Viskositäten
Die Viskosität bildete 1911 die Grundlage des ersten Motorenöl-Klassifikations-Systems und wurde in dem SAE-Klassifikationssystem (Society of Automotive Engineers) festgelegt. Auch heute ist die Viskosität immer noch eine der wichtigsten Eigenschaften eines Öles. Die Entwicklung von Prüfverfahren, mit deren Hilfe das motorische Verhalten besser vorhergesagt werden kann, führte zur Viskositätsmessung (DIN 51511) bei unterschiedlichen Temperaturen und Geschwindigkeitsgefällen.
Unter Viskosität versteht man eine Flüssigkeitseigenschaft, die auf innerer Reibung basiert und Geschwindigkeitsdifferenzen benachbarter Flüssigkeitsteilchen entgegenwirkt. Man kann sie sich als Fließwiderstand vorstellen.
SAE Viskositätsklassen, SAE J300 - Motorenöle
In der einblendbaren Tabelle sieht man noch einmal den Unterschied zwischen Einbereichs- und Mehrbereichs-Motorenölen. Einbereichsmotorenöle erfüllen nur eine SAE-Klasse und werden heute üblicherweise nur bei 100°C abgeprüft. Mehrbereichsmotorenöle hingegen müssen mindestens zwei SAE-Klassen erfüllen, sowohl in der Kälte als auch im Hochtemperaturbereich bei 100°C.
Die Grenzpumpentemperatur ist ein weiteres Prüfkriterium des SAE- Klassifikationssystems. Das Motorenöl muß je nach Viskositätsklasse bestimmte Grenzpumpentemperaturen erreichen, bei denen das Öl der Ölpumpe noch von selbst zuläuft.
Werden diese Vorgaben nicht erfüllt, kann es zu Lufteinschlüssen und damit zur Mangelschmierung kommen. Kapitale Motorschäden wären die Folge.
Charakteristik eines Mehrbereichsmotorenöles
Finden Sie hier ein Diagramm über die unterschiedliche Leistungsfähigkeit von Schmierstoffen mit verschiedenen Viskositäten bei bestimmten Temperaturen:
SAE-Klassen für Kfz-Getriebeöle nach DIN 51512
-55°C. Hierbei darf die dynamische Viskosität von 150.000 mPas noch nicht erreicht sein. Gemessen wird die Kälteviskosität im Brookfield-Rotations-Viskosimeter. Die SAE-Klassen mit definiertem Kälteverhalten tragen, wie auch bei den Motorenölen, den Zusatz "W". Als Mindestviskosität bei höheren Temperaturen bestehen weiterhin die Grenzwerte bei 100°C.
Der Viskositäts-Index (VI)
Auf der Basis zweier Grundölschnitte aus der Mineralölverarbeitung haben Dean und Davis schon 1929 den Viskositäts-Index als handliche Maßzahl entwickelt. Die Änderung der Viskosität durch Temperaturänderung kann von Öl zu Öl unterschiedlich sein. Deshalb wird der VI auch heute noch gern zur Charakterisierung des VT-Verhaltens (Viskosität-Temperatur-Verhalten) von Schmierstoffen in einem bestimmten Temperaturbereich benutzt. Der dimensionslose VI wird aus der kinematischen Viskosität bei 40°C und 100°C berechnet. Ein hoher Viskositätsindex kennzeichnet eine relativ geringe Änderung der Viskosität mit zunehmender Temperatur und umgekehrt.
Üblicherweise wird das VT-Verhalten von Schmierstoffen in einem Ubbelohdediagramm dargestellt.
Aus diesem Diagramm ist der Vorteil von synthetischen Produkten ersichtlich: Obwohl es sich bei beiden Produkten um 40-ziger Öle handelt, zeigt das synthetische 5W-40 Produkt bei 150°C eine höhere Viskosität.
Synthetische Produkte dünnen mit zunehmender Temperatur nicht so stark aus wie mineralische Produkte.