Классификация моторных и трансмиссионных масел: SAE J300, J306, NLGI, ILSAC и JASO

Автор материала: Олег Тимошенко

Моторные и трансмиссионные масла классифицируют по вязкости (SAE J300 для моторных, SAE J306 для трансмиссионных масел) и по назначению и уровню качества (API, ACEA, ILSAC, JASO), а пластичные смазки - по консистенции NLGI. Обозначение вроде SAE 5W-40 описывает только вязкость, а категория API или ACEA - уровень эксплуатационных свойств, поэтому масло выбирают по обоим показателям согласно инструкции к автомобилю. Ниже приведены таблицы стандартов в редакциях, действовавших на момент публикации.

Степени вязкости SAE

Вязкость - основной показатель качества, общий для всех масел. Для двигателя или любого другого механизма нужно применять масло с оптимальной вязкостью, которая зависит от конструкции, режима работы и степени износа, температуры окружающей среды и других факторов.

Общепризнанной системой классификации моторных масел по вязкости является спецификация SAE J300. SAE - аббревиатура Общества автомобильных инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выражается в условных единицах - степенях вязкости SAE (SAE Viscosity Grade). Численные значения степеней являются условными символами комплекса вязкостных свойств.

Степени вязкости делят на два ряда: зимний - с буквой W (Winter) и летний - без буквенного обозначения. Сезонные (моновязкие) масла зимнего ряда различаются максимальными значениями вязкости низкотемпературной проворачиваемости и прокачиваемости и минимальной кинематической вязкостью при 100°C. Степень вязкости сезонных масел летнего ряда определяется минимальной и максимальной кинематической вязкостью при 100°C и минимальной вязкостью при 150°C и скорости сдвига 10⁶ с^-1. Всесезонные масла (multigrade) должны одновременно соответствовать двум критериям:

максимальным значениям вязкости низкотемпературной проворачиваемости и прокачиваемости для степени зимнего ряда (W);
максимальной и минимальной кинематической вязкости при 100°C и минимальной вязкости при 150°C и скорости сдвига 10⁶ с^-1 для степени летнего ряда (без буквы W).

Классификацию SAE J300 используют производители двигателей, чтобы определить степени вязкости масел, пригодных для их двигателей, и производители масел при разработке новых составов, производстве и маркировке готовой продукции.

Стандартные ряды вязкости (на момент публикации):

зимний ряд: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W;
летний ряд: SAE 20, 30, 40, 50, 60.

Впоследствии стандарт SAE J300 обновляли, в частности добавили маловязкие классы SAE 16, 12 и 8.

Обозначение всесезонных масел состоит из сочетания зимнего и летнего классов через дефис (например, SAE 10W-40); другие варианты записи (SAE 10W/40 или SAE 10W40) некорректны.

Серия всесезонных масел: SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-20, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60.

Как определить необходимую вязкость

Необходимую вязкость масла определяют с учетом:

особенностей конструкции двигателя;
степени износа двигателя;
температуры окружающей среды;
режима работы двигателя.

Основным ориентиром являются рекомендации производителя автомобиля в инструкции по эксплуатации.

Классификация моторных масел по вязкости SAE J300

Таблица приведена по редакции SAE J300 декабря 1999 года (действует с июня 2001 года).

Класс вязкости	Проворачиваемость (CCS), мПа·с, не выше, при °C	Прокачиваемость (MRV), мПа·с, не выше, при °C	Кинематическая вязкость при 100°C, мм²/с, не ниже	Кинематическая вязкость при 100°C, мм²/с, ниже	HTHS при 150°C и 10⁶ с^-1, мПа·с, не ниже
0W	6200 / -35	60000 / -40	3,8	-	-
5W	6600 / -30	60000 / -35	3,8	-	-
10W	7000 / -25	60000 / -30	4,1	-	-
15W	7000 / -20	60000 / -25	5,6	-	-
20W	9500 / -15	60000 / -20	5,6	-	-
25W	13000 / -10	60000 / -15	9,3	-	-
20	-	-	5,6	9,3	2,6
30	-	-	9,3	12,5	2,9
40	-	-	12,5	16,3	2,9*
40	-	-	12,5	16,3	3,7**
50	-	-	16,3	21,9	3,7
60	-	-	21,9	26,1	3,7

* Для классов SAE 0W-40, 5W-40 и 10W-40.
** Для классов SAE 40, 15W-40, 20W-40 и 25W-40.

