Kinematische und dynamische Viskosität von Ölen

Viskosität (Viskosität). Viskosität ist die innere Reibung oder der Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung. Die Viskosität des Öls ist zum einen ein Indikator für seine Schmiereigenschaften, da die Schmierqualität, die Ölverteilung auf den Reibflächen und damit der Verschleiß der Teile von der Viskosität des Öls abhängen. Zweitens hängen Energieverluste während des Betriebs des Motors und anderer Aggregate von der Viskosität ab. Die Viskosität ist die Haupteigenschaft des Öls, durch deren Wert die Auswahl des Öls teilweise für die Anwendung im Einzelfall getroffen wird.

Die Viskosität eines Öls hängt von der chemischen Zusammensetzung und Struktur der Verbindungen ab, aus denen das Öl besteht und ist eine Eigenschaft des Öls als Substanz. Darüber hinaus hängt die Viskosität des Öls auch von äußeren Faktoren ab - Temperatur, Druck (Belastung) und Schergeschwindigkeit, daher sollten neben dem Zahlenwert der Viskosität immer auch die Bedingungen zur Bestimmung der Viskosität angegeben werden.

Die Motorbetriebsbedingungen bestimmen zwei Hauptfaktoren, die die Viskositätsbestimmung beeinflussen – Temperatur und Scherrate.

Die Viskosität von Ölen wird bei betriebsnahen Temperaturen und Scherraten bestimmt. Soll das Öl bei niedriger Temperatur (auch kurzzeitig) betrieben werden, dann müssen bei dieser Temperatur auch seine Viskositätseigenschaften bestimmt werden. So müssen beispielsweise alle Autoöle, die im Winter verwendet werden sollen, Tieftemperatureigenschaften aufweisen.

Die Ölviskosität wird mit zwei Haupttypen von Viskosimetern bestimmt (Viskosimeter):

• Durchflussviskosimeter, bei dem die kinematische Viskosität durch die freie Fließgeschwindigkeit (Ausströmzeit) gemessen wird. Für diesen Zweck gilt Kapillarviskosimeter oder Gefäße mit einem kalibrierten Loch am Boden - Engler Viskosimeter, Saybolt, Redwood... Derzeit wird für Standardbestimmungen ein Glaskapillarviskosimeter verwendet; es zeichnet sich durch seine Einfachheit und Genauigkeit der Definition aus. Die Scherrate in einem solchen Viskosimeter ist vernachlässigbar.
• Rotationsviskosimeter(Rotationsviskosimeter), bei dem die dynamische Viskosität durch das Drehmoment bei einer eingestellten Rotordrehzahl oder durch die Rotordrehzahl bei einem gegebenen Drehmoment bestimmt wird.

Die Viskosität wird durch zwei Indikatoren gekennzeichnet - kinematische Viskosität und dynamische Viskosität. Dynamische Viskositätseinheiten: P - Haltung (P - Haltung) oder Centipoise cP (cP = mPa-s). Die dynamische Viskosität wird üblicherweise mit einem Rotationsviskosimeter gemessen. Kinematische Viskosität, n ist das Verhältnis von dynamischer Viskosität zu Dichte (h/r). Maßeinheiten für kinematische Viskosität - Lager (St— schüren) oder Centistokes (cSt - Centistoke, IcSt = 1 mm2/s). Die Zahlenwerte der kinematischen und dynamischen Viskosität unterscheiden sich je nach Dichte der Öle geringfügig. Bei paraffinischen Ölen übersteigt die kinematische Viskosität bei einer Temperatur von 20 - 100 ° C die dynamische Viskosität um etwa 15 - 23 %, bei naphthenischen Ölen beträgt dieser Unterschied 8 - 15 %.

Kinematische Viskosität charakterisiert die Fließfähigkeit von Ölen bei normalen und hohen Temperaturen. Die Methoden zur Bestimmung dieser Viskosität sind relativ einfach und genau. Der aktuelle Standard ist das Glaskapillarviskosimeter, das die Öllaufzeit bei einer festen Temperatur misst. Standardtemperaturen sind 40 und 100 ° C.

Relative Viskosität bestimmt durch Viskosimeter Saybolt, Redwood und Engler. Dabei handelt es sich um Gefäße mit einer kalibrierten Bohrung am Boden, durch die eine genau eingestellte Ölmenge abfließt. Bei der Messung der Auslaufzeit muss die angegebene Öltemperatur im Viskosimeter mit der erforderlichen Genauigkeit eingehalten werden. Die Saybolt-Universalviskosität, bestimmt nach ASTM D 88, wird ausgedrückt in Saybolt Universal Sekunden SUS. Dieses vereinfachte Verfahren zur Bestimmung der kinematischen Viskosität wird in den Vereinigten Staaten weiter verbreitet. In Europa verwenden sie oft Sekunden Redwood(Redwood-Einheiten - Redwood-Einheiten) und Engler-Grad (E °, Engler-Einheiten). Der Engler-Grad ist eine Zahl, die angibt, wie oft die Viskosität des Öls die Viskosität von Wasser bei 20 ° C überschreitet, daher muss mit einem Engler-Viskosimeter die Zeit des Wasserflusses bei 20 ° C gemessen werden.

Dynamische Viskosität meist mit Rotationsviskosimetern bestimmt. Viskosimeter verschiedener Bauarten simulieren reale Ölbedingungen. Die Extreme von Temperatur und Schergeschwindigkeit werden normalerweise hervorgehoben. Die wichtigsten Methoden zur Bestimmung der Viskosität von Motorölen werden in der Spezifikation SAE J300 APR97 bereitgestellt. Diese Spezifikation legt die SAE-Viskositätsklassen für Motorenöle fest und definiert, wie die erforderlichen Viskositätsparameter gemessen werden. Standardmethoden zur Bestimmung der dynamischen Viskosität können in zwei Gruppen eingeteilt werden - Niedertemperatur-Viskosität und Hochtemperatur-Viskosität, bestimmt unter Bedingungen, die den realen Motorbetriebsbedingungen nahe kommen.

