Что такое плотность масла моторного
Перейти к содержимому

Что такое плотность масла моторного

  • автор:

Основные свойства масел

Плотность и удельный вес
Плотность вещества — это соотношение его массы к объему (кг/м 3 ), а удельный вес — соотношение массы определенного объема вещества к массе соответствующего объема воды при 20°С. Плотность и удельный вес зависят от температуры.

Вязкость
Вязкость — это величина, которая характеризует текучесть жидкости. Вязкость зависит от температуры. Вязкостных единиц множество. Кинематическую вязкость в т.н. технической системе единиц измеряют в Стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт), а в системе СИ (м 2 /с) или (мм 2 /с). Когда величину кинематической вязкости умножают на показатель плотности масла в температуре измерения, получают динамическую вязкость, единицей которой в технической системе является Пуаз (П). В системе СИ динамическую вязкость измеряют в Паскаль-секундах (Пас) или (Нс/м 2 ).

Индекс вязкости
Он характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры.

Температура вспышки
При повышении температуры из масла выделяются пары, которые при поднесении открытого огня вспыхивают. Эта температура называется температурой вспышки, которую можно измерять либо в открытом (Cleveland), либо закрытом тигле (Pensky-Martens).

Температура застывания
Температура застывания — это самая низкая температура, при которой масло еще полностью не потеряло текучесть при наклонении пробирки, в которой его охладили. Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Число нейтрализации
В зависимости от базовых масел и присадок, а также эксплуатационных условий, в результате окисления в смазочных маслах содержатся кислотные и/или щелочные продукты. Общее щелочное число (TBN) или общее кислотное число (TAN) анализируются в лабораторных условиях. Величина этих показателей характеризует количество тех щелочных/кислых продуктов, которое требуется для нейтрализации масла. Кислотное число измеряется в (мг КОН/г) (миллиграмм гидроокиси калия на грамм масла).

Плотность моторного масла

Плотность масла — одна из важнейших характеристик наряду с коэффициентом вязкости. Эти показатели влияют на рабочие свойства моторных жидкостей. Нередко из-за нарушений рекомендуемых допусков смазочных материалов автомобили снимают с гарантийного обслуживания. Потому следует внимательно относится к выбору жидкостей, отвечающих за исправную долговечную работу.

Выбирая моторное масло, автомобилисты ориентируются на главные его свойства. К ним относятся:

  • плотность. Этот показатель — отношение объема к массе, измеряемый в килограммах на кубический метр. Значение плотности моторного масла находится в прямой зависимости от температуры;
  • удельный вес — отношение массы вещества к массе воды. Так же зависит от температурных показателей;
  • вязкость — показатель текучести жидкости при различных температурных режимах. Ее измеряют в нескольких единицах: стокс, сантистокс, м₂ или мм₂ на секунду;
  • температура вспышки. Этот параметр показывает при какой максимальной температуре происходит вспышка при контакте с открытым огнем;
  • температура застывания — показатель минимума, при котором масло застывает;
  • кислотное и щелочное число. Влияют на нейтрализацию образующихся кислот в процессе работы мотора. От этих параметров зависят антиоксидантные свойства смазочных смесей.

Что такое плотность

Густота и вязкость смазки в картере является плотностью. Ее значение показывает сколько молекул вещества находится в определенном объеме, и увеличивается при повышении давления. При высоком коэффициенте появляется возможность снижения гидропередачи без изменения мощности.

Однако если плотность высокая, то смазка хуже проникает в зазоры двигателя, усложняя вращение коленвала. Такое явление можно наблюдать при запуске мотора в морозное утро. Кроме того, по той же причине увеличивается расход топливных ресурсов. Густое масло вызывает налипание нагара и повышенный расход моторной жидкости.

Но низкий показатель плотности так же имеет свои недостатки. При сниженной вязкости возникают такие проблемы:

  • жидкость быстро стекает в картер, не успев смазать все зазоры;
  • если в ДВС значительные зазоры между стенками цилиндра и поршнем, такая смазка не эффективна;
  • загрязнение силового агрегата отработанными продуктами вследствие чрезмерного выгорания моторной жидкости;
  • активная циркуляция приводит к быстрому загрязнению масляных фильтров;
  • как результат плохой смазки — повышенный износ деталей и механизмов.

Правильно выбранный продукт с соответствующей маркировкой не причинит вреда сердцу вашего автомобиля, поможет увеличить рабочий ресурс. Для качественного обслуживания необходимо выбирать только проверенные торговые марки.

