Удельная плотность машинного масла г литр. Плотность моторного масла: что за параметр, и на что влияет? Вязкость – основное свойство смазочного материала

Любая техническая жидкость (моторное масло – не исключение) имеет химические и физические свойства. Эти характеристики закладываются производителем, и влияют на качество работы расходного материала.

Например, от плотности моторного масла зависят гидравлические параметры: насколько эффективно будет нагнетаться давление, а соответственно поступление смазки к рабочим точкам по маслопроводам.

Измерение плотности жидкостей в лаборатории

Кроме того, от этой величины зависит теплообмен. Как известно, с помощью моторной смазки отводится тепло от деталей трения, поскольку система охлаждения двигателя не задействована в этом процессе.

Производитель делает масла определенной плотности для обеспечения заданных значений кинематической вязкости. Собственно, это значение получают из величин динамической вязкости и плотности жидкости.

Что такое плотность масла?

Для покупателя привычно видеть на упаковке такие параметры, как вязкость по SAE, классификации качества по API или ACEA. Удельная плотность моторного не относится к основным характеристикам, ее значение можно узнать из расширенной классификации или по результатам тестов.

С точки зрения физики, эта величина определяется отношением массы вещества к его объему. То есть, чем больше единиц массы умещается в определенный объем – тем выше значение.

Чтобы понять, как работает система измерения, обратимся к эталону:

Величину 1 кг/л имеет дистиллированная вода при температуре 4°C.

Поскольку в смазочных материалах содержатся различные вещества, многие из которых легче воды – плотность масла ниже.

Обратите внимание

Разговорная форма «легче» имеет прямое отношение к плотности материала. Употребляя это слово, мы как раз имеем в виду, что при одном и том же объеме, вещества имеют разный вес.

Плотность отработанного моторного масла будет отличаться от свежего, скорее всего в сторону увеличения. Это связано с тем, что часть легких жидкостей улетучивается, а тяжелые примеси добавляются. Это шлаки, взвесь твердых частиц, сажа, и пр.

Таким образом, понятно, что базовое значение зависит от основы масла, и состава его присадок.

Для сведения

Мошенники часто производят очистку отработанных масел, для повторной продажи в упаковках известных брендов. При этом, даже после тщательного удаления всех примесей, которыми «богата» отработка, такие характеристики, как плотность, не восстанавливаются.

Зная правильное значение этого параметра, вы легко сможете проверить приобретаемый продукт «на подлинность».

Есть еще одна зависимость величины: от температуры

Казалось бы, в чем тут связь? Но ведь эталонное значение (см. выше: плотность дистиллированной воды) получают при определенной температуре: 4°C. Для тестирования нефтепродукта, за эталонную температуру принимается 20°C.

Это легко объяснимо с точки зрения физики:

Зависимость от внешних градусов следующая: от минуса до эталонного значения – цифры растут. Затем, по мере увеличения температуры, значение плотности снижается. Мы знаем, что вязкость зависит от плотности напрямую. При этом по мере снижения температуры масло густеет.

Это не связано с плотностью: зависимость этих величин требуется только для измерения (возвращаемся к эталонной температуре).

Снижение вязкости при понижении температуры

Разумеется, при измерении параметров невозможно обеспечить идеальные условия. Эталонные замеры производятся только в лабораториях. Поэтому для поправки на изменение внешней температуры, разработана таблица плотности масел.

Зависимость нелинейная, если построить график – получится парабола. Поэтому поправка на 1°C рассчитывается в каждом диапазоне. Чем плотнее жидкость, тем меньше зависимость от внешних условий.

Это хорошо заметно на примере простой воды. При идеальных показателях 1 кг/литр, плотность изменится лишь тогда, когда жидкость будет на грани закипания или замерзания.

Как и в чем измеряется плотность масла?

Согласно формуле (отношение массы к объему), величина фиксируется в килограммах на кубометр (кг/м³).

Для справки: плотность моторных масел лежит в пределах 750 — 995 кг/м³ (при 20°C).

Для измерения нам необходимо знать паспортные характеристики проверяемого продукта. На этикетках это значение не указано, поэтому необходимо получить эту информацию дополнительно.

Рассмотрим пример вычислений значения:

Сравнив эти данные с информацией в паспорте продукта, вы легко сможете определить, насколько покупаемый расходник соответствует заявленным характеристикам.

Отличается ли плотность синтетики и минерального масла?

Разумеется, есть связь между базовой основой и плотностью продукта. Тип и количество присадок играют второстепенную роль. У минеральных масел это значение выше. Естественный продукт несколько тяжелее. Обычно производитель устанавливает диапазон 875 – 856 кг/м³.