Viskositätseigenschaften bei niedrigen Temperaturen :

• Kaltstart ermöglichen (maximale Tieftemperatur-Anlassviskosität), definiert von Kaltstartsimulator CCS (ColdCranking-Simulator)(ASTM D5293);
• maximale Tieftemperaturviskosität, Bereitstellung Ölförderfähigkeit im Motor (Maximal-Tieftemperatur-Pumpen), definiert von Mini-Rotationsviskosimeter MRV (Mini-RotaryViskosimeter) nach dem ASTM D 4684-Verfahren;
• als Zusatzinformation zur Tieftemperaturviskosität ermittelt werden Grenz-(Begrenzen-)Pumptemperatur gemäß ASTM 3829 (Grenzpumptemperatur) und Viskosität bei niedriger Temperatur und niedriger Scherrate(niedrige Temperatur, niedrige Schergeschwindigkeitsviskosität), sogenannt Gelierneigung oder Gelierindex (Gelierungsindex). Bestimmt auf einem Brookfield-Scanning-Viskosimeter nach der Methode ASTM D 51: (Scanning Brookfield-Verfahren);
• Filtrierbarkeit (Filterbarkeit) Motoröle neigen bei niedrigen Temperaturen zur Bildung von Paraffinwachsen oder anderen Unregelmäßigkeiten, die zum Verstopfen des Ölfilters führen. Das Vorhandensein von Wasser in kaltem Öl kann die Filtrierbarkeit beeinträchtigen. Die Filtrierbarkeit von Motoröl wird nach der "General Motors"-Norm GM 9099P "Test for Definitration the Filtrierability of Engine Oil" bestimmt. (Motorölfilterbarkeitstest-EOFT) und wird als Abnahme des Flusses in % geschätzt.

Viskositätseigenschaften bei hohen Temperaturen:

• Kinematische Viskosität bestimmt auf einem Glaskapillarviskosimeter bei 100°C und niedriger Scherrate (ASTM D 445).
• Viskosität bei hoher Temperatur und hoher Scherrate HTHS, bestimmt bei einer Temperatur von 150°C und einer Schergeschwindigkeit von 10 6 s -1 Ermittelt: in Amerika - mit Kegellagersimulator TBS (TaperedBearing Simulator)(Abb. 2.36) nach der Methode ASTM D 4683 und in Europa - on Ravenfield Viskosimeter oder konischer Stopfen TBR,ähnliches Design (Ravenfield-Viskosimeter, Kegel-Plug-Viskosimeter), gemäß den Methoden СЕС L-36-A-90 oder ASTM D 4741;
• Scherstabilität(Scherstabilität) Ist die Fähigkeit eines Öls, eine stabile Viskosität bei längerer Exposition gegenüber starker Scherverformung aufrechtzuerhalten. Ermittelt: in Europa mit Pumpe-Düse Bosch (Bosch-Injektor), durch die 30 mal auf 100 °C erhitztes Öl geleitet wird und der Viskositätsabfall gemessen wird (CEC L-14-A-88), in Amerika - auch (ASTM D 6278) oder in einem Bench CRC L-38 Benzinmotor nach 10 Betriebsstunden (ASTM D 5119).

Betrachten wir einige der Merkmale der Methoden zur Bestimmung der Viskosität. Das Brookfield Viskosimeter ist ein Instrument zur Bestimmung der Tieftemperaturviskosität bei niedriger Schergeschwindigkeit. Es ist mit einem Satz Rotoren in verschiedenen Größen und Formen ausgestattet. Die Geschwindigkeit kann in weiten Grenzen stufenweise verändert werden. Die Geschwindigkeit wird während des Wechsels konstant gehalten. Das Drehmoment ist ein Maß für die scheinbare Viskosität. Der Abstand zwischen Stator und Rotor ist relativ groß, daher wird angenommen, dass die Scherrate gering ist und die Wände des Viskosimetergefäßes den Viskositätswert nicht beeinflussen, der in diesem Fall aus der inneren Reibungskraft des Öls berechnet wird und heißt Brookfield-Viskosität(in Pa-s), oder scheinbare Viskosität. Dieses Verfahren bestimmt die scheinbare Viskosität von Kfz-Getriebeölen bei tiefen Temperaturen (nach ASTM D 2983, SAEJ 306, DIN 51398).

Tieftemperatur-Startviskosität ist ein Indikator für die Fähigkeit eines Öls zu fließen und Reibungsstellen in einem kalten Motor zu schmieren. Es wird bestimmt mit Kaltstartsimulator CCS(DIN 51 377, ASTM D 2602). Der CCS-Simulator ist ein Rotationsviskosimeter mit einem geringen Abstand zwischen einem profilierten (nicht zylindrischen) Rotor und einem benachbarten Stator. Auf diese Weise werden die Spiele in den Motorlagern simuliert. Ein spezieller Motor hält bei bestimmten Temperaturen ein konstantes Drehmoment und die Drehzahl ist ein Maß für die Viskosität. Das Viskosimeter wird mit einem Referenzöl kalibriert. Wird verwendet, um zu bestimmen Anlassviskosität in Centipoise (cP) bei jeweils unterschiedlichen spezifizierten Temperaturen mit der angenommenen SAE-Viskosität für Motoröl (-5 ° für SAE 25W; -10 ° für SAE 20W; -15 ° für SAE 15W; -20 ° für SAE 10W; - 25° für SAE 5W und -30° С für SAE 0W).

Pumpviskosität (Pumpviskosität) ist ein Maß für die Fähigkeit des Öls zu fließen und den erforderlichen Druck im Schmiersystem in der Anfangsphase eines kalten Motors zu erzeugen. Die Pumpviskosität wird in Centipoise (cP = mPa·s) gemessen und nach ASTM D 4684 auf einem MRV-Mini-Rotationsviskosimeter bestimmt. Dieser Indikator ist wichtig für Öle, die beim langsamen Abkühlen gelieren können. Diese Eigenschaft findet man am häufigsten in mineralischen Mehrbereichsmotorenölen (SAE 5W-30, SAE 10W-30 und SAE 10W-40). Der Test bestimmt entweder die Scherspannung, die erforderlich ist, um das Gelee zu brechen, oder die Viskosität ohne Scherspannung. Die Pumpviskosität wird bei unterschiedlichen Solltemperaturen ermittelt (von -15 °C bei SAE 25W bis -40 °C bei SAE 0W). Das Pumpen ist nur für Öle mit einer Viskosität von nicht mehr als 60.000 mPa s vorgesehen. Die niedrigste Temperatur, bei der Öl gepumpt werden kann, wird als untere Pumptemperatur bezeichnet, ihr Wert liegt nahe der niedrigsten Betriebstemperatur.

