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

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    • Die KV120 ist zum einen nur interpoliert und zum anderen auch nur aus den Werten von der KV40 und der KV100.
      Dabei "gewinnen" bei ähnlichen Ölen von der KV100 her immer die mit dem höheren VI, eine Frage ist aber wie die VIV außerhalb von 60 und 100°C wirklich wirken also in wie weit es sind Sinn macht VIV-reiche Öle mit VIV-armen Öle mit der gleichen Interpolationsrechnung zu vergleichen.
      Die wichtigere weil beantwortbarere Frage ist was uns eine höhere KV120 überhaupt bringt, wenn der HTHS Messwert sich doch trotzdem stark unterscheidet?

      Die Frage ob 10W einem 0W vorzuziehen ist, ist für mich trotzdem zu 99% zu vernachlässigen, da die Anforderungen so gut wie nie gegeben sind, dass wird nur bei äußert anfälligen oder getunten Motoren einen Vorteil bringen.

      Die Seite und die Rechner finde ich natürlich trotzdem klasse, der unterste mit den Grafen zeigt das ja nochmal deutlicher, leider geht das Koordinatensystem nur bis 100°C, ich verwende ihn gerne für Getriebeölemixvergleiche.
      Wer joot schmiert, der joot fiert - Kölsche Volksweisheit
      :rowe: Synth RS 0W-40 :aral: Ultimate 102 :rav: MTF3+VSG 70/30
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    • Dirtyhands1.8 wrote:

      Dabei "gewinnen" bei ähnlichen Ölen von der KV100 her immer die mit dem höheren VI...
      Richtig.
      Wenn wir ein 0W-40 und ein 10W-40 mit beide 14mm²/s @ 100°C nehmen, wird das 10W über 100°C rechnerisch zunehmend dünner als das 0W-40. Genau dieses Verhalten sagt der VI aus.
      Kalt dünn + heiß weniger abfallend = hoher VI
      Kalt dick + heiß mehr abfallend = niedriger VI

      Jetzt kommt es aber drauf an.
      Frischöl-Werte sind nicht auf den gesamten Intervall zu beziehen. Da ein 0W-40 mehr Polymere beinhaltet, diese eben durch mechanische Belastung abbauen, sieht es im Nutzungsverlauf schon anders aus. Dies betrifft ebenfalls den HTHS.

      Zudem kommt es auf den Arbeitsbereich der Polymere an. Wenn die Polymere z.B. bei 110°C ihre maximale Ausdehnung erreicht haben, wendet sich das Blatt, und das 0W-40 wird ab diesen Moment mit weiter steigender Temperatur dünner als das 10W-40. Die Berechnungen stoßen dann an ihre Grenzen, und sind weniger nutzbar.
      Man kann allein an den deutlichen HTHS-Differenzen erkennen, dass irgendwo zwischen 100°C-150°C Schluss ist beim 0W-40. Da kommt dann nichts mehr mit "eindicken". Und genau hier spielt ein 10W-40 seine Stärken aus und hält die Viskosität bzw. den HTHS aufrecht.

      Weiter gilt es die Stabilität zu beachten. Unter mechanischer Belastung kann ein 10W-40 seine Viskosität länger halten als ein 0W-40, und baut entsprechend weniger ab.
      Es hat also schon seinen Grund, warum im Rennsport dicke Basisöle verwendet werden.

      Die Überleitung von 20W auf 0W-20 ist übrigens irreführend.
      Mit sehr guten Basisölen kann man nämlich ein 0W-20 ohne Polymere kreieren. Es wäre dann sozusagen ein SAE20.
      Und dass man im 2Rad-Rennsport auf 20er Öle gehen möchte, liegt einfach daran, die letzten hunderstel Sekunden oder 0,X PS rauszuholen.
    • Nun zeigt sich allerdings mittlerweile bei den ganzen Analysen die hier online sind das, um bei xW-40 zu bleiben, "dickere" Öle zwar minimal bessere Verschleißwerte erzielen, in der Regel (nicht immer) die Viskositäten aber meistens gleich gut gehalten werden (oder auch nicht) bei unseren Intervallen von Maximum 15K meistens eher weniger als das.

      Nur so eine Beobachtung meinerseits über die letzten Wochen/Monate.
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    • Ja, damit ein 10W seine Vorteile auch ausspielen kann, muss es entsprechend gefordert werden.
      Bei den meisten hier ist die Nutzung halt eher Alltag und der Mittelweg eines 5W im sehr guten Kompromiss.
      Ein 0W-40 funktioniert natürlich genauso, keine Frage.

