Motoren-Öl übersichtlich erklärt

Mit der Idee 1860 einen Motor zu entwickeln wurde auch an die Schmierung gedacht. Ab diesem Zeitpunkt mussten die Erfinder die mechanischen Bauteile vor Verschleiß schützen. Das Motoren-Öl war geboren. Bis heute hat sich in der Motorentechnik und in der Schmierung sehr viel getan. Heute müssen die Motoren-Öle viele Eigenschaften mitbringen die nicht nur das Schmieren beweglicher Teile beinhaltet, sondern Eigenschaften wie Umweltschutz, Kraftstoffersparnis, Kaltstartverhalten und viele technische Voraussetzungen beim Verbrennungsverhalten in Abgassystemen und vieles mehr.
 

Inhalts-Verzeichnis:

 

Herstellungsart

  • Mineralöl
    Die Ursprünglichste Form ist das Mineralöl. Dies wird aus einem Erdöldestillat zu einem Grundöl hergestellt. Dieses ist dann auch die Basis für weiterführende Motoren-Öle die Mineralisch sind oder einen Mineralischen Anteil haben werden.

  • Teilsynthetik-Öl
    Teilsynthetisches Motoren-Öl wird aus einer Mischung von Mineralölen und synthetischer Grundöle hergestellt. Für das Mischungsverhältnis mineralischer und synthetischer Grundöle gibt es keine feste Norm. Im Durchschnitt sind die auf dem Markt erhältlichen Teilsynthetischen Öle in einem Mischungsverhältnis 70/30 (mineralisch/synthetisch) ausgestattet.

  • Synthetik-PLUS (IPONE)
    Das von IPONE entwickelte Synthetik-Plus Motoren-Öl ist durch einen intelligenten Mix aus hochwertigen Mineralischen Grundölen und ausgesuchten Synthetischen Ölen entwickelt worden. Dieses Motoren-Öl vereint beide Herstellungsarten, Mineralischer und Synthetischer Öle, zu einem optimaleren Motoren-Öl in dem der Mineralische und Synthetische Anteil etwa gleich hoch sind.

  • Synthetik-Öl
    Synthetisches Motoren-Öl wird ausschließlich aus Synthetischen Grundölen hergestellt, und kann so auf die jeweilige Anforderungen designt werden die die Motorenhersteller an das Motoren-Öl stellen.
 

Aufbau von Motoren-Öle

Motoren-Öle bestehen aus Basisflüssigkeiten und Additiven. Additive sind in drei Gruppen unterteilt: (1-5) Oberflächenschützende-, (6-7) ölverbessernde- und (8-9) ölschützende-Additive. Die Details zu diesen Gruppierungen werden nachfolgend erläutert.
  1. Detergents
    Halten heiße Oberflächen frei von Ablagerungen, feste Schmutzpartikel werden umhüllt und im Öl in der Schwebe gehalten. Weiche Ablagerungen werden abgewaschen. Säuren die durch die Verbrennung des Treibstoffs entstehen, neutralisiert.

  2. Dispersants
    Ölunlösliche, flüssige Verunreinigungen werden im Öl in der Schwebe gehalten. Diese Additive verhindern die Öl-Schlammbildung.

  3. Verschleiß-Additive
    Diese reduzieren die Reibung und Verschleiß. Schützen damit vor metallischer Berührung. Durch die chemische Reaktion und Adhäsion an Metalloberflächen entstehen Gleitschichten, die den Metall-Metall-Kontakt verhindern.

  4. Korrosionsschutz-Additive
    Schützen blanke Metallteile. Es baut sich ein Schutzfilm auf, der zusätzlich auch korrosiv wirkende Säuren neutralisiert.

  5. Reibwert-Veränderer (Friction Modifier)
    Diese Zusätze vermindern die Reibung aktiv an geschmierten Metalloberflächen. Dieses Additiv ist kontraproduktiv bei Motorrad-Ölen mit Ölbadkupplung!

  6. Viskositätsindex-Verbesserer
    Öle, welche VI-Verbesserer enthalten, verfügen über einen höheren Viskositätsindex als Basis-Öle, über den gesamten Temperaturbereich (-/+°C).

  7. Pour Point-Verbesserer
    Diese ermöglichen die Fließfähigkeit des Öles bei tiefen Temperaturen, reduzieren damit die Paraffinkristall-Bildung.

