Плотность моторного масла дизельного двигателя

Элементарная физика, или что тяжелее — масло или вода

Еще в детском саду или начальной школе воспитатели показывают детям простой эксперимент: наливают в стакан воду и масло и предлагают размешать две жидкости. Конечно же, у ребятни ничего не выходит.

Зато так они понимают, что разные жидкости имеют разную плотность. От нее же, кстати, зависит и масса. Как же это работает и от чего зависит? Что тяжелее – масло или вода?

Что более тяжелое и почему?

Чтобы разобраться в этом вопросе, придется вспомнить школьный курс физики.

Плотность — это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает. Но от чего зависит сама плотность?

Молекулы жидкостей могут быть полярными и неполярными. Молекулы воды относятся к первой группе и имеют соответственно положительный и отрицательный заряд, поэтому крепко притягиваются друг к другу.

Молекулы жира же неполярные, и к тому же окружены оболочкой, насыщенной отрицательными зарядами. Они отталкиваются от молекул иной жидкости. Именно поэтому масло и вода никогда не смешиваются. Жидкость, находящаяся на дне стакана (вода) всегда тяжелее растительных жиров, которые остаются сверху.

Получается, что плотность зависит от массы атомов, из которых состоит вещество, а также плотности упаковки молекул в веществе. Так, в одной единице объема (литр), находится разная масса двух веществ. Литр растительного масса весит 930 г, а литр воды 999,9 г.

Масла технического характера еще легче. Например, машинное весит всего 910 г/литр, поэтому оно легче воды, а моторное примерно 915 г/литр, что тоже легче воды.

Какие могут быть тяжелее?

Из корней растения Азарум получают масло, применяемое в медицинских и парфюмерных целях. Европейское азаровое масло имеет удельный вес 1018-1068 г/литр. Только такое масло тяжелее воды.

Какие всегда легче?

Большинство масел, как технических, так и пищевых, легче воды. Их вес колеблется от 860 до 950 г/литр. Даже чистая нефть — первоначальное сырье для всех технических жидких продуктов, имеет вес не более 940 г/литр.

Заключение

Многие люди путаются в понятии плотности и массы жидкостей, не запоминают формулы, да и вообще слабо понимают отличие одного термина от другого.

А такие простые эксперименты, как смешение масла и воды наглядно демонстрируют разницу в физических характеристиках жидкостей и говорят о том, что почти все масла легче воды.

Виды и плотность масла растительного (подсолнечного), назначение

1. Сырое.

Такой вид масла только фильтруют, поэтому оно является наиболее полезным. В этом продукте максимально сохранены биологически ценные компоненты. То, какова плотность подсолнечного масла сырого, зависит от температуры его нагревания. Например, если она составляет +10 градусов, тогда получается 922-929 кг/м 3 .

2. Гидратированное.

Получают данный продукт с помощью механической очистки и гидратации (через масло, подогретое до 60 градусов, пропускают температура которой достигает +70 градусов). Белки и слизь отходят в осадок, а главная часть отделяется. Плотность — 915-918 кг/м 3 .

3. Вымороженное.

Добывают путем удаления из подсолнечного масла воскоподобных компонентов природного происхождения, которые придают сырому продукту мутноватый оттенок. Если продукт «вымораживали», тогда в его названии это указывают. Его используют для приготовления жареной пищи или при тушении, т. к. масло такого типа не имеет запаха, который может передаться еде. Идеально подойдет для фритюрницы. Из него производят кулинарные жиры, маргарин, применяют в производстве консервированной продукции, в изготовлении мыла и лакокрасочных товаров. Плотность подсолнечного масла (кг/м3 — единицы измерения данного показателя) составляет 901-905.

Как подготавливать продукты перед жаркой

1. Сырую картошку перед приготовлением нужно очень тщательно промывать под проточной водой, чтобы избавить ее поверхность от крахмала. Если этого не сделать, то при обжарке она станет клейкой (кусочки слипнутся между собой или пристанут ко дну сковороды). Можно еще просушить картофель бумажными полотенцами, такая процедура ускорит возникновение золотистой корочки и все равномерно приготовится.
2. Перед жаркой мясо также нужно высушить, обернув его салфеткой и пр. Проблема та же: вода, оставшаяся в продукте, попадает в масло, и от этого оно дымится и начинает стрелять.
3. Если ингредиент для приготовления представлен в виде мясного фарша, то жидкость, которая в него добавлялась (сливки, молоко и пр.) не должна составлять более 10% от основного содержимого. Все потому, что она будет вытекать из блюд при жарке и скапливаться в виде сгустков, провоцируя «выстрелы».

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.

Классификация компрессорных масел и область их применения

Все современные компрессоры подразделяются на две основных разновидности, отличающихся своей конструкцией и особенностью работы. К ним относятся:

1. Объёмные. В подобном оборудовании перегоняемое газообразное вещество засасывается в рабочую камеру, сжимается и под давлением выбрасывается наружу поступательно-возвратным движением поршневой системы;
2. Динамические. Сжатие перегоняемой ими среды производится при помощи турбинных механизмов. Всасываемый газ ускоряется при помощи роторов турбины, после чего внезапно замедляется, в результате чего происходит его динамическое сжатие.