      Es geht dann eben um ein erreichbares Maximum, je nach Nutzungsanforderungen.
      Wer nur im Sommer unterwegs ist, kann eben sehr gut ein dickeres Basisöl wählen und den höheren HTHS mitnehmen.
      Auch kommt es auf den Kraftstoffeintrag an, klar.
    • Nach dem ich die gesamte Ölkunde durchgearbeitet habe und eigentlich dachte, inzwischen ein passables Verständnis der Zusammenhänge zu haben, ist die Verwirrung aktuell wieder sehr groß.
      Vielleicht könnt ihr da ein wenig Licht ins Dunkel bringen?

      Es stellt sich mir wieder die Frage, welche Werte (laut Datenblatt) am besten für einen Vergleich verschiedener Öle geeignet sind, um für das jeweilige Anforderungsprofil das beste Öl zu finden.

      Die Viskosität bei 40°C und 100°C bzw. der daraus ermittelte VI scheint irrelevant zu sein, denn nur aus der Visko bzw. dem VI lassen sich weder Schlussfolgerungen über die Kälteeigenschaften noch über die Hochtemperatureigenschaften bzw. Verhalten bei hoher mechanische Belastung ziehen. So liegt z.B. der Pourpoint des RUP 5W-40 bei hervorragenden -51°C bei einer Visko@40°C von 87,5. Das Rowe HIGHTEC SYNT RS DLS SAE 5W-30 kommt trotz Visko@40°C von 69,4 nur auf einen Pourpoint von -33°C. Ob eine hohe Visko@100°C von gutem Grundöl kommt oder "Steroiden", und v.a. wie sich die Viskositätskurve zwischen 100 und 150°C bei ggf. hoher mechanischer Belastung verhält, kann man auch nicht erkennen.

      Die CCS scheint zumindest ein bisschen mit den Kälteeigenschaften sowie dem Pourpoint zu korrelieren. Für hohe Belastungen ist der Wert aber wieder bedeutungslos? Für mich sieht es bisher danach aus, dass eine CCS@-30°C >6.000 nur im Sommer sinnvoll ist. Der Bereich 5.000 bis 6.000 Ganzjahresqualitäten hat und nur für wirklich kalte Regionen ein CCS <5.000 benötigt wird, wie ihn z.B. das Aral High Tronic 5W-40, das RUP 5W-40 oder das REP 5W-30 bieten.

      HTHS ist wohl einer der wenigen aussagekräftigen Werte, unterscheidet sich aber bis auf Ausnahmen nur selten oder wird gar nicht erst angegeben. Natürlich tun sich hier z.B. das Mobil 1 x3 0W-40 (3,8) und das RUP 5W-40 mit 3,9 hervor, aber im 5W-30er Bereich (C3) steht (außer beim REP 5W-30) eigentlich immer 3,5 oder >= 3,5. Das ist nur bedingt hilfreich.

      Beim Flammpunkt sollte die Logik eigentlich einfach sein. Ein hoher Flammpunkt sollte für ein besonders stabiles Öl bei hohen Temperaturen sprechen. So müsste ein 5W-40 mit einem Flammpunkt von 240°C eigentlich bei hohen Temperaturen stabiler sein als ein 5W-40 mit einem FP von 210°C. Dann sollte ein Aral High Tronic 5W-40 mit einem FP von 210°C also nur ein dünnes Öl auf Steroiden sein, welches mit VI-Verbesserern gepusht wurde und keine hohe Stabilität bei hoher Belastung aufweist!? Ein RUP 5W-40 mit einem FP von 244°C sollte hingegen sehr stabil sein (was ich von einem "Racing-Öl" auch erwarte). Ein Rowe Multi Formula 5W-40 (236°C) müsste also stabiler sein als ein Fuchs Titan GT1 (230°C).
      Wenn diese Logik stimmt, dann verstehe ich nicht warum das Mobil 1 ESP x3 0W-40 nur einen Flammpunkt von 230°C haben soll. Der sehr hohe VI von 204 in Kombination mit HTHS von 3,8 spricht eigentlich für sehr hohe Stabilität!? Also wo ist mein Denkfehler?

