什么是API柴油机油等级?
美国石油协会(API)为各类发动机油制定了性能标准,这些标准通过字母组合来表示。对于柴油发动机油,标识通常以字母“C”(代表商用车或柴油发动机,Commercial)开头,后跟另一个字母,代表该油品符合的特定性能等级。例如,<CH-4>、<CI-4>、<CJ-4>、<CK-4>等。这些等级是按照时间顺序和发动机技术发展而递进的,新的等级通常会涵盖并超越旧等级的部分性能要求,以适应更严格的排放法规和更先进的发动机设计。
API CH-4与API CI-4:背景介绍
在API柴油机油等级的演进中,<CH-4>和<CI-4>是两个重要的里程碑。
<API CH-4>标准于1998年引入,旨在应对当时美国环保署(EPA)对重型柴油发动机提出的新的排放要求,并为使用高硫或低硫燃料的发动机提供更好的保护。它在控制活塞沉积物、减少磨损和腐蚀方面比之前的CF-4、CG-4等标准有所提升。
<API CI-4>标准则在2002年推出,是为了满足2004年生效的更严格的EPA排放标准,特别是针对开始广泛应用的配备废气再循环(EGR)系统的柴油发动机。CI-4标准在CH-4的基础上,对机油的性能提出了更高的要求。
核心区别:为何会有CI-4?
<API CI-4>标准是在<API CH-4>的基础上发展起来的,其主要目的是为了应对和解决当时新型发动机技术(尤其是EGR系统)带来的挑战,并满足更严格的排放要求。两者之间的核心区别体现在以下几个关键性能指标上:
1. 应对废气再循环 (EGR) 系统
- <CH-4>:主要为非EGR发动机设计。在EGR系统普及之前制定。
- <CI-4>:专为配备EGR系统的发动机优化。EGR系统会将一部分废气重新导回燃烧室以降低燃烧温度,从而减少氮氧化物(NOx)排放。但这会导致燃烧产生的烟灰和酸性物质进入机油,对机油的烟灰分散、抗酸和抗氧化能力提出了更高要求。CI-4的添加剂配方能够更好地处理这些挑战。
2. 烟灰处理能力
- <CH-4>:具有一定的烟灰分散能力。
- <CI-4>:显著增强了烟灰分散和控制能力。能够更有效地悬浮和分散进入机油的烟灰颗粒,防止烟灰聚集导致油泥形成、机油粘度异常升高、磨损加剧以及滤清器堵塞。
3. 抗氧化性
- <CH-4>:具备正常的抗氧化能力。
- <CI-4>:提供了更强的抗氧化性能。EGR发动机运行温度更高,且有更多污染物进入机油,这加速了机油的氧化。CI-4能够抵抗高温和污染物导致的氧化降解,延长机油使用寿命并保持其性能。
4. 抗磨损保护
- <CH-4>:提供基本的抗磨损保护。
- <CI-4>:在抗磨损方面有进一步优化,尤其是在高温高压条件下,为发动机关键部件(如凸轮轴、挺杆、活塞环、缸套)提供更全面的保护。
5. 油泥和活塞沉积物控制
- <CH-4>:具有一定的油泥和沉积物控制能力。
- <CI-4>:在控制高温下的活塞沉积物和低温下的油泥形成方面表现更优越,有助于保持发动机内部清洁。
6. 剪切稳定性
- <CH-4>:具有一定的剪切稳定性。
- <CI-4>:在高温高剪切条件下能更好地保持机油的粘度等级,确保油膜强度,提供可靠的润滑保护。
简单来说,<CI-4>是针对引入EGR技术、排放要求更严格的时期推出的升级标准,它在烟灰处理、抗氧化、抗磨损等关键性能上全面超越了<CH-4>。
何时使用CH-4,何时使用CI-4?
选择正确的机油等级至关重要,必须始终遵循车辆或设备制造商在用户手册中推荐的API服务等级。
- <API CH-4>:适用于推荐使用<CH-4>或更早等级(如CG-4, CF-4等)的柴油发动机。这些发动机通常是生产日期较早、未配备EGR或其他先进排放控制技术的型号。
- <API CI-4>:适用于推荐使用<CI-4>或更早等级的柴油发动机,包括许多配备EGR系统的发动机。由于<CI-4>在性能上优于<CH-4>,<CI-4>机油通常可以向下兼容,用于需要<CH-4>或更早等级的发动机,并在大多数情况下提供更好的保护。
重要提示: 虽然CI-4可以向下兼容替代CH-4,但反过来不行。切勿在制造商明确要求使用CI-4(或更新等级如CJ-4, CK-4)的发动机中使用CH-4机油。
使用错误油品的潜在后果
在需要<CI-4>或更新等级的发动机中使用<CH-4>机油,可能会导致一系列问题,特别是在配备EGR等系统的发动机上:
- 烟灰处理能力不足,可能导致油泥快速生成、机油粘度升高、磨损加剧。
- 抗氧化性不足,机油可能过早劣化、失去保护能力。
- 对EGR系统敏感部件的保护不足。
- 活塞沉积物增加,影响发动机性能和寿命。
- 可能无法满足排放标准。
这些问题都可能缩短发动机的使用寿命,增加维护成本,甚至导致发动机故障。
API柴油机油等级的演进(拓展内容)
API柴油机油标准随着排放法规的日益严格和发动机技术的不断进步而持续演进,在<CI-4>之后,又陆续推出了更高级别的标准:
- <API CJ-4> (2006年): 为满足2007年及以后更严格的排放标准而设计,特别是针对配备柴油颗粒过滤器 (DPF) 和选择性催化还原 (SCR) 等后处理系统的发动机。CJ-4要求更低的硫、磷、硫酸灰分(通常称为Low-SAPS配方),以防止这些元素堵塞和损坏后处理系统。CJ-4在烟灰处理、抗氧化、抗磨损等方面相比CI-4有进一步提升。
- <API CK-4> (2016年): 这是目前(截至知识更新日期)最主流的API柴油机油等级之一,取代了CJ-4。CK-4在剪切稳定性、氧化稳定性、抗磨损、烟灰处理、活塞清洁度等方面有显著改进,同时保持与CJ-4相同的低SAPS要求,完全兼容配备DPF和SCR的最新发动机。CK-4通常也向下兼容更早的等级(如CJ-4, CI-4, CH-4等),为旧发动机提供更好的保护。
- <API FA-4> (2016年): 与CK-4同时推出,是新一代的低粘度节能型柴油机油标准(通常是SAE 10W-30, 5W-30等),专为部分设计用于低粘度油以提高燃油经济性的新型发动机设计。FA-4不能向下兼容所有要求CK-4或更早等级的发动机,使用时必须严格遵循制造商的推荐。
了解这些等级的演进有助于理解为何新一代机油能提供更好的保护,以及为何为新发动机选择合适的机油如此重要。
总结与建议
<API CI-4>是<API CH-4>的升级版本,主要是为了满足配备EGR系统的发动机需求和更严格的排放要求,在烟灰处理、抗氧化、抗磨损等关键性能上提供了更优越的保护。
选择柴油机油时,最核心的原则是:始终参照您的车辆或设备的用户手册中推荐的API服务等级。
如果您无法确定,或者希望为旧发动机提供更好的保护(且制造商允许),通常选择符合最新API标准的机油(如CK-4)是一个安全且性能更佳的选择,因为它们通常向下兼容并提供了更全面的保护。但对于要求特定低粘度油的发动机,务必选择符合相应新标准(如FA-4)的油品。
正确的机油选择是确保柴油发动机高效、可靠、长寿命运行的关键。