1. Die Öl-Gruppen
Alle Öle, egal ob voll- oder teilsynthetisch, hydrocrack oder klassisches Mineralöl, haben den gleichen Ursprung – Erdöl. Erdöl enthält Ölmolekühle in den unterschiedlichsten Formen. Je nach Bohrstätte gibt es von Grund auf bessere und auch schlechtere Grundöle.
Klassische Mineralöle stellen die untere Stufe der Motorenöle da. Die weit aus interessantere Variante eines Öls ist das hydrocrack Öl, welches auch als HC-Öl abgekürzt wird. HC-Öle sind heute eher Standard. Fast jedes 15W40 aus dem Baumarkt ist ein HC-Öl.
HC-Öle werden in der Raffinerie aus den besseren Mineralölen hergestellt. Die Moleküle werden dort gebrochen (gecrackt) um diese in eine gewünschte Form zu bringen. Dies läuft in einem Verfahren ab, welches nicht so genau kontrolliert werden kann, d.h. die Molekühle werden nicht alle gleich gut gebrochen.
Den Toplevel stellen die synthetischen Öle da. Dort werden die Moleküle des Grundöls komplett zerlegt und neu zusammengesetzt. Dabei wird natürlich nur das verwendet, was zur Schmierung benötigt wird. Das Endergebnis der neuen Molekularstruktur gleicht dem Grundöl gar nicht mehr. Diese so verbesserten Öle entsprechen fast dem fertigen Endprodukt.
Dann gibt es noch teilsynthetische Öle. Teilsynthetiköle sind (wie der Name ja auch schon vermuten lässt) in der Regel HC-Öle mit Beimischungen von Synthetikölen.
Zusammengefasst sind rein mineralische Öle die schlechtesten und die syntetischen (auch vollsynthetisch genannt) die besten Schmierstoffe. HC und teilsynthetische Öle liegen halt da zwischen. Ob nun ein Teilsynthetisches oder ein HC-Öl qualitativ hochwertiger ist, lässt sich so gar nicht beantworten, weil es dabei stark auf die verwendeten Additive ankommt.
2. Die Öl-Preise
Der Preis eines Schmieröls hängt von 3 Faktoren ab:
1. Der Preis des Grundöls
2. Der Aufwand in der Nachbearbeitung (keine/HC/Synthese)
3. Die Qualität und Anzahl der Beimischungen (Additive)
Platt gesagt: 1. Wahl des Grundöls + Synthese + effektive Additive = teures VS-Öl
2. Wahl des Grundöls + einfache Additive = 1,20 € / Liter Baumarktplörre
Man beachte noch mal den Preis. Dafür bekommt man noch nicht mal einen Liter Benzin…
3. Die Viskosität
Ja jetzt wird es spannend. Auf jeder Öl-Flasche gibt es eine Viskositätsangabe. Die steht auch ganz dick drauf. 15W40, 10W40, 5W30 etc. Fast jeder kauft ein Öl, wo sich diese Angabe am besten anhört. Jeder hat halt mal gehört, dass ein 10W40 bei hoher Motorlast besser als ein 5W30 ist. Das Öl kann mehr Temperatur ab ist die Schlussfolgerung. Aber das ist nur die halbe Wahrheit. Es gibt ein 0W40, welches weit aus temperaturstabiler als ein 10W60 ist, aber dazu später mehr.
Was bedeuten nun die Zahlen? Die erste Zahl gibt die dynamische Viskosität des Öles an. Die dynamische Viskosität ist Fähigkeit des Öls bei niedriger Temperatur nur durch die Erdanziehung zu fließen. Genauer bis zu welcher Öltemperatur das Öl noch selbstständig zur Ölpumpe fließen kann. 5W bedeutet -30°C. Ein 5W40 wäre in Sibirien daher eher nicht das Richtige Öl
Die 2. Zahl steht für die kinetische Viskosität bei 100°C. Auch dieser Wert ist nicht wirklich ein Qualitätsindiz. Ein niedriger Wert wäre sogar vorteilhaft, denn eigentlich ist es doch sinnvoller, dass das Öl bei 100° recht dünn ist, damit mehr Öl durch die Pumpe fließen kann, und somit das Öl an den zu schmierenden Stellen schneller ausgetauscht wird.
Wesentlich Aussagekräftiger ist der HTHS-Wert. Dieser sagt wesentlich mehr über den Verschleißschutz bei hohen Temperaturen aus. Der HTHS-Wert gibt die Viskosität bei 150°C und unter einer Scherbelastung gemessen an. Das ist viel aussagekräftiger, wie dies den Belastungen am Kolben am Nächsten kommt.
Natürlich existiert zwischen der kinetischen Viskosität (wir erinnern uns: der 40-Wert) und dem HTHS-Wert ein Zusammenhang. Es ist z.B. nicht möglich ein Öl mit einer Viskosität von 10mm²/s und einem HTHS-Wert von 4 zu haben (bei 100°C).
Weil der HTHS-Wert wesentlich genauer bzw. Aussagekräftiger für den Verschleißschutz ist, ist z.B. ein 0W30 von Firma A nicht gleich ein 0W30 von Firma B. Firma A hat beispielsweise einen abgesenkten HTHS-Wert von 3,0mPa.s. und bei 100° auch nur eine Viskosität 9. Firma B hat einen guten HTHS-Wert von 3,5 und daher eine Viskosität (auch bei 100°) von knapp 12,4 mm²/s. Hätte dieses Öl nun einen HTHS-Wert von 12,5 – dann wäre es bereits ein (schlechtes) 0W40!