      TBN sollte grundsätzlich so hoch wie möglich innerhalb einer Freigabe/Spezifikation sein, aber muss zwingend zusammen mit dem NOACK betrachtet werden, wenn wir über einen modernen Motor mit Partikelfilter und KAT reden (z.B. SCR Diesel). Denn ein hoher NOACK bei hoher TBN führt ggf. dazu, dass die Abgasnachbehandlung leidet. So kann also ein C3-Öl problemlos einen höheren Schwefel bzw. Sulfatanteil haben (z.B. 1,0%), wenn dafür der NOACK niedrig ist.
      Grundsätzlich ist ein niedriger NOACK bei ansonsten gleichen Eigenschaften natürlich zu bevorzugen.
      Der NOACK sollte ja stark mit dem Flammpunkt korrelieren bzw. Rückschlüsse auf die Belastungsstabilität der verwendeten Grundöle erlauben? Das RUP und REP sticht hier natürlich mit einem NOACK von ca. 6 heraus, ist aber auch verdammt teuer. Es zeigt sich aber doch ein guter Zusammenhang:

      ÖlFlammpunktNOACK
      Ravenol RUP 5W-302446,2
      Mobil 1 ESP 5W-302397,8
      Rowe Multi Formula 5W-402368,6
      Motul X-Clean 5W-402349,5
      Ravenol HLS 5W-302348,5
      LiquiMoly TopTec 460023010

      Quizfrage: Kann man daraus schließen, dass das Mobil 1 ESP x3 0W-40 mit einem FP von 230°C vermutlich einen höheren NOACK hat als Öle mit einem FP > 235°C? Wenn ja, warum hat das Mobil 1 dann so einen herausragenden HTHS von 3,8?


      So, ich bin gespannt auf eure Kommentare und Erläuterungen :)
    • norman02us wrote:

      Wenn diese Logik stimmt, dann verstehe ich nicht warum das Mobil 1 ESP x3 0W-40 nur einen Flammpunkt von 230°C haben soll. Der sehr hohe VI von 204 in Kombination mit HTHS von 3,8 spricht eigentlich für sehr hohe Stabilität!? Also wo ist mein Denkfehler?
      Der Flammpunkt hat mit dem VI und HTHS nichts zu tun.
      Er sagt lediglich aus, ab welcher Temperatur die Öl-Dämpfe entflammbar sind. Der Flammpunkt ist daher nicht sooo bedeutend. Wichtiger ist NOACK, dieser ebenfalls nichts mit dem VI und HTHS zu tun hat.

      Flammpunkt und NOACK stehen auch nur bedingt in Verbindung. NOACK wird üblicherweise bei 250°C gemessen, völlig unabhängig ob die Verlust-Dämpfe entflammbar sind oder nicht.
      Durch unendlich viele Konstellationen von Basisöl-Mischungen und Additiv-Paketen können beide Parameter, Flammpunkt und NOACK, beeinflusst werden.

      norman02us wrote:

      TBN sollte grundsätzlich so hoch wie möglich innerhalb einer Freigabe/Spezifikation sein, aber muss zwingend zusammen mit dem NOACK betrachtet werden, wenn wir über einen modernen Motor mit Partikelfilter und KAT reden (z.B. SCR Diesel). Denn ein hoher NOACK bei hoher TBN führt ggf. dazu, dass die Abgasnachbehandlung leidet.
      Hmm, es besteht zwar eine Verbindung zwischen TBN und NOACK im Bezug zu den Öl-Dämpfen, doch dies ist vernachlässigbar.
      Der Ölverbrauch in Verbindung mit Sulfatasche (low/mid-SAPS vs. full-SAPS - TBN inkludiert) ist da der Ansatzpunkt.

      NOACK ist eher wegen Verkokungsneigung durch thermische Einflüsse wichtig, z.B. im Bereich Kolbenringe.
    • Grundsätzlich ist erstmal keiner dieser Werte irrelevant, man muss die Zusammenhänge verstehen um Schlüsse daraus zu ziehen. Auch halte ich es für schwierig Öle nur anhand eines Datenblatts zu analysieren, auch mit einer Analyse bleiben Fragen offen. Viele Elemente gibt es in verschiedener Form und auch das Zusammenspiel dieser ist schwer vorrauszusagen.

      Die Viskosität ist erstmal der größe Faktor eines Motorenöls. KV40 und KV100 auch klar zu verstehen. Der Viskositätsindex gibt einfach nur die Spreizung zwischen den beiden Werten an. Aber man erfährt daraus nicht wie dieser erreicht wurde. Es kann sich um besonders hochwertige Basisöle handeln mit hohen natürlichen VIs oder um durch Polymere aufgeblasene Öle. Beide können hohe VIs haben. Die Polymere dicken das dünne Grundöl im heißen Zustand ein und beeiflussen damit den VI. Oftmals haben stabilere Öle (ohne viskositätsbeeinflussende Polymere) sogar geringere VIs weil Sie direkt auf die dünnen Basisöle für gute kalteigenschaften verzichten und mit dickem Basisöl bereits hohe Grundviskositäten im Bereich KV100 haben.