Temperaturabhängigkeit der Viskosität bei niedriger Temperatur und deren Scherspannung (niedrige Temperatur, niedrige Scherrate, viskositäts-/temperaturabhängig bestimmt nach der Methode ASTM D 5133 at mit einem Brookfield Scanning Viskosimeter (Scanning Brookfield-Methode). Dieser Indikator ist notwendig, um die Fähigkeit des Öls zu beurteilen, in das Schmiersystem und in die Reibungseinheiten bei einem kalten Motor nach einem langen Aufenthalt bei niedrigen Temperaturen einzudringen. Vor der Messung muss das Öl wie bei der Bestimmung einen gewissen Kühlzyklus durchlaufen Gleichgewichtstemperatur Erstarrung (stabiler Stockpunkt). Solche Tests sind zeitaufwendig und werden hauptsächlich bei der Entwicklung neuer Ölformulierungen verwendet.

Die Bewertung der Filtrierbarkeit von Ölen nach der Methode GM P9099 wurde in den Kategorien SH, SJ und ILSAC GF-1, GF-2 für SAE 5W-30 und SAE 10W-30 Öle eingeführt. Dieses Verfahren wurde von General Motors entwickelt und wird von diesem seit 1980 eingesetzt. Es simuliert das Verstopfen des Ölfilters durch Sedimente, die sich in Gegenwart von Wasser bilden und die Kondensation austretender Kurbelgehäusegase im Kurzzeitbetrieb nach Langzeitparken. Die Bewertung erfolgt nach der relativen Abnahme der Durchflussmenge durch den Filter während der sequentiellen Prüfung von Öl und einem Öl-Wasser-Gemisch. Die Mischung wird hergestellt durch langsames Rühren für 30 Sekunden in einem geschlossenen Mischer 49,7 g Öl, 0,3 g entionisiertes Wasser und Trockeneis. Nach dem Rühren wird die Mischung in einem offenen Gefäß in einem Ofen bei einer Temperatur von 70°C für 30 Minuten gehalten. Dann wird es auf 20-24 ° C abgekühlt und 48-50 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, wobei die Abnahme der Durchflussrate nicht mehr als 50% betragen sollte.

Scherstabilität ist die Fähigkeit eines Öls, einen konstanten Viskositätswert beizubehalten, wenn es im Betrieb einer starken Scherverformung ausgesetzt wird. Durch das schnelle Gleiten von Reibflächen wird ein hoher Öldurchfluss in engen Spalten erreicht und es tritt eine hohe Scherverformung auf, die die Zerstörung von Polymermolekülen (Verdickern) bewirkt, aus denen das Öl besteht. Die Scherfestigkeit ist ein wichtiger Indikator für Öle, die in modernen Hochgeschwindigkeits-, Hochlast-, leistungsstarken und kleinen Motoren verwendet werden. Die Fähigkeit eines Öls, eine stabile Viskosität aufrechtzuerhalten, wird durch die Zeit bestimmt, während der sich die Viskosität auf einen bestimmten Wert ändert. Manchmal verwenden sie den Indikator Stabilitätsindex um SSI (Scherstabilitätsindex) zu verschieben. Sie wird bestimmt durch das Verhältnis des Viskositätsverlustes zur Verdickungswirkung des Polymerverdickers, ausgedrückt in %. SSI wird nach unterschiedlichen Methoden ermittelt: In Europa kommt eine Bosch Diesel Pumpe-Düse-Einspritzdüse zum Einsatz (Bosch-Injektor)(CEC L-14-A-88). In Amerika wird dieser Indikator nach zwei Methoden bestimmt – wie bei Evpone (ASTM D 6278) oder beim Bench CRC L-Benzinmotor; nach 10 Betriebsstunden (ASTM D 5119).

Bei einer relativ geringen Scherverformung wickeln sich Polymermoleküle nur ab und können nach der Spannungsfreisetzung im Laufe der Zeit ihre Konfiguration und Viskosität wiederherstellen. Eine solche Abnahme der Viskosität namens temporär (temporärer Viskositätsverlust - TVL) und wird manchmal bei der Bestimmung der HTHS-Viskosität auf einem Rotationsviskosimeter - einem simulierten Kegellager - beobachtet.

Viskosität versus Druck

Mit steigendem Druck nimmt das Volumen ab und die gegenseitige Anziehung der Moleküle nimmt zu und der Strömungswiderstand nimmt zu, die Viskosität des Öls steigt. Mit steigender Temperatur läuft der umgekehrte Vorgang ab und die Viskosität des Öls sinkt.

Bei niedriger Temperatur und hohem Druck ist die Viskosität des Öls im Sieb Getriebe, kann so stark ansteigen, dass das Öl zu einer festen plastischen Masse wird. Dieses Phänomen hat einen gewissen positiven Effekt, da Öl im plastischen Zustand nicht aus dem Spalt der Passflächen fließt und die Wirkung von Stoßbelastungen auf die Teile reduziert.

Viskositäts-Temperatur-Eigenschaften

Mit steigender Temperatur nimmt die Viskosität des Öls ab. Die Art der Viskositätsänderung wird durch eine Parabel ausgedrückt. Diese Abhängigkeit ist für die Extrapolation zur Berechnung der Viskosität ungünstig. Daher ist der Verlauf der Viskositätsabhängigkeit von der Temperatur in halblogarithmischen Koordinaten aufgetragen, wobei diese Abhängigkeit einen nahezu direkten Charakter erhält.

Viskositätsindex VI (Viskositätsindex) - es ist ein empirischer, dimensionsloser Index zur Beurteilung der Abhängigkeit der Ölviskosität von der Temperatur. Je höher der Zahlenwert des Viskositätsindex ist, desto weniger ist die Viskosität des Öls von der Temperatur abhängig und desto geringer ist die Steigung der Kurve.

