زيت المحرك

زيت المحرك ، أو زيت التشحيم ، هو أي مادة من المواد المختلفة المستخدمة لتشحيم محركات الاحتراق الداخلي . يتكون زيت المحرك عادةً من زيوت أساسية مُعززة بمواد مضافة متنوعة، وخاصةً مواد مضادة للتآكل ، ومنظفات ، ومشتتات ، وفي حالة الزيوت متعددة الدرجات، مُحسِّنات مؤشر اللزوجة . ^{[ 1 ]} تتمثل الوظيفة الرئيسية لزيت المحرك في تقليل الاحتكاك والتآكل في الأجزاء المتحركة ، وتنظيف المحرك من الرواسب (إحدى وظائف المشتتات ) والورنيش (المنظفات). كما أنه يُعادل الأحماض الناتجة عن الوقود وعن أكسدة مادة التشحيم (المنظفات)، ويُحسِّن إحكام حلقات المكبس، ويُبرِّد المحرك عن طريق نقل الحرارة بعيدًا عن الأجزاء المتحركة. ^{[ 2 ]}

إضافةً إلى المكونات الأساسية المذكورة آنفاً، تحتوي جميع زيوت التشحيم تقريباً على مثبطات للتآكل والأكسدة. قد يتكون زيت المحرك من زيت أساسي فقط في حالة الزيوت غير المنظفة ، أو من زيت أساسي مضاف إليه مواد لتحسين قدرة الزيت على التنظيف، وأدائه تحت الضغط العالي، وقدرته على منع تآكل أجزاء المحرك.

تُصنع زيوت المحركات باستخدام زيوت أساسية تتكون من هيدروكربونات مشتقة من البترول ، أو بولي ألفا أوليفينات (PAOs)، أو مخاليط منهما بنسب مختلفة، وأحيانًا مع ما يصل إلى 20% من الإسترات من حيث الوزن لتحسين ذوبان الإضافات. ^{[ 3 ]}

في السادس من سبتمبر عام ١٨٦٦، أسس الأمريكي جون إليس شركة تكرير النفط المستمر . أثناء دراسته للفوائد العلاجية المحتملة للنفط الخام، شعر الدكتور إليس بخيبة أمل لعدم وجود قيمة طبية حقيقية له، لكنه انبهر بخصائصه التشحيمية المحتملة. في نهاية المطاف، تخلى عن ممارسة الطب ليكرس وقته لتطوير مادة تشحيم عالية اللزوجة مصنوعة بالكامل من البترول لمحركات البخار، التي كانت تستخدم آنذاك مزيجًا غير فعال من البترول والدهون الحيوانية والنباتية. حقق إليس إنجازه الكبير عندما طور زيتًا يعمل بكفاءة في درجات الحرارة العالية، مما قلل من تعطل الصمامات وتآكل الأسطوانات.

زيت المحرك مادة تشحيم تُستخدم في محركات الاحتراق الداخلي ، التي تُشغّل السيارات والدراجات النارية وجزّازات العشب ومولدات الطاقة وغيرها من الآلات. في المحركات، توجد أجزاء تتحرك باتجاه بعضها البعض، ويؤدي الاحتكاك بين هذه الأجزاء إلى هدر طاقة كان من الممكن الاستفادة منها بتحويل الطاقة الحركية إلى حرارة . كما أنه يُسبب تآكل هذه الأجزاء، مما قد يؤدي إلى انخفاض كفاءة المحرك وتدهوره. يُقلل التشحيم السليم من استهلاك الوقود، ويُقلل من الطاقة المهدرة، ويُطيل عمر المحرك.

يُشكّل زيت التشحيم طبقة عازلة بين أسطح الأجزاء المتحركة المتجاورة لتقليل التلامس المباشر بينها، مما يُخفّض الحرارة الناتجة عن الاحتكاك ويُقلّل التآكل، وبالتالي يحمي المحرك. أثناء التشغيل، ينقل زيت المحرك الحرارة بالتوصيل أثناء تدفقه داخل المحرك. ^{[ 4 ]} في المحرك المزود بمضخة زيت مُعاد تدويرها، تنتقل هذه الحرارة عن طريق تدفق الهواء فوق السطح الخارجي لحوض الزيت ، وتدفق الهواء عبر مُبرّد الزيت ، وعبر غازات الزيت التي يُخرجها نظام تهوية علبة المرافق الإيجابية (PCV). في حين أن مضخات إعادة التدوير الحديثة تُستخدم عادةً في سيارات الركاب والمحركات الأخرى ذات الحجم المُماثل أو الأكبر، فإن نظام التزييت بالفقد الكلي لا يزال خيارًا شائعًا في المحركات الصغيرة والمُصغّرة.

في محركات البنزين، قد يتعرض زيت المحرك لدرجات حرارة تصل إلى 160 درجة مئوية (320 درجة فهرنهايت) عند حلقة المكبس العلوية . ^{[ 5 ]} أما في محركات الديزل، فقد يتعرض الزيت لدرجات حرارة تتجاوز 315 درجة مئوية (600 درجة فهرنهايت) . تتميز زيوت المحركات ذات مؤشرات اللزوجة العالية بانخفاض لزوجتها عند هذه الدرجات المرتفعة. ^{[ 6 ]} تعمل محركات الديزل تحت ضغط عالٍ وحرارة شديدة، مما يجعلها تعتمد بشكل خاص على التشحيم السليم. ^{[ 7 ]}    

يُساعد طلاء الأجزاء المعدنية بالزيت على حمايتها من التعرض للأكسجين ، مما يمنع الأكسدة عند درجات حرارة التشغيل المرتفعة، وبالتالي يمنع الصدأ والتآكل . ويمكن إضافة مثبطات التآكل إلى زيت المحرك. كما تحتوي العديد من زيوت المحركات على منظفات ومشتتات للمساعدة في الحفاظ على نظافة المحرك وتقليل تراكم رواسب الزيت . يستطيع الزيت احتجاز السخام الناتج عن الاحتراق داخله، بدلاً من تركه يترسب على الأسطح الداخلية. هذا، بالإضافة إلى بعض الاحتراق، هو ما يُحوّل لون الزيت المُستعمل إلى الأسود بعد فترة من التشغيل.

