CCS, kin. Visko, VI, Pp/Fp - Was sagt die Theorie?

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    • Die dynamische Viskosität und die kinematische Viskosität stehen über die Dichte in direktem Zusammenhang.

      Pourpoint / Stockpunkt:
      Bei der Messung werden verschiedene Kühlbäder verwendet, die jeweils um 3 °C tiefer eingestellt wurden. Die Ölprobe wird dabei in ein Glasgefäß gefüllt und in den Bädern abgekühlt. Sobald die Probe die Badtemperatur erreicht hat, nimmt man das Gefäß heraus und kippt es horizontal. Fließt das Öl noch, ist der Stockpunkt noch nicht erreicht; man kühlt die Probe im nächst kälteren Bad ab, bis die Probe nach dem Herausnehmen nicht mehr fließt. Als Pourpoint gibt man dann die vorletzt verwendete Badtemperatur an, also die letzte Temperatur, bei welcher die Probe noch flüssig war. Pourpoint und Stockpunkt liegen somit 3 − 6 °C auseinander.

      So, Die dynamische Viskosität der meisten Flüssigkeiten nimmt mit steigender Temperatur ab,
      Beispiel 1: CCS@-35 = 4500, dann bei -30 wird kleiner, ungefähr 3000
      Beispiel 2: CCS@-30 = 6000, dann bei -35 wird grösser, ungefähr 9000

      Welches Öl erreicht schneller Stockpunkt? Antwort: Beispiel 2

      Zur Info: für Öle 0w wird ccs bei -35 Grad gemessen, für Öle 5w wird ccs bei -30 Grad gemessen.

      Jetzt zu SAE - für SAE30 sind folgende Grenzen definiert: von 9,3 bis 12,5 mm2/c oder cSt bei 100 Grad
      Beispiel 1 entspricht KV100 2-4 cSt
      Beispiel 2 entspricht KV100 6-8 cSt
      Wie wird KV100 9,3 cSt bei 0w Öle erreicht? Antwort: Verdickungsmittel, d.h., dass Öle 0w-20, 0w-30, 0w-40 haben Grundöl mit KV100 2-4 cSt und Verdickungsmittel jeweils 4 bis 5,6 cSt, 4 bis 9,3 cSt, 4 bis 12,5 cSt
      Wie wird KV100 9,3 cSt bei 5w Öle erreicht? Antwort: Verdickungsmittel, d.h., dass Öle 5w-20, 5w-30, 5w-40 haben Grundöl mit KV100 6-8 cSt und Verdickungsmittel jeweils 6 bis 5,6 cSt, 8 bis 9,3 cSt, 8 bis 12,5 cSt.
      ich habe keine Zeit für persönliche Ölberatung, sorry
    • Dispersanten:
      Dispersanten sind Additive, welche verantwortlich sind , Schmutz in Schwebe zu halten. Hat man sich schon einmal vorgestellt, wie ein Meer gereinigt wird welches mir Öl durch Bohrinseln oder Schiffsunglücke verschmutzt wurde? Es ist ja nicht möglich das gesamte Wasser zu filtern.
      Man reinigt diese , in dem man ein bestimmten Stoff auf die Wasseroberfläche wirft. Die erforderliche Energie zur Vermischung und Wirkung der Stoffe wird durch die Wellenenergie zur Verfügung gestellt. Üblich nennt man diese Stoffe : "Dispersant " (ehp.niehs.nih.gov/wp-content/u…8/8/ehp.118-a338.g003.png ).
      Das selbe Prinzip finden wir in unserem Verbrennungsmotor wieder, nur das wir dort nicht das Öl binden wollen, sondern andere Verunreinigungen.
      Wir unterscheiden hier unterschiedliche Prozesse:


      Peptisierung: Die Peptisierung ist verantwortlich um feste Verunreinigungen in Schwebe zu halten. Diese werden umhüllt und somit verhindert, das sie sich irgendwo Ablagern.

      Solubilisierung: Diese ist dafür da, um flüssige Verunreinigungen zu binden. Wasser, Treibstoff und Säuren zählen dazu, welche eine deutliche Verunreinigung für ein Schmierstoff darstellen.

