API система классификации моторных масел (API Engine Service Classification System) была разработана совместно API, ASTM и SAE начиная с 1969 года. Подробное описание этой системы содержится в стандартах ASTM D 4485 «Стандартная спецификация на качество эксплуатационных свойств моторных масел» (Standard Performance Specification for Performance of Engine Oils) и SAE J183 APR96 «Качество эксплуатационных свойств моторных масел и эксплуатационные классификации двигателей (за исключением энергосберегающих масел)» (Engine Oil Performance and Engine Service Classifications (Other than «Energy Conserving»).

В период с 1983 по 1992 годы был сделан значительный прогресс в области качества и классификации моторных масел. Под руководством API, при участии представителей производителей автомобилей (ААМА), двигателей (ЕМА) и технических союзов (ASTM и SAE), была разработана и усовершенствована «Система лицензирования и сертификации моторных масел EOLCS» (Engine Oil Licensing and Certification System, API Publication No. 1509). Эта система постоянно улучшается и в настоящее время проводит аттестацию моторных масел в соответствии с требованиями EOLCS и «Свода правил СМА» (СМА Code of Practice).

По системе API (ASTM D 4485, SAE J183 APR96) установлены три эксплуатационные категории (три ряда) назначения и качества моторных масел: 
S (Service) — состоит из категорий качества моторных масел для бензиновых двигателей, идущих в хронологическом порядке. Для каждой новой генерации присваивается дополнительная буква по алфавиту: 

API SA, API SB, API SC, API SD, API SE, API SF, API SG, API SH и API SJ (категория SI — намеренно пропущена API, для исключения путаницы с Международной системой мер). 
Категории API SA, API SB, API SC, API SD, API SE, API SF, API SG на сегодняшний день признаны недействительными, как устаревшие, однако в некоторых странах масла этих категорий еще выпускаются, категория API SH является «условно действующей» и может использоваться только как дополнительная, например API CG-4/SH. 
Класс SL введен только в 2001 г. и отличается от SJ существенно лучшими антиокислительными, противоизносными, противопенными свойствами, а также меньшей испаряемостью; 
C (Commercial) — состоит из категорий качества и назначения масел для дизельных двигателей, идущих в хронологическом порядке. Для каждой новой генерации присваивается дополнительная буква по алфавиту: 
API СA, API СB, API СC, API СD, API СD-II, API CE, API CF, API CF-2, API CF-4, API CG-4 и API CH-4. 

Категории API СA, API СB, API СC, API СD и API СD-II считаются устаревшими и недействительными в настоящее время, но в некоторых странах масла, соответствующие этим категориям, все еще выпускаются.

Также существует категория EC (Energy Conserving), которая представляет собой новый ряд высококачественных масел, специально разработанных для экономии топлива. Эти масла имеют низкую вязкость и обладают хорошей текучестью, что помогает снизить потребление топлива в бензиновых двигателях в результате проведенных тестов.

Масла, которые обладают низкой вязкостью как при низкой, так и при высокой температуре, могут получить сертификацию по категории API EC (Energy Conserving) или «энергосберегающее» масло. Ранее эффективность в области энергосбережения определялась с использованием методики Последовательности VI (Sequence VI, ASTM RR D02 1204). Этот метод применялся для сертификации масел категории API SH на различные уровни энергосбережения, такие как API SH/EC с экономией топлива 1,5% и API SH/ECII с экономией топлива 2,7% по сравнению с эталонным маслом SAE 20w-30.

Однако, с 1 августа 1997 года, определение эффективности в области энергосбережения проводится с использованием новой методики Последовательности VIA (Sequence VIA) по стандарту ASTM RR D02 1364. Согласно этой методике, маслу может быть присвоена только одна степень энергосбережения (ЕС). Например, API SJ/EC.

Класс CJ-4

Современные тенденции в развитии техники нацелены на улучшение экологической безопасности, увеличение интервалов технического обслуживания и сохранение высокой надежности работы. Эти факторы оказывают влияние на совершенствование двигателей и качество используемых смазочных материалов. С учетом этих тенденций, в ноябре 2004 года в системе классификации API была введена категория SM для бензиновых двигателей, которая предъявляет более жесткие требования к смазочным материалам, таким как устойчивость к окислению, защита от отложений, снижение износа и т.д., по сравнению с предыдущей категорией SL.