      Ein extrem tiefer Pourpoint kann zB ein Hinweis auf PAO Basisöl sein was von Haus aus eine hohen VI und andere Eigenschaften hat. Für eine halbwegs gute Aussage über das verwendete Basisöl benötigt es allerdings eine Analyse inkl. FT-IR Spektrum und jemanden der das Interpretieren kann.

      Der CCS ist einseits ein Hinweis auf die Basisöldicke aber gibt hauptsächlich erstmal den Wert vor dem W an. Also die Wintereignung des Öls. Der PourPoint ist dafür absolut irrelevant, der gibt nur an wann das Öl von flüssig in den wachsförmigen Zustand wechselt, aber nicht wie dick es dabei ist. Beim CCS muss man daher auch berücksichten bei welcher Tempatur er gemessen wurde. Siehe SAE J300 Tabelle in der Fachkunde. Innerhalb einer SAE Klasse kann man damit die Basisöldicke vergleichen, bei diesen Temperaturen spielen die Polymere keine Rolle mehr.

      Der HTHS hängt maßgeblich vom Basisöl und der Basisöldicke ab und hat keine Korrelation mit Flammpunkt oder Noack.

      Zum Rest sehe ich hat Jörg schon was geschrieben. Generell würde ich dem Flammpunkt keine zu große Bedeutung schenken. Ein niedriger Noack ist schön, aber ob 1% mehr oder weniger macht nicht groß was aus. Umso dicker das Basisöl umso geringer der Noack in der Regel.

      Ansonsten nochmal in der Fachkunde lesen, gibt zu fast allem was, wenn dann noch Fragen offen sind. Fragen! :)

      Gruß

      Karsten
    • 53Fatman wrote:

      Grundsätzlich ist erstmal keiner dieser Werte irrelevant, man muss die Zusammenhänge verstehen um Schlüsse daraus zu ziehen. Auch halte ich es für schwierig Öle nur anhand eines Datenblatts zu analysieren, auch mit einer Analyse bleiben Fragen offen. Viele Elemente gibt es in verschiedener Form und auch das Zusammenspiel dieser ist schwer vorrauszusagen.
      Natürlich war "irrelevant" eine absichtliche Übertreibung. Vielleicht hätte ich eher schreiben sollen: "nicht geeignet, um die Qualität zu erahnen". Datenblätter sind zwar schwierig, da z.B. ungenau oder unvollständig, aber irgendwie muss man doch eingrenzen, welche Öle interessant sind? Die Analysen sehe ich eher als erweiterte Erkenntnisse über das spezifische Öl bzw. Bestätigungen von Vermutungen.


      53Fatman wrote:

      Die Viskosität ist erstmal der größe Faktor eines Motorenöls. KV40 und KV100 auch klar zu verstehen.
      Das stelle ich gerade in Frage. Welche Relevanz hat denn die Viskosität (für sich betrachtet)? Die KV40 lässt nach meinem Verständnis keine Rückschlüsse auf das Kälteverhalten zu. Dafür ist wohl am ehesten die CCS geeignet?
      Ein Beispiel: Das REP 5W-30 hat eine KV40 von 73,4 und eine CCS von 4.301. Das Rowe HIGHTEC SYNT RS DLS SAE 5W-30 hat dagegen eine KV40 von 69,4 und eine CCS von 5.400. Das deutet für mich darauf hin, dass das REP bei -30°C bessere Fließeigenschaften im Motor hat als das Rowe. Der Pourpoint (REP -60°C vs. Rowe -33°C) legt das gleiche Ergebnis nahe.
      Welche Relevanz hat also die KV40?

      Bei der KV100 ist es das gleiche Spiel auf der anderen Seite. Sie sagt nichts über die Qualität bzw. Beständigkeit des Öls bei >=100°C aus (da wir eben nicht wissen, wodurch sie zustande kommt)? Das Mobil 1 x3 0W-40 mit einer KV100 von 14,1 hat einen HTHS von 3,8. Das Rowe Hightec Multi Formula 5W-40 hat einen KV100 von 14,3, aber nur einen HTHS von 3,7. Welche Relevanz hat also die KV100?

