BIZOL ÖL ERKLÄRUNG: VISKOSITÄT

Was ist Viskosität?

Vereinfacht ausgedrückt gibt die Viskosität an, wie dick eine Flüssigkeit ist und wie leicht sie fließt. Die technische Definition der Viskosität ist das Maß für den inneren Strömungswiderstand eines Fluids.

Wie wirkt sich die Viskosität auf die Motorölauswahl aus?

Die Zeit, die ein Öl benötigt, um einen Motor zu umrunden, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, hängt von der Viskosität des Öls ab. Je schneller das Öl um den Motor fließt, desto besser, d.h. desto schneller kann es Schutz bieten und Verschleiß verhindern. Um einen guten Ölfluss um den Motor und gute Fließeigenschaften bei niedrigen Temperaturen zu erreichen, muss das Öl niedrigviskos sein.

Hohe Viskosität = viskos = langsam fließend = stabilerer Film

Niedrige Viskosität = Flüssigkeit = schnell fließender = weniger stabiler Film

  1975 wurde ein gemeinsames System zur Sortierung von Motorenölen nach ihrer Viskosität vereinbart. Eine Gruppe renommierter Normungsinstitute, bestehend aus der International Standards Organization (ISO), der American Society for Testing and Materials (ASTM), der Society for Tribologists and Lubrication Engineers (STLE), dem British Standards Institute (BSI) und dem Deutschen Institut für Normung (DIN), hat eine gemeinsame Viskositätsklassifizierung erstellt. Das resultierende System ist als Viskositätsklasse der Internationalen Organisation für Normung bekannt, ISO VG.

 Im Rahmen des ISO-VG-Systems werden Öle im Allgemeinen in zwei Hauptgruppen unterteilt: Mehrbereichsöle und Einbereichsöle. Mehrbereichsöle müssen zwei Viskositätsspezifikationen erfüllen, ihre Viskositätsklasse besteht aus zwei Zahlen wie z.B. 5W-30. Der 5W-Anteil bezieht sich auf die Tieftemperaturviskosität oder wie sich das Öl im Winter verhält, 30 bezieht sich auf die Hochtemperaturviskosität (Sommer). Bei modernen Kfz-Motorenölen handelt es sich fast ausschließlich um Mehrbereichsöle.

Viscosity Index

Der Viskositätsindex ist eine entscheidende Metrik, die zur Beurteilung der Viskositätsstabilität eines Öls verwendet werden kann.

Viele Schmierstoffanwendungen, z. B. Motoröl, erfordern, dass der Schmierstoff über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen nahezu gleichmäßig funktioniert. Kfz-Schmierstoffe müssen bei kalten Umgebungstemperaturen arbeiten, d. h. bis zu -40 °C und bis zu 200 °C. Qualitätsöle mit einem hohen Viskositätsindex (VI) bleiben über den gesamten Temperaturbereich stabil bei minimalen Viskositätsschwankungen. Motorenhersteller spezifizieren Öle, die sich konsistent verhalten, um eine gleichbleibende Schmierleistung zu gewährleisten und unter normalen Betriebsbedingungen nur minimalen Verschleiß zuzulassen.

Der Viskositätsindex beschreibt die Änderung der Viskosität mit der Temperatur und wird aus der kinematischen Viskosität bei 40°C und 100°C berechnet. In der Regel gilt: Je höher der Viskositätsindex, desto geringer ist die Viskositätsänderung mit steigender Temperatur, d.h. die Ölviskosität verhält sich länger stabiler. Traditionell waren synthetische Öle in Bezug auf die Viskositätsstabilität auf sich allein gestellt, aber heutzutage kann ein hochwertiges hydrogecracktes Öl problemlos mit synthetischen Ölen konkurrieren. Die meisten modernen hydrokratischen Öle haben einen sehr hohen Viskositätsindex, was bedeutet, dass ein vollsynthetisches Öl diesen Vorteil gegenüber HC-Ölen nicht mehr hat. Ziel ist es, die Viskosität so stabil wie möglich zu halten und die Linie (siehe Abb.1) so flach wie möglich zu halten.

^{Figure 1 – Viscosity index comparison}

Cold Cranking (viscosity) Simulator (CCS)

  Ein Kaltstartsimulator (Viskositätssimulator) oder CCS ist ein Gerät, das verwendet wird, um das Tieftemperaturverhalten von Schmierstoffen beim Starten eines kalten Motors, d. h. während der Kaltstartphase, zu bestimmen. Das Verfahren simuliert die Viskosität von Öl in Kurbelwellenlagern beim Starten des Motors bei niedrigen Temperaturen. Der Kaltstartsimulator ist eine Anforderung, mit der die Viskositätsklasse des Öls definiert wird. Die CCS-Viskosität ist einer der Faktoren, die verwendet werden, um den "W"- oder "Winter"-Teil eines Mehrbereichsöls zu definieren.

HTHS Viscosity

HTHS-Viskosität ist ein Maß für den Strömungswiderstand des Schmierstoffs unter dynamischen Bedingungen.

Die dynamische Viskosität von HTHS ist der Industriestandard, der das Verhalten von Motoröl am besten nachbildet. Die dynamische Viskosität von HTHS wurde entwickelt, um sicherzustellen, dass Motorschmierstoffe eine ausreichende Filmfestigkeit beibehalten, um übermäßigen Verschleiß unter Motorbetriebsbedingungen zu verhindern, und gleichzeitig eine Viskosität beibehalten, die niedrig genug ist, um die Kraftstoffeffizienz und die Emissionen zu verbessern. Die HTHS-Viskosität wird bei 150 °C gemessen, um realistische Ölscherbedingungen in einem Motor mit einem Kegellager-Simulatorviskosimeter zu simulieren.

Measuring Kinematic Viscosity

Die kinematische Viskosität beschreibt den Strömungswiderstand einer Flüssigkeit unter dem Einfluss der Schwerkraft.

Die kinematische Viskosität wird gemessen, indem gemessen wird, wie lange es dauert, bis Öl durch die Öffnung einer Kapillare fließt, wenn es nur der Schwerkraft ausgesetzt ist; siehe Abbildung 2. Die Blende des U-Rohr-Viskosimeters erzeugt einen festen Strömungswiderstand. Es stehen Kapillaren unterschiedlicher Größe zur Verfügung, um Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität zu unterstützen.

Die Zeit, die eine Flüssigkeit benötigt, um durch das Kapillarrohr zu fließen, kann mit Hilfe einer einfachen Kalibrierkonstante, die für jedes Röhrchen bereitgestellt wird, in eine kinematische Viskosität umgerechnet werden.

^{Abbildung 2 – Abbildung zeigt ein U-Rohr-Viskosimeter}

Measuring Dynamic Viscosity TEST

  Die dynamische Viskosität wird als Strömungswiderstand gemessen, wenn eine externe und kontrollierte Krafteinwirkung verwendet wird, um Öl durch ein Kapillarrohr zu pressen. Alternativ kann ein Körper durch Aufbringen einer externen gesteuerten Kraft durch das Fluid gedrückt werden, wie z. B. eine Spindel, die von einem Motor angetrieben wird. Das Rotationsviskosimeter misst das Drehmoment, das erforderlich ist, um ein Objekt in einer Flüssigkeit zu drehen, in Abhängigkeit von der Viskosität dieser Flüssigkeit, wie in Abbildung 3.

^{Abbildung 3 – Abbildung zeigt ein Rotationsviskosimeter}

Und wenn Sie all diese Informationen nicht überzeugen, sehen Sie sich dieses Video Fifth Gear Oil Test an.

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