С октября 2006 года категория моторных масел для дизельных двигателей пополнилась классом CJ-4. Этот класс также предъявляет специальные требования к маслам, включая защиту от окисления, контроль отложений и снижение износа. В данном материале рассмотрим требования, предъявляемые к моторным маслам, соответствующим этим классам, а также условия их применения.

Процесс совершенствования классификации моторных масел продолжается в соответствии с развитием автомобильной техники и ожидаемыми доработками и инновациями в будущем. Улучшение технологий двигателей, применение более совершенных материалов для изготовления деталей, увеличение эксплуатационных нагрузок и строгие экологические требования, в результате которых автопроизводители внедряют специальные системы для снижения выбросов вредных веществ в окружающую среду, все это требует изменения состава и характеристик моторных масел.

Предназначение

Класс CJ-4 по стандарту API был специально разработан для моторных масел, предназначенных для использования в высокопроизводительных четырехтактных дизельных двигателях, которые соответствуют американским экологическим нормам 2007 года (EPA07) и последующим их редакциям. Масла класса CJ-4 предназначены для работы в таких двигателях, которые оснащены системами, способствующими снижению выбросов вредных веществ с выхлопными газами, такими как дизельные сажевые фильтры DPF (Diesel Particulate Filter), системы рециркуляции отработавших газов EGR (Exhaust Gas Recirculation) и другие. Они разработаны с целью обеспечения надежной работы систем контроля выбросов и соответствия экологическим стандартам. Кроме того, масла класса CJ-4 имеют улучшенные защитные свойства, повышенную стабильность при низких и высоких температурах, а также могут обеспечить продление интервалов технического обслуживания, указанных производителями, при соблюдении определенных условий.

Влияние систем по контролю эмиссии вредных веществ ОГ

Помимо достижения высоких эксплуатационных характеристик, таких как увеличенный интервал замены и хорошие противоизносные свойства, требования к моторным маслам также включают и их совместимость с системами контроля выбросов вредных веществ. Это привело к ограничению содержания определенных компонентов в составе масел, таких как сульфатная зола, сера и фосфор, которые существенно влияют на их работу. Содержание сульфатной золы в масле определяется присадками, содержащими металлы, включая кальций, цинк, магний и другие. Главным образом, зольные присадки, которые являются моющими присадками, предназначенными для поддержания чистоты двигателя и нейтрализации образующихся кислот, способствуют образованию золы при сгорании. Эта зола может негативно влиять на работу сажевого фильтра, препятствуя его нормальной функциональности и сокращая срок его службы. Сера, как правило, присутствует в маслах в виде присадок, а также может содержаться в базовом масле в небольших количествах. Присутствие фосфора в моторных маслах обусловлено применением присадок, содержащих дитиофосфат цинка, который является эффективной присадкой, обеспечивающей антиокислительную, противоизносную и антикоррозионную защиту. Однако, содержание серы в смазывающих материалах может негативно влиять на работу системы нейтрализации NOx, а фосфор может оказывать неблагоприятное воздействие на катализатор дожигания CO и HC. Для достижения этих требований используются беззольные присадки, высокоочищенные минеральные базовые масла с низким содержанием серы и новейшие, но эффективные присадки. Поскольку масла, соответствующие спецификации API CJ-4, рекомендуются для использования в двигателях, оборудованных сажевыми фильтрами и другими системами, направленными на сокращение выбросов вредных веществ, их состав ограничивает содержание сульфатной золы (Sulphated Ash) до 1,0%, фосфора (Phosphorus) — до 0,12% и серы (Sulphur) — до 0,4%.

Требования к дизтопливу

Масла, соответствующие классу API CJ-4, могут работать с топливом, содержащим до 500 ppm (0,05%) серы. Однако, для соблюдения экологических требований по уровню выбросов вредных веществ, обеспечения надежной работы систем очистки отработавших газов и достижения увеличенных интервалов замены масла, рекомендуется использовать низкосернистое дизельное топливо, в котором содержание серы не превышает 15 ppm (0,0015%).

Возможность использования классов масел предыдущих разработок и их взаимозаменяемость в различных двигателях.

