Классификация моторных масел API: категории S, C и EC до SM и CJ-4

Автор материала: Олег Тимошенко

API - американская система классификации моторных масел, в которой категории ряда S предназначены для бензиновых двигателей, ряда C - для дизельных, а обозначение EC указывает на энергосберегающие масла. Каждая новая категория получает следующую букву алфавита и, как правило, заменяет предыдущие. Ниже описаны категории, действовавшие на момент публикации (до CJ-4 и SM); позже появились более новые категории, в частности SN и SP для бензиновых и CK-4 и FA-4 для дизельных двигателей, поэтому масло следует выбирать по требованиям инструкции к автомобилю.

Как развивалась система API

Система классификации моторных масел API (API Engine Service Classification System) развивалась с 1969 года в результате совместной работы API, ASTM и SAE. Система полностью изложена в стандартах ASTM D 4485 «Стандартная спецификация эксплуатационных свойств моторных масел» (Standard Performance Specification for Performance of Engine Oils) и SAE J183 APR96 «Эксплуатационные свойства моторных масел и эксплуатационные классификации двигателей (за исключением энергосберегающих масел)» (Engine Oil Performance and Engine Service Classifications (Other than "Energy Conserving")).

Новый шаг в развитии качества и классификации моторных масел был сделан в 1983-1992 годах, когда под руководством API при участии представителей производителей автомобилей (AAMA), двигателей (EMA) и технических организаций (ASTM и SAE) была создана и развита «Система лицензирования и сертификации моторных масел EOLCS» (Engine Oil Licensing and Certification System, API Publication No. 1509). Эта система постоянно совершенствуется. На момент публикации аттестацию моторных масел проводили согласно требованиям EOLCS и «Свода правил CMA» (CMA Code of Practice).

Три ряда категорий API

По системе API (ASTM D 4485, SAE J183 APR96) установлены три эксплуатационных ряда категорий назначения и качества моторных масел:

API S - категории качества моторных масел для бензиновых двигателей в хронологическом порядке. Каждое новое поколение получает следующую букву алфавита: API SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL и SM (категорию SI API намеренно пропустила, чтобы избежать путаницы с Международной системой единиц). На момент публикации категории SA-SG признаны недействительными как устаревшие, хотя масла этих категорий еще выпускались, а категория SH была «условно действующей» и могла использоваться только как дополнительная, например API CG-4/SH.
API C - категории качества и назначения масел для дизельных двигателей в хронологическом порядке: API CA, CB, CC, CD, CD-II, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4, CI-4 Plus и CJ-4. Категории CA, CB, CC, CD и CD-II признаны недействительными как устаревшие, хотя в некоторых странах масла этих категорий еще выпускались.
API EC - энергосберегающие масла (Energy Conserving): маловязкие, легкотекучие масла, уменьшающие расход топлива по результатам тестов на бензиновых двигателях. Категории: API SH/EC (устаревшая) - экономия топлива не менее 1,5% по сравнению с эталонным маслом SAE 20W-30; API SH/ECII (устаревшая) - экономия не менее 2,7% по сравнению с тем же эталонным маслом; API SJ/EC - экономия зависит от вязкости испытуемого масла.

Классификацию, качество и маркировку энергосберегающих масел регламентируют документы:

API Publication No. 1509 «Система лицензирования и сертификации моторных масел» (Engine Oil Licensing and Certification System);
ASTM D-2 Proposal 205 «Классификация энергосберегающих моторных масел» (Classification for Energy-Conserving Engine Oils);
SAE J1423 AUG94 «Классификация энергосберегающих моторных масел для легковых автомобилей, фургонов и грузовиков малой грузоподъемности» (Classification of Energy-Conserving Engine Oil for Passenger Cars, Vans and Light-Duty Trucks).

По данным источника, уменьшение вязкости масла может обеспечить экономию топлива в прогретом двигателе 0,6-5,5% (при снижении высокотемпературной вязкости), а в холодном - 1,0-6,5% (при снижении низкотемпературной вязкости). При оптимальном сочетании моторного и трансмиссионного масел, по данным источника, можно достичь экономии топлива 2,7-10,9%.

Универсальные масла для бензиновых и дизельных двигателей обозначают двумя категориями: первая основная, а вторая указывает на возможность применения масла в двигателе другого типа. Например, API CG-4/SH - масло, оптимизированное для дизельных двигателей, которое можно применять и в бензиновых двигателях, для которых предусмотрено масло категории API SH и ниже (SG, SF, SE и т.д.).