ينتج عن احتكاك أجزاء المحرك المعدنية حتمًا جزيئات معدنية مجهرية نتيجة تآكل الأسطح. قد تنتشر هذه الجزيئات في الزيت وتحتك بالأجزاء المتحركة، مما يُسبب التآكل. ولأن هذه الجزيئات تتراكم في الزيت، فإنه يُمرر عادةً عبر فلتر زيت لإزالة الجزيئات الضارة. تقوم مضخة الزيت ، سواءً كانت ريشية أو تروسية تعمل بواسطة المحرك، بضخ الزيت في جميع أنحاء المحرك، بما في ذلك فلتر الزيت. تتوفر فلاتر الزيت بنوعين: فلتر التدفق الكامل وفلتر التجاوز .

في علبة المرافق لمحرك السيارة، يُشحّم زيت المحرك الأسطح الدوارة أو المنزلقة بين محامل عمود المرفق (المحامل الرئيسية ومحامل الطرف الكبير) وقضبان التوصيل التي تربط المكابس بعمود المرفق. يتجمع الزيت في حوض الزيت ، أو ما يُعرف بحوض الزيت، في أسفل علبة المرافق. في بعض المحركات الصغيرة، مثل محركات جزازات العشب، تغمس كبسولات الزيت الموجودة في أسفل قضبان التوصيل في الزيت الموجود في الأسفل، ثم ترشه في جميع أنحاء علبة المرافق حسب الحاجة لتزييت الأجزاء الداخلية. في محركات السيارات الحديثة، تسحب مضخة الزيت الزيت من حوض الزيت وتدفعه عبر فلتر الزيت إلى قنوات الزيت، ومنها يُشحّم الزيت المحامل الرئيسية التي تحمل عمود المرفق عند محاوره الرئيسية، بالإضافة إلى محامل عمود الكامات التي تُشغّل الصمامات. في السيارات الحديثة النموذجية، يدخل الزيت المضغوط من قنوات الزيت إلى المحامل الرئيسية عبر فتحات في محاور عمود المرفق الرئيسية.

من هذه الثقوب الموجودة في المحاور الرئيسية، ينتقل الزيت عبر ممرات داخل عمود المرفق ليخرج من ثقوب في محاور قضبان التوصيل، مُزيّتًا بذلك محامل قضبان التوصيل وقضبان التوصيل نفسها. اعتمدت بعض التصاميم الأبسط على هذه الأجزاء سريعة الحركة لرش الزيت وتزييت أسطح التلامس بين حلقات المكبس والأسطح الداخلية للأسطوانات. أما في التصاميم الحديثة، فتوجد أيضًا ممرات عبر قضبان التوصيل تنقل الزيت من محامل قضبان التوصيل إلى وصلات قضبان التوصيل بالمكبس، مُزيّتةً بذلك أسطح التلامس بين حلقات المكبس والأسطح الداخلية للأسطوانات . كما يعمل غشاء الزيت هذا كحاجز مانع للتسرب بين حلقات المكبس وجدران الأسطوانة، لفصل غرفة الاحتراق في رأس الأسطوانة عن علبة المرافق. ثم يتقطر الزيت عائدًا إلى حوض الزيت. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

قد يعمل زيت المحرك أيضًا كعامل تبريد. في بعض المحركات، يُرش الزيت عبر فوهة داخل علبة المرافق على المكبس لتبريد أجزاء معينة تتعرض لإجهاد حراري عالٍ. من ناحية أخرى، يجب ملء خزان الزيت بالسعة الحرارية المطلوبة، أي يجب أن يصل الزيت إلى نطاق درجة حرارته المصمم له قبل أن يتمكن من حماية المحرك تحت الأحمال العالية. عادةً ما يستغرق هذا وقتًا أطول من تسخين عامل التبريد الرئيسي - الماء أو خليط منهما - إلى درجة حرارة التشغيل. ولإعلام السائق بدرجة حرارة الزيت، تحتوي بعض المحركات القديمة ومعظم المحركات عالية الأداء أو محركات السباق على مقياس حرارة للزيت .  

قد يؤدي استمرار تشغيل محرك الاحتراق الداخلي دون تزييت كافٍ إلى تلف المحرك، أولاً بسبب التآكل، وفي الحالات القصوى إلى "توقف المحرك المفاجئ" حيث يتسبب نقص التزييت والتبريد في توقف المحرك عن العمل فجأة. ويمكن أن يتسبب توقف المحرك المفاجئ في أضرار جسيمة لآليات المحرك. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

يُستخدم تصميم المحرك ثنائي الأشواط التقليدي في معظم المعدات الاستهلاكية الصغيرة التي تعمل بالبنزين، مثل كاسحات الثلج ، وكاسحات الأوراق ، والمناشير الآلية، والطائرات النموذجية، ومقصات التحوط، وآلات حرث التربة، وما إلى ذلك. كما يُستخدم في بعض محركات القوارب الصغيرة. في هذا التصميم، يُخلط زيت المحرك مع الوقود لتزييت الأسطوانة وأجزاء المحرك المتحركة، بنسب تتراوح بين 25:1 و40:1 و50:1 (وقود إلى زيت). يُحرق هذا الزيت ثنائي الأشواط أثناء عملية الاحتراق، مما يُساهم في الانبعاثات وانخفاض الكفاءة. ^{[ 12 ]} صُممت زيوت المحركات ثنائية الأشواط غير المُدخنة، والتي غالبًا ما تتكون من الإسترات أو البولي جليكولات، لتقليل الانبعاثات المرئية والأثر البيئي. وقد شجعت التشريعات البيئية، وخاصة في أوروبا، على اعتماد زيوت المحركات ثنائية الأشواط القائمة على الإسترات، لا سيما في التطبيقات البحرية الترفيهية. غالبًا، لا تتعرض هذه المحركات لنطاقات درجات حرارة تشغيل واسعة كما هو الحال في المركبات، لذا قد تكون هذه الزيوت أحادية اللزوجة. تستخدم محركات الشوطين الحديثة المستخدمة في المحركات الخارجية وبعض الدراجات المائية أنظمة الحقن المباشر التي تُغني عن خلط الزيت بالوقود، مما يوفر تشغيلًا أنظف وأكثر كفاءة على حساب إجراءات صيانة زيت منفصلة. تستخدم مولدات الكهرباء المحمولة وجزّازات العشب اليدوية محركات رباعية الأشواط مماثلة لتلك الموجودة في السيارات، وتستخدم زيوت محركات قياسية. ^{[ 12 ]}

