HTHS berechnen - möglich oder nicht?

    Quote from 1200ccm

    So eine Falschaussagen nach über 40 Jahren in der Schmierstoffindustrie.

    Grundsätzlich hast du recht: Die HTHS-Viskosität kann nicht exakt berechnet, sondern muss gemäß ASTM D4683 oder CEC L-036-90 im Labor gemessen werden. Das ist der Standard und auch technisch korrekt so.

    Was allerdings sehr wohl möglich ist und was in der Fachliteratur, bei Additivherstellern sowie in Entwicklungsabteilungen auch regelmäßig gemacht wird, ist eine empirische Abschätzung der HTHS auf Basis der kinematischen Viskosität bei 100 °C (KV100), oft ergänzt durch Dichte oder Viskositätsindex.

    Diese Näherungswerte reichen aus, um Öle klassentechnisch einzuordnen (z. B. ob sie über 2,9 oder über 3,5 mPa·s liegen) und Formulierungsrichtungen zu erkennen (z. B. Low-HTHS- oder High-HTHS-Ansatz).

    Fazit: Man kann HTHS-Werte nicht exakt berechnen, aber mit entsprechender Erfahrung und validierter Formel ziemlich gut abschätzen und das ist im professionellen Umfeld gängige Praxis.

    Edited once, last by oilbuyer: Ein Beitrag von HelmutP mit diesem Beitrag zusammengefügt. (July 18, 2025 at 7:38 PM).

    Kein Widerspruch: Die einzige zulässige und gültige Methode zur Bestimmung der HTHS-Viskosität ist die Laborprüfung nach ASTM D4683 oder CEC L-036-90. Das ist unstrittig. Wie schon geschrieben ist eine exakte Berechnung nicht möglich

    Was du aber als „völliger Nonsens“ bezeichnest, ist in der Formulierungspraxis von Additivherstellern und Entwicklern durchaus gängige Realität: die empirische Abschätzung von HTHS-Werten anhand von KV100, Dichte, VI oder auch Molekülstruktur des Basisöls.

    Diese Abschätzungen helfen bei der Vorselektion von Ölrezepturen und ermöglichen eine Plausibilitätskontrolle bei neuen Formulierungen.

    Dass „professionelle Leute keine Abschätzungen abgeben“ ist pauschal so nicht korrekt. Jeder, der in der Entwicklung arbeitet, weiß: Wenn du eine neue Formulierung auf dem Tisch hast, machst du sehr wohl eine erste Einschätzung, bevor du den teuren HTHS-Test fährst. Das spart Zeit und Geld und ist üblich, solange man die Grenzen kennt.

    Ölfirmen welche die fertigen Rezepturen nur noch zusammen mischen (davon haben wir mehr als Additivhersteller) arbeiten vielleicht nicht damit weil sie letztendlich keinen Bedarf mehr haben. ......soll ich die Formel suchen gehen?

    Quote from HelmutP

    Was allerdings sehr wohl möglich ist und was in der Fachliteratur, bei Additivherstellern sowie in Entwicklungsabteilungen auch regelmäßig gemacht wird, ist eine empirische Abschätzung der HTHS auf Basis der kinematischen Viskosität bei 100 °C (KV100), oft ergänzt durch Dichte oder Viskositätsindex.

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    Fazit: Man kann HTHS-Werte nicht exakt berechnen, aber mit entsprechender Erfahrung und validierter Formel ziemlich gut abschätzen und das ist im professionellen Umfeld gängige Praxis.

    Es kann durchaus die HTHS vorab abgeschätzt werden, aber das geschieht auf Basis von DoE (Design of Experiment) Überlegungen und basiert auf dem Wissen über die eingesetzten Basisöle und die VMs, bzw. das Wissen über deren Shear Stability Index. Da hat die KV 40, KV100 oder der VI keinerlei Einfluss.

    Die einzige Ausnahme ist ein Einbereichsöl das sich Newtontisch verhält, aber da braucht es auch keine HTHS Viskosität.