Что определяет категорию API

Определяющими показателями категорий масел являются:

комплекс физико-химических и эксплуатационных показателей качества, регламентируемых стандартом;
тип двигателя;
год выпуска двигателя;
назначение масла;
особенности режима работы двигателя и др.

Категории масел для бензиновых двигателей

Масла категории S (service) предназначены для бензиновых двигателей легковых автомобилей, микроавтобусов и грузовиков малой грузоподъемности. Статусы категорий приведены на момент публикации.

API SF

Масла для двигателей моделей 1988 года и ранее, работающих на этилированном бензине. Обладают более эффективными, чем предыдущие категории, антиокислительными, противоизносными и антикоррозийными свойствами и меньшей склонностью к образованию высоко- и низкотемпературных отложений и шлама.

Масла API SF заменяют масла API SC, SD и SE в более старых двигателях.

API SG

Лицензированная категория, утвержденная в 1988 году; выдача лицензий прекращена в конце 1995 года. Масла предназначены для двигателей моделей 1993 года и ранее, работающих на неэтилированном бензине с оксигенатами. Удовлетворяют требованиям к маслам для дизельных двигателей категорий API CC и CD. Обладают более высокой термической и антиокислительной стабильностью, улучшенными противоизносными свойствами, меньшей склонностью к образованию отложений и шлама.

Масла API SG заменяют масла категорий API SF, SE, SF/CC и SE/CC.

API SH (условно действующая)

Лицензированная категория, утвержденная в 1992 году. На момент публикации категория была условно действующей и могла сертифицироваться только как дополнительная к категориям API C (например, API CF-4/SH). По требованиям соответствует категории ILSAC GF-1, но без обязательного энергосбережения. Масла предназначены для бензиновых двигателей моделей 1996 года и ранее. При сертификации на энергосбережение в зависимости от экономии топлива присваивали категории API SH/EC и SH/ECII.

API SJ

Категория утверждена 06.11.1995, лицензии начали выдавать с 15.10.1996. Масла предназначены для бензиновых двигателей того времени и полностью заменяют масла предыдущих категорий в более старых моделях двигателей. Возможна сертификация по категории энергосбережения API SJ/EC.

API SL

Категория утверждена 01.07.2001. По сравнению с SJ предъявляет более жесткие требования к:

стабильности энергосберегающих свойств;
пониженной летучести;
удлиненному интервалу замены.

Категория API SL рассчитана на бензиновые двигатели того времени.

API SM

Категория утверждена 30.11.2004. По сравнению с SL улучшены антиокислительные, противоизносные и низкотемпературные свойства. Возможна сертификация по энергосбережению ILSAC.

Категории масел для дизельных двигателей

Эти категории обозначают буквой C (commercial). Старые категории API CA и CB не рассматриваются. Статусы категорий приведены на момент публикации.

API CC (устаревшая)

Категория введена в 1961 году. Масла для дизельных двигателей без наддува; допускается применение в двигателях с турбонаддувом, работающих в легком или среднем режиме, и в мощных бензиновых двигателях. Содержат антикоррозийные присадки и присадки, предотвращающие образование высоко- и низкотемпературных отложений.

API CD (устаревшая)

Категория введена в 1955 году. Типичная категория масел для дизельных двигателей с турбонаддувом и без него, для которых требуется эффективный контроль накопления продуктов износа. Допускается применение топлива с повышенным содержанием серы. Масла содержат присадки, предотвращающие образование высокотемпературных отложений и защищающие подшипники от коррозии.

Соответствует требованиям MIL-L-2104C/D.

API CD+ (устаревшая)

Категория создана для требований японских автопроизводителей. Масла обладают повышенной устойчивостью к окислению, загущению (из-за накопления сажи) и повышенной защитой клапанного механизма от износа.

API CD-II (устаревшая)

Категория введена в 1987 году. Масла предназначены для двухтактных дизельных двигателей, эффективно подавляют износ и образование шлама.

Соответствует всем требованиям категории API CD.

API CE (устаревшая)

Категория введена в 1987 году. Масла для форсированных и мощных дизельных двигателей с турбонаддувом и без него, работающих как на малых оборотах с большими нагрузками, так и на больших оборотах с большими нагрузками.

Заменяет масла категорий API CC и CD в более старых двигателях.

API CF

Категория введена в 1994 году. Масла для внедорожной техники и дизелей с разделенной камерой сгорания (непрямым впрыском), в том числе работающих на топливе с содержанием серы более 0,5% массы. Эффективно подавляют образование нагара на поршнях и коррозию медных сплавов подшипников.

Заменяет масла категории API CD в более старых двигателях.

API CF-2

Категория введена в 1994 году. Масла для высоконагруженных двухтактных дизельных двигателей; эффективно подавляют износ цилиндров и залегание (закоксовывание) поршневых колец.

