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从CF-4到CK-4,机油标准都升级了哪些技术?

纳克
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摘要:今天我们就对机油的API标准认证进行介绍。
之前我们介绍了机油的SEA J300标准。但SEA J300并不是强制认证的规范,要想知道机油的具体性能,卡友们还有什么标准可以参考的吗?
 
答案就是API标准认证了,今天我们就对机油的API标准认证进行介绍。
 
01
刚过完100岁生日——API
 
API是American Petroleum Institute的英文缩写,翻译过来就是美国石油学会。API建于1919年,是美国第一家国家级的商业协会,也是全世界范围内最早、最成功的制定行业标准的商会之一。
 
API在1924年制定了API规范,这也是最早之一对石油相关产品的生产的技术规范指导。现在,API规范已经为世界各国广泛采用,而API学术组织,也演变为世界性的石油行业权威学术组织之一。
 
我们所说的机油API等级,是美国石油协会制定的机油性能标准。API标准注重的是机油的品质性能,例如我们常见的SM、SN、CF-4、CI-4,都属于API等级。
 
API等级属于一种资格认证,不是机油厂家想加就能加上的。
 
如果一家润滑油企业需要申请认证,首先要进行产品配方的研制,通过自主的配方研发或与添加剂公司合作的方式,确认配方中的功能型添加剂、基础油、粘度指数改进剂及其它组分的原料,并进行样品调和。API会对样品进行理化性能、模拟试验,台架试验的测试并进行评价。
 
02
API认证书示例
 
样品检测达到相应认证等级标准的指标要求后,即可成功获得认证。这样,产品的外包装才能印上如“CK-4”的认证,同时,产品名称也会被录入到API的系统中,供公众查阅。
 
汽油发动机所使用的机油规格首字母为“S”开头,后面的字母越靠后,代表机油的等级越高。早期的机油有SG、SJ等,但现在已经很少见了,目前比较常见的等级有SL、SM、SN和SN PLUS。
 
目前最新的汽油发动机机油的等级为SN PLUS。
 
柴油发动机所使用的机油规格首字母为“C”开头,等级有CA,CB,CC,CD,CE,CF,CF-2,CF-4,CG-4,CH-4,CI-4,CK-4和FA-4。“4”代表四冲程发动机。
 
目前最新的柴机油是2016年底推出的CK-4和FA-4。
 
可能一些卡友已经看出来了,C开头的柴机油里混入了一个F开头的。确实没错,这个F开头的柴机油是做什么用的,我们后面再说。
 
如果机油包装上同时存在“S”、“C”两个字母,则表示此机油为汽柴通用。
 
从“CA”一直到“CK”,每递增一个字母,机油的性能和环保能力都会优于前一种,简单的说,字母越靠后,质量等级越高。
 
我们用近些年柴机油使用量较多的CF-4、CH-4、CI-4来说说。
 
CF-4:1990年标准,适用高速、四冲程、自然进气或配备涡轮增压器的柴油引擎,可用于替代CD级、CE级柴机油。
 
CH-4:1998年标准,适用高速四冲程柴油引擎并符合美国1998年废气排放标准及使用含硫量低于0.5%的燃油,可替代CF-4级。
 
CI-4:2002年标准,适用符合美国2004年废气排放标准的高速四冲程柴油机。对配备废汽再循环系统(EGR)的车辆,CI-4机油可有效维持引擎的稳定性,并适合使用含硫量低于0.5%的燃油,可替代CH-4级机油。
 
CJ-4:2006年标准,主要面向废弃冷却循环(EGR)和颗粒捕捉器(DPF)的重负荷柴油机而制定。
 
2002年CI-4标准在1998年CH-4标准基础上:
 
1、实现了更长的换油周期。
2、更好的油品稳定性和氧化稳定性。
3、更低的蒸发损失,以降低机油消耗率。
4、采用更好的配方提高TBN及其保持性。
5、提高清洁分散性-----使机油能溶解更大量的燃烧和氧化产物,而不致产生油泥、积炭和漆膜。
 
而2016年CK-4标准在2006年CJ-4标准基础上:
 
1、提高了氧化稳定性。
2、提高了充气能力。
3、提高了耐磨保护。
4、提高了剪切稳定性。
5、提高了燃油经济性。
6、油品最小HTHS粘度为3.5cP。(更好的油膜强度)
7、油品兼容现有的及新款柴油发动机。
8、CK-4提供更低粘度的机油。(5W、10W)
 
搞错了吗,FA-4是什么认证?
 
在2016年API发布的标准中,出现了从未有过的FA-4标准,这是什么标准呢?难道除了S和C汽柴机油外,又出现了新式发动机吗?
 
其实API本次推出的CK-4和FA-4标准大体基本一致,只是针对不同的用途而分开设计。CK-4侧重性能提升并兼容之前的机油产品,FA-4针对新式发动机用途而设计。
 
通过上面的雷达图可以看到,FA-4包含与CK-4一样严格测试,但相比CK-4,它更侧重燃油经济性的提升,是专为新式发动机设计的低粘度、节省燃油的机油标准。对比两者的HTHS粘度,CK-4标准润滑油最低HTHS粘度为3.5cP,而FA-4的HTHS粘度为2.9-3.2cP。
 
最后,我们再来对比下国一国二时期的CF-4标准机油和CK-4机油的特性对比。可以从对比图中看到,1990年的CF-4到2015的CK-4年,机油出现巨大的性能提升。结合CK-4和FA-4的对比图,我们得出未来重型柴油机除了满足高可靠性和高环保性之外,也将像小型汽车一样,走向低粘度机油的道路。
 
101年来,API标准也在不断推陈出新。仅仅从1990年到2015年的时间里,API的机油认证就更新了5次,每一次新标准都比之前的机油标准更加严格。而这种严格不仅体现在发动机抗磨损性能上,对抗氧化、新式后处理系统的兼容性以及卡车的燃油经济性都有明显的要求。
 
在新标准下,卡友们可以选择更新的机油来保护卡车,延长车辆使用寿命。此外,卡友们还能在API CK-4的框架下选择粘度更低的润滑油,从而提升车辆运行的燃油经济性。
 
 
 
 
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