    Interessanter Punkt.....aber so ganz kann ich die Aussage nicht stehen lassen.

    Richtig ist: In der Formulierungsentwicklung, insbesondere bei einem DoE-Ansatz, stützt man sich auf das Wissen über Basisöle, Viskositätsverbesserer (VMs) und deren Shear Stability Index (SSI). Diese Parameter sind entscheidend für die Langzeitstabilität der HTHS-Viskosität.

    Aber die Behauptung, dass KV40, KV100 oder der VI „keinerlei Einfluss“ auf die HTHS haben, ist fachlich so nicht haltbar. Natürlich bestehen keine direkten mathematischen Kausalitäten, aber es gibt sehr wohl empirische Zusammenhänge besonders bei formulierten Mehrbereichsölen.

    In der Praxis, wird die HTHS regelmäßig auf Basis von KV100 (und gelegentlich Dichte oder VI) abgeschätzt. Solche Näherungen ermöglichen es z. B., zwischen einem Low-HTHS-5W30 (≈2,9 mPa·s) und einem Performance-5W30 (≈3,5 mPa·s) zu unterscheiden. Das mit erstaunlich guter Trefferquote.

    Die Aussage zum newtonschen Verhalten von Einbereichsölen ist physikalisch korrekt, greift in diesem Zusammenhang jedoch zu kurz.
    Auch Mehrbereichsöle mit nahezu newtonscher Fließeigenschaft benötigen eine HTHS-Messung. Gerade dieser Aspekt wird in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen.

    Fazit: DoE, SSI und VM-Kenntnis sind die Königsklasse der Formulierung Keine Frage.
    Aber die KV100-basierte HTHS-Abschätzung ist ein bewährtes Werkzeug in der Praxis. Wer das ignoriert, schließt sich unnötig vom technischen Gesamtbild aus.

    Lasst uns dem sinnlosen Zeitvertreib ein Ende machen und abwarten was die Messung nach ASTM liefert. Ich gehe mit ≈3,4x mPa·s in kalkulierte Vorleistung 😀

    Quote from HelmutP

    Aber die Behauptung, dass KV40, KV100 oder der VI „keinerlei Einfluss“ auf die HTHS haben, ist fachlich so nicht haltbar

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    Natürlicn der Praxis, wird die HTHS regelmäßig auf Basis von KV100 (und gelegentlich Dichte oder VI) abgeschätzt.

    (......)


    Aber die KV100-basierte HTHS-Abschätzung ist ein bewährtes Werkzeug in der Praxis. Wer das ignoriert, schließt sich unnötig vom technischen Gesamtbild aus.

    Da sind doch einige Punkte auf die ich noch antworten möchte vielleicht können die Admins die Beiträge ja in den passenden Threads "HTHS berechnen aus der KV100".

    Die kinematische Viskosität beschreibt die Zähflüssigkeit eines Fluids unter Einwirkung der Gravitationskraft durch Messen der Zeit, die ein Fluid braucht, um eine Messstrecke in einer senkrechtstehenden Kapillare zu durchströmen. Zum Einsatz kommen Kapillarviskosometer, z. B. nach Unbelohde oder Houillon, etc. Bezeichnenderweise muss für solche Geräte die für die geographische Lage gültige Erdbeschleunigung g angegeben werden. Eingeführt wurde die kinematische Viskosität vor ca.100 Jahren um eine verlässliche Klassifizierung von Ölen vorzunehmen. Motorisch hat sie eigentlich keine Relevanz, da gravitationsgetriebenes ÖlFließen im Motor nicht so oft vorkommt.

    Mit neuer Messtechnik in Form von Rotationviskosimeter lässt sich die Viskosität realitätsnah unter Einfluss von Scherspannung ermitteln, dies wird dann dynamische Viskosität genannt. Für niedrige bis moderate Schergeschwindigkeiten ist KV und dyn. Viskosität über die Dichte verknüpft.