Соотношение плотности и вязкости

Выбирая масло для своего автотранспортного средства водитель ориентируется на классификацию SAE, характеризующую жидкость по показателю вязкости. Отдельной классификации по плотности не существует. В условиях нашего климата актуальны всесезонные продукты.

Так, буква W в маркировке означает зимнюю смазку. Зимние масла имеют диапазон от 5W до 25W. При значении 5W продукт не теряет своих рабочих качеств до показателя -30C, а при 20W смазка эффективна лишь при небольших морозах. Летние смазочные продукты обладают низкой вязкостью. Их маркировка — от 10 до 60.

Измерение плотности

Для определения плотности используется ареометр. Конструкция состоит из стеклянного поплавка с трубкой, на которую нанесена шкала. Показания фиксируют при температуре 20C в кг/л.

Отношение показателя плотности масла к плотности воды является относительным значением. Его определяют следующим образом: ингредиенты берутся в равных количествах при температуре 40C.

Плотность синтетики и полусинтетики

По сути, показатель данного параметра синтетических и полусинтетических жидкостей идентичен. Отличие имеются только в способности менять состояние. Полусинтетика, имея минеральную составляющую, блокирует поршневую систему при низких температурах. Такие продукты подвержены термическому влиянию.

Несмотря на то, что синтетика менее подвержена зависимости от температур, не всегда показатель плотности может быть оптимален. Зависит это от нескольких моментов:

  • количество и качество пакета присадок. В некоторых случаях масса присадочных компонентов может быть вредна для двигателя;
  • на синтетические смеси негативно влияют максимальные температуры и длительная непрерывная эксплуатация;
  • в условиях максимальных температурных показателей возникает риск отказа системы охлаждения, и защита мотора становится неэффективной;
  • при высокой стоимости таких продуктов цикл их работы невысок. Срок годности — 12 месяцев, после чего жидкость становится бесполезной;
  • большое количество контрафактных продуктов в торговых точках.

Но даже при всех этих минусах синтетические машинные масла обеспечивают достойный уровень защиты двигателя в линейке аналогичных продуктов.

Выбор смазочной жидкости

Выбор смазки должен быть ориентирован согласно допускам, указанным производителем силового агрегата. Учитывать необходимо и сезонность, что важно для климатических условий региона. В маркировке продукта плотность масел указывается цифрой вначале, например, из двух продуктов — 5W40 и 10W40 последнее будет наиболее плотным.

При выборе смазочного состава необходимо учитывать такие моменты:

  • максимальная идентичность с продуктами, рекомендованными допусками моторных масел;
  • фирменная тара. Следует избегать приобретения на розлив из бочки;
  • оригинальный продукт. Внимательно изучайте товар на предмет подделки;
  • свежесть и срок годности.

На показания плотности оказывают влияние посторонние вещества, которые могут проникать в масла при износе или разгерметизации соединений. Определить такое явление можно с помощью масляного щупа (посторонние пятна) и контроля расходования смазки. Поможет в этом прибор под названием ареометр.

Показатели плотности горюче-смазочных продуктов:

  • бензин ~ 760 кг/м3;
  • диз. топливо ~ 840 кг/м3;
  • антифриз — 1035-1085 кг/м3;
  • вода — 1000 кг/м3;
  • моторное масло — 880-930 кг/м3.

Учитывая эти показатели, просто определить наличие посторонних примесей, используя ареометр. При разгерметизации систем охлаждения значение увеличивается, а уменьшается при неисправности поршневой.

Чтобы быть уверенным в качестве смазочных материалов автолюбители могут воспользоваться маслотестером. Этот прибор позволяет узнать не только плотность с точностью до единиц, но и тип масел (синтетика, минералка, полусинтетика).

Правильный выбор смазочных материалов увеличит ресурс службы двигателя и избавит от дополнительных трат на ремонт и обслуживание.

Плотность машинного масла в кг на м3

Формула расчета плотности или удельного веса известна еще со школьной программы по физике. Определение плотности можно представить в виде массы какого-либо вещества, находящейся в единице объема. Поэтому измеряется плотность в килограммах на кубический метр (кг/м3). По этой формуле можно рассчитать плотность любого вещества: твердого, жидкого, газообразного. Нас же интересует плотность машинного масла, которая так же представлена во всех таблицах с измерением кг на кубометр.

Плотность, как важный параметр масла

Плотность, как в моторном, так и в трансмиссионном машинном масле такой же важный параметр, как и вязкость. Чем плотнее структура масла, тем лучше оно образует защитную пленку на деталях. Чем выше его текучесть, тем пленка будет тоньше, но быстрее закроются все микротрещинки в механизмах силовых агрегатов и трансмиссии.

