Benutzer:Ebcdic/Schmieren

Beitrag von Benutzer:Orino in Schmieröl, nicht der Form genügend und revertiert, enthält aber möglicherweise brauchbare Informationen siehe hier

Schmieröl

Schmieröle basieren überwiegend auf Mineralöl, dabei ist allgemein von einem Solventraffinat auszugehen, dem weniger geeignete Anteile, daneben Schwefel etc. bereits entzogen sind. Zweitraffinate (aus Altöl hergestellt) haben bereits einen Gebrauchszyklus hinter sich. Thermisch oder oxidativ geschädigte Anteile sind aus ihnen entfernt, so dass von einer guten Qualität auszugehen ist. In jedem Fall handelt es sich um ein Gemisch vieler unterschiedlicher Moleküle, wie sie im Erdöl vorkommen, von unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Ferner werden zunehmend auch synthetische Flüssigkeiten wie Polyalphaolefine, Diesteröle, Glykolöle, Silikonöle oder perfluorierte Polyetheröle verwendet. Sie sind aus einheitlichen Molekülen aufgebaut, im Gegensatz zum Mineralöl. Polyalphaolefine (PAO) können wie Mineralöl verwendet werden und sind mit ihm mischbar, andere Syntheseöle sind ausgesprochene Spezialschmierstoffe für besondere Anwendungen im industriellen Bereich; teilweise in einem sehr hohen Preis-segment angesiedelt. Einige widerstehen aggressiven Medien bis zu konzentrierten Säuren und Laugen oder hohen Temperaturen über lange Zeit. Für bestimmte Anwendungen werden auch physiologisch einwandfreie pflanzliche Öle verwendet, die allerdings einer raschen Alterung unterliegen. Tierische Öle sind ohne Bedeutung.

Das Feld der Schmieröle ist in zwei Teile geteilt und zwar Industrieschmierstoffe einerseits und Automobilschmierstoffe andererseits. Historisch haben sich unterschiedliche Klassifikationen und Normen entwickelt. Schon bei der Festlegung der Viskosität gelten unterschiedliche Normen.

Die Viskosität der Industrieschmieröle wird nach ISO-VG unterteilt, im Automobilbereich hat sich die relativ grobe Unterteilung nach SAE-Klassen, getrennt für Motorenöle bzw. Getriebeöle erhalten.

Wichtige Begriffe:

Viskosität: Die Viskosität gibt an, wie dünn- oder dickflüssig ein Öl ist. In Deutschland wurde früher in Englergraden (°E) gemessen. Ein Grad Engler entspricht dabei der Zeit, in der Wasser unter Testbedingungen eine Düse durchfließt. Benötigt ein Öl z.B. die zwölffache Zeit, so hat sie die Viskosität von 12 °E. Die heute übliche Methode ergibt einen Zahlenwert mit der Dimension mm²/s und liegt etwa siebenfach über den °E. Die Bezugstemperatur ist 40°C (ca. 100°F), bei PAO sind es 100°C.

Viskositätsindex (VI bzw. VIe): Die Viskosität von Ölen ist stark von der Temperatur abhängig. Bei steigender Temperatur nimmt die Viskosität ab. Der Viskositätsindex als Maß für die Temperaturabhängigkeit wurde willkürlich eingeführt, wobei für das beste damals bekannte Mineralöl, mit der geringsten Temperaturabhängigkeit, der Wert von 100 festgelegt wurde; Null für das schlechteste. Inzwischen wurden VI-Improver (-Verbesserer) erfunden, die als Additive weit höhere VI ermöglichen (bzw. VI e, für VI extendet). Syntheseöle haben mitunter einen weit besseren natürlichen VIe. Sie benötigen allgemein keinen VI-Improver. Heute übliche Getriebeöle haben einen VI von ca. 90, PAO mit VI-Improver erreichen Werte bis ca. 280, Polyglykolöle tun dies ohne VI-Improver. Bestimmte Silikonöle erreichen Werte bis ca. 700. Sie werden z.B. als Dämpfungsflüssigkeiten verwendet.

Mehrbereichsöl: Mehrbereichsöle (üblich nur bei Motorenölen) werden oft mit dem Begriff „Nudelsuppe“ verbunden. Sie sind ein Gemisch von Ölen hoher und von niedriger Viskosität. Bei niedriger Temperatur ist das Öl fließfähig und bei hoher Temperatur gewährleisten die höher viskosen Anteile noch einen tragfähigen Schmierfilm, wie „Nudeln“, die die „Suppe“ dick machen.

Gattungen von Schmierölen:

Schmieröle werden grundsätzlich durch die Auswahl ihrer Basisöle und durch verschiedene Additive für bestimmte Anwendungen maßgeschneidert. Bestimmte Gattungen oder Klassen sind z.B. Hydrauliköle, Getriebeöle, Kompressorenöle, Kettenöle, Transformatorenöle, Motorenöle oder solche für die Feinmechanik, Rostschutzöle, „Kriechöle“, Spezialöle für Düsentriebwerke usw.

Gebrauchsdauer:

Die Gebrauchsdauer der unterschiedlichen Öle ist von mehreren Faktoren abhängig.