تُصنع معظم زيوت المحركات من قاعدة هيدروكربونية بترولية أثقل وأكثر كثافة، مشتقة من النفط الخام ، مع إضافات لتحسين خصائص معينة. يتكون الجزء الأكبر من زيت المحرك النموذجي من هيدروكربونات تحتوي على ما بين 18 و34 ذرة كربون لكل جزيء . ^{[ 13 ]} تُعد اللزوجة من أهم خصائص زيت المحرك في الحفاظ على طبقة تشحيم بين الأجزاء المتحركة . يمكن اعتبار لزوجة السائل بمثابة "سماكته" أو مقياس لمقاومته للتدفق. يجب أن تكون اللزوجة عالية بما يكفي للحفاظ على طبقة التشحيم، ولكن منخفضة بما يكفي ليتمكن الزيت من التدفق حول أجزاء المحرك في جميع الظروف. يُعد مؤشر اللزوجة مقياسًا لمدى تغير لزوجة الزيت مع تغير درجة الحرارة. يشير مؤشر اللزوجة الأعلى إلى أن اللزوجة تتغير بدرجة أقل مع تغير درجة الحرارة مقارنةً بمؤشر اللزوجة الأقل.

يجب أن يتمتع زيت المحرك بسيولة كافية عند أدنى درجة حرارة متوقعة لتقليل الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة عند بدء تشغيل المحرك. كانت نقطة الانسكاب أول ما حدد هذه الخاصية لزيت المحرك، كما هو مُعرّف في معيار ASTM D97 بأنها "...مؤشر لأدنى درجة حرارة لاستخدامه..." لتطبيق معين، ^{[ 14 ]} ولكن جهاز محاكاة بدء التشغيل البارد (CCS، انظر ASTM D5293-08) ومقياس اللزوجة الدوراني المصغر (MRV، انظر ASTM D3829-02(2007)، ASTM D4684-08) هما الخاصيتان المطلوبتان اليوم في مواصفات زيت المحرك، وهما اللتان تحددان تصنيفات جمعية مهندسي السيارات (SAE).

يتكون الزيت في معظمه من الهيدروكربونات القابلة للاشتعال. ومن الخصائص المهمة الأخرى لزيت المحركات درجة اشتعاله ، وهي أدنى درجة حرارة ينبعث منها بخار قابل للاشتعال. يُعد اشتعال الزيت في المحرك واحتراقه أمرًا خطيرًا، لذا يُفضّل أن تكون درجة اشتعاله عالية. في مصافي تكرير البترول ، تُستخدم عملية التقطير التجزيئي لفصل زيت المحركات عن مكونات النفط الخام الأخرى، مما يُزيل المكونات الأكثر تطايرًا، وبالتالي يرفع درجة اشتعال الزيت (ويُقلل من قابليته للاشتعال).

من الخصائص الأخرى المُعدّلة لزيت المحركات رقمه القاعدي الكلي (TBN)، وهو مقياس لقلوية الزيت الاحتياطية، أي قدرته على معادلة الأحماض. تُحدد الكمية الناتجة بوحدة ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم لكل غرام من الزيت. وبالمثل، يُعدّ الرقم الحمضي الكلي (TAN) مقياسًا لحموضة الزيت . تشمل الاختبارات الأخرى محتوى الزنك والفوسفور والكبريت ، واختبار الرغوة الزائدة .

يُحدد اختبار نوك للتقلب (ASTM D-5800) نسبة الفقد الفيزيائي للزيوت نتيجة التبخر في درجات الحرارة العالية. يُسمح بحد أقصى للفقد التبخر بنسبة 14% للوفاء بمواصفات API SL و ILSAC GF-3. تتطلب بعض مواصفات زيوت مصنعي السيارات نسبة أقل من 10%.

جدول الخصائص الحرارية والفيزيائية لزيت المحرك غير المستخدم النموذجي (SAE 20W ^{[ 15 ]} ): ^{[ 16 ] [ 17 ]}

يجب استبدال الزيت وفلتر الزيت دوريًا؛ وتُسمى هذه العملية تغيير الزيت . ورغم وجود صناعة كاملة تُعنى بتغيير الزيت والصيانة الدورية، إلا أن تغيير الزيت يُعدّ عملية صيانة بسيطة نسبيًا يمكن للعديد من مالكي السيارات القيام بها بأنفسهم. تتضمن هذه العملية تصريف الزيت من المحرك في وعاء تجميع، واستبدال الفلتر، وإضافة زيت جديد. مع ذلك، تشترط معظم السلطات المحلية إعادة تدوير الزيت المُستعمل بعد تغييره.

في المحركات، يتعرض الزيت جزئيًا لمنتجات الاحتراق الداخلي، وتتراكم جزيئات فحم الكوك المجهرية الناتجة عن السخام الأسود في الزيت أثناء التشغيل. كما ينتج عن احتكاك أجزاء المحرك المعدنية جزيئات معدنية مجهرية نتيجة تآكل الأسطح. قد تنتشر هذه الجزيئات في الزيت وتحتك بأسطح الأجزاء مسببةً التآكل . يقوم فلتر الزيت بإزالة العديد من الجزيئات والرواسب، ولكنه قد ينسد في نهاية المطاف إذا استُخدم لفترات طويلة جدًا.