Классификация трансмиссионных масел по вязкости SAE J306

Таблица приведена по редакции SAE J306 июля 1998 года; впоследствии стандарт также обновляли.

Класс вязкости	Максимальная температура, при которой динамическая вязкость не превышает 150 000 мПа·с, °C	Кинематическая вязкость при 100°C, мм²/с, не ниже	Кинематическая вязкость при 100°C, мм²/с, ниже
70W	-55	4,1	-
75W	-40	4,1	-
80W	-26	7,0	-
85W	-12	11,0	-
80	-	7,0	11,0
85	-	11,0	13,5
90	-	13,5	24,0
140	-	24,0	41,0
250	-	41,0	-

Классификация пластичных смазок NLGI

Класс консистенции	Число пенетрации при 25°C, 0,1 мм	Консистенция	Область применения и условия работы
00	430-400	Жидкая	Зубчатые передачи, автоматические системы смазки
0	385-355	Полужидкая	Слабонагруженные подшипники, автоматические системы смазки, низкие температуры
1	340-310	Очень мягкая	Легконагруженные подшипники, автоматические системы смазки, низкие температуры
2	295-265	Мягкая	Средне- и тяжелонагруженные подшипники и направляющие, средние скорости, пресс-масленки
3	250-220	Полутвердая	Герметизированные подшипники, средне- и тяжелонагруженные подшипники, повышенные скорости
4	205-175	Твердая	Высокоскоростные подшипники
5	160-130	Очень твердая	Открытые зубчатые передачи
6	115-85	Особо твердая	Открытые зубчатые передачи

Классификация по назначению и уровню качества

Качество масла - это комплекс свойств, необходимых для выполнения им своих функций. Одни свойства, например вязкостные, являются основными для всех масел независимо от назначения, а другие нужны только в определенных условиях применения и характеризуются отдельными показателями качества.

Чтобы облегчить выбор масла нужного качества для конкретного типа двигателя и условий эксплуатации, созданы системы классификации. В каждой системе моторные масла разделены на ряды и категории по уровню качества и назначению. Эти ряды и категории созданы по инициативе международных организаций нефтеперерабатывающих компаний и автопроизводителей с учетом конструкции разных типов двигателей и условий их эксплуатации. Из-за определенных различий в конструкциях и условиях эксплуатации одновременно существует несколько систем классификации моторных масел - API, ILSAC, JASO, ACEA.

Военное ведомство США и крупные производители автомобилей предъявляют дополнительные требования к качеству моторных масел. Поэтому, помимо общепринятых систем классификации, существуют и требования (спецификации, допуски) производителей автомобилей.

Международные классификации моторных масел (на момент публикации)

Двигатели	ACEA (Европа)	API (США)	ILSAC
Бензиновые	A1, A2, A3	SJ, SL	GF-1, GF-2
Дизельные (легковые автомобили и легкие грузовики)	B1, B2, B3, B4	CD, CF	-
Дизельные (тяжелые грузовики, автопоезда)	E2, E3, E4, E5, E7	CF, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4	-

Соответствие классов в разных системах условно, поскольку испытания, определяющие принадлежность масла к тому или иному классу, в системах ACEA, API и ILSAC проводят по разным программам и на разных двигателях.

API (American Petroleum Institute) - Американский институт нефти;
ACEA (Association des Constructeurs Européens d'Automobiles) - Ассоциация европейских производителей автомобилей;
ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee) - Международный комитет по стандартизации и одобрению смазочных материалов.

Наиболее распространенные категории API для трансмиссионных масел легковых автомобилей и легких грузовиков

Категория	Характеристика
GL-4	Масла для передач, в том числе гипоидных, легковых автомобилей и другой автомобильной техники, работающей при высоких скоростях с низким крутящим моментом и при низких скоростях с высоким крутящим моментом. Содержат эффективные противозадирные присадки.
GL-5	Масла для гипоидных передач, работающих при высоких скоростях и ударных нагрузках. Содержат комплекс эффективных присадок различного назначения.