      Ich würde sogar behaupten, dass bei gleicher HTHS eine möglichst geringe KV100 besser ist. Denn was bringt mir eine höhere KV100 (bei gleicher HTHS)?


      Dazu noch ein besseres Beispiel: Das Rowe HIGHTEC SYNT RS DLS SAE 5W-30 hat einen HTHS von 3,51 und eine KV100 von 11,9. Das Ravenol HLS SAE 5W-30 hat die gleiche HTHS (3,51), aber eine KV100 von 12,2. Jetzt meine absichtlich provokante Frage/These: Spricht der Unterschied bei der KV100 nicht dafür, dass beim Ravenol mehr VI-Verbesserer eingesetzt wurden bzw. ist es nicht sinnvoll das "dünnere" Rowe zu nehmen, wenn die HTHS gleich ist?
      Könnte man das Verhältnis von HTHS/KV100 vielleicht sogar als Qualitätskriterium sehen, da ein hohes Verhältnis für wenig VI-Verbesserer bzw. eine höhere Stabilität spricht? Vielleicht gehe ich hier aber auch zu weit, da die HTHS nicht direkt vergleichbar ist mit der KV100.
    • Bei irgendeiner genormten Temperatur muß man die Viskosität ja angeben, wer hier gerade 40 und 100°C festgelegt hat, weiß ich nicht, wird ja nicht nur bei Motoröl so angegeben.

      Für uns ist die KV40 ziemlich uninteressant als Einzelwert.

      Die Fließeigenschaften bei -30°C (5WXX) bestimmt rein der CCS. Pourpoint siehe oben.

      Der HTHS (High Temperature High Shear) ist für ein Motoröl relevant, für ein Hydrauliköl aber nicht, da kann der rein KV40 oder KV100 Wert deutlich wichtiger sein. Scherbelastung gibt es nicht bei jeder Anwendung.

      Das mit dem Verhältnis und dem berechnen haben schon viele versucht, für genau Ergebnisse, zu viele Variablen, auch das Addtivpaket wird die Werte leicht beeinflussen (alleine die Menge davon). Ob und wie viele Polymere welcher Bauart im Öl sind weiß nur der Hersteller. Das kann man weder berechnen (wurde versucht) noch analysieren (mit unseren Analysen zumindest nicht).

      Bei exakt gleichem Basisöl (reines PAO, gleicher Grundöldicke zB) kann man vermuten das ein Öl mit gleichem HTHS aber geringerer KV100 weniger Polymere besitzt. In der Praxis gibt es das aber nicht so exakt. In der Regel haben Öle mit dicken Basisölen (hoher CCS in der gleichen SAE Klasse) höhere HTHS Werte, ebenso haben manche PAO oder Estersorten (da gibt es ja auch viele verschiedene) höhere HTHS Werte als zB Mineralöl oder HC Öle.

      Auch heißt höhere Stabilität durch gleichen HTHS bei weniger KV100 nur stabiler im Sinne von Viskositätsverlust durch Scherbelastung, sagt aber nichts darüber aus wie sich das Öl thermisch oder oxidativ verhält. Was bei vielen Motoren deutlich relevanter ist. In der Regel sind HTHS Werte > 3,5 mehr als ausreichend. Wenn das Öl aber nach kurzer Zeit versagt und kippt oder zu starker Verlackung und Ablagerungen neigt hat man wenig gewonnen. Man muss den Einzelfall betrachten.

      Gruß

      Karsten
    • @Dirtyhands1.8

      Der Rechner kann nicht das Basisöl und den CCS berücksichtigen. Er extrapoliert nur aus der KV40 und KV100 die Werte, bis zu einem gewissen Maß funktioniert das. Ab einer gewissen Temperatur funktioniert das nicht mehr und verschiedene Basisöle verhalten sich anders. Bei sehr niedrigen Temperaturen haben auch Polymere keine Wirkung mehr.

      Mit einem CCS von 4956@-20°C (15W) ist das Penrite auf jeden Fall ne ganze Ecke dicker als das Gulf mit 3369@-25°C (10W). Das heißt in dem Bereich und auch noch weit in den leichten Minusbereich muss das Penrite dicker sein.

      Gruß

      Karsten
    • @Andy
      Es ist berechnet aus KV40 und 100.

      @53Fatman
      Genau, das denke ich mir natürlich auch. Aber demnach hätten die schonmal gern getätigten Aussagen a la "das 10W XYZ verhält sich bei 0°C wie das 5W ABC bei -5°C" absolut keine sichere Basis.
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