Класифікація моторних олив API: категорії S, C та EC до SM і CJ-4

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

API - американська система класифікації моторних олив, у якій категорії ряду S призначені для бензинових двигунів, ряду C - для дизельних, а позначка EC вказує на енергозберігальні оливи. Кожна нова категорія отримує наступну літеру абетки і, як правило, замінює попередні. Нижче описано категорії, що діяли на момент публікації (до CJ-4 і SM); згодом з'явилися новіші категорії, зокрема SN і SP для бензинових та CK-4 і FA-4 для дизельних двигунів, тому оливу слід вибирати за вимогами інструкції до автомобіля.

Як розвивалася система API

Система класифікації моторних олив API (API Engine Service Classification System) розвивалася з 1969 року в результаті спільної роботи API, ASTM і SAE. Систему повністю викладено в стандартах ASTM D 4485 «Стандартна специфікація експлуатаційних властивостей моторних олив» (Standard Performance Specification for Performance of Engine Oils) і SAE J183 APR96 «Експлуатаційні властивості моторних олив і експлуатаційні класифікації двигунів (за винятком енергозберігальних олив)» (Engine Oil Performance and Engine Service Classifications (Other than "Energy Conserving")).

Новий крок у розвитку якості й класифікації моторних олив було зроблено в 1983-1992 роках, коли під керівництвом API за участю представників виробників автомобілів (AAMA), двигунів (EMA) і технічних організацій (ASTM і SAE) було створено і розвинено «Систему ліцензування і сертифікації моторних олив EOLCS» (Engine Oil Licensing and Certification System, API Publication No. 1509). Ця система постійно вдосконалюється. На момент публікації атестацію моторних олив проводили згідно з вимогами EOLCS і «Зводу правил CMA» (CMA Code of Practice).

Три ряди категорій API

За системою API (ASTM D 4485, SAE J183 APR96) встановлено три експлуатаційні ряди категорій призначення і якості моторних олив:

API S - категорії якості моторних олив для бензинових двигунів у хронологічному порядку. Кожне нове покоління отримує наступну літеру абетки: API SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL і SM (категорію SI API навмисно пропустила, щоб уникнути плутанини з Міжнародною системою одиниць). На момент публікації категорії SA-SG визнано недійсними як застарілі, хоча оливи цих категорій ще випускалися, а категорія SH була «умовно чинною» і могла використовуватися лише як додаткова, наприклад API CG-4/SH.
API C - категорії якості й призначення олив для дизельних двигунів у хронологічному порядку: API CA, CB, CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4, CI-4 Plus і CJ-4. Категорії CA, CB, CC, CD і CD-II визнано недійсними як застарілі, хоча в деяких країнах оливи цих категорій ще випускалися.
API EC - енергозберігальні оливи (Energy Conserving): маловʼязкі, легкотекучі оливи, що зменшують витрату палива за результатами тестів на бензинових двигунах. Категорії: API SH/EC (застаріла) - економія палива не менше 1,5% порівняно з еталонною оливою SAE 20W-30; API SH/ECII (застаріла) - економія не менше 2,7% порівняно з тією самою еталонною оливою; API SJ/EC - економія залежить від в'язкості оливи, що випробовується.

Класифікацію, якість і маркування енергозберігальних олив регламентують документи:

API Publication No. 1509 «Система ліцензування і сертифікації моторних олив» (Engine Oil Licensing and Certification System);
ASTM D-2 Proposal 205 «Класифікація енергозберігальних моторних олив» (Classification for Energy-Conserving Engine Oils);
SAE J1423 AUG94 «Класифікація енергозберігальних моторних олив для легкових автомобілів, фургонів і вантажівок малої вантажопідйомності» (Classification of Energy-Conserving Engine Oil for Passenger Cars, Vans and Light-Duty Trucks).

За даними джерела, зменшення в'язкості оливи може забезпечити економію палива в прогрітому двигуні 0,6-5,5% (за зниження високотемпературної в'язкості), а в холодному - 1,0-6,5% (за зниження низькотемпературної в'язкості). За оптимального поєднання моторної і трансмісійної олив, за даними джерела, можна досягти економії палива 2,7-10,9%.

Універсальні оливи для бензинових і дизельних двигунів позначають двома категоріями: перша основна, а друга вказує на можливість застосування оливи в двигуні іншого типу. Наприклад, API CG-4/SH - олива, оптимізована для дизельних двигунів, яку можна застосовувати і в бензинових двигунах, для яких передбачено оливу категорії API SH і нижче (SG, SF, SE тощо).

Що визначає категорію API

Визначальними показниками категорій олив є:

комплекс фізико-хімічних і експлуатаційних показників якості, регламентованих стандартом;
тип двигуна;
рік випуску двигуна;
призначення оливи;
особливості режиму роботи двигуна тощо.