      Unter Einfluss hoher thermischer Belastung, die Rückstände saurer Reaktionsprodukte und Sauerstoff neigen Öle dazu , zu Altern. Spuren von Metallen, die durch den normalen Motorenbetrieb entstehen ( Kupfer, Eisen) neigen zu einer katalytischen Wirkung. Um dieses entgegen zu wirken , benötigen wir :

      Antioxidanten: Ein Öl besteht aus Kohlenwasserstoffketten, werden dort Molekühle durch eine hohe thermische Belastung oder ähnlichem zerstört, haftet an diesem Sauerstoff. Eine Reaktion wird somit begünstigt. Um das zu verhindern , benötigen wir Radikalfänger. Diese füllen eine vorhanden Lücke in den Molekülketten aus.
      Hat sich nun dort bereits Sauerstoff angereichert, kommt der nächste Stoff zum Einsatz: Die Peroxidzersetzer. Sie wirken Sauerstoffenziehend und machen somit eine sich gebildete Molekülkette mit Sauerstoff, unschädlich. Um nun noch die katalytisch wirkenden Metallbestandteile zu zerstören bzw dessen Reaktion zu vermeiden, kommen Passivatoren und Desaktivatoren zum Einsatz. Metallpartikel werden umhüllt und unschädlich gemacht.
      :deru:
    • Kurz als erstes...der Pourpoint ist nicht der Stockpunkt, das sind zwei verschiedene Dinge.


      Jetzt zu meinem Senf... :D

      Bei dieser ganzen Viskositäts- und Pourpointsache kann ich gewisse Eigenschaften nicht ganz nachvollziehen.

      Als Beispiele nehme ich mal die Öle Wolf Officialtech 5W-30 C3 und Castrol EDGE Professional C3 0W-30.

      Hier gibt es nun folgende Werte:

      Visco@ 40°C
      Visco@ 100°C
      Visco@ 0°C
      Visco@ -10°C
      CCS (dyna.)
      ST / PP
      Wolf 5W-30
      67.1 mm²/s
      12.2 mm²/s
      500.01 mm²/s
      1001.64 mm²/s
      6280 (-30°C)
      -36°C
      Castrol 0W-30
      71.0 mm²/s
      12.3 mm²/s
      570.93 mm²/s
      1178.54 mm²/s
      5900 (-35°C)
      -57°C


      Visco@ -20°C
      Visco@ -30°C
      Visco@ -35°C
      Visco@ -40°C
      Wolf 5W-30
      2236.89 mm²/s
      5696.56 mm²/s
      9632.27 mm²/s
      17020.73 mm²/s
      Castrol 0W-30
      2730.05 mm²/s
      7271.48 mm²/s
      12621.55 mm²/s
      22961.94 mm²/s


      Ich wüsste jetzt gerne, wie es zu den gegenläufigen Werten zwischen kinematischer und dynamischer Viskosität sowie dem ST/PP kommt? (dass ST und PP ansich nicht identisch sind, lassen wir mal so stehen)

      Laut der kinematischen Viskosität bietet das Wolf eindeutig Vorteile gegenüber dem Castrol. Es ist bei tiefen Temperaturen sichtlich dünnflüssiger.

      Nun aber sagt die dynamische Viskosität (CCS) bei -30°C/-35°C etwas ganz anderes. Hier verhält es sich mit Mal umgekehrt, und das Castrol hat die Nase vorn.

      Wie kommt es dazu bzw. wie lässt sich das erklären?


    • Viskosität mit der Test-Zeit:
      - Turbo Gasoline Direct Injection Motor braucht 150 Stunden,
      - Port Fuel Injector Motor - 250 Stunden.

      Fazit: kleine Turbo-Benzin-Direkteinspritzung-Motoren benötigen max. 150 Stunden, das entspricht 7.500 Km mit Geschwindigkeit 50 Km/Std oder 4.500 Km mit 30 Km/Std...
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      ich habe keine Zeit für persönliche Ölberatung, sorry
    • Grundsätzlich verschleißen Motoröle ab 120-140h Betriebsstunden auch in anderen Parametern mit plötzlich stark ansteigen Kurven, ähnlich die obigen.
      Meine Durchschittsgeschwingkeit über den Breich von 10.000 km liegt bei ca 63 km/h. d.h. auf KM umgerechnet ist ein Wechsel im Breich von grob 8500 km angesagt.
    • Ich finde diese Berechnung um herauszufinden wann ein Ölwechsel nötig wäre sehr hilfreich und ein hervorragender Anhaltspunkt!
      Aufgrund von vielen unterschiedlichen Anhaltspunkten lege ich mich auf den Verschleißwert von 130h Betriebsstunden fest.
      Das bedeutet:

      Durchschnittsgeschwindigkeit in km/h x 130h = Ölwechselintervall.
      ( durchschnittliche Geschwindigkeit darf nie über 115km/h liegen!! Falls dennoch, rechnet man dennoch nur mit max.115 um ein Intervall von 15.000km (115km/h x130h) nicht zu überschreiten.)


