Kann man berechnen wieviel Ruß ein Öl erzeugt?

  • Wie im Titel schon geschrieben:
    Kann man ungefähr ausrechnen, wieviel Ruß bei der Verbrennung von Motoröl erzeugt wird?
    Also, beim Verbrennen von 1 Liter von Öl A ensteht soundsoviel Ruß, bei Öl B soundsoviel.


    Das interessiert mich deswegen, da ich mich frage, ob es nicht eine zu vernachlässigende Rolle spielt, ob man jetzt ein low-,mid- oder full-SAPS Öl fährt, wenn der Ölverbrauch minimal ist(z.B. 1 Liter auf 30000Km).

  • Ich nehme an, du fragst im Bezug auf den DPF deines 1er BMW?

    Ruß macht dem DPF grundsätzlich nichts aus - er ist ja da, Ruß aufzuhalten und zu verbrennen. Und da liegt der Knackpunkt: Bei der Verbrennung von Ruß entsteht Asche, welche größtenteils im DPF bleibt und ihn früher oder später undurchlässig macht. Die Abhilfe des dabei entstehenden hohen Gegendrucks im Abgasstrang ist eine aufwändige Reinigung oder meist der Austausch des DPF.

    Bei der Verbrennung von Motoröl ist insbesondere der Anteil der Sulfatasche entscheidend, weil sie den Großteil der Asche ausmacht. Diese entsteht größtenteils bei der Verbrennung des Verschleißschutzadditivs ZDDP.
    Deshalb ist in den Motoröl-Datenblätter festgehalten, wie viel Asche bei der vollständigen Oxidation (Verbrennung) des Motoröls übrig bleibt.
    Bei Full-SAPS Ölen liegt das meist im Bereich 1,0-1,3 %. Bei Low-SAPS Ölen, wie z.B. ACEA C3 Ölen dürfen max. 0,8% Sulfatasche entstehen.
    Erreicht wird der geringere Ascheanteil natürlich durch eine Verringerung des Verschleißschutzes ZDDP, Kalzium und basisch wirkender Stoffe (vgl. TBN).
    Deshalb sollte man, nur wenn nötig (-> DPF) auf ein Low-SAPS Öl zurückgreifen.

    Ebenso interessant:

    Phosphor hat Auswirkung unabhängig vom Ölverbrauch und kann das Leben vom DPF verkürzen.

    Phosphor ist einer der Hauptbestandteile von ZDDP.

    Außerdem findet beim Diesel mit DPF oft eine teils massive Ölverdünnung durch Kraftstoffeintrag statt (teils über 10%). Das macht eine Messung des Ölverbrauchs mittels Ölmessstab quasi unmöglich, da verbranntes Öl durch Diesel ersetzt wurde und somit kein Ölverbrauch (oder sogar negativer Ölverbrauch) am Ölmessstab ersichtlich ist. Erst eine Ölanalyse schafft da Klarheit.

    Interessante Threads zum Thema SAPS und Full SAPS bei DPF:
    mid-SAPS vs. full-SAPS
    Full-Saps Öle in Fahrzeuge mit DPF

    Viele Grüße,
    Pascal

  • Genau, es geht mir um den DPF.

    Der Einfachheit halber setz ich mal 1Liter Öl = 1Kg.


    Bei Full-SAPS Ölen liegt das meist im Bereich 1,0-1,3 %. Bei Low-SAPS Ölen, wie z.B. ACEA C3 Ölen dürfen max. 0,8% Sulfatasche entstehen.
    Unterschied Full-SAPS - Mid-SAPS =0,5% = 5Gramm

    Da Asche immer weniger wiegt als das Ausgangsprodukt(mein Wissenstand), gehe ich mal davon aus, dass das beim Ruß ebenso ist.Ich nehme jetzt einfach mal 30% vom Rußgewicht.
    Jetzt nehme ich noch an, das 10% Kraftstoffeintrag vorliegen(was ich nicht hoffen will!), dann mach ich jetzt mal folgende Rechnung auf.
    Bei 30.000Km hätte ich ein Ölverbrauch von ca.1,5Liter,bzw. 1500Gramm.
    1500Gramm/200(->0,5%)=7,5 Gramm
    7,5/3=2,5Gramm Asche
    Also hätte ich demnach bei Verwendung eines Full-SAPS Öls, nach 30.000Km, 2,5Gramm mehr Asche im DPF.

    Die Werte sind von mir alle nur geschätzt, aber kann man das vom Prinzip so rechnen?

  • Das kann man so sagen. Am einfachsten ist das zu erklären: Wenn ein DPF mit einem Low SAPS Öl mit 0,8% Aschegehalt 250000km hält, und dann mit der Asche irreparabel "verstopft" ist, und das Steuergerät eine Defekt anzeigt, dann würde dieser Defekt bei einem Aschegehalt von 1,2% nach 166666km auftreten. Sehr stark vereinfacht und auch vom Fahrzeug und Ölverbrauch abhängig, aber in der Theorie plausibel.