  8. Alterungsschutz-Additive
    Diese Zusätze verlangsamen die Alterung des Öles. Sauerstoffzutritt aus der Luft, hohe Temperaturen, Benzinrückstände, Kondenswasser usw. fördern die Öl-Alterung.

  9. Antischaummittel
    Es wird die Bildung von Oberflächenschaum verhindert. Durch verändern der Oberflächenspannung, erfolgt ein schneller Zerfall des Schaumes.
Art und Menge der jeweiligen Additive müssen auf den entsprechenden Anwendungsfall genau formuliert sein.
 

Die Aufgaben von Motoren-Öle

Die Aufgaben eines Motoren-Öls sind für das menschliche Auge nicht sichtbar, denn alle Funktionsabläufe spielen sich in geschlossenen Motorsystemen ab. Die Aufgaben von Motoren-Ölen sind vielfältig und deren Leistung bemerkenswert. Die fünf Hauptaufgaben sind nachfolgend zusammengefasst.
  • Schmierung
    Das Schmieren von aufeinander gleitenden Teilen ist von entscheidender Bedeutung. Dadurch wird Reibung und Verschleiß vermindert. Je besser dies gelingt, desto leichter läuft der Motor und es kann Treibstoff eingespart werden.

  • Kühlung
    Kühlen des Motors von innen durch Wärme-Abführung aus Kolben, Zylindern, Kurbelwellen-Lagern, Nockenwelle etc. zum Kurbelgehäuse oder durch Einbau eines separaten Öl-Kühlers.

  • Abdichtung
    Abdichten des Ringspaltes zwischen Kolben und Zylinder bzw. bei Ventilführungen.

  • Korrosionsschutz
    Die Bildung von Rost verhindern durch Neutralisation saurer Verbrennungsrückstände, welche die Metall-Teile angreifen können.

  • Druckübertragung
    Übertragen des Verbrennungsdruckes vom Kolben über das Pleuel auf die Kurbelwelle.
 
Ohne Öl gefahren!
 

Anforderungen von Motoren-Öle

  • Reduzierung und Verschleiß
    Motoren-Öle müssen dazu beitragen, den Verschleiß an allen Motoren-Teilen (Kolben, Zylinder, Ventiltrieb, Lager etc.) unter allen Einsatzbedingungen, insbesondere aber beim Kaltstart (optimales Kältefließverhalten) und bei hohen Temperaturen (Schmiersicherheit) soweit als möglich zu reduzieren.

  • Motoren-Sauberkeit
    Von Motoren-Ölen wird eine hohe thermische Stabilität gefordert, damit auf den Motoren-Teilen keine Ablagerungen entstehen können. Heutige Anforderungen gehen soweit, daß die Motoren-Bauteile auch nach 100.000 km Laufleistung „wie neu“ aussehen. Nur mit Marken-Ölen können auch verlängerte Öl-Wechselfristen angestrebt werden (Restlauf-Eigenschaften).

  • Stabile Viskosität
    Optimales Viskositäts-Temperaturverhalten für einwandfreie Funktion, im klaten und heißen Aggregatszustand. Dies inkludiert auch eine gute Scherstabilität des Öles.

  • Ruß-Dispergier-Vermögen
    Bei Diesel-Motoren ist ein extrem gutes Dispergier-Vermögen des gebildeten Rußes von enormer Wichtigkeit, um eine „Eindickung“ der Motoren-Öls aus zuschließen.

  • Verträglichkeit bei Dichtungen
    Um eine einwandfreie Funktion des Motors zu garantieren, müssen die Motoren-Öle mit den montierten Elastomeren (z.B. Kurbelwellen-Dichtring) verträglich sein, damit diese weder aufquellen, durch schrumpfen oder verspröden.
 

Zusammensetzung von Motoren-Ölen

Basis-Öl bedeutet: Ein bestimmtes Grund-Öl, oder mehrere Grund-Öle gemischt in einer speziellen Formulierung. Zusätzlich die entsprechende Rezeptur der Additive.
 
