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Motoröl
Das Motoröl erfüllt in Verbrennungsmotoren zahlreiche Aufgaben. Eine der wichtigsten ist das Schmieren mechanischer Bauteile. Damit wird die Reibung zwischen beweglichen Teilen reduziert und der Verschleiß möglichst niedrig gehalten. Außerdem muss das Motoröl kühlen, reinigen, vor Korrosion schützen und die Brennräume abdichten. Nicht zuletzt wird es bei hydraulischen Motorsystemen (Kettenspanner, Nockenwellenverstellung usw.) als Kraftübertragungsmedium genutzt.
Moderne Motorenöle basieren je nach ihrer Art und Leistungsfähigkeit auf unterschiedlichen Basisölen oder Basisölmischungen. Zusätzlich werden Additive eingesetzt, die unterschiedliche Aufgaben wahrnehmen. Nur eine ausgewogene Formulierung (Basisöl und Additivkomponenten) ergibt ein leistungsstarkes Motorenöl.
Ein typisches Motorenöl besteht zu:
– 78 Prozent aus Basisöl,
– 10 Prozent Viskositätsindex-Verbesserern (Fließverbesserer),
– 3 Prozent Detergenten (waschaktive Substanzen, die den Motor reinigen),
– 5 Prozent Dispersanten (halten Schmutzteile in der Schwebe),
– 1 Prozent Verschleißschutz und
– 3 Prozent sonstigen Bestandteilen.
Viskosität
Die Viskosität ist eine der wichtigsten Eigenschaften des Motoröls. Sie ist auf jedem Ölgebinde vermerkt. Unter Viskosität versteht man die Fließfähigkeit einer Flüssigkeit. Sie wird von der inneren Reibung bestimmt, die Geschwindigkeitsdifferenzen benachbarter Flüssigkeitsteilchen entgegenwirkt. Die Viskosität bildete bereits 1911 die Grundlage des ersten Motorenöl-Klassifikations-Systems und wurde in dem SAE-Klassifikationssystem (Society of Automotive Engineers) festgelegt. Heute werden überwiegend Mehrbereichsöle eingesetzt. Hier ein Beispiel für die Viskositätsbezeichnung eines Mehrbereichsöls: SAE 5W30.
Bei der Viskositätsbetrachtung unterscheidet man zwei Messgrößen:
- Dynamische Viskosität. Sie bezieht sich auf die Fließfähigkeit des Motoröls bei niedrigen Temperaturen. Hier erfolgt die Einteilung in die Winter-Viskositätsklassen 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Je kleiner die Zahl vor dem W ist, umso „dünnflüssiger“ ist das Öl bei Kälte. Die dynamische Viskosität hat unter anderem Einfluss auf die Anlasserdrehzahl bei kaltem Motor. Je niedriger die Kälteviskositätskennzahl, umso leichter lässt sich der kalte Motor beim Start durchdrehen.
- Kinematische Viskosität. Sie beschreibt das Verhältnis zwischen der dynamischen Viskosität und der Dichte des Motoröls bei einer bestimmten Temperatur. Die Einteilung der SAE-Sommer-Viskositätsklassen erfolgt bei einer Prüftemperatur von 100 °C. Typische Viskositätsklassen sind 20, 30, 40, 50 und 60. Je größer die Zahl nach dem W ist, umso "dickflüssiger" ist das Öl bei 100 °C.
HTHS
Neben den genannten Viskositätsklassen (Winter und Sommer) gibt es noch die sogenannte HTHS-Viskosität. HTHS steht für „High Temperature High Shear“ und beschreibt die dynamische Viskosität gemessen bei 150°C und unter Einfluss hoher Scherkräfte. Sie wird in Millipascalsekunden (mPas) angegeben. Durch die Festlegung von Grenzwerten der HTHS soll erreicht werden, dass Motorenöle auch im Lagerbereich (hier herrschen hohe Scherkräfte und hohe Öltemperaturen) die nötige Schmiersicherheit aufweisen.
Der Grenzwert bei Motorenölen mit der Spezifikation ACEA A2/A3 und ACEA B2/B3 liegt bei einer HTHS von 3,5 mPas. Motorenölqualitäten der Kategorie ACEA A1/B1 haben eine abgesenkte HTHS von bis zu 2,9 mPas. Durch die Absenkung der HTHS soll eine Kraftstoffeinsparung erzielt werden.
Mischbarkeit von Motorenölen
Generell gilt, dass Motorenöle untereinander mischbar sind, unabhängig davon, ob es sich um synthetische oder mineralölbasische Produkte handelt. Dies wird auch von den Automobilfirmen gefordert.
Vermischungen von Motorenölen verschiedener Marken oder Zusammensetzungen sollten allerdings nur dann vorgenommen werden, wenn der Nachfüllbedarf nicht anders gedeckt werden kann. So ist es nicht empfehlenswert, synthetische beziehungsweise teilsynthetische Motorenöle mit mineralölbasischen Motorenölen zu mischen, da hierdurch der höhere Qualitätsstandard der synthetischen Öle herabgesetzt wird. Die sich einstellende Qualität ist nur so gut, wie das schwächste Glied in der Kette.
Die Verlängerung der Wechselintervalle der Schmierstoffe stellt steigende Anforderungen an die Öle. So müssen moderne Motoröle eine gleichbleibende Funktionalität über die Einsatzdauer, hohe thermische und oxidative Stabilität für lange Einsatzmöglichkeit aufweisen und optimierte Reibungsverhältnisse zur Reduzierung von Energieverlusten sicherstellen.
Das Motoröl ist für eine sichere Schmierung aller Motorenbauteile verantwortlich. Es gewährleistet einen zuverlässigen Motorlauf und trägt somit zur Sicherheit im Straßenverkehr bei.
Moderne Motoröle verbessern den Gesamtwirkungsgrad des Motors und tragen dadurch zur Emissionsreduzierung bei. Ferner unterstützen moderne, aschefrei verbrennende Motoröle die Funktionssicherheit von Abgasnachbehandlungssystemen, wie zum Beispiel des Dieselpartikelfilters. Heutige Motoröle sind frei von Chlor und Schwermetallen und lassen sich problemlos wiederverwerten. Dadurch können die Ressourcen geschont werden.
Um die Betriebssicherheit des Motors sicherzustellen und Schäden durch Ölmangel zu vermeiden, muss der Ölstand regelmäßig kontrolliert werden. Die fehlende Ölmenge muss umgehend wieder nachgefüllt werden.
Öl ist ein Verschleißteil und muss in den vom Fahrzeughersteller vorgeschriebenen Intervallen erneuert werden. Wenn die Ölwechselintervalle nicht eingehalten werden, besteht die Gefahr, dass mechanische Bauteile des Motors schneller verschleißen, was teure Reparaturen oder gar einen Motortotalschaden nach sich ziehen kann.
Sowohl beim Ölwechsel als auch beim Ölnachfüllen ist immer die vom Fahrzeughersteller vorgeschriebene Ölqualität zu verwenden. Damit ist sichergestellt, dass der Motor über die gesamte Lebensdauer zuverlässig und effizient läuft und wenige Schadstoffe ausstößt.
