HTHS berechnen - möglich oder nicht?

Ich habe das Thema mit einem Bekannten besprochen (OEM Fachabteilung). Er hat hierzu einen schönen Vergleich gebracht: wenn ein großes schweres Sofa getragen werden soll, und Dany DeVito und Arnold Schwarzenegger vorbeischauen, dann wird es schon sehr knapp, auch wenn der Mittelwert der beiden Herren durchaus gute Chancen hätte die Aufgabe zu meistern 😉

Die Vergleiche fand ich alle gut. Sind auch verständlich..... somit brauchen wir aber auch nie wieder über eine Viskositätserhöhung durch Beimischung eines "dickeren" Öls sprechen. Wozu auch? Bringt doch dann keinen Vorteil... außer vll. akkustisch.

Dann funktioniert das mit dem OCSM auch nicht? Dann ist das natürlich Mist.

1. KV100 der Mischung zuerst sauber über Refutas/VBN mischen (nicht linear).

2. HTHS ist nicht linear mischbar, weil VM-Chemie dominiert. Nutzt eine empirische Korrelation HTHS ≈ a·(KV100)^b mit Zusatzterm für VM/VI oder—noch besser—2-Punkt-Kalibrierung mit demselben VM (z. B. 8 % und 10 % VM gemessen → Interpolation).

3. Ohne VM-Daten (SSI/Molekülklasse) bleibt es eine Schätzung mit Bandbreite; exakte Werte liefert nur die ASTM-Messung bei 150 °C (D4683/D4741).

Durchgerechnetes Beispiel (mit realistischen, aber fiktiven Zahlen)

Gegeben (angenommen):

Basisöl A: KV100 = 4,2 cSt

Basisöl B: KV100 = 6,5 cSt

Mischung: 70 % A / 30 % B

Zielöl hat durch VM KV100 ≈ 10,5 cSt (SAE 30)

Vorhandene Kalibrierpunkte mit demselben VM (OCP):

Rezeptur R1 (VM 8 %, KV100 ≈ 10,3 cSt): HTHS = 3,2 mPa·s

Rezeptur R2 (VM 10 %, KV100 ≈ 10,7 cSt): HTHS = 3,6 mPa·s

Na ja, eine höhere HTHS heisst nicht automatisch, dass die VMs beständiger gegen Scherbelastung sind. Dazu muss man eigentlich das Verhältnis von HTHS zu dyn Visko bei 150 °C betrachten. Und dann kann sich durchaus herausstellen, dass eine höhere HTHS nicht unbedingt ein stabileres VM- Molekül bedeutet.

Bei einer Mischung wird sich auch sicherlich eine HTHS einstellen die irgendwo zwischen den beiden Mischungsölen liegt, der Punkt ist aber, dass man nicht über das Mischungsverhältnis den HTHS-Wert der Mischung ausrechnen kann

Ganz genau — du triffst zwei wichtige Punkte:

1. Hohe HTHS ≠ automatisch scherstabiler VM

HTHS (bei 150 °C und ~10⁶ s⁻¹) ist ein Ergebnis aus Basisöl + VM unter hoher Scherung. Ob der VM „stabiler“ ist, erkennt man besser an einem Shear-Sensitivitäts-Maß, z. B.:

Permanente Scherstabilität: SSI (ASTM D6278/Sonic, CEC L-45-A-99/KRL) = %-Verlust der KV100 nach definierter Scherbeanspruchung. Kleiner SSI ⇒ stabilerer VM (weniger permanenter Abbau).

Perfekt wäre (niedrig-Scher-Dynamik bei 150 °C), aber die steht selten im Datenblatt; dient als brauchbarer Proxy.

Mini-Beispiel (gleiche KV100, verschiedene HTHS):

KV100 = 10,5 cSt, ≈0,86 ⇒ ≈9,0 mPa·s.

Öl A: HTHS = 3,5 ⇒ STF₁₅₀≈0,39

Öl B: HTHS = 3,1 ⇒ STF₁₅₀≈0,34

→ A zeigt weniger Scherverdünnung als B (robusterer VM), obwohl beide im selben SAE-Fenster liegen. Eine noch höhere HTHS könnte aber auch von mehr Basisöl-Viskosität oder höherer VM-Dosis kommen – nicht zwingend von besserer VM-Stabilität. Daher: HTHS immer im Kontext (KV100/VI/SSI) lesen.