Лабораторный эксперимент показывающий плотность масла — виде

Кстати, малый вес синтезированных смазочных материалов позиционируется в качестве конкурентного преимущества. На самом деле важно не то, какая плотность установлена производителем.

Для двигателя главное – сохранение этого значения при смене рабочих температур. Мы знаем, что от величины плотности зависит одна их главных характеристик: по SAE.

Вывод:
Сила не в абсолютных значениях, а в стабильности этого параметра.

> Свойства моторного масла: удельный вес, плотность, зольность, срок хранения

Основное предназначение моторного масла — предохранение подвижных элементов двигателя автомобиля от внешних неблагоприятных воздействий. Защитная пленка, которая обволакивает детали мотора, снижает их трение, уменьшает износ, препятствует образованию грязи и коррозии. Благодаря применению автомасел избыточное тепло, поступающее от камеры сгорания, отводится на нижнюю часть поддона картера.

Требования, предъявляемые к современным автомаслам

• Способность препятствовать увеличению размера частиц загрязнения, образованию осадка и формированию отложений на элементах мотора, высокая моющая способность автомасла, которая обеспечивает чистоту всех узлов мотора;
• Сохранение своих физико-химических свойств, устойчивость к окислению при высоких температурах;
• Достаточная плотность, способность образовывать прочную вязкую масляную пленку, которая не потеряет своих свойств при эксплуатации мотора;
• Возможность нейтрализации кислот, которые появляются из-за окисления масла;
• Сохранение узлов и элементов мотора от коррозии при эксплуатации и перерывах;
• Устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям и старению;
• Совместимость с материалами, обеспечивающими плотность соединений узлов двигателя;
• Способность не менять своих свойств в ходе транспортировки и хранения;
• Высокие экологические показатели.

Характеристики моторных масел, определяющие их качественный состав

Основополагающее качество машинного масла – температурные и вязкостные способности, его плотность. Они определяют значения температур рабочей среды, при которых автомасло запустит мотор без предварительного прогрева, и свободно пройдет по всей системе. Плотность и вязкость автомасла способствует понижению температуры двигателя при самых больших нагрузках и температур внешней среды.

Удельный вес и плотность

Автомасла классифицируют по значениям вязкости (SAE). Их плотность – это масса с определенным объемом. Удельный вес определяется по формуле. Для этого берут вес массы объема автомасла и делят его на вес такого же объема воды с температурой +20°С. На практике нет разделения по данным значениям, но плотность и вязкость масла понятия взаимосвязанные.

Показатели температур, при которых автомасло не теряет своих текучих свойств, — температура его застывания. Эти значения не оказывают влияние на способность мотора запускать работу в условиях заморозков, а определяют возможность перелива автомасла из емкостей без дополнительной обработки (прогрева). Температура застывания автомасла – косвенный показатель потери его текучих свойств. В связи с тем, что других способов оценки их подвижности не разработано, значение температуры застывания остается основным показателем качественного состава.

Современные производители предлагают универсальные моторные масла, а также отдельно на зимний и летний периоды. Удельный вес, их плотность зависит от значения температур рабочей среды. Достаточной вязкостью при сильном нагревании рабочей среды обладают летние масла. Для зимних продуктов, предназначенных для запуска мотора при заморозках, характерны невысокие показатели вязкости при высоких значениях температур. Способность застывания не будет являться критерием для оценки поведения автомасел при морозах. Хотя для местностей с суровыми зимними условиями важно применять арктические моторные масла, с подходящей температурой застывания.

Всесезонные машинные масла в своем составе имеют загущенные полимерные добавки. Температура застывания, вязкостные свойства таких продуктов, плотность изменяются под влиянием скорости сдвига и рабочей температуры. Использование всесезонного масла способствует холодному запуску мотора. На выходе снижается расход топлива из-за уменьшения потерь энергии на трение вследствие понижения вязкости автомасла. Стандартов, определяющих температуру их застывания и плотность, не существует. Условия для застывания автомасла должно быть ниже на 10 °С – 17 °С наименьшего значения температуры рабочей среды мотора.

Cульфатная зольность

Зольность отражает количественный показатель образовавшейся при сгорании горючего золы. Чистый продукт (без добавок) не оставляет осадка при горении. О засоренности автомасла, в котором нет присадок, будет сигнализировать появившаяся зола.

Зольность сульфатная отражает количественное содержание улучшающих добавок в автомасле. Окислившись, органические соединение и сульфаты металлов оставляют золу. Чтобы сравнить зольность автомасел различных торговых марок в сульфаты переводят все окиси металлов. Зольность сульфатная определяется согласно утвержденным стандартам (в процентном соотношении от первоначальной массы моторного масла). Она зависит от применяемого топлива в моторах и его конструкции. Сульфатная зольность масла имеет свои ограничения.

