Плотность моторного масла. От каких параметров она зависит?

Физическое отношение массы к объёму жидкости определяет плотность моторного масла. Наряду с вязкостью параметр имеет прямую зависимость от температуры, влияет на работу двигателей и обеспечивает заявленную мощность при гидропередаче. Некачественное моторное масло содержит вредные присадки, а отработанное — примеси, которые повышают плотностные параметры. Расскажем, как влияют высокие и низкие показатели плотности синтетических масел на работу поршневых или роторных двигателей авто.

Высокоплотные смазочные материалы

Плотность автомобильных масел варьируется на уровне 0,68–0,95 кг/л. Смазочные жидкости с показателем выше 0,95 кг/л относят к высокоплотным. Такие масла снижают механическую нагрузку при гидравлической передаче без потери производительности. Однако в силу повышенной густоты смазка не проникает в труднодоступные участки поршневых цилиндров. Как результат: увеличивается нагрузка на кривошипно-шатунный механизм (коленвал). Также растёт расход смазочного материала и чаще образуются коксовые отложения.

Через 1,5–2 года смазочная жидкость уплотняется на 4–7% от первоначального значения, что сигнализирует о необходимости замены смазочного материала.

Низкоплотные моторные масла

Снижение массо-объёмного параметра ниже 0,68 кг/л обусловлено введением низкоплотных примесей, например, легковесных парафинов. Некачественные смазки в подобном случае приводят к быстрому износу гидромеханических элементов двигателя, а именно:

• Жидкость не успевает смазать поверхность движущихся механизмов и стекает в картер.
• Повышенное выгорание и коксоотложение на металлических деталях ДВС.
• Перегрев силовых механизмов вследствие увеличения силы трения.
• Повышенный расход смазочного материала.
• Загрязнение масляных фильтров.

Таким образом, для правильной работы связки «цилиндр-поршень» необходимо моторное масло оптимальной плотности. Значение определяется для конкретного типа двигателя и рекомендуется согласно классификациям SAE и API.

Таблица плотности зимних моторных масел

Смазки, обозначаемые индексом 5w40–25w40, относят к зимним типам (W – Winter). Плотность подобных продуктов варьируется в диапазоне 0,85–0,9 кг/л. Цифра перед «W» указывает на температуру, при которой обеспечивается проворачивание и прокручивание поршневых цилиндров. Вторая цифра — индекс вязкости нагретой жидкости. Плотностный показатель смазки класса 5W40 минимальный среди зимних типов — 0,85 кг/л при 5 °C. У аналогичного продукта класса 10W40 значение на уровне 0,856 кг/л, а для 15w40 параметр равен 0,89–0,91 кг/л.

Класс моторного масла по SAE	Плотность, кг/л
5w30	0,865
5w40	0,867
10w30	0,865
10w40	0,865
15w40	0,910
20w50	0,872

Из таблицы видно, что показатель зимних минеральных смазок колеблется на уровне 0,867 кг/л. При эксплуатации смазочных жидкостей важно следить за отклонениями плотностных параметров. Измерить значение поможет обычный ареометр.

Плотность отработанного моторного масла

По истечении 1–2 лет использования ухудшаются физические свойства технических смазок. Окраска продукта меняется от светло-жёлтой до бурой. Причина — образование продуктов распада и появление загрязняющих примесей. Асфальтены, производные карбена, а также несгораемая сажа — главные компоненты, ведущие к уплотнению технических смазок. К примеру, жидкость класса 5w40 с номинальным показателем 0,867 кг/л спустя 2 года имеет значение 0,907 кг/л. Устранить деградационные химические процессы, ведущие к изменению плотности моторного масла, невозможно.

Значение показателя плотности моторных масел

В числе основных параметров, имеющих отношение к трансмиссионным жидкостям, акцентируют такие характеристики:

1. Плотность смазочного материала и удельный вес. Первый показатель обозначает отношение объёма к массе. Параметр плотности измеряется в кг./м³. На этом же этапе следует обозначить удельный вес, определяющий отношение массы смеси к массе очищенной воды. Обе характеристики находятся исходя от температуры.
2. Вязкость — значение, посредством которого проявляется текучесть. Она точно так же исходит от температуры. Вязкость можно измерить в таких единицах, как: в стоксах, сантистоксах и квадратных метрах или миллиметрах на секунду по принципу измерений СИ.
3. Температура воспламенения и застывания. Первый показатель обозначает этакое повышение температуры, при котором формируются пары, воспламеняющиеся при поднесении чистого огня. Вторым показателем является низкая температура, при которой смазка не до конца утрачивает текучесть. Это возможно продемонстрировать при наклоне мензурки.
4. Кислотное и щелочное число выделяет численность продукции, которая необходима для нейтрализации по причине того, что кислые и щелочные продукты копятся в смазочной жидкости в период использования.

