Shell Technical Tip Nuevas categorías API

El Instituto Americano del Petróleo (API) desarrolló las nuevas categorías CK-4 y FA-4. Presentación técnica.

Las categorías API para motores diesel, caracterizadas por la letra C, han ido acompañando los distintos desarrollos técnicos en motorizaciones y niveles de emisiones.

El Instituto Americano del Petróleo (API) ha desarrollado categorías o normas de calidad de lubricantes de motor desde la década de 1940. Las normas nafteras se caracterizan por la letra S y las diesel por la letra C, ambas categorías cuentan con una segunda letra que indica la versión de dicha norma, es decir API SA, SB, SC y API CA, CB, CC. En las normas diesel se ha incorporado el número 4 desde API CF-4 en adelante, indicando su uso exclusivo en motores de 4 tiempos. En ciertos casos se ha hecho una subcategoría cuando se incorporan cambios relevantes en algún aspecto puntual, pero manteniendo la base de la norma anterior. Ejemplo de esto es la API SN Plus que incorpora la protección contra preignición de baja velocidad sobre la API SN, o la API CI-4 Plus que incorpora una mejora en manejo de hollín por sobre API CI-4. Hasta el momento, las últimas normas de API superaban a las anteriores y eran compatibles con las mismas. Esto todavía se mantiene para las normas nafteras, pero veremos que está empezando a cambiar para las últimas normas diesel. En esta edición se tratarán justamente las nuevas normas de lubricantes de motor API CK-4 y FA-4.

Categorías Diesel C

Las categorías API para motores diesel, caracterizadas por la letra C, han ido acompañando los distintos desarrollos técnicos en motorizaciones y niveles de emisiones. En el año 1998 se comenzó a utilizar la norma CH-4, apta para motores diesel rápidos con turbocompresor, trabajando con combustible de alto azufre. En el año 2002 surgió la norma CI-4, también apta para combustible de alto azufre, pero diseñada para soportar el efecto del EGR (recirculación de gas de escape), dispositivo que usa gas de escape enfriado para reducir la temperatura de cámara de combustión y por ende reducir la formación de NOx. Desde el 2010 se implementó la norma CJ-4, que fue la primera norma de aceites específica para trabajar en conjunto con combustibles bajos en azufre. Son aceites denominados “bajos en cenizas” y se recomiendan para 15 ppm de azufre en combustible, aunque pueden usarse incluso hasta las 500 ppm, teniendo en cuenta recomendaciones del fabricante del equipo. Estas limitaciones se deben a que pueden verse afectados negativamente los sistemas de post-tratamiento de gases de escape, incluyendo Filtro Diesel de Partículas (DPF), y Catalizadores de reducción selectiva (SCR). El aceite quemado en cámara de combustión, así como el combustible, producen gases que deben evitar el llamado “envenenamiento” de los dispositivos de post-tratamiento de gas de escape, para que mantengan su eficiencia, y logren liberar un gas de escape más limpio a la atmósfera. Tanto el azufre del combustible como los aditivos altos en cenizas del aceite comprometen esta función.

Desde el año 2017 se aprobó la última categoría de rendimiento API CK-4, también manteniendo la compatibilidad con sistemas de post-tratamiento de gases de escape, y su uso en conjunto con combustibles de bajo azufre. Estos lubricantes ofrecen mejoras frente a los CJ-4, incluyendo una mejor protección frente a la oxidación, menor pérdida de viscosidad por esfuerzos de corte. Tienen una baja formación de depósitos en pistones, protección antidesgaste, mejor manejo de hollín y excelentes propiedades en baja y alta temperaturas. Es importante mencionar que son compatibles y superiores a las normas anteriores CJ-4, CI-4 y CH-4. Son lubricantes aptos para uso en ruta y también aplicaciones fuera de carretera, como agro, construcción, etc. Las viscosidades típicas son SAE 15W-40 y 10W-40, pero también es posible formularlos en viscosidades menores tales como 5W-30 y 10W-30.

Categorías Diesel F

API creó una nueva categoría de aceites de motor diesel marcada con la letra F. La primera categoría desarrollada desde 2017 es la API FA-4, que no es compatible con las viejas categorías C. El tema de la compatibilidad tiene que ver con la baja viscosidad de la nueva categoría, específicamente XW-30, y HTHS (High Temperature High Shear) de 2.9cP a 3.2cP para lograr mayores ahorros de combustible y ayudar a reducir las emisiones (la viscosidad HTHS es aquella medida a 150°C bajo altas cargas de corte). Un motor de diseño actual que utilice aceites de muy baja viscosidad, puede sufrir desgaste prematuro por la fina película de aceite formada. En cambio, motores de nuevo diseño que usen estas categorías evitarán desgastes anormales y aprovecharán las ventajas de ahorro de combustible. Al igual que categorías CJ-4 y CK-4, los FA-4 son aceites bajos en cenizas aptos para sistemas de post-tratamiento de gases de escape, y están diseñados para ser usados en conjunto con combustible de hasta 15 ppm de azufre. Cabe mencionar que Shell V-Power Diesel cuenta con 10 ppm de azufre.

Desde la web del Instituto Americano del Petróleo, podemos encontrar el siguiente resumen práctico:

API CK-4

  • Para motores actuales y motores anteriores
  • Compatible de forma retroactiva con CJ-4, CI-4 y CH-4.
  • Protección superior contra el desgaste y la oxidación versus CJ-4.
  • Mejorada estabilidad al corte.
  • Mínima viscosidad HTHS de 3.5 cp
  • Disponible normalmente en grados SAE 15W-40, 10W-40 y 10W-30.
  • Uso en carretera y fuera de carretera.

API FA-4

  • Para algunos motores nuevos (desde 2016)
  • No compatible de forma retroactiva con CJ-4, CI-4 y CH-4 debido a la baja viscosidad HTHS (2.9–3.2 cP).
  • Mismos beneficios que CK-4, con la potencialidad de reducir emisiones por menor consumo de combustible.
  • Disponible normalmente en grados SAE 10W-30, 5W-30, y 0W-30.
  • Uso en carretera. Revisar manuales para uso fuera de carretera.
  • Revisar manuales de usuario

Shell cuenta en Argentina con dos productos que cumplen normas CJ-4 que estarán migrando a las superiores normas API CK-4. Estos son el sintético Rimula R6 LM 10W-40 (formulado con bases sintéticas provenientes del gas natural) y mineral Rimula R4 L 15W-40. Se desarrollarán en próximas ediciones las ventajas de estos lubricantes, especialmente en motores Euro V con sistemas de post-tratamiento de gases de escape.