Es gibt die Verbrauchsschmierung, die keine hohen Anforderungen an die Alterungsbeständigkeit des Öls stellt. Als Beispiel wäre die Tropfschmierung von Kipphebeln eines Großdiesels oder Kettenschmierung einer Landmaschine zu nennen.

Motorenöle müssen aus Gründen der Verunreinigung relativ häufig erneuert werden. Man bedenke, dass eine Fahrstrecke von z.B. 30.000 km bei durchschnittlich 50km/h eines PKW nur 600 Betriebsstunden entspricht.

Bei Industriegetrieben werden weit längere Ölwechselintervalle, bis 30.000 Stunden, erzielt. Bei Schneckengetrieben, geschmiert mit Polyglykolöl, werden trotz der besonders beanspruchenden Gleitreibung bis 15.000 Stunden erreicht.

Allgemein zielt die Technik heute auf die „for life“ – Schmierung ab, das heißt, dass der Schmierstoff während der Lebensdauer einer Maschine nicht erneuert werden muss.

Die Thematik ist sehr vielschichtig. Eine mehr detaillierte Darstellung würde den Rahmen einer Enzyklopädie sprengen. Der Verfasser verweist auf Fachliteratur, z.B. die „GfT-Arbeitsblätter“ der Gesellschaft für Tribologie e.V. in Aachen.

Der folgende Text entspricht dem hier ursprünglich vorhandenen Artikel, der wegen genauerer Angaben zu Motorenölen erhalten bleiben sollte:

Über Motoröle

Temperaturbereiche verschiedener Viskositäten

Die SAE-Viskositätsklassen wurden 1911 von der Society of Automotive Engi-neers festgelegt, um den Verbrauchern die Auswahl des richtigen Öls zu erleich-tern. Einbereichsöle haben eine Kennung im Format "SAE xx" oder "SAE xxW" (W = Winter). Dabei stehen die kleineren Zahlen für dünnflüssige, die größeren für zähere Öle. Mit der Einführung der Mehrbereichsöle ließ sich das System nicht mehr an-wenden und wurde folglich erweitert: Das Format lautet jetzt "SAE xxW-yy". Diese Schreibweise bedeutet, dass das betreffende Öl bei 0 °F (etwa -18 °C) in den Eigenschaften einem Einbereichsöl der Viskosität SAE xxW entspricht, bei 210 °F (etwa 99 °C) dagegen einem SAE yy-Öl. Um diese Eigenschaft zu erreichen, enthalten Mehrbereichsöle Polymere, die ihre räum-liche Struktur temperaturabhängig ändern. Anschaulich dargestellt sind die Moleküle in kaltem Öl zusammengeknäuelt, mit steigender Temperatur strecken sich die Mole-küle immer mehr, und erhöhen dadurch die Reibung zwischen den Teilchen.

Ein billiges Standard-Mineralöl hat in der Regel die Viskosität SAE 20W-40 oder 15W-40. Hochwertige Synthetiköle sind inzwischen bei den Viskositätsbereichen 0W-40, 5W-50 und 10W-60 angelangt. Im Prinzip lässt sich jedes Öl verwenden, das den vorgeschriebenen Bereich überstreicht. Wenn also ein 20W-40-Öl vorgeschrieben ist, wird der Motor auch problemlos mit einem 10W-40 oder einem 20W-50-Öl laufen, ohne Schaden zu erleiden. Die Ölhersteller empfehlen jedoch für den Gebrauch in Motorradmotoren die Verwendung spezieller Motorradöle; unter anderem, um Prob-leme mit rutschenden Kupplungen zu vermeiden. Außerdem empfehlen sie, keine dünnflüssigen Öle (also solche mit kleineren SAE-Werten als 5W-yy) zu verwenden, weil ein viskoseres Grundöl langzeitstabiler ist. Speziell die im Getriebe auftretenden extrem hohen Drücke und Scherbelastungen brechen die oben er-wähnten Polymere (die bei Ölen mit einem großen Viskositätsbereich in größerem Anteil enthalten sein müssen) mit der Zeit auf. Unter anderem deshalb verliert das Öl mit der Zeit an Viskosität.

Die Viskosität beschreibt nur eine Eigenschaft eines Öls und enthält keinerlei Aussa-ge zur Qualität, ist jedoch wichtig für die Einhaltung des korrekten Öldrucks. Ein zu hoher Öldruck kann Dichtungen beschädigen, ein zu niedriger die Lager.

API-Klassifikation

API-Klassifikationen wurden vom American Petroleum Institute geschaffen. Sie definieren gewisse Mindestanforderungen an Motoröle. Es gibt unterschiedliche Klassifikationen für Ottomotoren und Dieselmotoren, gekennzeichnet durch den Buchstaben S (Service) für Ottomotoren und C (Commercial) für Dieselmotoren so-wie je einen weiteren Buchstaben. Je höher im Alphabet der Zusatzbuchstabe ist, umso anspruchsvoller die Prüfungen an das Öl. Somit hat ein Motoröl mit der Ken-nung API SL eine höhere Qualitätsklasse als eines mit API SG.