Wie schon erwähnt spielt der HTHS-Wert vor allem an den Kolben eine größere Rolle. Das liegt daran, dass eine Temperatur von 150° an anderen Schmierstellen nur selten erreicht wird. HTHS-Werte werden erst seit der Einführung der Mehrbereichsöle, die VI-Verbesserer enthalten, ermittelt, um sicherzustellen, dass diese Öle nicht nur temperaturstabil, sondern auch bei hohen Temperaturen noch scherfest bleiben. Am sinnvollsten wäre es, wenn ein Öl immer die gleiche Viskosität hätte, egal bei welcher Temperatur. Dies ist leider Wunschdenken, weil selbst die beste Synthese das ausdünnen des Öls bei hohen Temperaturen nicht verhindern kann. Die Physik lässt sich auch hier nicht umgehen. Ein gutes 0W40 komm diesem Ideal aber deutlich Näher als ein 15W40. Ziel der Synthesen ist das Ausdünnen bei zunehmender Temperatur zu verlangsamen. Angenehmer Nebeneffekt ist, dass desto weniger ein Öl bei höheren Temperaturen dünnflüssiger wird, desto dünner oder besser weniger zäh ist es bei niedrigen Temperaturen! Also umso größer der Viskositätsbereich ist, desto weniger dünnt das Öl bei hohen Temperaturen aus! Am wenigsten ist dies also bei den 0W40, 5W50 und den 10W60er Ölen.
4. Sinn des Öles: Verschleißschutz
Jedes Öl bietet einen gewissen Verschleißschutz. Das Eine halt mehr, das Andere dementsprechend weniger. Der HTHS-Wert alleine sagt schon eine Menge darüber aus, aber es kann durchaus sein, das ein Öl mit einem HTHS-Wert von 5,2mPa.s. schlechter als ein Öl mit einem HTHS-Wert von 5,0 ist. Um trotzdem besser zu sein, werden Additive beigemischt. Zur Erinnerung, da wir hier von HTHS-Werten sprechen, sprechen wir von Verschleißschutz bei 150°C. Jetzt werden sich so einige zurücklegen und sagen: Ha! Ich habe einen 16-Reiher drin. Ich komme nie über 120°C. Dazu sei gesagt: Schon mal darüber nachgedacht an welcher Stelle die Öltemperatur gemessen wird? An den relevanten Stellen wie Kolben und Auslassventile leider nicht. Dort entwickeln sich Temperaturen sogar weit über den 150°C. Und das in Sekundenbruchteilen, weil dort nur ein dünner Ölfilm vorzufinden ist.
Wichtig bei einem guten Öl ist nicht nur der HTHS-Wert, wenn das Öl neu ist, sonder vor allem die Viskositätsstabilität und die Scherstabilität spielt eine sehr wichtige Rolle. Eine Öl, was bei Befüllung des Motor einen HTHS-Wert von 5,0 hat und nach 10000 km nur noch einen Wert von 3,5 nützt ja auch wiederum nichts. Daraus schlussfolgern wir, das die technischen Daten eines Öles (inkl. Dem HTHS-Wert) nicht aussagekräftig genug ist. Um das Verhalten und die Alterung des Öles zu bestimmen und somit die Qualität, bedarf es sehr aufwändigen Tests. Diese werden natürlich durchgeführt und in so genannten ACEA-Profilen gesammelt und ausgewertet.
5. ACEA und VI (Viskositätsindex)
Ich werde hier nicht genau darauf eingehen, weil das sicherlich den Rahmen sprengen würde. Ich gebe hier nur ein paar Anhaltspunkte.
Ein ACEA A3/B3 ist ein Hochleistungsöl für verlängerte Wechselintervalle und hat die Mindestanforderung von HTHS 3,5mPa.s. Dabei spielt der Viskositätsbereich, der auf der Flasche zu finden ist keine Rolle. Ein A3/B3 Öl kann also ein 0W30, aber auch ein 5W50 sein. Ein Öl der Klasse A1/B1 und A5/B5-Profil ist die Mindestanforderung lediglich 2,9mPa.s. Jeder Motorenhersteller hat aber eigene Normen. Bei unseren VW-Normen 503.00/506.00 u. 506.01 gilt auch ein HTHS von 2,9. Die Normen 502.00 und 505.00 haben einen besseren Verschleißschutz bei hohen Temperaturen, weil diese beiden Normen auf dem A3/B3-Profil basieren und daher einen HTHS von mindestens 3,5 haben müssen.
Fahrzeughersteller schreiben daher keinen Viskositäts-Wert vor, sondern geben die Normen und somit eine Mindestqualität des Öles vor. Begleitet wird dies aber natürlich schon von einer Viskositätsempfehlung, die aber in jedem Handbuch Außentemperaturabhängig ist.
Ein 5W40 kann bei den meisten Motoren von -30 bis +40°C eingesetzt werden. Vorausgesetzt es verfügt über die Freigabe des Herstellers.
Nur den Viskositätsbereich betrachtet, ist ein 5W40 für fast alle Motoren der beste Kompromiss in unseren Breitengraden. Im Winter dünnflüssig genug und bei hohen Temperaturen noch Scherfest genug. Dies trifft auf jeden Fall auf alle vollsynthetischen 5W40er zu.
Leider kann man den Viskositätsbereich nicht beliebig dehnen. Ein 0W100 wäre sicherlich keine schlechte Wahl, aber (noch?) nicht möglich. Der derzeit größtmögliche VI-Wert ist 190, welches nur bei den besten 0W40er zu finden ist. Selbst ein 10W60 kommt da nicht ran.
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