首先我们来看一下矿物质机油、半合成机油、全合成机油有什么区别。这三种油最大的区别就是基础油的不同。矿物质机油是以石油提炼的矿物油为基础，添加了部分添加剂调和而成的；半合成机油是在矿物机油的基础上，添加了大量合成机油添加剂制成的，它的性能好于矿物油，是矿物油向合成油的理想过渡产品；全合成机油就是完全由100%全合成基础油作为基础油调配而成的，它的各方面性能最好，换油周期可以更长。另外，它们所使用的添加剂也有区别，相对来说全合成机油使用的添加剂更多、更好，所以全合成机油拥有更好的黏温特性、清洁性和耐久性，可以使用更长的时间。

在具体的参数上，矿物质机油、半合成机油和全合成机油最大的区别在于粘度指数。机油的粘度指数是指机油的粘度随温度变化的程度，它是衡量机油粘度受温度变化影响的重要指标。粘度指数越高，表示流体粘度受温度的影响越小，粘度对温度越不敏感。一般矿物质机油的粘度指数主要集中在120-160区间，半合成机油的粘度指数在130-170区间，全合成机油粘度指数在140-220区间。显然，全合成机油粘度受温度的影响更加小，这是全合成机油的特性之一。

也就是说，在各种温度条件下，全合成机油粘度变化很小，半合成机油次之，而矿物质机油的粘度变化非常大。比如说同样型号的5W-30的机油，在-30°C的低温条件下，矿物质机油几乎要失去流动性了，半合成机油可以流动但是流动速度较慢，全合成机油仍然可以正常流动，这样在低温条件下，使用全合成机油发动机的运转阻力最小，可以更顺利的启动发动机，并且启动后机油会迅速的到达润滑表面，对发动机的保护更好。

当发动机到达正常工作温度后，矿物质机油随着温度的升高粘度逐渐下降，摩擦副之间的油膜强度也随之降低，对发动机的保护作用在下降，同时发动机的动力也随之下降；而全合成机油随着温度的升高粘度变化很小，各摩擦副之间仍然可以保持正常的润滑，对发动机的保护作用基本不变，仍然可以维持较好的动力性。我们还以同样型号的5W-30的机油为例，发动机在100°C时，全合成机油的粘度要高于矿物质机油和半合成机油，对发动机的保护明显优于后两者，发动机的噪音更低，运行更顺畅。

接下来我们再分析使用这三种机油对汽车动力性和油耗的影响。大家知道，发动机的动力和油耗与机油的粘度有直接关系，一般来说，机油粘度越高，特别是低温粘度越高，发动机运转阻力越大，汽车的油耗也就越高，汽车的动力也会下降。因此，同一辆汽车使用不同型号和等级的机油，汽车的动力和油耗都会有所不同，使用全合成机油油耗最低，动力性最好；半合成机油次之；矿物质机油油耗最高，动力性最差。这种差距在城市拥堵路况下和短距离行驶时，以及北方寒冷的冬季，体现的更加明显。

这个结论已经被很多科学实验证明了。根据美国汽车工程师学会( SAE) J1321标准燃料消耗测试程序，把柴油卡车中的矿物质机油换成了全合成机油，汽车减少了8.2%的燃油消耗；普通家用车从矿物质机油换成全合成机油之后，汽车减少了 1%到4%的燃油消耗。在实践中也有很明显的体验，比如说某款车型，从矿物质机油换成全合成机油后，油耗从百公里6.7升降低至6.5升，大约相差了3%的油耗。

对于汽车的动力性方面，同样也有实验来验证。宾夕法尼亚理工学院曾经用野马汽车做了—个台架实验。把汽车固定在台架上，分别使用矿物质机油和全合成机油，测试发动机的最大功率和最大扭矩。实验表明，使用全合成机油比使用矿物质机油最高功率高4.4马力，最高扭矩高3.5牛米，大约提高了2%的动力。其它机构的类似实验也证明了这一点，只是数据略有不同。在实际驾驶中，很多人也有这样的体验，换了全合成机油后，汽车加速更有力，动力性明显变得更好。

所以，汽车使用不同等级、不同粘度的机油，汽车的油耗和动力确实会受到影响，总体来说就是使用越高级的机油，汽车的油耗越低，动力性越好。其实这也与汽车的发展趋势相同，这些年来汽车的油耗越来越低，发动机的升功率越来越大，并不仅仅是发动机自身机械结构与电控系统的改进，燃料与润滑油同样功不可没。机油从矿物质进化到全合成，属于质的飞跃，发动机技术也因此得到了巨大的提升。