Ein Öl mit einem höheren Viskositätsindex hat eine bessere Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen (Kaltstart) und eine höhere Viskosität bei Motorbetriebstemperatur. Für Mehrbereichsöle und einige Hydrauliköle (Flüssigkeiten) ist ein hoher Viskositätsindex erforderlich. Der Viskositätsindex wird (nach ASTM D 2270, DIN ISO 2909) mit zwei Referenzölen bestimmt. Die Viskosität des einen hängt stark von der Temperatur ab (der Viskositätsindex wird gleich Null angenommen, VI = 0) und die Viskosität des anderen hängt wenig von der Temperatur ab (der Viskositätsindex wird gleich 100 Einheiten angenommen, VI = 100) Bei einer Temperatur von 100 °C sollte die Viskosität von Referenzöl und Prüföl gleich sein. Die Viskositätsindexskala ergibt sich, indem man die Differenz der Viskositäten der Referenzöle bei 40 °C durch 100 gleiche Teile dividiert. Der Viskositätsindex des Prüföls wird nach Bestimmung seiner Viskosität bei einer Temperatur von 40 ° C auf einer Skala ermittelt, und wenn der Viskositätsindex 100 überschreitet, wird er durch Berechnung ermittelt.

Der Viskositätsindex hängt stark von der molekularen Struktur der Verbindungen ab, aus denen die Basismineralöle bestehen. Den höchsten Viskositätsindex findet man bei paraffinischen Grundölen (ca. 100), bei naphthenischen Ölen liegt er deutlich darunter (30-60), bei Aromaöle - sogar unter Null. Bei der Raffination von Ölen nimmt ihr Viskositätsindex tendenziell zu, was hauptsächlich auf die Entfernung von Aromaten aus dem Öl zurückzuführen ist. Hydrogecrackte Öle haben einen hohen Viskositätsindex. Hydrocracking ist eine der wichtigsten Methoden zur Herstellung von Ölen mit hohem Viskositätsindex. Hoher Viskositätsindex synthetischer Grundöle: Polyalphaolefine - bis 130, Polyethylenglykole - bis 150, Polyester - ca. 150. Der Viskositätsindex von Ölen kann durch Zugabe spezieller Additive - Polymerverdicker - erhöht werden.

Sehr oft, insbesondere bei unerfahrenen Autobesitzern, wird die Viskosität des Motoröls zu einem bestimmenden Parameter bei der Auswahl dieses Verbrauchsmaterials. Die Entscheidung wird in der Regel auf der Grundlage der Meinung von Kameraden getroffen: "Ich gieße 10W-40 (5W-40)" usw.

Tatsächlich ist es für die Auswahl des richtigen Öls zum Abfüllen wichtig, nicht nur die erforderliche Viskositätsklasse zu kennen, sondern auch seine anderen Eigenschaften, die nicht so viele sind, aber es ist ratsam, sie alle zu kennen, wenn Sie sich dafür entscheiden wählen Sie selbst die Wahl.

Welche Viskosität haben Motorenöle?

Die Hauptaufgabe des Motoröls besteht darin, Fügeteile zu schmieren, maximale Dichtheit der Motorzylinder zu gewährleisten und Verschleißprodukte zu entfernen.

Offensichtlich ist es unmöglich, ein Schmiermittel zu schaffen, das in der Lage ist, den gesamten Satz von Leistungseigenschaften in einem unbegrenzt breiten Temperaturbereich aufrechtzuerhalten, der für einen Automotor sehr weit ist. Bei Frost wird es dicker, bei hohen Temperaturen hingegen nimmt seine Fließfähigkeit stark zu.

Gehen Sie nicht davon aus, dass die Temperatur eines aufgewärmten Motors stabil ist. Der Temperatursensor, dessen Messwerte auf dem Armaturenbrett angezeigt werden, zeigt nur die Temperatur des Kühlmittels an, die dank des korrekten Betriebs des Motorkühlsystems praktisch unverändert bleibt (ca. 90 Grad). Gleichzeitig variiert die Temperatur des Schmiermittels je nach Ort, Geschwindigkeit und Intensität der Zirkulation erheblich und kann 140 - 150 Grad erreichen.

Vor diesem Hintergrund berechnen die Automobilhersteller die optimalen Eigenschaften von Motorenölen, die unter normalen Betriebsbedingungen für einen bestimmten Motor eine höchstmögliche Effizienz des Aggregats bei minimalem Verschleiß gewährleisten sollen.

Da sich die Viskosität mit der Temperatur ändert, hat die Association of Automotive Engineers (SAE) eine Viskositätsklassifikation entwickelt und übernommen.

Kinematische und dynamische Viskosität

Zu unterscheiden sind Konzepte wie kinematische und dynamische Viskosität. Kinematik charakterisiert die Fließfähigkeit des Motoröls unter normalen und hohen Temperaturbedingungen. Gemessen wird nach allgemein anerkannter Norm bei 40 und 100 Grad Celsius.

Die kinematische Viskosität wird in Centistokes (cST oder cSt) oder in Kapillarviskosimetern gemessen - in diesem Fall spiegelt die kinematische Viskosität die Zeit wider, die eine bestimmte Menge Öl aus einem Gefäß mit einer kalibrierten Bohrung am Boden (Kapillarviskosimeter) unter die Wirkung der Schwerkraft.


Je nach Dichte des Schmierstoffs unterscheiden sich die kinematische und die dynamische Viskosität numerisch voneinander. Wenn wir von paraffinischen Ölen sprechen, ist das kinematische Öl 16 - 22% größer, und bei naphthenischen Ölen ist dieser Unterschied viel geringer - von 9 bis 15% zugunsten des kinematischen.

Die dynamische oder absolute Viskosität µ ist eine Kraft, die auf eine Einheitsfläche einer flachen Oberfläche wirkt, die sich mit Einheitsgeschwindigkeit relativ zu einer anderen flachen Oberfläche bewegt, die sich in einem Einheitsabstand von der ersten befindet.

Im Gegensatz zur Kinematik hängt die Dynamik nicht von der Dichte des Schmierstoffs selbst ab. Die dynamische Viskosität wird mit Rotationsviskosimetern bestimmt, die die realen Betriebsbedingungen von Motorenölen simulieren.