يتعرض زيت المحرك، وخاصةً الإضافات، للتدهور الحراري والميكانيكي، مما يقلل من لزوجته وقلوية الزيت الاحتياطية. عند انخفاض اللزوجة، يفقد الزيت قدرته على تزييت المحرك، مما يزيد من التآكل واحتمالية ارتفاع درجة حرارته. القلوية الاحتياطية هي قدرة الزيت على مقاومة تكوّن الأحماض. إذا انخفضت القلوية الاحتياطية إلى الصفر، تتكوّن هذه الأحماض وتتسبب في تآكل المحرك.

تُحدد بعض شركات تصنيع المحركات درجة لزوجة الزيت الموصى بها من قِبل جمعية مهندسي السيارات (SAE) ، ولكن قد يكون أداء زيوت المحركات ذات اللزوجة المختلفة أفضل بناءً على بيئة التشغيل. لدى العديد من الشركات المصنعة متطلبات مختلفة وتُحدد تصنيفات لزيت المحركات الذي تشترط استخدامه. ويعود ذلك إلى اشتراط وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) استخدام نفس درجة لزوجة الزيت المستخدمة في اختبار كفاءة استهلاك الوقود (MPG) للعميل. وقد أدى هذا الشرط الحصري إلى إلغاء الجداول التوضيحية التي تُبين نطاق درجات الحرارة المناخية، بالإضافة إلى اقتراح العديد من درجات لزوجة الزيت المناسبة.

بشكل عام، ما لم يُحدد المُصنِّع خلاف ذلك، فإن الزيوت الأكثر لزوجة ليست بالضرورة أفضل من الزيوت الأقل لزوجة؛ فالزيوت الثقيلة تميل إلى الالتصاق لفترة أطول بالأجزاء بين سطحين متحركين، مما يؤدي إلى تدهورها بشكل أسرع من الزيوت الخفيفة التي تتميز بانسيابيتها الأفضل، والتي تسمح باستبدالها بزيت جديد في وقت أقرب. كما أن الطقس البارد يُؤثر على لزوجة الزيوت التقليدية، وهذا أحد أسباب توصية المُصنِّعين باستخدام الزيوت الأقل لزوجة في المناطق ذات الشتاء البارد.

عادةً ما تُحدد مواعيد تغيير زيت المحرك بناءً على مدة استخدام السيارة أو المسافة التي قطعتها. هذه مؤشرات تقريبية للعوامل الحقيقية التي تُحدد الوقت المناسب لتغيير الزيت، والتي تشمل مدة تشغيل الزيت في درجات حرارة مرتفعة، وعدد دورات التسخين التي خضع لها المحرك، ومدى جهد المحرك. تهدف المسافة المقطوعة إلى تقدير مدة بقاء الزيت في درجة حرارة عالية، بينما يُفترض أن تتناسب مدة الاستخدام مع عدد رحلات السيارة وعدد دورات التسخين. لا يتدهور الزيت بشكل ملحوظ بمجرد تركه في محرك بارد. من ناحية أخرى، إذا قُطعت مسافات قصيرة جدًا، فلن يسخن الزيت بشكل كامل، وسيتراكم فيه شوائب مثل الماء، لعدم كفاية الحرارة لتبخير الماء. الزيت في هذه الحالة، وهو راكد في المحرك، قد يُسبب مشاكل.

كما أن جودة الزيت المستخدم مهمة أيضاً، لا سيما مع الزيوت الاصطناعية (فهي أكثر استقراراً من الزيوت التقليدية). بعض الشركات المصنعة تراعي هذا الأمر (على سبيل المثال، بي إم دبليو وفولكس فاجن بمعاييرها الخاصة بالعمر الطويل)، بينما لا يراعيه البعض الآخر.

تُراعي الفترات الزمنية المحددة لتغيير زيت المحرك ظروف القيادة القصيرة، حيث يتراكم المزيد من الملوثات على المحرك. وينصح المصنّعون بعدم تجاوز الفترة الزمنية أو المسافة المقطوعة المحددة لتغيير زيت المحرك. وتُشير العديد من السيارات الحديثة إلى فترات أطول لتغيير الزيت والفلتر، نظرًا لظروف القيادة القاسية التي تتطلب تغييرات متكررة مع القيادة غير المثالية. وينطبق هذا على الرحلات القصيرة التي تقل عن 15 كيلومترًا (10 أميال) ، حيث لا يصل الزيت إلى درجة حرارة التشغيل الكاملة لفترة كافية لتبخير التكثيف والوقود الزائد والملوثات الأخرى التي تؤدي إلى تكوّن الرواسب أو الورنيش أو الأحماض أو غيرها من الملوثات. وتستخدم العديد من الشركات المصنّعة أنظمة حاسوبية في المحرك لتقدير حالة الزيت بناءً على العوامل التي تُؤدي إلى تدهوره، مثل عدد دورات المحرك في الدقيقة ودرجة الحرارة وطول الرحلة؛ ويضيف أحد الأنظمة مستشعرًا بصريًا لتحديد نقاء الزيت في المحرك. وتُعرف هذه الأنظمة عادةً باسم أجهزة مراقبة عمر الزيت أو OLMs.

توصي بعض مراكز تغيير الزيت السريع بتغيير الزيت كل 5000 كيلومتر (3000 ميل) ، أو كل ثلاثة أشهر؛ وهذا غير ضروري، وفقًا للعديد من مصنعي السيارات. وقد أدى ذلك إلى حملة أطلقتها وكالة حماية البيئة في كاليفورنيا ضد " خرافة الـ 3000 ميل "، مُروّجةً لتوصيات مصنعي السيارات بشأن فترات تغيير الزيت بدلاً من توصيات قطاع تغيير الزيت. 