2. Mischungen: HTHS liegt „zwischen“ – aber nicht berechenbar per linearem Mix

Ja: Der gemessene HTHS der Mischung liegt i. d. R. zwischen den Einzelölen. Aber:

Unterschiedliche VM-Chemie, -Menge, -Molekülarchitektur (OCP, PMA, SIS/SBD) → verschiedene temporäre und permanente Scherprofile.

Dadurch ist HTHS nicht linear additiv. Ohne VM-Daten (SSI, Mw/MWD, Architektur) bleibt eine Rechnung aus bloßem Mischungsverhältnis unzuverlässig. Man kann nur grob interpolieren, wenn Basisöl und VM-Typ identisch sind und es Kalibrierpunkte gibt.

Baggypan nimm Fuchs

Oder das

Thread

Mobil1 FS X2 5W-50

Wie versprochen die Analyse vom Mobil1 FS X2 5w50.

Jetzt ist die Mobil1 5w50 Analyse Reihe komplett.



--> Meinungsaustausch <--

Raaw78

April 13, 2023 at 8:59 PM

Quote from 1200ccm

…….

Bei einer Mischung wird sich auch sicherlich eine HTHS einstellen die irgendwo zwischen den beiden Mischungsölen liegt, der Punkt ist aber, dass man nicht über das Mischungs-verhältnis den HTHS-Wert der Mischung ausrechnen kann

Mir genügt das so „ungefähr“…..
Danke.

Kann man davon aber ausgehen, das HTHS mit viskosität erhöhung auch steigt? Ich weiß das manchmal hab blöde frage oder schlecht formuliert, aber viel nachdenken das ich am ende ein mischung habe mit 2.9 HTHS (0W-20) ist auch nicht richtig. Sehr komplizierter thema, aber für mich sehr sehr interessant.

Quote from 1200ccm

Bei einer Mischung wird sich auch sicherlich eine HTHS einstellen die irgendwo zwischen den beiden Mischungsölen liegt, der Punkt ist aber, dass man nicht über das Mischungsverhältnis den HTHS-Wert der Mischung ausrechnen kann

Ok erledigt, später gesehen als ich die frage gestellt 👍

Quote from EddyF.

Mir genügt das so „ungefähr“…..
Danke.

Mir auch, bin wieder ruhig 👍🤝

Quote from 1200ccm

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.

Quote from dummydoc

Ich habe das Thema mit einem Bekannten besprochen (OEM Fachabteilung). Er hat hierzu einen schönen Vergleich gebracht: wenn ein großes schweres Sofa getragen werden soll, und Dany DeVito und Arnold Schwarzenegger vorbeischauen, dann wird es schon sehr knapp, auch wenn der Mittelwert der beiden Herren durchaus gute Chancen hätte die Aufgabe zu meistern 😉

Wenn ich diese beiden Vergleiche wieder auf unsere Ölmischung übertrage, würde das bedeuten, dass die HTHS der Mischung dem kleinsten HTHS der jeweiligen Öle entspricht, etwa:

HTHS-Mischung = Min(HTHS-Öl1; HTHS-Öl2)

Das ist natürlich falsch, da sind wir uns wahrscheinlich einig. Auch wenn die HTHS der Mischung nicht dem arithmetischen Mittel der einzelnen Öle entspricht (weil gemessen werden muss), ist doch folgendes entscheidend:

Quote from 1200ccm

Bei einer Mischung wird sich auch sicherlich eine HTHS einstellen die irgendwo zwischen den beiden Mischungsölen liegt, der Punkt ist aber, dass man nicht über das Mischungsverhältnis den HTHS-Wert der Mischung ausrechnen kann

Wir haben jetzt also mehrere lange theoretische Abhandlungen und 2 (m. E. ungeeignete) Vergleiche gebraucht, um letztlich festzustellen: der Shell-Mix funktioniert i. d. S., die HTHS des 5W-40 zu erhöhen bzw. die des 10W-60 zu senken.

Quote from 1200ccm

HTHS lässt sich aber nicht über eine Mischungsberechnung errechnen, von daher wäre ich bei einer Aussage von 4,1 mPa s vorsichtig.