So wählen Sie die SAE-Viskositätsklasse

Die SAE-Klassifizierung ist ein internationaler Standard für die Viskosität von Motorenölen. Es sollte nicht vergessen werden, dass die SAE-Klasse die Qualitätsmerkmale des Öls nicht entschlüsselt, dieser Index gibt nicht die Möglichkeit seiner Anwendung für ein bestimmtes Automodell an.

Die SAE-Viskosität ist eine numerische oder alphanumerische Bezeichnung, aus der Sie die Saisonabhängigkeit des Schmierstoffs und die Umgebungstemperatur, bei der er verwendet werden kann, ermitteln können.

Zum Beispiel zeigt die SAE-Klasse 0W - 20 an, dass es sich um ein Mehrbereichsöl handelt:

1. der Buchstabe W (aus dem englischen Winter) zeigt an, dass es im Winter verwendet werden kann;
2. 0, das folgt, gibt die minimal zulässige Temperatur zum Starten des Motors bis zu -40 Grad an (40 muss von der Zahl vor W abgezogen werden);
3. die Zahl 20 bestimmt die Hochtemperaturviskosität des Öls, es ist ziemlich schwierig, sie in eine für einen normalen Autobesitzer verständliche Sprache zu übersetzen.

Wir können nur sagen, je höher der Indexwert, desto höher die Ölviskosität bei hohen Temperaturen. Nur der Hersteller kann sagen, wie diese Eigenschaften für ein bestimmtes Auto geeignet sind.

Einfach ausgedrückt, um die richtige SAE-Klasse zu wählen, müssen Sie wissen, auf welche Werte im Winter die Temperatur im Einsatzbereich der Maschine im Durchschnitt sinkt. Wenn es im Durchschnitt nicht unter -25 fällt, ist ein Öl mit einem SAE 10W - 40-Index, das am häufigsten in Geschäften zu finden ist, durchaus geeignet. Aus dem gleichen Grund ist es auch das am häufigsten verwendete.

Bei Saisonölen ist die SAE-Klassifizierung kürzer:

• Winter - SAE 0W, SAE 5W usw.;
• Sommer werden einfach mit zweistelligen Nummern SAE 30, SAE 40, SAE 50 bezeichnet.

Weitere Informationen zu Eigenschaften finden Sie in der folgenden Tabelle. Dargestellt wird die Entschlüsselung der Viskositätsparameter von Motorenölen nach der SAE-Klassifizierung. Die erste Tabelle enthält Informationen zu den Temperaturbereichen des Öls in einem praktischen, grafischen Format und die zweite enthält Daten zu den numerischen Eigenschaften der Viskosität.




Oftmals machen unerfahrene unerfahrene Autobesitzer Fehler, wenn sie Getriebeöl kaufen. Im Laden angekommen, gehen sie verloren, da die Viskosität des Getriebeöls eine ganz andere Bezeichnung hat, die nichts mit Motoröl zu tun hat, und bei der Auswahl Sie sich von ganz anderen Erkenntnissen leiten lassen müssen.

Andere Klassifizierung von Motorenölen

Neben der SAE-Klassifizierung gibt es eine Qualitätsklassifizierung von Motorenölen. Diese Eigenschaften werden durch den API-Index oder ACEA bestimmt. Der API-Klassifizierungsindex hat die Form für Ottomotoren SA, SB,…, SF (veraltete Klassen von Motorenölen) und dann SG, SH, SJ, SL, SM – die aktuellen Klassen. Der Index für Dieselmotoren enthält anstelle des Buchstabens C den Buchstaben C. Derzeit ist die maximal gültige Klasse CI-4 plus. In Geschäften sind Kanister mit einem Index unter SG und CF fast unmöglich zu finden.

Indizes in der ACEA-Klassifikation werden anders geschrieben. Schmierstoffe für Ottomotoren werden mit A1, A2 usw. bezeichnet. für Dieselmotoren - B1, B2, ... Höhere Indizes - A5 und B5.

Die Entschlüsselung der Qualitätsmerkmale von Ölen nach API- und ACEA-Spezifikationen wird in diesem Artikel nicht gegeben. Dieses Thema wird ausführlich in spezialisierten Ressourcen im Internet behandelt, wo sowohl Vergleichsdaten als auch zahlreiche Tabellen mit Messungen bereitgestellt werden.

Der Hauptparameter bei der Auswahl eines Motoröls ist der Grad seiner Viskosität. Viele Autofahrer haben diesen Begriff gehört, sind ihm auf den Etiketten von Ölkannen begegnet, aber nicht jeder weiß, was die dort abgebildeten Zahlen und Buchstaben bedeuten und warum es notwendig ist, diese Prozessflüssigkeit mit einer bestimmten Viskosität an einem bestimmten Motor zu verwenden. Heute enthüllen wir die Geheimnisse der Viskosität von Motorenölen.

Bestimmen wir zunächst die Bedeutung der Viskosität des Öls für den Motor. Der Motor hat viele Teile, die während des Betriebs miteinander in Kontakt kommen. In einem "trockenen" Motor dauert die Arbeit solcher Teile nicht lange, da sie aufgrund gegenseitiger Reibung verschleißen und relativ schnell versagen. Dazu wird Motoröl in den Motor gegossen – eine technische Flüssigkeit, die alle reibenden Teile mit einem Ölfilm bedeckt und vor Reibung und Verschleiß schützt. Jedes Öl hat seinen eigenen Viskositätsgrad - dh den Zustand, in dem das Öl ausreichend flüssig bleibt, um seine Hauptfunktion (Schmierung der Arbeitsteile des Motors) zu erfüllen. Wie Sie wissen, ist das Motoröl im Gegensatz zum Kühlmittel, dessen Temperatur während der Fahrt immer stabil ist und zwischen 85 und 90 Grad liegt, Außen- und Innentemperaturen stärker ausgesetzt, deren Schwankungen sehr stark sind (unter einigen Betriebsbedingungen erwärmt sich das Öl im Motor auf bis zu 150 Grad).