يستطيع مستخدم المحرك، عند تغيير الزيت، تعديل لزوجته بما يتناسب مع تغير درجة الحرارة المحيطة، فيزيد لزوجته في حرارة الصيف ويخفضها في برد الشتاء. وتُعدّ الزيوت ذات اللزوجة المنخفضة شائعة في المركبات الحديثة.

بحلول منتصف ثمانينيات القرن الماضي، انخفضت لزوجة الزيوت الموصى بها إلى 5W-30، وذلك أساسًا لتحسين كفاءة استهلاك الوقود. ومن الأمثلة الحديثة على ذلك استخدام شركة هوندا لزيت بلزوجة 5W-20 (وفي أحدث سياراتها، 0W-20) لمسافة 12,000 كيلومتر (7,500 ميل) . وتتطور تصاميم المحركات باستمرار لتسمح باستخدام زيوت ذات لزوجة أقل دون خطر التآكل المفرط بين الأجزاء المعدنية، لا سيما في مناطق عمود الكامات وآلية الصمامات. تماشيا مع توجه مصنعي السيارات نحو هذه اللزوجة المنخفضة بحثًا عن اقتصاد أفضل في استهلاك الوقود، قدمت جمعية مهندسي السيارات (SAE) في أبريل 2013 تصنيف لزوجة SAE 16، وهو خروج عن نظام الترقيم التقليدي "القابل للقسمة على 10" لتصنيفات اللزوجة عند درجات الحرارة العالية والتي امتدت من SAE 20 منخفضة اللزوجة إلى SAE 60 عالية اللزوجة. ^{[ 18 ]} 

بالإضافة إلى مُحسِّنات مؤشر اللزوجة، غالبًا ما يُضيف مُصنِّعو زيوت المحركات مواد أخرى مثل المُنظِّفات والمُشتِّتات للمساعدة في الحفاظ على نظافة المُحرك عن طريق تقليل تراكم الرواسب، ومُثبِّطات التآكل ، ومواد قلوية لمعادلة نواتج الأكسدة الحمضية للزيت. تحتوي مُعظم الزيوت التجارية على كمية ضئيلة من ثنائي ألكيل ثنائي ثيوفوسفات الزنك كمادة مُضادة للتآكل لحماية الأسطح المعدنية المُتلامسة بالزنك ومُركَّبات أخرى في حالة التلامس بين المعادن. تُحدَّد كمية ثنائي ألكيل ثنائي ثيوفوسفات الزنك لتقليل التأثير السلبي على المُحوِّلات الحفَّازية . جانب آخر لأجهزة مُعالجة العادم هو ترسب رماد الزيت، الذي يزيد من ضغط العادم العكسي ويُقلِّل من كفاءة استهلاك الوقود بمرور الوقت. يُحدِّد ما يُسمى بـ "الصندوق الكيميائي" حاليًا تركيزات الكبريت والرماد والفوسفور (SAP).

تتوفر في الأسواق إضافات أخرى يمكن للمستخدم إضافتها إلى الزيت لتحقيق فوائد إضافية مزعومة. ومن هذه الإضافات:

• تُستخدم إضافات مقاومة للتآكل ، مثل ثنائي ألكيل ثنائي ثيوفوسفات الزنك (ZDDP) وبدائله، بسبب قيود الفوسفور في بعض المواصفات. كما تُضاف إضافات سلفونات الكالسيوم لحماية زيت المحرك من التحلل التأكسدي ومنع تكوّن الرواسب والورنيش. شكّلت هاتان المادتان الأساس الرئيسي لمجموعات الإضافات التي استخدمها مصنّعو مواد التشحيم حتى تسعينيات القرن الماضي، حين برزت الحاجة إلى إضافات خالية من الرماد. تمثّلت الميزة الرئيسية في السعر المنخفض جدًا والتوافر الواسع (كانت السلفونات في الأصل منتجات ثانوية). يوجد حاليًا زيوت تشحيم خالية من الرماد لا تحتوي على هذه الإضافات، والتي لا تُضاهي جودة الجيل السابق إلا باستخدام زيوت أساسية ومركبات عضوية أو عضوية معدنية أغلى ثمنًا. بعض الزيوت الجديدة لا تُصمّم لتوفير مستوى الحماية الذي كانت توفره الأجيال السابقة، وذلك لتوفير تكاليف التصنيع .
• يُزعم أن بعض إضافات ثاني كبريتيد الموليبدينوم لزيوت التشحيم تُقلل الاحتكاك، وترتبط بالمعادن، أو تتمتع بخصائص مضادة للتآكل. يمكن لحام جزيئات _ثاني كبريتيد الموليبدينوم بالقص على سطح الفولاذ، بل إن بعض مكونات المحركات ، مثل بطانات المحركات ( ترابانت على سبيل المثال)، عُولجت بطبقة من _{ثاني كبريتيد الموليبدينوم أثناء التصنيع.} ^{[ 47 ]} استُخدمت هذه الإضافات في محركات الطائرات خلال الحرب العالمية الثانية، وأصبحت متاحة تجاريًا بعد الحرب حتى تسعينيات القرن الماضي. بدأ تسويقها في سبعينيات القرن الماضي (إلف أنتر موليغرافيت)، ولا تزال متوفرة حتى اليوم (ليكي مولي MoS2 ₁₀ W-40). من عيوب ثاني كبريتيد الموليبدينوم لونه الأسود الداكن، مما يجعل من الصعب تمييز الزيت المعالج به عن زيت المحرك الملوث بالسخام. ^{[ 48 ]}
• في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي، توفرت إضافات تحتوي على جزيئات PTFE معلقة ، مثل "Slick50"، للمستهلكين لزيادة قدرة زيت المحرك على تغطية وحماية الأسطح المعدنية. ويُثار جدل حول فعالية هذه المنتجات، إذ يُمكن أن تتكتل وتُسد فلتر الزيت وممرات الزيت الدقيقة في المحرك. ومن المفترض أن تعمل هذه الإضافات في ظروف التزييت الحدودي، والتي تتجنبها عادةً تصميمات المحركات الجيدة. كما أن التفلون وحده لا يتمتع بقدرة تُذكر على الالتصاق بقوة بالأسطح المعرضة للقص، على عكس ثاني كبريتيد الموليبدينوم، على سبيل المثال.
• تستخدم العديد من براءات الاختراع المقترحة بوليمرات البيرفلورو، مثل PTFE (التفلون)، أو PTFE المُجزأ، لتقليل الاحتكاك بين الأجزاء المعدنية. ومع ذلك، فإنّ عائق استخدام PTFE يكمن في عدم ذوبانه في زيوت التشحيم. ويُعدّ استخدامه موضع تساؤل، ويعتمد بشكل أساسي على تصميم المحرك ؛ فقد يستفيد المحرك الذي لا يستطيع الحفاظ على ظروف تشحيم مناسبة، بينما لن يلاحظ أي فرق في المحرك المصمم بشكل صحيح والذي يتمتع بطبقة زيت سميكة بما يكفي. ونظرًا لأنّ PTFE مادة لينة جدًا، فإنّ معامل احتكاكها يصبح أسوأ من معامل احتكاك أسطح التلامس المصنوعة من الفولاذ المُقسّى تحت الأحمال العادية. يُستخدم PTFE في تركيب محامل الانزلاق حيث يُحسّن التشحيم تحت الأحمال الخفيفة نسبيًا إلى أن يرتفع ضغط الزيت إلى مستوى ظروف التشحيم الهيدروديناميكية الكاملة. 