Плотность автомобильного масла

Идеальная формула текучести и плотности нефтепродуктов достигается исключительно с помощью присадок, так как в итоге надо чтобы масло быстро пролилось во все уголки двигателя и коробки передач, а затем надежно покрыло механизмы, защищая их от трения и износа (все те же противозадирные присадки).

Плотность масла не одинакова, она зависит напрямую от класса смазочных продуктов: минеральное, полусинтетическое, синтетическое и т.п. Помимо этого, на плотность влияют процессы получения продукта, новые технологии способны создать уникальную текучесть синтетических моторных и трансмиссионных масел в купе с надежным защитным покрытием. Минеральные и полусинтетические масла имеют более высокую плотность, так как относятся к природным или частично природным продуктам нефтепереработки. Соответственно качество нефти и ее состав напрямую влияет на конечный продукт, такой как машинное масло.

Не последнюю роль в плотности машинных масел так же играет степень очистки их базового продукта и присадочные пакеты, добавляемые при производстве смазочных материалов. Стандартная плотность машинного масла равна 910 кг/м3, что можно увидеть в любой таблице измерения плотностей большинства веществ.

Для машинных масел можно вывести формулу, чем чище масло, тем меньше оно содержит фракций, соответственно его плотность будет ниже и выкипать они будут при более низких температурах с небольшим временным интервалом. И наоборот, чем больше содержит машинное масло фракций, которые имеют высокую плотность, тем выше будут температуры закипания.

Зачем это нужно знать, — затем что бы прочитать на канистре при какой температуре машинное масло может дать вспышку, а так же какое из масел необходимо применить, что бы надежно защищало автомобиль при высоких температурах под нагрузкой.

Как измерить плотность масла?

Плотность моторного масла

Для измерения всех масел используют приборы, называемые ареометрами. Они представляют собой стеклянную запаянную трубку со шкалой делений, которая погружается в исследуемую жидкость.

В чем то ареометры похожи на спиртометры и термометры для воды, принцип измерения примерно тот же. В промышленности ареометры используют редко, возможно потому, что они сделаны из стекла и часто бьются, а возможно и потому что уже давно изобрели электронные плотномеры, которые точнее и быстрее предоставляют необходимые данные и достаточно безопасны в использовании.

В любом случае, чем бы не измерялась плотность машинного масла, она будет относительная. Измерение проводится при температуре 20 градусов по Цельсию. Температурный режим измерения других нефтепродуктов отличается от машинного масла, с эталонами можно ознакомится в таблице эталонных измерений. К примеру, масло для авиационной техники имеет плотность от 880 до 905 кг/м3, для дизельных двигателей от 890 до 920 кг/м3, а для моторов на бензине порог изменяется в рамках 910 — 930.

Важные особенности

Всем уже известно, что вязкость машинного масла — это основной параметр, определяющий его использование. Не смотря на то, что плотность не менее важна, классификации ее как таковой нет, в отличии обиходного SAE. Тем не менее практика и многочисленные тесты позволили увязать значение по SAE и плотность.

Плотность машинного масла

Пример! Определяем по марке машинного масла плотность и вязкость. Зимнее моторное масло 10W имеет плотность 857 кг/м3 или 0,857 кг/л при вязкости равной 32 сантистокса. Измерения проводились опытным путем при температуре в 40 градусов по Цельсию и занесены в табличные данные основных характеристик машинных масел. Естественно это не эталон и за счет присадок такое масло может иметь более жидкое состояние с меньшей плотностью. Смотрим далее, зимнее моторное масло 20W имеет уже совершенно другие показатели, вязкость его равна 68 сантистоксов, а плотность 865 кг/м3. Закономерность прослеживается, шаг вязкости увеличил плотность продукта. Летние машинные масла имеют еще большую плотность, чем зимние. Интервал таких марок, как 20 — 50, в соответствии даст плотность масла 861 — 875, при интервале вязкости от 46 до 220 снт.

Любые проводимые опыты и таблицы эталонов — это условность. Покупая машинное масло обязательно нужно внимательно читать этикетку, так как присадки и добавки в базовое масло способны кардинально изменить его параметры, не смотря на то, что буквы и классификация по SAE могут быть одинаковыми.

Плотность масла

Плотность (density) – это масса вещества, заключённая в единице объёма (кг/м3 , г/см3). Численное значение плотности выражается отношением массы какого-либо объёма вещества к массе такого же объёма воды, имеющей температуру 4 ̊С (масса 1 л воды при 4 ̊С равна 1 кг). Плотность жидкостей просто и достаточно точно измеряется ареометром (ГОСТ 3900-85). Обычно рядом со значением плотности указывается и температура измерения (температура может не указываться, если плотность определена при 20 ̊С).