      Desto geringer die Geschwindigkeit, desto kürzer wird das Intervall. Kommt uns ganz recht denn das Öl hat im Kurzstreckenbetrieb sowieso häufig Probleme mit TBN Abbau und Wasser / Kraftstoffeintrag.

      Wird die Geschwindigkeit höher liegt das Intervall höher, da das Öl wo häufiger in den optimalen Betriebstemperaturbereich lag.

      Meiner Ansicht nach sollte man aber eine Grenze einführen! Die durchschnittliche Geschwindigkeit darf nie 115km/h überschreiten Denn sonst wird das Intervall unter Beibehaltung der zu hohen thermischen Belastungen für ein Schmierstoff bei hohen Geschwindigkeiten zu lange!
      Hätte man also einen Wert von durchschnittlich 160km/h durchschnittliche Geschwindigkeit dann rechnet man immer mit dem Grenzwert von 115km/h
      Also 115km/h x 130h = 15.000km
      Dieses Intervall ist auf das Jahr bezogen!

      Was haltet ihr davon?!
      :deru:
    • Mit 115km/h ist die Durchschittsgechwindigkeit wohl zu hoch angedacht, ich kann mir schwer vorstellen, das jenmand ausschließlich Autobahn fährt. Ich kann meinen Durchschnitt auf die letzen 10.000 km berechnen lassen und kam noch nie über 70km/h, wenn jemand viel AB fährt dann noch vielleicht +10 km/h mehr. Aber der Ansatz "Fahrzeit über KM" auf einem Jahr begrenzt find ich gut!

      Hier zwei Grafiken von Lubrizol über Biodiesel Eintrag in Öl.



    • RtTechnik wrote:

      es kann sein das dort Temperaturen eingesetzt wurden, in dem unser Schmierstoff nie hinkommen wird. Das ist blöd das die Angabe fehlt. Man sieht aber ganz schön, wie unterschiedlich die Ablagerungen bei den Ölen ausfallen können.
      Vielleicht findet ja Andy was in dem umfangreichen Textgebilde dazu, die Googleübersetzung ist eher schlecht und teils verwirrend ( Mineralwasser??)
    • Noch etwas zum Tieftemperaturbereich.
      Neben den Pourpoint und Stockpunkt gibt es auch noch den "Cloud-Point".
      Das ist der sogenannte Trübungspunkt.
      Die im Motorenöl enthaltene Parrafine bilden bei erreichen einer bestimmten Temperatur eine milchartige Konsistenz, was zu einer schlechteren Pumparkeit führt. Liegt etwas über dem Pourpoint;)
      :deru:
    • Ich möchte gerne mal etwas zu CCS, kinematischen Viskosität und dem VI schreiben, da dies doch relativ komplex ist.
      Es bestehen zu allen drei Punkten gewisse Zusammenhänge, welche man auf den ersten Blick nicht erkennt.

      Für die sinngemäße Erklärung fange ich mal mit einer Tabelle an (Beispielwerte):
      SAE
      CCS @ °C
      CCS max. mPa.s
      mPa.s gemessen
      kin. Visko 40°C
      kin. Visko 100°C
      VI
      VI-Ver.
      Note 1-6
      VI-Ver.
      Beeinflussung
      0W-40
      -35
      6200
      6100
      80 mm²/s
      14 mm²/s
      181
      2
      geringer
      0W-40
      -35
      6200
      4500
      75 mm²/s
      14 mm²/s
      194
      4
      höher
      0W-40
      -35
      6200
      3800
      70 mm²/s
      14 mm²/s
      209
      6
      am höchsten
      5W-40
      -30
      6600
      6500
      92 mm²/s
      14 mm²/s
      156
      2
      geringer
      5W-40
      -30
      6600
      5900
      87 mm²/s
      14 mm²/s
      166
      3
      mittel
      5W-40
      -30
      6600
      4100
      82 mm²/s
      14 mm²/s
      177
      4
      höher
      10W-60
      -25
      7000
      6700
      150 mm²/s
      20 mm²/s
      154
      2
      geringer
      10W-60
      -25
      7000
      4400
      130 mm²/s
      22 mm²/s
      198
      6
      am höchsten
      15W-60
      -20
      7000
      6800
      135 mm²/s
      18 mm²/s
      148
      2
      geringer
      15W-60
      -20
      7000
      4300
      130 mm²/s
      19 mm²/s
      166
      4/5
      >/höher
      20W-60
      -15
      9500
      8000
      170 mm²/s
      20 mm²/s
      136
      1
      am geringsgten
      20W-60
      -15
      9500
      4000
      130 mm²/s
      20 mm²/s
      176
      5
      >höher