Категория

Характеристика

GL-4

Масла для передач, в том числе гипоидных, легковых автомобилей и другой автомобильной техники, работающей при высоких скоростях с низким крутящим моментом и при низких скоростях с высоким крутящим моментом. Содержат эффективные противозадирные присадки.

GL-5

Масла для гипоидных передач, работающих при высоких скоростях и ударных нагрузках. Содержат комплекс эффективных присадок различного назначения.

Масла категории GL-4 не пригодны для высоконагруженных гипоидных пар. Их используют в синхронизированных механических коробках передач, в том числе совмещенных с главной передачей, а также в спирально-конических и умеренно нагруженных гипоидных передачах.

Система классификации ILSAC

Американская ассоциация производителей автомобилей AAMA и Японская ассоциация производителей автомобилей JAMA совместно создали Международный комитет по стандартизации и одобрению моторных масел ILSAC (International Lubricant Standardization and Approval Committee). От имени комитета издаются стандарты качества масел для бензиновых двигателей легковых автомобилей. На момент публикации это были ILSAC GF-1, GF-2 и GF-3; впоследствии появились более новые категории, в частности GF-6.

ILSAC GF-1 (устаревшая) - полностью соответствовала требованиям к качеству категории API SH; вязкости SAE 0W-XX, 5W-XX, 10W-XX, где XX - 30, 40, 50, 60.
ILSAC GF-2 - принята в 1996 году, соответствует требованиям к качеству категории API SJ; вязкости: дополнительно к GF-1 - SAE 0W-20, 5W-20.
ILSAC GF-3 - проект опубликован в августе 1998 года, категория введена в 2001 году; соответствует категории API SL.

Основные особенности масел категорий ILSAC:

низкая вязкость - 2,6-2,9 мПа·с при температуре 150°C и скорости сдвига 10⁶ с^-1;
малая летучесть (по методу Noack или ASTM);
хорошая фильтруемость при низких температурах (испытание General Motors);
низкая склонность к пенообразованию (испытание ASTM, последовательности I-IV);
высокая стабильность к сдвигу (L-38 не менее 10 часов);
обязательная экономия топлива (испытание ASTM Sequence VIA);
низкое содержание фосфора (чтобы предотвратить засорение катализатора).

Система классификации JASO

JASO DX-1 - проект спецификации на моторные масла для высоконагруженных дизельных двигателей японских автопроизводителей, включающий процедуры испытаний, применяемые в США, Европе и Японии. Впоследствии спецификация введена под названием JASO DH-1.

Долгое время японские производители (OEM) рекомендовали для применения за пределами Японии масла категории API CD. Однако на момент публикации ни одна из спецификаций API не учитывала растущих требований к моторным маслам для японских дизельных двигателей с низким уровнем токсичности отработавших газов. Поэтому сначала была создана дополнительная категория API CD+, а затем проект новой категории API PC-8, который так и не был реализован. Японская организация автомобильных стандартов (JASO) решила создать собственную спецификацию на моторные масла для дизельных двигателей японского производства. Необходимость в отдельной спецификации объясняют несколькими причинами:

Высокий износ деталей клапанного механизма при применении масел с большим содержанием диспергентов (особенно масел API CG-4). Для оценки защиты от износа планировали проводить испытания на типичном японском двигателе Mitsubishi 4D34T.
Высокотемпературные отложения на поршнях. Как правило, верхнее кольцо в японских двигателях расположено ниже, чем в европейских и североамериканских, поэтому максимальные температуры в зоне верхних поршневых колец существенно ниже. Чтобы максимально соответствовать реальным температурным условиям, отложения на поршне планировали измерять на двигателе Nissan TD-25.
Все более широкое распространение японских двигателей с системой рециркуляции отработавших газов (EGR - exhaust gas recirculation). EGR способствует увеличению количества кислот сгорания, что может значительно усилить коррозионный износ. Поэтому, по данным источника, в спецификацию планировали включить требования к минимальному щелочному числу TBN (не менее 10 по методу ASTM D 4739, что примерно соответствует 11-12 TBN по методу ASTM D 2896).

Коммерческое введение спецификации на момент публикации планировалось на апрель 2001 года.