Иногда плотность масла, как и сырой нефти, выражается в градусах плотности API ̊. Соотношение градусов с относительной плотностью d (отношение плотностей масла и воды), измеряется при температуре 15,6 ̊С и определяется по формуле:

Плотность необходима при пересчёте объёма масла в массу и наоборот. При повышении температуры, плотность нефтепродуктов снижается и, тем сильнее, чем меньше плотность. Плотность не является определяющим показателем смазочных масел. Однако по плотности можно примерно судить об углеводородном составе масла, так как наименьшей плотностью отличаются парафины, а наибольшей — нафтеновые соединения. По плотности работающего масла определяют попадание в него топлива. Плотность может помочь идентифицировать конкретное масло при сравнении нескольких сортов или марок.

Цвет (color) и прозрачность (transparency)

Качество и товарный вид масла иногда оценивается по его цвету и прозрачности. В большинстве случаев, за исключением применения твёрдых противозадирных присадок (дисульфид молибдена и др.), прозрачность масла должна быть полной, без видимых механических включений. Цвет масла зависит от присутствия тёмных смолистых веществ и от свойств нефти, из которой изготовлено масло. Нет прямой зависимости между цветом масла и содержанием смолистых веществ, особенно если масло выработано из нефти разных месторождений. По цвету масла можно лишь приблизительно судить о качестве его очистки. Иногда цвет является показателем товарного вида масла, так как покупатель склонен оценивать качество масла по его цвету. Готовое товарное масло в большинстве случаев не окрашивается и бывает от светло-жёлтого до тёмно-коричневого цвета. Такой натуральный цвет масла определяется и выражается численно по стандартам ISO 2049, ASTM D 1500, ГОСТ 20284-74 и др. при сравнении цвета масла с набором цветных эталонов, которые нумеруются от 0.0 (белый) до 8.0 (очень тёмный коричневый) через 0,5 единицы (всего 16 номеров). Приблизительные значения цвета масла приведены в табл. 2.1.

На практике, некоторые потребители пытаются по цвету работающего моторного масла определять необходимость его замены. Однако, потемнение масла в двигателе является естественным и показывает, что масло выполняет свои моющие и диспергирующие функции. Таким образом, потемнение масла не может быть принято за основу показателя снижения работоспособности и необходимости замены. При некотором опыте и при наличии градуировочной таблицы этот метод оценки ресурса всё же может быть применен.

Некоторые масла окрашиваются в яркие цвета. В красный цвет окрашиваются жидкости автоматической коробки передач (ATF), чтобы отличить их от других масел и облегчить обнаружение утечки. Масла для двухтактных двигателей окрашиваются в зелёный, синий или красный цвет для отличия топливномасляной смеси от чистого топлива.

По старой традиции бытует мнение, особенно в США, что масло очень высокого качества, выработанное из парафиновой нефти, должно иметь слабый флуоресцирующий зелёный оттенок. По этой причине некоторые производители специально вводят в масло флуоресцирующие красители. При необходимости, масла подкрашивают маслорастворимыми органическими красителями.

Механические загрязнения в масле (contamination) состоят из твёрдых частиц, которые вызывают износ деталей и участвуют в образовании отложений и шлама. Механические примеси удерживаются фильтром, однако, частицы, размером менее 25-40мкм накапливаются в масле и участвуют в процессе износа. Механические загрязнения в масле определяются, чаще всего, путём фильтрования бензинового раствора (ГОСТ 12275-66) или фотометрически (ГОСТ 24943-81). Для предварительной оценки удобно определение на просвете или на фильтровальной бумаге. Для этого масло нагревают до 50-60 ̊С и наносят 2-3 капли масла на фильтровальную бумагу, на которой хорошо видны загрязнения. Чистое масло даёт равномерно окрашенное пятно. Капли можно наносить также и на чистое стекло.

Вода в масле (water contamination, moisture) является наиболее нежелательным загрязнением. Вода в масло попадает при загрязнении извне: с грязью, при конденсации в картере атмосферной влаги, при конденсации пара из продуктов сгорания топлива. Вода может быть в масле в свободном и в растворённом виде. Растворённая в масле вода является незначительным фактором и существенного влияния на свойства не оказывает. Растворённая вода в немоторных маслах определяется путём её взаимодействия с гидридом кальция (ГОСТ 7822-75). Свободная вода может образовать эмульсию и этим существенно изменить вязкость. Она также взаимодействует с присадками, например с дитиофосфатом цинка и нарушает баланс работоспособности масла. Именно поэтому содержание свободной воды строго регламентируется.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *