태적 영향에 대한 인식을 높이기 위해 사용하는 파란색 배수구와 노란색 물고기 기호


사용 후 폐기된 엔진오일 1 미국 갤런(3.8 L)은 수면에 8 에이커(32,000 m2) 크기의 기름막을 형성하여 물고기, 물새 및 기타 수생 생물을 위협할 수 있다.[49] 미국 환경보호청(U.S. EPA)에 따르면, 수면의 기름막은 용존 산소의 보충을 방해하고, 광합성 과정을 손상시키며, 햇빛을 차단한다.[51] 사용 후 폐기된 엔진오일의 담수 및 해양 생물에 대한 독성 효과는 다양하지만, 여러 담수 어종에서는 310ppm, 해양 생물에서는 1ppm만큼 낮은 농도에서도 상당한 장기적 영향이 발견되었다.[51] 엔진오일은 환경, 특히 건강한 토양에 의존하여 자라는 식물에 엄청난 해로운 영향을 미칠 수 있다. 엔진오일은 수자원 오염, 토양 오염, 식물 중독을 유발한다. 육지에 버려진 사용 후 폐기된 엔진오일은 토양 생산성을 감소시킨다.[51] 부적절하게 폐기된 사용 후 폐기된 엔진오일은 매립지, 하수구, 뒷마당 또는 빗물받이에 유입되어 토양, 지하수 및 식수가 오염될 수 있다.[52]

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