    Für Scherraten über ca. 10^5 1/s gilt diese Beziehung für moderne Mehrbereichsöle aber nicht mehr. Hier ist die dynamische Viskosität niedriger als über ( kin. Viskosität x Dichte ) zu erwarten wäre. Dies ist auf die Scherstabilität/Scherbeständigkeit der VMs zurück zuführen und hat rein gar nichts mit der kin. Viskosität zu tun.!

    Die HTHS ist ein Spezialfall der dyn Viskosität bei festgelegter Temperatur (klassisch 150 °C, inzwischen auch gerne 100°C) und einer motorrelevanten Scherraten von 1 x 10^6 1/s

    Auch hier sehe ich keinen Ansatz, wo die KV100 auch nur ansatzweise eine Möglichkeit der HTHS Vorhersage liefern soll.

    Quote from HelmutP

    ....Jeder, der in der Entwicklung arbeitet, weiß: Wenn du eine neue Formulierung auf dem Tisch hast, machst du sehr wohl eine erste Einschätzung, bevor du den teuren HTHS-Test fährst. Das spart Zeit und Geld und ist üblich, solange man die Grenzen kenn

    ......soll ich die Formel suchen gehen?

    Ja bitte - die Formel würde sicherlich viele Leute interessieren

    Edited once, last by oilbuyer: Ein Beitrag von 1200ccm mit diesem Beitrag zusammengefügt. (July 21, 2025 at 9:02 PM).

    Die geforderten Daten werden aktuell von Bardahl erstellt und aufgrund Urlaubszeit dauert das etwas länger bis ich diese zur Verfügung gestellt bekomme 😏

    1200ccm .....bleib bitte cool wir sind doch erwachsene Leut ....schließ Dich auf keinen Fall aus dem technischen Gesamtbild aus. Auch Deine Erfahrungen und Beiträge sind für das Forum sehr wichtig 👍🏼

    PS: Mein Test läuft mit der Rückendeckung von Bardahl. Das finde ich mal eine Ansage! Habe ich nicht erwartet. Freut mich natürlich riesig.

    😂😂 wenn die Nachfrage nach der von Dir angekündigten Formel zur Berechnung der HTHS aus der KV100 als "uncool" bezeichnet wird, spricht das ja schon Bände.

    HelmutP ich fange ja ungern permanent mit dem gleichen Thema an, aber hast Du Neuigkeiten zur Berechnung der HTHS aus der KV100. Du hast ja sehr prominent erklärt, dass Du eine Formel hast und sie nur suchen musst.

    Edited once, last by Andy: Ein Beitrag von 1200ccm mit diesem Beitrag zusammengefügt. (August 9, 2025 at 6:12 AM).

    Ich denke ja. Es gibt etliche Ole die nur eine geringe Differenz zwischen der dynamischen Viskosität bei 150 °C und der HTHS zeigen und demzufolge auf stabile VI-Polymere aufweisen.

    Um auf den Titel des Threads Bezug zu nehmen - HTHS ausrechnen - niemals, auch wenn manche das behaupten und Formeln dazu seit Wochen präsentieren wollen.

    Weil die HTHS Viskosität hauptsächlich durch die Struktur/Chemie der VM-Moleküle bestimmt wird und nicht durch die Rheologie der Grundöle. Und ohne Kenntnisse des Shear Stability Index der VMs ist eine Mischungsmodellierung nicht möglich.

    Ich habe es Mal versucht mit Ketten zu erklären. Bei einer Kette reißen die Glieder bei 50 N, bei der anderen Kette bei 100 N. Wenn Du ein "1:1" Mischung der Ketteglieder machst und sie zusammenlängst, lassen sich zwar die Anzahl der einzelnen Kettenglieder über eine einfache Mischungsgleichung bestimmen, aber die Reißfestigkeit der Kette wird nicht beim 75 N liegen.

    Dieses zugegebenermaßen digitale Modell ist zwar nicht direkt auf HTHS übertragbar, beschreibt aber durchaus, warum sich die HTHS der Mischung nicht aus den HTHS-Werten der Reinöle errechnen lässt.