Что подразумевается под параметром плотность

Густота и вязкость автомобильных масел в картере считается плотностью. Её число указывает, какое количество веществ молекулярного строения имеется в конкретном объёме, и возрастает в процессе увеличении давления. При большом коэффициенте открывается способность сокращения гидропередачи без конфигурации мощности. Но если плотность большая, то масло хуже проходит в проёмы мотора, затрудняя движение коленвала. Подобное действие можно замечать при пуске двигателя в холодное утреннее время. Вследствие этого повышается затрата топлива. Густая смазка способствует накапливанию нагара и высокой траты моторной жидкости.

Однако невысокий показатель плотности тоже обладает своими минусами. При низкой вязкости появляются подобные неприятности:

• жидкое вещество очень быстро перемещается в картер, не успев смазать все механизмы,
• в случае, если в ДВС большое расстояние между стенок цилиндра и поршнем, подобное масло не действенно,
• засорение на участках силового агрегата отработкой из-за лишнего выгорания моторной смазки,
• энергичное вращение ведёт к стремительному засорению масляных фильтров,
• итог плохого смазывания — завышенное изнашивание составляющих и механизмов.

Тщательно подобранная продукция с подходящей маркировкой не принесет ущерба двигателю, поможет повысить эксплуатационный ресурс. Для хорошего обслуживания вашего авто нужно делать выбор лишь в пользу проверенных временем торговых брендов.

Соотношение плотности и вязкости

Покупая смазку для своего автотранспорта, водитель ориентируется на классификацию SAE, определяющую жидкое вещество по величине вязкости. Единичной классификации по параметру плотности не имеется. В наших погодных условиях востребованы универсальные смазочные материалы. Например, буква W в маркировке обозначает моторное масло для зимнего периода времени. Такие смазки отличаются диапазоном 5W — 25W. При показателях 5W смазка не утрачивает своих функциональных свойств до значения температуры -30° C, а при индексе 25W масло действенно только при незначительных морозах. Трансмиссионные продукции для летнего сезона обладают невысокой вязкостью. Их маркировка — от 10W до 60W.

Как измерить плотность масла

Для того чтобы измерить плотность любого моторного масла, применяют оборудование, именуемое ареометрами. Это обычная запаянная трубка со шкалой делений выполненная из стекла, которая окунается в вещество, предназначенное для изучения. Ареометры очень схожи с другими подобными приборами (например, с термометром для воды), принцип работы почти такой же. В промышленном производстве ареометры применяют очень редко, может быть, потому, что они изготовлены из стекла и частенько бьются, а, может быть, и потому, что уже до этого придумали цифровые плотномеры, которые правильнее и быстрее выдают нужные сведения и довольно безвредны в применении. В результате плотность моторного масла всегда оказывается условной, чем бы её ни измеряли. Измерение выполняется при температуре 20 градусов. Термический режим замера прочих нефтяных продуктов отличается от машинной смазки, о стандартах можно узнать в таблице эталонных измерений. Например, смазка для авиационной техники содержит плотность, начиная от 880 вплоть до 905 кг/м³, для дизельных моторов – от 890 до 920 кг/м³, а для двигателей на бензине граница изменяется в пределах от 910 до 930 кг/м³.

Плотность синтетики и полусинтетики

По большому счёту показатели этой величины синтетических и полусинтетических автожидкостей довольно схожи. Различие заключается лишь в возможности изменять состояние. Полусинтетика, обладая минеральными частицами, перекрывает поршневую систему при невысоких температурах. Данные продукты уязвимы к тепловому воздействию.

Не взирая на то, что синтетика не так подвергается воздействию температуры, не каждый раз индекс плотности бывает оптимален. Зависит это от таких факторов:

1. Объём и качество пакета добавок. В определённых случаях масса присадочных составляющих бывает вредоносной для мотора.
2. На синтетические смазки отрицательно воздействуют предельные температуры и долгое постоянное эксплуатирование.
3. В обстановках предельных температурных параметров появляется вероятность неисправности системы охлаждения, и защита двигателя становится безрезультатной.
4. При высокой сумме данной продукции период её функционирования низок. Срок годности составляет 12 месяцев, затем жидкое вещество делается бесполезным.
5. Большое число нелегальных продуктов на рынке.

Однако при всех минусах синтетические автомасла гарантируют достойный уровень защиты мотора.

Плотность масел

Представлена таблица значений плотности нефтяных и растительных масел при различных температурах. Рассмотрены следующие типы масел: машинное, турбинное, редукторное, индустриальное, моторное, растительное и другие. Значения плотности масел (или удельного веса) в таблице указаны для жидкого агрегатного состояния масла при соответствующей температуре (в интервале от -55 до 360°С).