Um kochendes Öl zu vermeiden, das den Motor der Maschine beschädigen kann, bestimmen Spezialisten in der Herstellung dieses technischen Fluids seine Viskosität - dh die Fähigkeit, bei kritischen Temperaturen im Betriebszustand zu bleiben. Erstmals wurde die Viskosität des Öls von den Spezialisten der American Association of Automotive Engineers (SAE) bestimmt. Es ist diese Abkürzung, die auf Ölverpackungen zu finden ist. Es folgen Zahlen, getrennt durch den lateinischen Buchstaben W (dies bedeutet die Eignung des Motoröls für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen) - zum Beispiel 10W-40.

In dieser Zahlenreihe bezeichnet 10W die Tieftemperaturviskosität - die Temperaturschwelle, bei der ein mit diesem Öl gefüllter Automotor "kalt" starten kann und die Ölpumpe die technische Flüssigkeit fördert, ohne dass eine Trockenreibung der Motorteile droht . In diesem Beispiel ist die Mindesttemperatur "-30" (wir ziehen 40 von der Zahl vor dem Buchstaben W ab), während wir 35 von der Zahl 10 subtrahieren, erhalten wir "-25" - dies ist die sogenannte kritische Temperatur bei dem der Anlasser den Motor durchdrehen und starten kann. Bei dieser Temperatur wird das Öl dickflüssig, aber seine Viskosität reicht noch aus, um die reibenden Teile des Motors zu schmieren. Je größer die Zahl vor dem Buchstaben W ist, desto niedriger ist die Minustemperatur, die das Öl durch die Pumpe fließen und den Anlasser "unterstützen" kann. Wenn vor dem Buchstaben W eine 0 steht, bedeutet dies, dass das Öl von der Pumpe mit einer Temperatur von "-40" gepumpt wird und der Anlasser den Motor bei der niedrigstmöglichen Temperatur von "-35" - of . dreht natürlich unter Berücksichtigung der Funktionsfähigkeit der Batterie und der Gebrauchstauglichkeit.

Die Zahl "40" nach dem Buchstaben W bezeichnet in unserem Beispiel die Hochtemperaturviskosität - ein Parameter, der die minimale und maximale Viskosität des Öls bei seinen Betriebstemperaturen (von 100 bis 150 Grad) bestimmt. Es wird angenommen, dass die Viskosität des Motoröls bei den angegebenen Betriebstemperaturen umso höher ist, je höher die Zahl nach dem Buchstaben W ist. Genaue Informationen darüber, welches Hochtemperatur-Viskositätsöl für einen bestimmten Motor benötigt wird, stehen ausschließlich dem Automobilhersteller zur Verfügung. Daher empfehlen wir Ihnen, die Anforderungen der Automobilhersteller an Motoröle zu beachten, die in der Regel in der Betriebsanleitung angegeben sind.

Der Viskositätsgrad des Öls wird nach der international anerkannten Nomenklatur SAE J300 bestimmt, bei der Öle je nach Viskositätsgrad in drei Typen unterteilt werden: Winter, Sommer und Ganzjahreszeit. Hinsichtlich der Viskosität umfassen Winteröle Flüssigkeiten mit den Parametern SAE 0W, SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W. Zu den Sommerölen in Bezug auf die Viskosität gehören Flüssigkeiten mit den Parametern SAE 20, SAE 30, SAE 40, SAE 50, SAE 60. Schließlich sind die derzeit gängigsten Öle in Bezug auf die Viskosität Mehrbereichsöle - SAE 0W-30, SAE 0W-40 , SAE 5W-30, SAE 5W-40, SAE 10W-30, SAE 10W-40, SAE 15W-40, SAE 20W-40. Sie sind die praktischsten von allen, da ihre Temperaturparameter für den Einsatz bei verschiedenen kritischen Temperaturen optimal aufeinander abgestimmt sind.

Um das Öl mit der optimalen Viskosität für Ihren Motor auszuwählen, müssen Sie zwei Regeln beachten.

1. Die Wahl der Viskosität des Öls für klimatische Bedingungen. Es ist kein Geheimnis, dass sich Öl mit gleicher Viskosität (zum Beispiel SAE 0W-40) anders verhält, wenn das Auto in einer Region eines Landes mit heißem oder im Gegenteil kaltem Klima betrieben wird. Bei der Auswahl eines Öls ist daher zu beachten, dass die Viskositätsklasse des Motoröls umso höher sein sollte, je höher die Lufttemperatur in der Region, in der das Fahrzeug betrieben wird, die anhand der Zahl vor dem Buchstabe W. So sehen die Temperaturbedingungen aus, bei denen die Verwendung von Öl mit unterschiedlicher Viskosität empfohlen wird:

SAE 0W-30 - von -30 ° bis + 20 ° C;

SAE 0W-40 - von -30 ° bis + 35 ° C;

SAE 5W-30 - von -25 ° bis + 20 ° C;

SAE 5W-40 - von -25 ° bis + 35 ° C;

SAE 10W-30 - von -20 ° bis + 30 ° C;

SAE 10W-40 - von -20 ° bis + 35 ° C;

SAE 15W-40 - von -15 ° bis + 45 ° C;

SAE 20W-40 - -10° bis +45 °C.

2.Die Wahl des Viskositätsgrades des Öls für den Zeitraum. Je älter das Auto, desto mehr Reibpaare verschleißen darin - Teile, die während des Betriebs des Aggregats miteinander in Kontakt kommen und deren Abstände größer werden. Damit diese Teile ihre Funktionen weiterhin erfüllen können, ist es daher erforderlich, dass der Ölfilm auf ihren Oberflächen viskoser ist. Das heißt, für Motoren, die die Hälfte ihrer Ressourcen erreicht haben, müssen Öle mit einer höheren Viskosität und für neue Öle mit einer niedrigeren Viskosität gekauft werden.

Motorölklassen

• Winter "W"
• Sommer
• alle Jahreszeiten

Untersteuern

Pumpfähigkeit

Kinematische Viskosität

Dynamische Viskosität HTHS

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SAE-Motorölspezifikation (Viskositätsindex)

SAE (Society of Automotive Engineers - Society of Automotive Engineers). Die Spezifikation SAE J300 ist der internationale Standard für die Klassifizierung von Motorenölen.

Die Ölviskosität ist die wichtigste Eigenschaft des Motoröls, die die Fähigkeit des Öls bestimmt, einen stabilen Motorbetrieb sowohl bei Frost (Kaltstart) als auch bei heißem Wetter (bei maximaler Last) zu gewährleisten.