    Mazda RX8 ロータリーエンジン - Rōtarīenjin

    Motor: :ams: XL 10W-40
    Getriebe: :rav: VSG 75W-90
    Achsgetriebe: :ams: Severe Gear 75W-90

  • Mich beschäftigte letztens wie die die Sulfatasche berechnet wird,
    und folgendes gefunden

    "Die Sulfatasche wird bestimmt durch Ausglühen der Probe bei 775 °C. Bei dieser Temperatur „verbrennen“ alle organischen Bestandteile der Probe. Es bleibt nur Asche zurück, die aus Metalloxiden und Verunreinigungen besteht.
    Durch Abrauchen mit konzentrierter Schwefelsäure werden die Oxide der Asche in entsprechende Sulfate umgewandelt. Die Gewichtsdifferenz der zurückbleibenden Menge wird angegeben."
    Quelle:https://de.oelcheck.com/analysen/pruefverfahren/sulfatasche/

    Ich dachte Ca gehört nicht dazu, aber beim Vergleich von verschiedenen Ölsorten
    stelle fest, dass Calcium am meisten Asche bildet

    z.B.:
    Mobil1 New Life 0w-40 hat SA= 1,37 (P=987, Zn=1067, Ca=3240)
    Motul 300V Trophy 0W-40 hat SA=1,02 (P=1029, Zn=1141, Ca=2451)

    TV aus - Verstand einschalten

    Zivi­ler Unge­hor­sam wird zur hei­li­gen Pflicht,
    wenn der Staat den Boden des Rechts ver­las­sen hat. (Mahatma Gandhi)

    Die größte Angst des Systems sind "wissende Menschen" ohne Angst.

  • Habe mich mal daran versucht.

    ausgehend von der Vergleichstabelle, 0W-40 full & mid SAPS, komme ich zu folgendem Ergebnis:
    Calcium + Magnesium [ppm] = Sulfatasche [%] x ca. 2350. Das passt ziemlich gut.

    Ist plausibel, dass aschearme Öle eine kleine TBN haben, weil wenig Calcium und Magnesium drin ist.

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  • Ich dachte Ca gehört nicht dazu, aber beim Vergleich von verschiedenen Ölsorten
    stelle fest, dass Calcium am meisten Asche bildet

    Richtig, Ca ist ein Metall und verbrennt nicht rückstandsfrei, es bleibt CaO zurück, mit einem Schmelz- und Siedepunkt jenseits von 2500 Grad Celsius. Also quasi Asche.

    Nicht umsonst sind LowSAPS und MidSAPS Öle auch deutlich Ca-reduziert.
    FullSAPS Öle enthalten teils mehr als 3000 mg Ca pro Liter. Das ist, verglichen mit anderen Additiven schon eine große Menge. Dementsprechend viel Asche wird gebildet.

  • ....Nicht umsonst sind LowSAPS und MidSAPS Öle auch deutlich Ca-reduziert.
    FullSAPS Öle enthalten teils mehr als 3000 mg Ca pro Liter. Das ist, verglichen mit anderen Additiven schon eine große Menge. Dementsprechend viel Asche wird gebildet.

    und genau das möchte ich bei meinem V8 LPG vermeiden , gleichzeitig aber nicht auf die Reinigungswirkung von Ca verzichten. :überleg:

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  • Gleiches Problem wie beim Wankel: Zu viele Additive erzeugen harte Ablagerungen, die zu Problemen führen können. Also Aschearmes Öl. Für die Motorsauberkeit statt Detergenzien ein Öl wählen, das wenig Ablagerungen erzeugt.

    Niedriger NOACK bedeutet, das Öl bleibt auch da wo hohe Temperaturen herrschen stabil, es zersetzt sich nicht und lagert auch nicht ab. Auch Schlammbildung sollte damit weniger sein. Des weiteren helfen kürzere Intervalle.


    Deswegen kommt bei mir sehr wahrscheinlich als nächstes das Ravenol RUP oder REP rein, je nach dem ob ich bei 5W-30 bleibe oder auf 5W-40 gehe.

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  • In Uwe J. Möller & Namil Nassar, Schmierstoffe im Betrieb, 2. Aufl. - Springer, Heidelberg, 2002 habe ich auf S. 131 Umrechnungsfaktoren zur Berechnung der aus dem Metallgehalt eines Frischöls resultierenden Sulfatasche gefunden. Diese sind:


    Element Faktor Anmerkung
    Barium 1,70
    Bor 3,22 1)
    Calcium 3,40
    Magnesium 4,95
    Natrium 3,09
    Phosphor 0,00 2)
    Zink 2,48 als Sulfat
    Zink 2,23 als Pyrophosphat


    1) überführung in B2O3
    2) bildet keine Sulfate


    Machen wir den Test und nehmen die FÖA des Mobil 1 x1™ 5W-30


    Element Faktor Daten aus FÖA resultierende SA
    Barium 1,70 0 0,00
    Bor 3,22 108 347,76
    Calcium 3,40 1097 3729,8
    Magnesium 4,95 686 3395,7
    Natrium 3,09 0 0,00
    Phosphor 0,00 679 0,00
    Zink 2,48 846 2098,08
    Zink 2,23 846 1886,58


    Je nach dem in welcher Form Zink hier vorliegt (was ich nicht auflösen kann), ergibt die Berechnung eine Gesamt-SA von 9571,34 bzw. 9359,84 mg, was meinem Verständnis nach 0,957 bzw. 0,936 % entspricht. Das Mobil 1 x1 5W-30 ist nach ACEA A5/B5 klassifiziert und demnach auf kleiner gleich 1,6% SA begrenzt. Das kommt hin. Im Datenblatt sind 0,8%, in obiger FÖA 0,82% SA angegeben.

    q.e.d.

    BMW F11 520d N47
    BMW E53 X5 4.8is @ Prins VSI 2 eVP-500
    BMW E63 M6 V10 LCI
    BMW E39 554i M73N V12