قد تكون بعض الزيوت التي تحتوي على ثاني كبريتيد الموليبدينوم غير مناسبة للدراجات النارية التي تشترك في نظام تزييت القابض الرطب مع المحرك. ^{[ 42 ]}

نظراً لتركيبه الكيميائي وانتشاره العالمي وتأثيراته على البيئة، يُعتبر زيت المحركات المستعمل مشكلة بيئية خطيرة. ^{[ 49 ] [ 50 ]} تحتوي معظم زيوت التشحيم المستخدمة حالياً على مشتقات بترولية، وهي مواد سامة للبيئة ويصعب التخلص منها بعد الاستخدام. ^{[ 51 ]} أكثر من 40% من التلوث في المجاري المائية الأمريكية ناتج عن زيت المحركات المستعمل. ^{[ 52 ]} يُعد الزيت المستعمل أكبر مصدر للتلوث النفطي في الموانئ والمجاري المائية الأمريكية، حيث يبلغ 1460 مليون لتر (385 × 10 ^ ⁶ جالون أمريكي ) سنوياً، ويعود معظمه إلى التخلص غير السليم منه. ^{[ 53 ]} أما السبب الرئيسي لتلوث المحيطات بزيت المحركات فهو مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار المتدفقة من الشوارع الحضرية، ويرجع جزء كبير منه إلى التخلص غير السليم من زيت المحركات. ^{[ 54 ]} يمكن أن يُحدث غالون أمريكي واحد (3.8 لتر) من الزيت المُستعمل بقعة زيتية مساحتها 32,000 متر ^مربع (8 أفدنة) على سطح الماء، مما يُهدد الأسماك والطيور المائية وغيرها من الكائنات المائية. ^{[ 53 ]} ووفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية، فإن طبقات الزيت على سطح الماء تمنع تجدد الأكسجين المُذاب، وتُعيق عمليات التمثيل الضوئي، وتحجب ضوء الشمس. ^{[ 55 ]} تختلف الآثار السامة للزيت المُستعمل على الكائنات الحية في المياه العذبة والبحرية، ولكن وُجدت آثار طويلة الأمد كبيرة عند تركيزات تصل إلى 310 جزء في المليون في العديد من أنواع أسماك المياه العذبة، وبتركيزات منخفضة تصل إلى جزء واحد في المليون في الكائنات البحرية. ^{[ 55 ]} يُمكن أن يكون لزيت المحركات تأثير ضار للغاية على البيئة، وخاصة على النباتات التي تعتمد على التربة الصحية للنمو. وهناك ثلاث طرق رئيسية يؤثر بها زيت المحركات على النباتات:     

• تلوث إمدادات المياه
• تلوث التربة
• النباتات السامة

يؤدي إلقاء زيوت المحركات المستعملة على الأرض إلى انخفاض إنتاجية التربة. ^{[ 55 ]} وينتهي المطاف بالزيوت المستعملة التي يتم التخلص منها بطريقة غير سليمة في مكبات النفايات، أو شبكات الصرف الصحي، أو الحدائق الخلفية، أو مصارف مياه الأمطار ، حيث قد تتلوث التربة والمياه الجوفية ومياه الشرب. ^{[ 56 ]}

بدأ العلماء الألمان في أواخر ثلاثينيات وأوائل أربعينيات القرن العشرين بإنتاج زيوت التشحيم الاصطناعية بكميات كبيرة كبديل لزيوت التشحيم المعدنية (والوقود)، وذلك بسبب نقص النفط الخام اللازم لخوض الحرب العالمية الثانية . وكان من أهم عوامل انتشارها قدرتها على الحفاظ على سيولتها في درجات حرارة منخفضة للغاية، كتلك التي شهدتها الجبهة الشرقية لألمانيا ، والتي تسببت في تصلب زيوت التشحيم البترولية نتيجة ارتفاع نسبة الشمع فيها. واتسع نطاق استخدام زيوت التشحيم الاصطناعية خلال خمسينيات وستينيات القرن العشرين بفضل خاصية أخرى في الطرف المقابل من نطاق درجات الحرارة، وهي قدرتها على تشحيم محركات الطائرات في درجات حرارة عالية كانت تتسبب في تحلل زيوت التشحيم المعدنية. وفي منتصف سبعينيات القرن العشرين، تم تركيب زيوت محركات اصطناعية وتطبيقها تجاريًا لأول مرة في تطبيقات السيارات. وينطبق نظام جمعية مهندسي السيارات (SAE) نفسه المستخدم لتحديد لزوجة زيوت المحركات على الزيوت الاصطناعية أيضًا .