Если мотор автомашины работает на горючем с повышенным содержанием серы, к автомаслам добавляют присадки, которые увеличивают показатель так называемого щелочного числа в нем. Это нейтрализует образующиеся в результате сгорания горючего кислоты. Зольность автомасла повышается из-за присутствия в нем металлосодержащих моющих добавок.

Химический состав сырья, которое берется за основу автомасла, определяет противоизносные свойства моторного масла. Диапазон температур, когда можно эксплуатировать продукт, будет зависеть от используемых добавок и вязкостно — температурных свойств масел.

Абразивные вещества в автомасле оказывают серьезное влияние на его противоизносные функции. В неиспользуемом продукте их вовсе не должно быть, а используемое должно подвергаться очищению.

Антикоррозионные свойства

В процессе повседневной эксплуатации и старения автомасла увеличивается его коррозионность. Добавки с антикоррозионными свойствами образуют специальную пленку на поверхности антифрикционных материалов. В ряде случаев в масло добавляют специальные присадки — деактиваторы, препятствующие коррозионному разрушению элементов двигателя.

Моющедиспергирующие свойства

Моюще-диспергирующая способность моторных масел обеспечивается добавлением зольных присадок. В результате снижаются низкотемпературные отложения в моторе, увеличивается срок эксплуатации масляных фильтров, уменьшается процесс образования нагара на кольцах и поршнях.

Антиокислительные свойства

Высокое значение антиокислительных свойств моторных масел определяет его устойчивость к старению. Работая в условиях агрессивной рабочей среды автомобильных двигателей, масло всегда подвергается окислению. Вследствие чего оно становится вязким, теряет плотность, способствует коррозии элементов двигателя, образует на них отложения, происходит засорение масляных фильтров, становится невозможным холодный пуск мотора. Снизить скорость окисления масла возможно путем очистки его базового сырья от ненужных примесей или с помощью присадок, обладающих антиокислительными свойствами.

Сроки хранения масла и его утилизация

Как правило, срок годности моторного масла составляет 2 – 3 года. При большем сроке хранения может происходить оседание присадок, в результате чего теряются их свойства. Важно соблюдать температурный режим хранения. Для этих целей лучше всего подходит канистра. После длительного хранения полезно взбалтывать масло, чтобы восстановить его консистенцию.

Автомасло в процессе эксплуатации загрязняется различными примесями. Допускается использование отработанного масла в некоторых сферах деятельности (топливо для котельного оборудования, гидравлическая жидкость, противогрибковое средство).

Когда количество отработанного автомасла велико, то следует позаботиться о его утилизации. В настоящее время организованны специальные пункты для приемки отработанного сырья, которые делают это на возмездной основе. Хранение отработанного автомасла, организация его сбора регламентируются специальными требованиями и нормативами (СанПИНами).

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 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.

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?

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.

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.

Контролируя плотность моторной жидкости, можно обеспечить надежную работу привода авто в пределах установленного эксплуатационного периода. Отклонение этого параметра от нормы указывает на нарушение работы смазочной системы. Установить в каких узлах авто возникают дефекты, приводящие к нарушению работы мотора, можно проведя анализ работающего масла (изучив его параметры).

Под плотностью моторного масла подразумевается соотношение массы вещества к занимаемому ею объему. Измеряется этот параметр в кг/м 3 . Он зависит от структуры кристаллической решетки моторной смеси и от фракционного строения самого нефтепродукта. Если возникают неполадки смазочной системы или системы охлаждения, то к моторной жидкости поступают посторонние вещества (частички топлива или охлаждающей смеси). Они попадают к моторной смеси из-за негерметичности прокладок или если происходит истирание поршневой группы.

Очевидно, что измерив показатель плотности автомасла и определив его несоответствие норме, можно судить о неполадках системы охлаждения или вентиляции картера.

За эталон измерений берут плотность жидкости при температуре 20 0 С:

• для бензина этот показатель составляет до 760 кг/м 3 ;
• у дизельного топлива - до 840 кг/м 3 ;
• для антифриза - от 1035 до 1085 кг/м 3 ;
• у моторного масла - приблизительно 880 кг/м 3 .

Как и чем замеряют плотность масла

Ареометр - это прибор для определения плотности моторного масла. Он по внешнему виду напоминает стеклянный поплавок с расположенным в нижней его части термометром. В верхней части прибора находится тоненькая стеклянная трубка с нанесенной шкалой плотностей. Заполнив стеклянную тару автомаслом и аккуратно погрузив в нее ареометр, так, чтоб он не прикасался к стенкам тары, дожидаются, пока ареометр достигнет статичного положения, затем определяют плотность по шкале на верхней трубке. Выполняя замеры, следят чтоб термометр, расположенный в нижней части прибора, показывал температуру масла, равную 20 0 С.