Плотность масел в жидкой фазе обычно находится в диапазоне от 750 до 995 кг/м 3 при комнатной температуре. Масло имеет плотность меньше воды и при попадании в воду образует пленку на ее поверхности. Плотность нефтяных масел в основном несколько ниже, чем растительных. Например, плотность моторного масла равна 917 кг/м 3 , машинного — от 890 кг/м 3 , а плотность подсолнечного масла составляет величину 926 кг/м 3 . Наиболее тяжелыми растительными маслами являются горчичное масло, масло какао и льняное масло. Удельный вес этих масел может достигать значения 940-970 кг/м 3 .

Плотность масел существенно зависит от температуры — при нагревании масла его удельный вес снижается. Например, плотность трансформаторного масла при температуре 20°С имеет величину 880 кг/м 3 , а при нагревании до температуры 120°С принимает значение 820 кг/м 3 . Плотность растительных масел также уменьшается при росте температуры — масло расширяется и становится менее плотным.

Следует отметить некоторые легкие нефтяные масла. К ним относятся: гидравлическое ВНИИ НП-403 (плотность 850 кг/м 3 ), ИЛС-10, ИГП-18 и трансформаторное масло (880 кг/м 3 ). Низким значением плотности (при нормальных условиях) среди растительных масел выделяются такие, как кукурузное, лавровое, оливковое и рапсовое масла.

Удельный вес масел часто указывают в не системных единицах измерения, а в размерности кг на литр (кг/л). Это удобно для восприятия и сравнения например, с водой, плотность которой при 4°С равна 1 кг/л. Однако, для тепловых расчетов плотность масел в формулы необходимо подставлять в размерности кг/м 3 . Перевести кг/л в кг/м 3 не трудно. Например, плотность масла АМТ-300 при температуре 20°С равна 959 кг/м 3 или 0,959 кг/л.

Таблица плотности масел

Масло	Температура, °С	Плотность, кг/м 3
CLP 100	20	910
CLP 320	20	922
CLP 680	20	935
АМГ-10	20…40…60…80…100	836…822…808…794…780
АМТ-300	20…60…100…160…200…260…300…360	959…937…913…879…849…808…781…740
Арахисовое	15	911-926
Букового ореха	15	921
Вазелиновое	20	800
Велосит	15	897
Веретенное	20	903-912
Виноградное (из косточек)	-20…20…60…100…150	946…919…892…865…831
ВМ-4 (ГОСТ 7903-56)	-30…-10…0…20…40…60…80…100	933…921…916…904…892…880…868…856
Гидравлическое ВНИИ НП-403	20	850
Горчичное	15	911-960
И-46ПВ	25	872
И-220ПВ	25	892
И-100Р (С)	20	900
И-220Р (С)	20	915
И-460ПВ	25	897
ИГП-18	20	880
ИГП-38	20	890
ИГП-49	20	895
ИЛД-1000	20	930
ИЛС-10	20	880
ИЛС-220 (МО)	20	893
ИТС-320	20	901
ИТД-68	20	900
ИТД-220	20	920
ИТД-320	20	922
ИТД-680	20	935
Какао	15	963-973
Касторовое	20	960
Конопляное	15	927-933
КП-8С	20	873
КС-19П (А)	20	905
Кукурузное	-20…20…60…100…150	947…920…893…865…831
Кунжутное	-20…20…60…100…150	946…918…891…864…830
Кокосовое	15	925
Лавровое	15	879
Льняное	15	940
Маковое	15	924
Машинное	20	890-920
Миндальное	15	915-921
МК	10…40…60…80…100…120…150	911…888…872…856…841…825…802
Моторное Т	20	917
МС-20	-10…0…20…40…60…80…100…130…150	990…904…892…881…870…858…847…830…819
Нефтяное	20	890
Оливковое	15	914-919
Ореховое	15	916
Пальмовое	15	923
Парафиновое	20	870-880
Персиковое	15	917-924
Подсолнечное (рафинир.)	-20…20…60…100…150	947…926…898…871…836
Рапсовое	15	912-916
Свечного ореха	15	924-926
Смоляное	15	960
Соевое (рафинир.)	-20…20…60…100…150	947…919…892…864…829
Соляровое Р.69	20	896
ТКП	20	895
ТМ-1 (ВТУ М3-11-62)	-50…-20…0…20…40…60…80…100	934…915…903…889…877…864…852…838
ТП-22С	15	870-903
ТП-46Р	20	880
Трансформаторное	-20…0…20…40…60…80…100…120	905…893…880…868…856…844…832…820
Тунговое	15	938-948
Турбинное Л	20	896
Турбинное УТ	20	898
Тыквенное	15	922-924
Хлопковое	-20…20…60…100…150	949…921…894…867…833
ХФ-22 (ГОСТ 5546-66)	-55…-20…0…20…40…60…80…100	1050…1024…1010…995…980…966…951…936
Цилиндрическое	20	969

Кроме того, значения плотности множества веществ и материалов (металлов и сплавов, продуктов, стройматериалов, пластика, древесины) вы сможете найти в подробной таблице плотности.