تُشتق الزيوت الاصطناعية من قواعد المجموعة الثالثة أو الرابعة أو بعض قواعد المجموعة الخامسة. تشمل هذه الزيوت فئات من مواد التشحيم مثل الإسترات الاصطناعية (المجموعة الخامسة)، بالإضافة إلى مواد أخرى مثل تحويل غاز الميثان إلى سائل (المجموعة الثالثة وما بعدها) وبولي ألفا-أوليفينات (المجموعة الرابعة). نظريًا، تعني النقاوة العالية، وبالتالي التحكم الأفضل في الخصائص، أن الزيت الاصطناعي يتمتع بخصائص ميكانيكية أفضل في درجات الحرارة القصوى، سواء المرتفعة أو المنخفضة. تُصنع جزيئاته كبيرة و"مرنة" بما يكفي للحفاظ على لزوجة جيدة عند درجات الحرارة المرتفعة، بينما تعيق بنيته الجزيئية المتفرعة عملية التصلب، مما يسمح بتدفقه عند درجات الحرارة المنخفضة. لذا، على الرغم من انخفاض اللزوجة مع ارتفاع درجة الحرارة، فإن هذه الزيوت الاصطناعية للمحركات تتمتع بمؤشر لزوجة أعلى من الزيوت التقليدية ذات الأساس البترولي. تسمح خصائصها المصممة خصيصًا بنطاق أوسع لدرجات الحرارة، وغالبًا ما تتضمن نقطة انسكاب منخفضة. بفضل مؤشر لزوجتها المحسّن، تحتاج الزيوت الاصطناعية إلى مستويات أقل من مُحسّنات مؤشر اللزوجة، وهي مكونات الزيت الأكثر عرضةً للتلف الحراري والميكانيكي مع مرور الوقت، وبالتالي لا تتلف بنفس سرعة زيوت المحركات التقليدية. مع ذلك، لا تزال هذه الزيوت تتراكم فيها الجسيمات، وإن كانت هذه الجسيمات تبقى معلقة بشكل أفضل داخل الزيت، كما أن فلتر الزيت لا يزال يمتلئ وينسد بمرور الوقت. لذا، يُنصح بتغيير الزيت والفلتر بشكل دوري حتى مع الزيوت الاصطناعية، ولكن بعض موردي هذه الزيوت يقترحون إمكانية إطالة الفترات بين تغييرات الزيت، لتصل أحيانًا إلى 16,000-24,000 كيلومتر (9,900-14,900 ميل)، ويعود ذلك أساسًا إلى انخفاض التلف الناتج عن الأكسدة. 

أظهرت الاختبارات ^{[ 57 ]} أن الزيت الاصطناعي بالكامل يتفوق على الزيت التقليدي في ظروف التشغيل القاسية، وقد يؤدي أداءً أفضل لفترة أطول في الظروف القياسية. ولكن في الغالبية العظمى من تطبيقات المركبات، لا تزال مواد التشحيم القائمة على الزيوت المعدنية، المدعمة بإضافات والمستفيدة من أكثر من قرن من التطوير، هي مادة التشحيم السائدة لمعظم تطبيقات محركات الاحتراق الداخلي. ^{[ 58 ]}

كانت الزيوت الحيوية موجودة قبل تطوير الزيوت البترولية في القرن التاسع عشر. وقد حظيت باهتمام متجدد مع ظهور الوقود الحيوي والتوجه نحو المنتجات الصديقة للبيئة. بدأ تطوير زيوت المحركات المصنوعة من الكانولا عام ١٩٩٦ بهدف إنتاج منتجات صديقة للبيئة. وقد مولت جامعة بيردو مشروعًا لتطوير هذه الزيوت واختبارها. وتشير نتائج الاختبارات إلى أداء مُرضٍ للزيوت التي تم اختبارها. ^{[ ٥٩ ]} ويُظهر استعراضٌ لحالة زيوت المحركات والزيوت الأساسية الحيوية عالميًا، وكذلك في الولايات المتحدة، كيف تُبشّر مواد التشحيم الحيوية بتعزيز الإمدادات الحالية من مواد التشحيم البترولية، فضلاً عن استبدالها في كثير من الحالات. ^{[ ٦٠ ]}

طوّر المركز الوطني لأبحاث الاستخدام الزراعي التابع لوزارة الزراعة الأمريكية تقنية إستوليد للتشحيم، المصنوعة من زيوت نباتية وحيوانية. وقد أظهرت الإستوليدات نتائج واعدة في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك زيوت تشحيم المحركات. ^{[ 61 ]} وبالتعاون مع وزارة الزراعة الأمريكية، طوّرت شركة Biosynthetic Technologies، ومقرها كاليفورنيا، زيتًا حيويًا عالي الأداء يُستخدم مباشرةً في زيوت المحركات ومواد التشحيم الصناعية، وذلك باستخدام تقنية إستوليد. ويتمتع هذا الزيت الحيوي، وفقًا للمعهد الأمريكي للبترول (API)، بإمكانية الحدّ بشكل كبير من التحديات البيئية المرتبطة بالبترول. وتُظهر الاختبارات المستقلة أن الزيوت الحيوية ليست فقط من بين المنتجات الأعلى تصنيفًا لحماية المحركات والآلات، بل إنها أيضًا حيوية المصدر، وقابلة للتحلل الحيوي، وغير سامة، ولا تتراكم بيولوجيًا في الكائنات البحرية. كما يمكن إعادة تدوير زيوت المحركات ومواد التشحيم المُصنّعة باستخدام زيوت أساسية حيوية المصدر، وإعادة تكريرها مع الزيوت البترولية. ^{[ 62 ]} تقوم شركة Green Earth Technologies الأمريكية بتصنيع زيت محركات حيوي المنشأ، يُسمى G-Oil، مصنوع من الزيوت الحيوانية. ^{[ 63 ]}