Die Temperaturindikatoren von Motoröl enthalten im Wesentlichen zwei Hauptwerte: die kinematische Viskosität (die Leichtigkeit des Öls bei einer bestimmten Temperatur unter dem Einfluss der Schwerkraft) und die dynamische Viskosität (zeigt die Abhängigkeit der Änderung der Ölviskosität von der Bewegungsgeschwindigkeit an der geschmierten Teile zueinander). Je höher die Drehzahl, desto niedriger die Viskosität, je niedriger die Drehzahl, desto höher die Viskosität.

Motorölklassen

• Winter "W"- Winter-Winter (SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W). Diese Motorenöle zeichnen sich durch niedrige Viskosität aus, sorgen für einen sicheren Kaltstart bei Minusgraden, bieten aber im Sommer keine ausreichende Schmierung der Teile.
• Sommer(SAE 20, 30, 40, 50, 60). Öle dieser Klasse zeichnen sich durch ihre hohe Viskosität aus.
• alle Jahreszeiten(SAE 0W-20, 0W-30, 0W-40, 0W-50, 0W-60, 5W-20, 5W-30, 5W-40, 5W-50, 5W-60, 10W-20, 10W-30, 10W-40, 10W-50, 10W-60, 15W-30, 15W-40, 15W-50, 15W-60, 20W-30, 20W-40, 20W-50, 20W-60). Kombiniert gleichzeitig die Eigenschaften eines Sommer- und Winter-Motorenöls.

Viskositätseigenschaften bei niedrigen Temperaturen

Untersteuern ermittelt mit einem Kaltstartsimulator (Kaltstart vom Anlasser) CCS (Cold Cranking Simulator). Ein Indikator für die dynamische Viskosität des Öls und die Temperatur, bei der das Öl eine ausreichende Fließfähigkeit hat, um einen sicheren Motorstart zu gewährleisten.

Pumpfähigkeit bestimmt durch Bezugnahme auf den MRV-Wert (Mini-Rotary Viskosimeter) - 5Co unten. Die Fähigkeit, Öl durch eine Pumpe im Motor durch das Schmiersystem zu pumpen, wobei die Möglichkeit einer Trockenreibung von Teilen ausgeschlossen ist.

Viskositätseigenschaften bei spezifizierten hohen Temperaturen

Kinematische Viskosität bei einer Temperatur von 100 Grad Celsius. Zeigt die minimalen und maximalen Viskositätswerte des Motoröls bei warmem Motor an.

Dynamische Viskosität HTHS(High Temperature High Shear) bei 150 Grad Celsius und einer Schergeschwindigkeit von 106 s-1. Bestimmt die energiesparenden Eigenschaften von Motoröl. Ein Indikator für die Stabilität der Viskositätseigenschaften bei extremen Temperaturen.

Die Viskosität von Motoröl ist einer der Hauptparameter, anhand dessen bestimmt wird, ob es für ein bestimmtes Auto in einem bestimmten Temperaturbereich geeignet ist. Aber die Standpunkte verschiedener Leute zu diesem Thema sind keineswegs immer gleich. So ist es viel einfacher, es selbst herauszufinden und zu entscheiden, welche Flüssigkeit Sie einfüllen und warum.

Motoröl schmiert alle reibenden Teile des Mechanismus

Was heißt Viskosität?

Die Viskosität eines Motoröls ist seine Fähigkeit, seine Fließfähigkeit zwischen den inneren Teilen eines Automotors aufrechtzuerhalten. Kfz-Motorschmiermittel erfüllt eine sehr wichtige Funktion - es schmiert die inneren Teile des Motors, verhindert, dass sie "trocken" aneinander reiben, und sorgt auch für eine minimale Reibungskraft zwischen ihnen. Es ist unmöglich, ein Schmiermittel herzustellen, das seine Eigenschaften nicht ändert, wenn die Motortemperatur steigt oder fällt. Die Viskositätsindikatoren variieren während der Fahrt erheblich, da die Temperaturspreizung zwischen den inneren Teilen des Motors sehr hoch ist und 140-150 Grad Celsius erreichen kann.

Die Autohersteller wählen und bestimmen für jeden die optimale Fließfähigkeit des Öls, bei der die Effizienz maximal und der Motorverschleiß dagegen minimal ist. Deshalb ist es besser, das Schmiermittel zu wählen, das vom Autohersteller für ein bestimmtes Modell empfohlen wird, und nicht das, das von Freunden oder sogar Spezialisten aus dem Autoservice empfohlen wird.

Dynamische und kinematische Ölviskosität

Die kinematische Viskosität des Öls bestimmt die Eigenschaften der Motorflüssigkeit bei normalen und erhöhten Temperaturen. In der Regel beträgt die Normaltemperatur 40 Grad Celsius, die Höchsttemperatur 100 Grad. Die kinematische Viskosität wird in Centistokes gemessen. Außerdem kann dieser Wert in Kapillarviskosimetern gemessen werden - hier wird festgestellt, dass eine bestimmte Menge Schmierstoff für eine bestimmte Zeit durch die Bohrung am Boden des Tanks ausströmt.

Die dynamische (absolute) Viskosität hängt in keiner Weise von der Dichte des Stoffes selbst ab und bestimmt den Widerstand, der auftritt, wenn sich in geringer Entfernung befindliche Ölschichten mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen. Die dynamische Viskosität wird mit Geräten gemessen, die den Betrieb einer Motorflüssigkeit unter realen Bedingungen simulieren - Rotationsviskosimeter.

Wie wählt man die richtige Viskosität?

Um Schmierstoffe irgendwie zu klassifizieren, sowie die Suche nach einer Motorflüssigkeit mit den gewünschten Eigenschaften zu erleichtern, wurde der internationale SAE-Standard eingeführt.
SAE ist der Viskositätsindex des Öls und muss auf dem Kanisteretikett angegeben werden. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass die SAE-Viskosität des Öls in keiner Weise die Qualität des Schmiermittels oder seine Verträglichkeit mit Ihrem speziellen Motor bestimmt. Dafür sind andere Indizes verantwortlich, die auch auf dem Kanisteretikett angegeben sind.