Зная, что показатель плотности моторной синтетической жидкости составляет 845-855 кг/м 3 , минеральной 880-900, можно судить о свежести масла и наличию примесей.

Более подробно узнать, как проверить качество моторной жидкости вы можете, посмотрев видео:

Заключение

Показатель плотности моторной жидкости может изменяться в зависимости от температурного режима за бортом машины, плюс попадания к смеси молекул воды, отработанного топлива, механических частичек. Изменение этого параметра указывает на неисправности смазочной системы или мотора, поэтому обнаружив его отклонение от нормы, необходимо провести качественную диагностику авто и устранить дефекты.

Синтетика и полусинтетика не отличаются по показателю плотности. Основное их различие заключается в том, что полусинтетика более подвержена температурному влиянию, поэтому быстрее замерзает зимой и разжижается летом, чем синтетика. Минералка из-за применения натуральных присадок работает в ограниченном диапазоне температур. Синтетика не всегда является наилучшим выбором, нужно учитывать количество и качество используемых в ней присадок, чтоб они агрессивно не влияли на детали мотора.

Купить масло нужной плотности, можно учитывая следующие нюансы:

• смазка соответствует требованиям дилера авто;
• продукция сертифицирована;
• тара плотно закрыта, на ней отсутствуют вмятины и царапины.

Если вы стремитесь самостоятельно диагностировать плотность моторной смеси, то можете воспользоваться ареометром, он достаточно прост в использовании, нет необходимости обладать специальными знаниями, чтоб выполнить замеры.

Плотностью называют массу вещества, находящуюся в единице объема. Единица плотности — килограмм на кубический метр (кг/м3). Плотность топлива (масла) зависит от группового химического состава. Наименьшей плотностью обладают парафиновые углеводороды, наибольшей — нафтеновые и ароматические углеводороды.

На значение плотности влияет фракционный состав нефтепродукта. Чем выше температурные пределы выкипания фракций топлива (масла), тем больше их плотность. На практике имеют дело с безразмерной величиной — относительной плотностью, представляющей собой отношение плотности топлива (масла) при данной температуре к плотности воды при температуре 4 °С, взятой в том же объеме. Плотность воды при 4 °С равна 1 000 кг/м3. Относительную плотность принято определять при 20 °С.

Отдельные виды нефтепродуктов имеют следующие примерные интервалы значений плотностей, кг/м3:

Бензин: авиационный........................................................................... 700…725

автомобильный....................................................................... 735…750

Дизельное топливо....................................................................... 800…850

Масло моторное:

для бензиновых двигателей.................................................. 910…930

авиационное............................................................................ 880…905

для дизелей.............................................................................. 890…920

Плотность зависит от температуры. С повышением температуры плотность нефтепродукта уменьшается. Зная плотность.t при температуре t, можно определить плотность при 20 °С, средняя температурная поправка, показывающая изменение плотности при изменении температуры на 1 °С (табл. 1.1).

Плотность масла определяют пикнометром. Пикнометрический метод основан на определении относительной плотности — отношения массы испытываемого нефтепродукта к массе воды, взятой в том же объеме и при той же температуре. Плотность нефтепродуктов по этому методу определяют с точностью до четвертого знака после запятой, используя для взвешивания аналитические весы с погрешностью не более 0,0002 г. Методика определения плотности нефтепродуктов пикнометрическим методом изложена в ГОСТ 3900—85.

Плотность топлива определяют с помощью нефтеденсиметра (ареометра) и гидростатическими весами.

Нефтеденсиметр (ареометр) 1 представляет собой полый стеклянный поплавок с балластом (и термометром) внизу и тонкой стеклянной трубкой сверху, в которой помещена шкала плотности 2 (рис. 1.1). В стеклянный цилиндр 5 вместимостью 250 мл осторожно наливают нефтепродукт. Чистый и сухой ареометр, держа за верхний конец, осторожно и медленно погружают в нефтепродукт так, чтобы он не касался стенок цилиндра.

После прекращения колебаний ареометра производят замер показаний плотности по верхнему краю мениска 3. При отсчете глаз должен находиться на уровне мениска. Одновременно определяют температуру жидкости (по шкале термометра 4 или дополнительным термометром). Если температура нефтепродукта отличается от 20 °С, то по формуле (1.1) определяют плотность при температуре 20 °С.

При определении плотности высоковязких нефтепродуктов (кинематической вязкости при 50 °С, .50 . 200 мм2/с) их смешивают с равным объемом керосина (или топливом Т-1, ТС-1), плотность которого известна, и определяют, как указывалось ранее, плотность смеси.