Da nehme ich dich gerne beim Wort, sei doch bitte einmal vorsichtig (gerne auch Andy was schätzt ihr denn, in welchem HTHS-Bereich z. B. die o. g. 1:1 Shell-Mischung liegen wird?

Ich gebe gerne zu, dass ich die theoretischen Abhandlungen von 1200ccm und Andy nicht nachvollziehen kann, umso mehr stelle ich mir die Frage: ist das wirklich so praxisrelevant?

exon Ich nehme Dich dann Mal bezüglich des Shell-Mix bei Wort und wundere mich, dass Du mit viel Überzeugung hier absolutistisch eine HTHS Viskosität von 4,1 postulierst. Oder ist gar Dein Name Programm und Du bist der große Formulierer und weißt mehr wie alle anderen hier.

Ich finde das Thema sehr interessant und würde gerne mehr zu diesem Thema lernen. Habe geplant eine Mischung aus zwei unterschiedlichen Ölen mit bekannten HTHS zu erstellen und messen zu lassen.

Ich habe bei OelCheck nachgefragt, was eine HTHS-Bestimmung kostet und bin recht ernüchtert. Es ist mehr als 8 weisse Sets bei unserem OC-Händler A...ro24 (will nicht, dass diese Preise von uns veröffentlicht werden!).

Ist dieses Projekt gemessen an dem hohen Preis überhaupt interessant für Euch?

Mir geht genauso wie bei dir. Ich muss das Wissen. 👍

Die Frage wäre zusätzlich…. wenn wir es bei einer Mischung (zB. 0/20 mit 10/60) messen ließen…. ob das Ergebnis bei einer anderen Mischung von 0/20 mit 10/60 genauso ausfiele…

Quote from 1200ccm

exon Ich nehme Dich dann Mal bezüglich des Shell-Mix bei Wort und wundere mich, dass Du mit viel Überzeugung hier absolutistisch eine HTHS Viskosität von 4,1 postulierst. [...]

Das darfst du gerne! Dann ist dir offenbar entgangen, dass ich mich diesbezüglich korrigiert habe:

Quote from exon

[...] Auch wenn die HTHS der Mischung nicht dem arithmetischen Mittel der einzelnen Öle entspricht (weil gemessen werden muss) [...]

Von Absolutismus kann wohl kaum die Rede sein. Ganz im Gegenteil: ich lasse mich gerne eines besseren belehren! Darum habe ich auch die Fragen gestellt, weil ich wissen möchte, wie stark der "arithmetische" HTHS vom tatsächlichen wohl abweicht.

Quote from 1200ccm

[...] Oder ist gar Dein Name Programm und Du bist der große Formulierer und weißt mehr wie alle anderen hier.

Mein Name hat tatsächlich keinen Zusammenhang zum Thema und ich schlage vor, dass wir persönliches, sachfremdes, außen vor lassen. Jedenfalls beteilige ich mich daran nicht.

Kommen wir gerne auf die Sachebene zurück, mir geht es nämlich genau wie dummydoc : ich würde gerne dazu lernen!

bin recht angetan, dass sich so zügig Interessierte melden.

Bitte den hohen Preis beachten! damit es halbwegs überschaubar bleibt und wir unter 20 (!) bleiben, kann jeder kurz ausrechnen, über welchen Beitrag wir sprechen

Krasser Preis! Also bei allem Enthusiasmus, ~500€ hinlegen um eine (1! EINE) Öl-Mischung zu messen ist völlig aus dem Verhältnis.

Kann an der geschriebenen Wahrnehmung liegen, kann auch echt sein, dass sich eine leichte Genervtheit einstellt, da wiederholt nachgehakt ob es nicht doch irgendwie vielleicht ungefähr geht es zu berechnen.
Und die Antwort ist doch Nein. Auch nicht in etwa.
Schätzen kann man, was so gut ist wie raten.

Ansonsten muss man halt messen lassen, was teuer ist...

dummydoc

Lässt sich das nicht berechnen über eine online Viskositätsrechner? Es gibt ja einer um Viskositäten von Mischungen zu berechnen. Nur mal so eine Gedanke.

nein, es lässt sich leider nicht berechnen. Wurde in diesem Thread auch recht genau besprochen.