Моторные масла CJ-4 соответствуют или превышают требования API CI-4, CI-4 Plus, CH-4, CG-4, CF-4 и могут успешно применяться в двигателях, для которых рекомендуется использовать масла этих классов. Они подвергаются более строгим испытаниям в двигателях по сравнению, например, с CI-4 и CI-4 Plus, и обладают высокой рабочей надежностью в сравнении с маслами этих классов. Масла CJ-4 могут быть использованы в старых моделях двигателей, работающих как на топливе с содержанием серы 15 ррт, так и на топливе с содержанием серы 500 ррт, поскольку классификационные испытания включают исследования на обоих видах дизтоплива. Однако важно еще раз отметить, что новые двигатели, оснащенные передовыми системами контроля выбросов, должны использовать дизтопливо с очень низким содержанием серы (15 ррт и ниже) для обеспечения соответствия экологическим требованиям.Для достижения удлиненных интервалов замены масла необходимо соблюдать это условие, даже если используются масла класса CJ-4. Однако масла CJ-4 были разработаны с учетом работы даже в более старых двигателях, использующих топливо с содержанием серы 500 ррт, и обладают лучшими защитными свойствами по сравнению с маслами классов CI-4 и CI-4 Plus. Естественно, перед применением масел API класса CJ-4 необходимо следовать всем рекомендациям производителя техники или двигателя. Периодичность замены масла зависит от типа двигателя, режима работы техники, используемого топлива и других факторов. Поэтому важно в первую очередь следовать требованиям автопроизводителя.

Действующие классы для «дизельных» масел

На данный момент классификация API включает семь актуальных классов для дизельных масел (не учитывая устаревшие классы): CJ-4, CI-4, CH-4, CG-4, CF-4, CF-2 и CF. Дополнительную информацию можно найти в таблице.

Классификация масел, а также их качество и маркировка регламентируются документами: 
— API выпуск No. 1509 «Система лицензирования и сертификации моторных масел» (API Publication No. 1509 — Engine Oil Licensing and Certification System); 
— ASTM D-2 предложение Р205 «Классификация энергосберегающих моторных масел» (ASTM D-2 Proposal 205 — Classification for Energy-Conserving Engine Oils); 
— стандарт «SAE J1423 AUG94 «Классификация энергосберегающих моторных масел для легковых автомобилей и грузовых автомобилей особо малой и малой грузоподъемности» (SAE J1423 AUG94 — Classification of Energy-Conserving Engine Oil for Passenger Cars, Vans and Light-Duty Trucks); 
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 оптимальной комбинации моторного и трансмиссионного масла можно достичь экономии топлива в размере 2,7-10,9%. 

Масла, которые могут использоваться как в бензиновых, так и в дизельных двигателях, обозначаются двумя символами, отражающими соответствующие категории. Первый символ указывает основную категорию масла, а второй символ указывает на возможность его применения в двигателях другого типа. Например, масло с обозначением API CG-4/SH оптимизировано для использования в дизельных двигателях, но также может применяться в бензиновых двигателях, для которых рекомендуется масло категории API SH или ниже (например, SG, SF, SE и так далее).

Масла, предназначенные для использования в бензиновых и дизельных двигателях, могут иметь обозначения, соответствующие обоим категориям, например API SG/CD или API SJ/CF. Классификация дизельных масел также дополняется для двухтактных (CD-2, CF-2) и четырехтактных (CF-4, CG-4, СН-4) дизелей. На данный момент API сертифицирует моторные масла классов SJ, SL, CF, CF-2, CF-4, CG-4, СН-4. Масла, относящиеся к классам, отмененным в США, могут быть использованы, если такое использование разрешено производителями автомобилей.

Масла, которые способствуют экономии энергии, обозначаются сокращением «ЕС» (Energy Conserving), которое следует после обозначения класса API. Например, API SJ/CF-4 ЕС. Энергосберегающие масла разных классов вязкости должны обеспечивать снижение расхода топлива от 0,5% до 2,5% и даже больше (в зависимости от категории масла и метода оценки экономичности). Римские цифры после сокращения «ЕС» указывают на уровень достигаемой экономии топлива (ЕС II — 2,5%).