      Diese Tabelle enthält viele beispielhafte Möglichkeiten des Grundöls in Verbindung mit VI-Verbesserern und wie die kinematischen Viskositäten damit beeinflusst werden können.

      Man kann ganz klar die Verhältnisse zwischen Grundöl, der 40°C-Visko, und dem VI im Zusammenhang der 100°C-Visko erkennen.

      Folgendes wäre z.B. sehr extrem und wohl nicht umsetzbar:
      SAE
      CCS @ °C
      CCS max. mPa.s
      mPa.s gemessen
      kin. Visko 40°C
      kin. Visko 100°C
      VI
      VI-Ver.
      Note 1-6
      VI-Ver.
      Beeinflussung
      0W-40
      -35
      6200
      6100
      70 mm²/s
      14 mm²/s
      209
      -
      -
      5W-40
      -30
      6600
      6500
      75 mm²/s
      14 mm²/s
      194
      -
      -
      10W-60
      -25
      7000
      6700
      130 mm²/s
      22 mm²/s
      198
      -
      -
      20W-60
      -15
      9500
      8000
      130 mm²/s
      20 mm²/s
      176
      -
      -


      Mit einem entsprechend der SAE-Klasse sehr dickem Grundöl kann keine sehr niedrige 40°C-Viskositäten erreicht werden, da sonst zu wenig VI-Verbesserer zur 100°C-Visko eingesetzt werden müssen. Das beißt sich in dieser Hinsicht.
      Wenn man also die Kalt- und Heißvisko in einem möglichst weiten Spektrum erreichen möchte, so muss man mit dem Basisöl (CCS) und den VI-Verbesserern spielen, bis man ein gutes Verhältnis gefunden hat.

      Für unsereins als Ganzjahres-Fahrer ist natürlich ein weites Spektrum von Vorteil, und da wäre ein höherer VI natürlich wünschenswert.
      Doch auch hierbei sollte man sich vom VI nicht zu sehr blenden lassen.
      Ein 5W-40 kann rein physikalisch niemals den hohen VI der guten 0W-40er erreichen. Das geht aus besagtem Grund des Basisöls (CCS) mitsamt der kinematischen Viskositäten hervor (VI).
      Genauso wenig kann ein 0W-40 das stabilere Basisöl eines 5W-40 haben und gleichzeitig die niedrigere 40°C- sowie weiterhin eine gute 100°C-Visko halten, weil dafür die VI-Verbesserer nicht in der Lage sind. Das geht halt nicht, da die jeweils eingesetzten Mittel gegensätzlich fungieren.


      Möchte man ein Öl für hohe Belastungen, etwa im Rennsport oder beim Spaß-Mobil im reinen Sommerbetrieb wählen, so sieht die Sache wieder umgekehrt aus.

      Ein möglichst dickes Basisöl mit der jeweils passenden SAE 40/50/60 ist gefragt.
      Die Zusammensetzung aus einem dicken Basisöl und entsprechender Heiß-Viskosität ergibt dann automatisch einen geringen VI, da das Viskositäts-Spektrum keine große Weite haben muss.
      Hierbei zählt, je geringer die Differenz von 40°C- zu 100°C-Visko ist (geringer VI), desto weniger VI-Verbesserer wurden benötigt und das Öl kann trotz Abbau dieser seine Basis besser halten.
      Dazu benötigt es dann ein Öl nach SAE 15W/20W mit natürlich auch möglichst hohem CCS-Wert per mPa.s.


      Diese ganzen Zusammenhänge sind vielleicht nicht sofort zu erkennen, doch wenn man sich dies mehrmals durch den Kopf gehen lässt, erfährt man eine Art "aha-Effekt". :D
      Wir können dies natürlich weiter besprechen....vielleicht habe ich bei meiner Schilderung auch einen Denkfehler oder etwas übersehen.

      Bin gespannt was ihr dazu sagt. :)