تُحوّل عمليةٌ لتحليل البولي إيثيلين ، وهو منتج بلاستيكي شائع الاستخدام في العديد من عبوات المستهلكين، إلى شمع شبيه بالبارافين ذي خصائص جزيئية مناسبة لتحويله إلى مادة تشحيم، متجنبةً بذلك عملية فيشر-تروبش المكلفة . يُصهر البلاستيك ثم يُضخ إلى فرن. تعمل حرارة الفرن على تحليل السلاسل الجزيئية للبولي إيثيلين إلى شمع. وأخيرًا، يُخضع الشمع لعملية تحفيزية تُغير بنيته الجزيئية، تاركةً زيتًا شفافًا. ^{[ 64 ]}

ظهرت زيوت المحركات القابلة للتحلل الحيوي والمصنوعة من الإسترات أو مزيج من الهيدروكربونات والإسترات في تسعينيات القرن الماضي، تلتها تركيبات بدءًا من عام 2000 تستجيب لمعايير عدم السمية البيولوجية الواردة في توجيه المستحضرات الأوروبية (EC/1999/45). ^{[ 65 ]} وهذا يعني أنها ليست قابلة للتحلل الحيوي وفقًا لطرق اختبار منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية 301x فحسب، بل إن سميتها المائية (الأسماك، والطحالب، والدفنيا) تتجاوز 100  ملغم/لتر لكل منها.

تُعدّ مركبات البولي ألكيلين جليكولات فئة أخرى من الزيوت الأساسية المناسبة لزيوت المحركات. فهي تتميز بخلوها من الرماد، وخصائصها غير السامة بيولوجيًا، وخصائص الاحتراق الهزيل. ^{[ 66 ]}

يتحلل الزيت الموجود في منتجات زيوت المحركات ويحترق أثناء استخدامه في المحرك ، كما يتلوث بجزيئات ومواد كيميائية تقلل من فعاليته كمادة تشحيم. تعمل عملية إعادة التكرير على تنقية الزيت المتسخ من الملوثات والإضافات المستعملة. بعد ذلك، يُخلط هذا الزيت الأساسي النظيف مع زيت أساسي بكر ومجموعة جديدة من الإضافات لإنتاج منتج تشحيم نهائي يتمتع بنفس فعالية زيوت التشحيم المصنوعة من زيت بكر بالكامل. ^{[ 67 ]} تُعرّف وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) المنتجات المُعاد تكريرها بأنها تحتوي على 25% على الأقل من الزيت الأساسي المُعاد تكريره، ^{[ 68 ]} بينما تُحدد معايير أخرى نسبًا أعلى بكثير. يُعرّف قانون العقود العامة لولاية كاليفورنيا زيت المحركات المُعاد تكريره بأنه زيت يحتوي على 70% على الأقل من الزيت الأساسي المُعاد تكريره. ^{[ 69 ]} 

كانت زيوت المحركات تُباع بالتجزئة في زجاجات زجاجية وعلب معدنية وعلب كرتونية معدنية، قبل ظهور الزجاجات البلاستيكية المصنوعة من البولي إيثيلين ، والتي بدأت بالظهور في أوائل الثمانينيات. وكانت الفوهات القابلة لإعادة الاستخدام تُصنع بشكل منفصل عن العلب؛ وبفضل طرفها المدبب الشبيه بفتاحة العلب، يمكن استخدام هذه الفوهات لثقب الجزء العلوي من العلبة وتوفير طريقة سهلة لسكب الزيت.

يُباع زيت المحركات في الولايات المتحدة الأمريكية اليوم عادةً في زجاجات سعة ربع جالون أمريكي (950 مل)، ونادرًا ما يُباع في عبوات سعة لتر واحد (33.8 أونصة سائلة أمريكية )، بالإضافة إلى عبوات بلاستيكية أكبر تتراوح سعتها بين 4.4 و5 لترات تقريبًا (4.6 إلى 5.3 ربع جالون أمريكي )، وذلك لأن معظم المحركات الصغيرة والمتوسطة الحجم تحتاج إلى ما بين 3.6 و5.2 لترات (3.8 إلى 5.5 ربع جالون أمريكي ) من زيت المحرك. أما في بقية أنحاء العالم، فيتوفر زيت المحركات عادةً في عبوات بيع بالتجزئة سعة 1 لتر، و3 لترات، و4 لترات، و5 لترات.        

غالباً ما يتم التوزيع على المستخدمين الأكبر حجماً (مثل محلات تغيير الزيت التي تعمل بالسيارات) بكميات كبيرة، عن طريق شاحنات الصهاريج أو في براميل سعة برميل واحد (160 لترًا) ، وفي أوروبا تعتبر براميل سعة 208 لترات (55 جالونًا أمريكيًا ) و 60 لترًا (16 جالونًا أمريكيًا ) شائعة.     

يُعدّ ابتلاع زيت المحركات خطراً على صحة الإنسان. فتناول كميات صغيرة من زيت المحركات غير المستخدم يُسبب عادةً إسهالاً أو برازاً رخواً . كما قد يتسرب الزيت إلى داخل الجسم ، مما قد يُسبب السعال ، أو الأزيز ، أو صعوبة التنفس. وفي حال ملامسة الجلد لزيت المحركات ، قد يحدث جفاف. ^{[ 70 ] [ 71 ]} وقد يشتعل زيت المحركات عند تعرضه للهب مكشوف. ^{[ 72 ]}

• زيت النفايات
• علم القبائل

• جدول تصنيفات اللزوجة وفقًا لمعايير SAE وISO
• قياس الجذور الحرة في زيت المحرك المستعمل