Категорії олив для бензинових двигунів

Оливи категорії S (service) призначені для бензинових двигунів легкових автомобілів, мікроавтобусів і вантажівок малої вантажопідйомності. Статуси категорій наведено на момент публікації.

API SF

Оливи для двигунів моделей 1988 року і раніше, що працюють на етилованому бензині. Мають ефективніші, ніж попередні категорії, антиокиснювальні, протизношувальні й антикорозійні властивості та меншу схильність до утворення високо- і низькотемпературних відкладень і шламу.

Оливи API SF замінюють оливи API SC, SD і SE у старіших двигунах.

API SG

Ліцензована категорія, затверджена 1988 року; видачу ліцензій припинено наприкінці 1995 року. Оливи призначені для двигунів моделей 1993 року і раніше, що працюють на неетилованому бензині з оксигенатами. Задовольняють вимоги до олив для дизельних двигунів категорій API CC і CD. Мають вищу термічну і антиокиснювальну стабільність, покращені протизношувальні властивості, меншу схильність до утворення відкладень і шламу.

Оливи API SG замінюють оливи категорій API SF, SE, SF/CC і SE/CC.

API SH (умовно чинна)

Ліцензована категорія, затверджена 1992 року. На момент публікації категорія була умовно чинною і могла сертифікуватися лише як додаткова до категорій API C (наприклад, API CF-4/SH). За вимогами відповідає категорії ILSAC GF-1, але без обов'язкового енергозбереження. Оливи призначені для бензинових двигунів моделей 1996 року і раніше. Під час сертифікації на енергозбереження залежно від економії палива присвоювали категорії API SH/EC і SH/ECII.

API SJ

Категорію затверджено 06.11.1995, ліцензії почали видавати з 15.10.1996. Оливи призначені для бензинових двигунів того часу і повністю замінюють оливи попередніх категорій у старіших моделях двигунів. Можлива сертифікація за категорією енергозбереження API SJ/EC.

API SL

Категорію затверджено 01.07.2001. Порівняно з SJ висуває жорсткіші вимоги до:

стабільності енергозберігальних властивостей;
зниженої леткості;
подовженого інтервалу заміни.

Категорія API SL розрахована на тогочасні бензинові двигуни.

API SM

Категорію затверджено 30.11.2004. Порівняно з SL покращено антиокиснювальні, протизношувальні та низькотемпературні властивості. Можлива сертифікація за енергозбереженням ILSAC.

Категорії олив для дизельних двигунів

Ці категорії позначають літерою C (commercial). Старі категорії API CA і CB не розглядаються. Статуси категорій наведено на момент публікації.

API CC (застаріла)

Категорію запроваджено 1961 року. Оливи для дизельних двигунів без наддуву; допускається застосування в двигунах з турбонаддувом, що працюють у легкому або середньому режимі, і в потужних бензинових двигунах. Містять антикорозійні присадки і присадки, що запобігають утворенню високо- і низькотемпературних відкладень.

API CD (застаріла)

Категорію запроваджено 1955 року. Типова категорія олив для дизельних двигунів з турбонаддувом і без нього, для яких потрібен ефективний контроль накопичення продуктів зносу. Допускається застосування палива з підвищеним вмістом сірки. Оливи містять присадки, що запобігають утворенню високотемпературних відкладень і захищають підшипники від корозії.

Відповідає вимогам MIL-L-2104C/D.

API CD+ (застаріла)

Категорію створено для вимог японських автовиробників. Оливи мають підвищену стійкість до окиснення, загущення (через накопичення сажі) і підвищений захист клапанного механізму від зносу.

API CD-II (застаріла)

Категорію запроваджено 1987 року. Оливи призначені для двотактних дизельних двигунів, ефективно пригнічують знос і утворення шламу.

Відповідає всім вимогам категорії API CD.

API CE (застаріла)

Категорію запроваджено 1987 року. Оливи для форсованих і потужних дизельних двигунів з турбонаддувом і без нього, що працюють як на малих обертах із великими навантаженнями, так і на великих обертах із великими навантаженнями.

Замінює оливи категорій API CC і CD у старіших двигунах.

API CF

Категорію запроваджено 1994 року. Оливи для позашляхової техніки та дизелів з розділеною камерою згоряння (непрямим уприскуванням), зокрема тих, що працюють на паливі з вмістом сірки понад 0,5% маси. Ефективно пригнічують утворення нагару на поршнях і корозію мідних сплавів підшипників.

Замінює оливи категорії API CD у старіших двигунах.

API CF-2

Категорію запроваджено 1994 року. Оливи для високонавантажених двотактних дизельних двигунів; ефективно пригнічують знос циліндрів і залягання (закоксовування) поршневих кілець.

Замінює оливи категорії API CD-II у старіших моделях.