Zusammensetzung Motoren-Öl
 

Typische Motoren-Öl Formulierungen

Formulierung

Die meisten Schmierstoffe sind heute Mineralöle, also Mischungen aus Fraktionen von destillierten Rohöl. HC-Öle werden durch Hydro-Cracking gewonnen. Weitere Bestandteile synthetischer Öle werden durch chemische Synthese aus kleineren Molekülen hergestellt, z. B. Polymerisation zu Polyalphaolefinen (PAO), oder durch Kondensationsreaktion zu Ester.
 

SAE – Einteilung nach Viskositätsklassen

  • SAE (Vereinigung Automobil-Ingenieure)
    - Amerikanisches Institut für Normung von Motorölen
    - Viskosität = Fließfähigkeit von Flüssigkeiten
    - Viskositätsindex (VI) = Verhalten bei Temperaturunterschied

  • Einteilung in definierte Klassen
Viskositätsklassen
 

Weitere Spezifikationen

 Spezifikationen
 

Mehrbereichsöle erfüllen mehrere Viskositätsklassen

Viskositätsklassen

Hinweis:
  • Die Zahl vor dem W kennzeichnet die Fließeigenschaft bei Kälte. Je kleiner diese Zahl ist, desto besser fließt das Öl im Winter.
  • W steht übrigens für ein wintertaugliches Öl.
  • Die Zahl hinter dem W bezeichnet das Fließverhalten bei einer Temperatur von 100°C.
 

Kaltstart eines Motors

Verschiedene Öl-Viskositäten im Durchölungstest.
 
Durchölungszeit eines Motors bis zur letzten Schmierstelle bei 0°C, in Sekunden.
Kaltstart - Durchölung
 

Schmierfilm im Schmierspalt

Im Schmierspalt wird das Öl einer unterschiedlichen Scherbelastung ausgesetzt. Die Scherbelastung ist abhängig von verschiedenen Faktoren wie: Temperatur, Drehzahl und Schmierfilmdicke.  
Schmierspalt

Wenn man sich den Schmierspalt vergrößert vorstellt, so haben die Öl-Teilchen an der Zylinderlaufbahn (stehendes Teil) die Geschwindigkeit 0, an dem bewegten Kolben haben die Öl-Teilchen die Geschwindigkeit des Kolbes, aus diesem Unterschied entsteht das Geschwindigkeitsgefälle. Diese wird als Schergefälle gemessen.
 
Hohe Scherstabilität, um eine starke Viskositätsabnahme zu vermeiden

 

 

Haltbarkeit von Ölen

Grundsätzlich ist Motor-Öl relativ lange haltbar, vorausgesetzt, wenn es in verschlossenen Behältnissen aufbewahrt wird. Des Weiteren ist zu beachten, dass die Gebinde bei der Lagerung keine großen Temperaturschwankungen ausgesetzt werden. Bedingt durch Temperaturunterschiede entstehen Über- und Unterdrücke, durch dieses „Atmen“ entsteht als Reaktion Kondenswasser. Dieses verdünnt das Öl und lässt es „altern“. Es ist auch darauf zu achten, dass die Gebinde insbesondere aus Kunststoff dunkel gelagert werden. Thema „UV-Strahlung“, verändert die Kunststoff-Struktur. Muss Faßware dennoch mal im freien abgestellt werden, die Fässer liegend abstellen, somit kann kein Regenwasser über die Spund-Öffnung eindringen. Öffnen Sie die Gebinde nur, wenn sie wirklich etwas entnehmen möchten. Die im Öl enthaltenen Additive können sich nach einiger Zeit absetzen, soll bedeuten, sie müssten durch rollen der Fässer oder bei Kleingebinden schütteln, wieder eine „Verbindung“ der beiden Komponenten herstellen. Dies ist aber nur begrenzt möglich, denn bei Silikonvarianten ist eine „nachträgliche“ Verbindung sehr schwierig.

Im Detail
Das Öl-Lager sollte ein trockener Raum ohne große Temperaturschwankungen sein. Motor-Öl, welches sich in einem bereits geöffneten Gebinde befindet, innerhalb von 6 Monaten aufbrauchen.
  • Gebinde aus Kunststoff > 3 Jahre*
  • Gebinde aus Metall > 5 Jahre*
*Grundvoraussetzung: Original verschlossene Behälter; dunkel und ohne großartige Temperaturschwankungen (frostsicher) einlagern.


Weitere hilfreiche Informationen unter: www.meneks-b2b.de (Formulare)