В объёмных поршневых компрессорах масло обеспечивает смазку движущихся частей — поршневой группы, клапанов, подшипников. Традиционно для подобных моделей используется минеральное масло, отвечающее международным сертификатам DIN-51506-VGL, VDL. Класс вязкости для них соответствует стандартам ISO/VG от 68 до 150. В объёмных компрессорах ротационной или винтовой схемы смазка подвижных узлов производится при помощи масляной ванны. В результате масло непрестанно смешивается с нагнетаемым воздухом, нагреваясь до температуры порядка 90-100ºC.

На выходе из компрессорной камеры устанавливается фильтрующее устройство, сепарирующее масло от газообразного вещества. Поэтому для использования в роторных и винтовых компрессорах применяются масла, имеющие повышенные деаэрационные и деэмульгирующие характеристики.

Особые требования предъявляются и к повышенным антикоррозийным свойствам, максимальному количеству отложений в процессе эксплуатации. Большая часть производителей подобной техники в сопроводительных инструкциях дают указания относительно выбора подходящей смазки.

В динамических модификациях компрессорных установок смазка производится через контур принудительной подачи: зубчатых передач, уплотнителей валов, подшипников. Приветствуется использование одного сорта масла для рабочего механизма компрессора и системы его приводов. Рекомендуется использовать в динамических установках специальные турбинные масла следующих сортов, соответствующих стандарту ISO/DP-6521:

• DIN-51-515 TDL-32;
• TDL-46;
• TDL-68;
• TDL-EP с противозадирными добавками.

Классификация обычных моторных масел производится по температуре вспышки.

Компрессорные смазки подразделяются, в отличие от моторных, по температуре нагнетаемого вещества.

В России, наряду с международной классификацией компрессорных масел, до сих пор часто используется отечественная классификация, принятая Гостехнадзором ещё во времена СССР.

По ней, все компрессорные масла разделены на 4 группы:

1. Смазка, предназначающаяся для работы при умеренных нагрузках. Температура нагнетаемого газа не превышает 160ºC.
2. Вторая группа предназначается для эксплуатации при умеренных нагрузках, но с t нагнетаемого газа до 180 градусов.
3. Компрессорная смазка третьей группы разработана для механизмов, работающих при повышенных нагрузках и температуре до 200ºC.
4. В последнюю группу включены масла, предназначающиеся для работы в крайне тяжёлых условиях, с повышенными показателями давления и температуре до 200ºC.

Каждая группа имеет особый перечень эксплуатационно-технических свойств, которые нужно учитывать при выборе сорта масла для компрессора.

Следует заметить, что иностранные производители не выработали единой классификации по показателю рабочей температуры, и каждая крупная компания использует свои собственные стандарты.

Как нельзя обращаться с подсолнечными маслами

1. Нельзя оставлять продукт в сковороде, на плите без присмотра. Он может сильно раскалиться и самовоспламениться. Если такое произошло, накройте посуду с ним плотной мокрой тряпкой, но не лейте воду.
2. Не стоит обжаривать продукты в перегретом масле, т. к. оно будет выстреливать и испортит запах и вкус еды.
3. Нельзя вливать продукт в раскалившуюся посуду, т. к. температура ее может быть очень высокой, и содержимое может воспылать огнем, что приведет к пожару. Особенно это касается веществ с высокой плотностью.
4. Нельзя хранить масло при световом освещении, которое провоцирует развитие окислительных реакций, разрушающих в продукте все полезные микроэлементы. К слову, нерафинированные вещества быстро лишаются своего цвета и выгорают. Эти процессы, к счастью, никоим образом не отражаются на качестве масла.
5. Нельзя использовать продукт повторно. Масло при повторном использовании не дает пище никаких полезных веществ, т. к. они выгорели при первичном применении. Если не следовать этому правилу употребления, то токсичные соединения мутагенного и канцерогенного характера, образовавшиеся в веществе, попадут в желудок.
6. Нельзя использовать в пищу просроченный продукт, т. к. велик риск нарушений пищеварительного процесса.

Технические характеристики и эксплуатационные свойства компрессорных масел.

Согласно ГОСТ 12.1.007 класс опасности компрессорных масел по вредному воздействию на организм человека:

• в жидком состоянии – 4-й;
• при образовании масляного тумана – 3-й.

Теплота сгорания компрессорного масла составляет около 40 МДж/кг, поэтому в соответствии с ВНТП 4-89 помещения, в которых используются воздушные компрессоры, по взрывопожарной и пожарной опасности относятся к категории В/Д (при содержании в единице оборудования более/менее 60 кг масла).

Для улучшения эксплуатационных свойств минеральных компрессорных масел в их состав вводят антиокислительные, противокоррозионные, противопенные, моющие и другие присадки. Характеристики разных видов масел приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Плотность и вязкость компрессорного масла при изменении температуры

С повышением/понижением температуры вязкость и плотность компрессорного масла уменьшаются/возрастают (рис.1), что может стать причиной ухудшения его смазывающих и герметизирующих свойств/сложностей с запуском оборудования в холодное время года.

Рис.1

Для высоконагруженного оборудования требуемую вязкость смазочного материала рассчитывают по формуле:

υ_p
= υα
p

где υ_p
и υ– динамическая вязкость при рабочем (р) и атмосферном (0) давлении; α – постоянный коэффициент для конкретной марки.

Плотность масла при температуре t можно быстро определить простым способом: умножить разность между ней и +20 °С на температурную поправку (таблица 2), вычесть/прибавить полученное произведение из значения плотности при +20 °С (указывается в технических характеристиках), если t выше/ниже +20 °С.

Таблица 2