Getriebeöle werden mit den Buchstaben GL (gear lubricant) und den Nummern 1-5 beschrieben. Die Nummern beschreiben die Belastbarkeit des Öls, wobei GL-1 für Getriebe mit niedrigen Belastungen geeignet sind, GL-4 und GL-5 dagegen für hoch-belastete Hypoidantriebe und -getriebe verwendet werden. Die Klassifikation GL-6 für extrem belastete Achsantriebe wurde zurückgezogen.

Die Klassifikationen API TA bis TC bezeichnen speziell Zweitaktöl (Siehe unten: Zweitaktölklassen)

Es gibt neben den API-Spezifikationen noch die MIL-Spezifikationen der US-Streitkräfte, die in Deutschland allerdings ohne prakti-sche Bedeutung sind, sowie die Spezifikationen des CCMC, beziehungsweise der Nachfolgeorganisation ACEA (Verband der Europäischen Automobilhersteller).

ACEA-Klassifikation

Die ACEA-Spezifikationen (Association des Constructeurs Europeens d'Automobiles) sind den Forderungen an einen Motor für den Betrieb nach europäischen Verhältnissen angepasst und stellen derzeit (2007) die aktuelle Norm für Motoröle dar. Neben Motoren europäischer Auslegung beachten die Nor-men auch einige amerikanische Modelle und Prüfläufe und gewährleisten somit eine gewisse Verzahnung mit den API-Klassifikationen.

Es gibt drei Kategorien:

A = Otto-Motoren

B = kleinvolumige Dieselmotoren in PKW, Vans und Kleintransportern

C = PKW Dieselmotoren mit Partikelfilter

E = LKW Dieselmotoren

Diese werden noch einmal differenziert in die Klassen A für Ottomotoren und B für Dieselmotoren:

A1/B1: Leichtlauf-Motoröle, SAE 0W-30, 5W-20, 5W-30, 10W-30 abgesenkte HTHS-Viskosität (2,9 - 3,5 mPa x s)

A2/B2: Standard-Motoröle, HTHS-Viskosität (> 3,5 mPa x s)

A3/ B3: Premium-Motoröle - besonders scherstabil, SAE 0W-X, 5W-X, 10W-40, 15W-40 für verlängerte Intervalle HTHS-Viskosität (>3,5 mPa x s)

A4/ B4: wie A3 / B3 aber auch für DI-Diesel einschließlich CR-Diesel, SAE 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40, 10W-40; A4 reserviert für DI-Otto; HTHS-Viskosität (>3,5 mPa x s)

A5/ B5: Premium-Leichtlauföle: ähnlich A3 / B4, SAE 0W-30, 5W-30 jedoch abge-senkte HTHS-Viskosität wie A1 / B1 (< 3,5 mPa x s)für verlängerte Intervalle

C1: SAPS Öl mit abgesenkter HTHS-Viskosität < 2,9 mPa*s, niedrige Viskosität (0W-X, 5W-X), Performance wie A5/ B5 jedoch mit begrenzten Anteilen Sulfatasche, Phosphor, Schwefel.

C2: SAPS Öl mit abgesenkter HTHS-Viskosität > 2,9 mPa*s, niedrige Viskosität (0W-X, 5W-X), Performance wie A5/ B5 mit höheren Anteilen Sulfatasche, Phosphor, Schwefel als für C1-04.

C3: SAPS Öl mit hoher HTHS-Viskosität > 3,5 mPa*s, niedrige Viskosität (0W-X, 5W-X), Performance wie A3/ B4 mit höheren Anteilen Sulfatasche, Phosphor, Schwefel als für C1-04.

(Mehr unter [1])

Zweitaktölklassen Zweitaktöle werden eingeteilt in die Klassen API TA bis TC für Mofas, Motorräder, Rasenmäher, Motorsägen usw. sowie API TD und die NNMA-Klassen TC-W (entspricht API TD), TC-WII oder TC-W3 für Zweitakt-Außenbordmotoren. Auch hier gilt, dass der spätere Buchstabe beziehungsweise die höhere Ziffer für die höhere Qualität steht.

ISO-Norm

Klasse:	Betriebsbedingungen:
ISO-L-EGB (Global GB)	mittel (= JASO FB)
ISO-L-EGC (Global GC)	mittel und raucharm (= JASO FC)
ISO-L-EGD (Global GD)	schwer und raucharm (> JASO FC)

Klassifizierung nach API-Norm

Klasse:	Betriebsbedingungen:
API-TA (TSC-1)	Mopeds
API-TB (TSC-2)	Motorroller und Motorräder
API-TC (TSC-3)	Hochleistungsmotoren
API-TD (TSC-4)	Aussenbordmotoren entsprechend NMMA TC-WII

Klassifizierung nach JASO-Norm (Japanese Automotive Standards Organisation)

Klasse:	Betriebsbedingungen:
JASO FA	leicht
JASO FB	mittel
JASO FC	mittel + raucharm
JASO MA	4-Takt Motorradöl

Siehe auch

• Ölfilter
• Schneidöl wird beim Gewindeschneiden verwendet