Заменяет масла категории API CD-II в более старых моделях.

API CF-4

Категория введена в 1990 году. Масла для высокоскоростных мощных четырехтактных дизельных двигателей с турбонаддувом и без него, устанавливаемых на магистральных тягачах. Отвечают всем требованиям категории API CE, а также обладают меньшим расходом на угар и меньшей склонностью к нагарообразованию на поршнях. При сочетании с требованиями API SG (API CF-4/SG) могут применяться в бензиновых двигателях легковых и малых грузовых автомобилей. Отвечают повышенным требованиям по токсичности отработавших газов.

Заменяет масла категории API CE в более старых двигателях.

API CG-4

Категория представлена в 1995 году. Масла для высоконагруженных высокоскоростных четырехтактных дизельных двигателей магистральных грузовиков, использующих топливо с содержанием серы менее 0,05% массы, и немагистральной техники (содержание серы до 0,5% массы). Эффективно подавляют образование высокотемпературного нагара на поршнях, износ, пенообразование, окисление и накопление сажи. Категория создана для требований стандартов США по токсичности отработавших газов (редакция 1994 года).

Заменяет масла категорий API CD, CE и CF-4. По данным источника, основной недостаток, ограничивавший применение этих масел, - относительно большая зависимость ресурса масла от качества топлива.

API CH-4

Проектное название API PC-7. Категория представлена 1 декабря 1998 года. Масла для высокоскоростных четырехтактных двигателей, соответствующих жестким стандартам 1998 года по токсичности отработавших газов, и, по данным источника, требованиям не только американских, но и европейских производителей дизельных двигателей. Рассчитаны на топливо с содержанием серы до 0,5% массы, что важно для регионов, где распространено высокосернистое топливо. Отвечают повышенным требованиям по уменьшению износа клапанов и образования нагара.

Заменяет масла категорий API CD, CE, CF-4 и CG-4.

API CI-4

Категория введена в 2002 году в связи с новыми экологическими требованиями Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Основным способом их выполнения стала система рециркуляции отработавших газов (EGR - exhaust gas recirculation), потребовавшая изменений конструкции двигателей и новых эксплуатационных свойств моторных масел. Одновременно ожидалось повышение удельной мощности двигателей. Основные особенности работы масла в условиях рециркуляции отработавших газов и повышенной удельной мощности:

склонность к образованию сильных кислот;
повышенное образование сажи и, как следствие, загущение масла и повышенный износ деталей двигателя;
более высокий температурный режим работы двигателя и масла.

Для оценки повышенных эксплуатационных свойств введены новые моторные испытания на стендовых двигателях с рециркуляцией отработавших газов: Cat 1Q, Mack T-10, Cummins M-11.

API CI-4 PLUS

Дополнительная категория, введенная в 2004 году. Разработана в соответствии со спецификациями производителей оборудования, в частности Caterpillar ECF-1, Mack EO-N Premium Plus 03 и Cummins 20078, с ограничением минимального щелочного числа (TBN). Масла этой категории проходят усиленный контроль сажеобразования, вязкости, отложений на поршнях и их чистоты и отличаются стабильностью к сдвигу по сравнению с маслами API CI-4.

API CJ-4

Разработана для тяжелонагруженных двигателей, лицензируется с октября 2006 года. Отвечает ключевым требованиям по выбросам NOx и твердых частиц для двигателей 2007 модельного года. Для масел CJ-4 установлены лимиты: сульфатная зольность менее 1,0%, сера 0,4%, фосфор 0,12%. Категория охватывает требования предыдущих категорий API CI-4 PLUS и CI-4, но содержит существенные изменения с учетом потребностей двигателей, соответствующих экологическим стандартам 2007 года и более поздних.

Категория энергосберегающих масел

Моторные масла с низкой вязкостью как при низкой, так и при высокой температуре могут быть сертифицированы на соответствие категории API EC («Energy Conserving» Oil). Ранее энергосбережение определяли по методике Sequence VI (ASTM RR D02 1204), по которой масла категории API SH сертифицировали на уровни API SH/EC - 1,5% экономии топлива и API SH/ECII - 2,7% экономии топлива по сравнению с эталонным маслом SAE 20W-30. С 1 августа 1997 года экономию топлива определяют по новой методике ASTM RR D02 1364 Sequence VIA, по которой маслу может быть присвоена только одна степень энергосбережения (EC), например API SJ/EC. Энергосберегающие масла предназначены для легковых автомобилей и грузовиков малой грузоподъемности. На момент публикации разрабатывалась аналогичная категория масел для мощных дизелей.