SAE kann nummeriert oder alphanumerisch sein, abhängig von der Art des Klimas, für das der Schmierstoff geeignet ist. Insgesamt gibt es drei Arten von Saisonalität:

• Sommer (bezeichnet als SAE 20, SAE 30);
• Winter (SAE 20W, SAE 10W);
• ganzjährig (hier ist die Kennzeichnung bereits "hybrid" - SAE 10W-40, SAE 20W-50).

Alle Winter-Motorflüssigkeiten haben ein W im SAE-Index, das für Winter steht. Um herauszufinden, bei welcher Mindesttemperatur Ihr Auto mit einer bestimmten Motorflüssigkeit startet, müssen Sie 40 von der Zahl vor dem Buchstaben W abziehen. Das heißt, wenn Ihr Schmierfett einen SAE 10W-Index hat, starten Sie ruhig bei einer Temperatur von minus dreißig Grad Celsius.

Die Zahlen im SAE-Index, die die „Sommer“-Komponente der Schmierstoffviskosität angeben, also die Zahlen nach W, sind nur schwer in eine für Laien verständliche Sprache zu übersetzen. Wir können nur sagen, dass die Flüssigkeit bei hohen Temperaturen umso viskoser wird, je größer diese Zahlen sind. Um herauszufinden, ob Sommer- oder Mehrbereichsöl in Bezug auf die Viskosität für Ihren Motor geeignet ist, müssen Sie die Viskositätstabelle des Motoröls verwenden. Vergessen Sie jedoch nicht, dass die zuverlässigste Quelle für Informationen darüber, welche Ölviskosität besser ist, Ihre Kfz-Dokumentation oder im Extremfall die Beratung bei einem offiziellen Händlerzentrum des Herstellers ist.

Was ist schlimmer - unter- oder übertriebene Viskosität?

Was passiert, wenn die Ölviskosität bei niedrigen Temperaturen höher als normal ist? Die Reibungskraft wird zunehmen. Infolgedessen beginnt die Motortemperatur zu steigen und stoppt erst, wenn die Viskosität auf die erforderliche Rate abfällt (und daher die Reibungskraft abnimmt). Einerseits passiert nichts Schlimmes, aber der Motor läuft mit einer von den Herstellern nicht berechneten höheren Temperatur. Und dies kann sich negativ auf seine Ressource auswirken - Teile verschleißen schneller. Das heißt, die Wahrscheinlichkeit eines Motorschadens steigt. Außerdem muss die Motorflüssigkeit häufiger gewechselt werden, da sie durch die hohe Temperatur schneller verbraucht wird.

Es ist viel schlimmer und gefährlicher, wenn die Viskosität des Schmiermittels niedriger als erforderlich ist. Dadurch steigt der Schmierstoffverbrauch deutlich an und es besteht auch die Möglichkeit, dass der Motor bei hohen Drehzahlen einfach blockiert. Aus diesem Grund wird dringend empfohlen, Motorflüssigkeiten zu wählen, die eine Zulassung des Automobilherstellers haben.

Synthetik, Halbsynthetik, Mineralwasser – welches Öl ist besser?

Mineralöl ist eine aus Erdölprodukten hergestellte Motorflüssigkeit. Daher wird diese Art von Öl in Erdöl- und Paraffinöle unterteilt. Sie haben eine gewisse Fließfähigkeit sowie ein strenges Temperaturregime, sodass diese Parameter nur mit Hilfe von Additiven geändert werden können (wodurch die Flüssigkeit übrigens schnell unbrauchbar wird).

Synthetisches Öl ist ein vielseitigeres Analogon von Mineralöl, da Synthetik ein Syntheseprodukt bestimmter chemischer Elemente ist und durch Änderung seiner Parameter fast jede Viskosität erreicht werden kann, die auf dem Markt für Automobilflüssigkeiten gefragt ist.

Halbsynthetisches Öl - ein Hybrid aus synthetischem und Mineralwasser. Es hat viele Vorteile sowohl synthetischer als auch mineralischer Schmierstoffe, aber es ist manchmal sehr schwierig, das optimale für einen bestimmten Motor zu finden.

Ein signifikanter Unterschied zwischen den drei Ölsorten tritt nur im Winter auf, wenn Synthetik stark profitiert. Aufgrund seiner chemischen Struktur hat synthetisches Öl eine gute Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen und stabilisiert auch den Betrieb des Motors. Außerdem hat es fast keine Angst vor Oxidation und "verpufft" viel länger.

Ölklassifizierung nach anderen Parametern

Neben dem SAE-Index gibt es weitere Indizes, die Motorflüssigkeiten nach Qualitätsklassen einteilen. Der API-Standard sieht beispielsweise zwei Buchstaben des lateinischen Alphabets vor, der erste Buchstabe ist entweder S (für einen Benzinmotor) oder C (für einen Dieselmotor). Der zweite Buchstabe ist direkt die Qualitätsklasse selbst. Je weiter es im Alphabet steht, desto später wurde dieser Standard entwickelt und desto höher die Qualität der Motorflüssigkeit. Bei Ottomotoren ist die höchste Qualitätsklasse SM. Für Diesel - Cl-4 plus.

Im ACEA-Standard werden Qualitätsklassen unterschiedlich geschrieben: von A1 bis A5 für Ottomotoren und von B1 bis B5 für Dieselmotoren. A5 und B5 gemäß der ACEA-Klassifizierung haben übrigens eine sehr niedrige Viskosität, daher sind sie nur für bestimmte Motortypen geeignet, also seien Sie vorsichtig mit ihrem Betrieb.

Abschluss

Die beste Motorflüssigkeit ist eine, die den Anweisungen des Autoherstellers und den Anforderungen Ihres Fahrzeugs vollständig entspricht. Die Auswahl der Motorflüssigkeit muss kompetent und richtig angegangen werden. Achten Sie auf Hersteller, Verfallsdatum, Typ und Klassifizierung - das schont den Motor und verlängert seine Lebensdauer. Aber am besten ist es, nach den Ölen zu suchen, die in der Dokumentation für ein bestimmtes Automodell als empfohlen angegeben sind, und es spielt keine Rolle, wie alt das Auto ist, wie viele tausend Kilometer Sie gefahren sind und was die "maßgeblichen" Meinungen raten .