API CF-4

Категорію запроваджено 1990 року. Оливи для високошвидкісних потужних чотиритактних дизельних двигунів з турбонаддувом і без нього, що встановлюються на магістральних тягачах. Відповідають усім вимогам категорії API CE, а також мають меншу витрату на чад і меншу схильність до утворення нагару на поршнях. За поєднання з вимогами API SG (API CF-4/SG) можуть застосовуватися в бензинових двигунах легкових і малих вантажних автомобілів. Відповідають підвищеним вимогам щодо токсичності відпрацьованих газів.

Замінює оливи категорії API CE у старіших двигунах.

API CG-4

Категорію представлено 1995 року. Оливи для високонавантажених високошвидкісних чотиритактних дизельних двигунів магістральних вантажівок, що використовують паливо з вмістом сірки менше 0,05% маси, і немагістральної техніки (вміст сірки до 0,5% маси). Ефективно пригнічують утворення високотемпературного нагару на поршнях, знос, піноутворення, окиснення і накопичення сажі. Категорію створено для вимог стандартів США щодо токсичності відпрацьованих газів (редакція 1994 року).

Замінює оливи категорій API CD, CE і CF-4. За даними джерела, основний недолік, що обмежував застосування цих олив, - відносно велика залежність ресурсу оливи від якості палива.

API CH-4

Проєктна назва API PC-7. Категорію представлено 1 грудня 1998 року. Оливи для високошвидкісних чотиритактних двигунів, що відповідають жорстким стандартам 1998 року щодо токсичності відпрацьованих газів, і, за даними джерела, вимогам не лише американських, а й європейських виробників дизельних двигунів. Розраховані на паливо з вмістом сірки до 0,5% маси, що важливо для регіонів, де поширене високосірчисте паливо. Відповідають підвищеним вимогам щодо зменшення зносу клапанів і утворення нагару.

Замінює оливи категорій API CD, CE, CF-4 і CG-4.

API CI-4

Категорію запроваджено 2002 року у зв'язку з новими екологічними вимогами Агентства з охорони довкілля США (EPA). Основним способом їх виконання стала система рециркуляції відпрацьованих газів (EGR - exhaust gas recirculation), що потребувала змін конструкції двигунів і нових експлуатаційних властивостей моторних олив. Водночас очікувалося підвищення питомої потужності двигунів. Основні особливості роботи оливи в умовах рециркуляції відпрацьованих газів і підвищеної питомої потужності:

схильність до утворення сильних кислот;
підвищене утворення сажі і, як наслідок, загущення оливи та підвищений знос деталей двигуна;
вищий температурний режим роботи двигуна й оливи.

Для оцінки підвищених експлуатаційних властивостей запроваджено нові моторні випробування на стендових двигунах з рециркуляцією відпрацьованих газів: Cat 1Q, Mack T-10, Cummins M-11.

API CI-4 PLUS

Додаткова категорія, запроваджена 2004 року. Розроблена відповідно до специфікацій виробників обладнання, зокрема Caterpillar ECF-1, Mack EO-N Premium Plus 03 і Cummins 20078, з обмеженням мінімального лужного числа (TBN). Оливи цієї категорії проходять посилений контроль сажоутворення, в'язкості, відкладень на поршнях і їхньої чистоти та вирізняються стабільністю до зсуву порівняно з оливами API CI-4.

API CJ-4

Розроблена для важконавантажених двигунів, ліцензується з жовтня 2006 року. Відповідає ключовим вимогам щодо викидів NOx і твердих частинок для двигунів 2007 модельного року. Для олив CJ-4 встановлено ліміти: сульфатна зольність менше 1,0%, сірка 0,4%, фосфор 0,12%. Категорія охоплює вимоги попередніх категорій API CI-4 PLUS і CI-4, але містить суттєві зміни з огляду на потреби двигунів, що відповідають екологічним стандартам 2007 року і пізніших.

Категорія енергозберігальних олив

Моторні оливи з низькою в'язкістю як за низької, так і за високої температури можуть бути сертифіковані на відповідність категорії API EC («Energy Conserving» Oil). Раніше енергозбереження визначали за методикою Sequence VI (ASTM RR D02 1204), за якою оливи категорії API SH сертифікували на рівні API SH/EC - 1,5% економії палива та API SH/ECII - 2,7% економії палива порівняно з еталонною оливою SAE 20W-30. З 1 серпня 1997 року економію палива визначають за новою методикою ASTM RR D02 1364 Sequence VIA, за якою оливі може бути присвоєно лише один ступінь енергозбереження (EC), наприклад API SJ/EC. Енергозберігальні оливи призначені для легкових автомобілів і вантажівок малої вантажопідйомності. На момент публікації розроблялася аналогічна категорія олив для потужних дизелів.