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

Hallo,

Kann mir jemand folgendes erklären:

Im Volksmund heisst es dass 10W40 dicker ist als 5W40....

Ich habe mir jetzt vom Motul 300V die Datenblätter angeschaut und stehe vor einem kleinen Rätsel welches ich nicht verstehe,
wenn man sich die Viskosität @ 40°C anschaut steht beim 5W40 81.8 mm²/s und beim 10W40 90.9 mm²/s.

Ich verstehe dass die Werte sich daraus ergeben wie viel Fläche das Öl beim "ausschütten" in einer Sekunde benetzt.

Verstehe ich das jetzt richtig dass ein 10W Öl dann "flüssiger" ist als ein 5W ?

Zitat von RobertI

wenn man sich die Viskosität @ 40°C anschaut steht beim 5W40 81.8 mm²/s und beim 10W40 90.9 mm²/s.

Der Bezug liegt auf die Sekunden.

81,8 Sekunden sind kürzer als 90,9.
Das Öl mit weniger Sekunden fließt per Schwerkraft daher schneller, ist also dünner.

Diese 40°C-Viskositäten kannst Du aber vernachlässigen. Wichtig sind die 100°C-Viskosität und CCS.

Zitat von Tequila009

81,8 Sekunden sind kürzer als 90,9.

Es sind aber keine 80 Sekunden, sonder 80 mm². Die Einheit ist ja Fläche pro Sekunde

Wüsste nicht wie man Fließverhalten in mm² darstellen soll.....

EDIT: Ok google hat geholfen.... Fläche/Zeit ist Durchfluss .... jetzt wirds klarer

Nein, es sind nicht mm² pro Sekunde, sondern Quadratmillimetersekunden.

Du erkennst es auch ganz einfach, wenn Du Dir die 100°C-Viskositäten anguckst.
Ein Öl kann ja nicht bei 40°C mehr fließen als bei 100°C: 80 zu 14

Diese Einheit ist etwas irreführend geschrieben, denn bei der kinematischen Viskosität handelt es sich ja um ein Volumen, dieses durch das Röhrchen fließt.
Ich konnte bis heute nicht herausfinden, warum man da mm² schreibt.

Zitat von Tequila009

Diese Einheit ist etwas irreführend geschrieben, denn bei der kinematischen Viskosität handelt es sich ja um ein Volumen, dieses durch das Röhrchen fließt.
Ich konnte bis heute nicht herausfinden, warum man da mm² schreibt.

Ok verstehe. Wenn man sich selbst die Öl-Kunde aus technischen Datenblättern erarbeiten möchte ist das echt harte Arbeit wenn man vor solchen Unklarheiten steht.

Danke !

Zitat von Tequila009

Der Bezug liegt auf die Sekunden.

81,8 Sekunden sind kürzer als 90,9.
Das Öl mit weniger Sekunden fließt per Schwerkraft daher schneller, ist also dünner.

Zitat von Tequila009

Nein, es sind nicht mm² pro Sekunde, sondern Quadratmillimetersekunden.

Also dann sind aber nach meinem Verständnis alle Angaben völlig falsch in den Datenblättern niedergeschrieben

Die Einheit ist ganz klar mit Fläche pro Sekunde definiert
Wikipedia
Steht ja auch in allen Datenblättern mm²/s

Für meine Vergleiche hab ich mich damit abgefunden, dass ein hoher Wert natürlich eine höhere Viskosität und somit ein zähflüssigeres Verhalten angibt.
Logisch ist es für mich trotzdem noch nicht.

Ändert aber nichts daran, dass die Einheit pro Sekunde ist, und nicht mm²*s (wie etwa bei der dynamischen Viskosität Pa.s)

Wenn sich wirklich auf die Sekunden bezogen werden sollte, müsste es doch eigentlich s/mm² heißen. (Ein 0W braucht weniger Sekunden um einen mm² zu benetzen als ein 5W)
Denn der Wert vor der Einheit ist immer der Mulitiplikator für die erste Einheit (wenn es sich um eine kombinierte Einheit handelt in der eine Division durchgeführt wird).

Zum Problem Volumen vs. Fläche würde ich annehmen, dass das Röhrchen so dünn ausgelegt ist, dass die dritte Dimension vernachlässigbar klein ausgelegt wird, und somit eine Fläche entsteht.

_{Tja, ich kann mit} [Blockierte Grafik: https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ee08d4d423059ee6108c638250193bb53762c4ae] _{auch nichts anfangen.}
Es wird leider nirgends erklärt, wo die m² (mm²) herkommen.

Fakt ist aber, dass der Wert die Zeit, sprich die Sekunden ist. Siehe das Video oben.
_{Wir könnten auch einfach sagen, das Öl hat eine Viskosität von 80 Sekunden, fertig.}

Zitat von bm-g120

Ändert aber nichts daran, dass die Einheit pro Sekunde ist

Nee, m² : Sekunden. Der / wird da falsch gedeutet.

@bm-g120 sieht das schon richtig. Die Einheit lautet "Quadratmeter pro Sekunde"! Bei "Umrechnern" im Internet ist es auch jeweils so angegeben:

• https://www.convertworld.com/de/kinematisch…ro-sekunde.html
• https://www.calculand.com/einheiten-umre…Bm%C2%B2%2Fs%5D
• http://abenteuer-universum.de/diverses/si.html

Erläuterung der Viskosität:

Zitat von Chemie Lexikon

Definition der Viskosität

Man stelle sich zwei im Abstand x angeordnete Platten der Fläche A vor. Zwischen diesen Platten befindet sich eine Flüssigkeit, die an beiden Platten haftet. In unserer Vorstellung soll der Raum mit der Flüssigkeit in Schichten unterteilt sein. Wird nun Platte 2 mit der Geschwindigkeit v bewegt, so bewegt sich die Schicht, in unmittelbarer Nachbarschaft zu Platte 2 auf Grund der Haftung ebenfalls mit der Geschwindigkeit v. Da Platte 1 ruht, ruht auch ihre Nachbarschicht. Die innenliegenden Flüssigkeitsschichten gleiten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aneinander vorbei. Die Geschwindigkeit nimmt von der ruhenden Platte zur bewegten zu. Im einfachsten Fall besteht eine lineare Abhängigkeit (siehe Abbildung). Von der obersten, an der Platte haftenden Schicht, geht eine Tangentialkraft auf die darunterliegende Schicht aus. Diese bewegt sich folglich mit der Geschwindigkeit v₁. Diese Schicht wirkt wiederum auf die darunterliegende Schicht und bewegt sie mit der Geschwindigkeit v₂.
Im Experiment lässt sich zeigen, dass die Kraft F, die nötig ist, um Platte 2 zu bewegen direkt proportional zu ihrer Fläche A, ihrer Geschwindigkeit v und antiproportional zu dem Abstand der Platten x ist:
F˜A und F˜v und [Blockierte Grafik: http://www.chemie.de/lexikon/images/math/9/4/8/948b124c59378cf50b88d3eb13793d2a.png]Hieraus ergibt sich
[Blockierte Grafik: http://www.chemie.de/lexikon/images/math/4/e/8/4e8491b21532d277e43952f15dbcc83d.png]und als Gleichung
[Blockierte Grafik: http://www.chemie.de/lexikon/images/math/7/b/0/7b091b4fd0427272079f5a4a324a47a5.png]Die Proportionalitätskonstante η ist die dynamische Viskosität. Häufig wird sie auch nur als Viskosität bezeichnet. Ein Stoff hat also die Viskosität 1 Ns/m², wenn bei einer Größe der Platten von 1 m² und einem Plattenabstand von 1 m eine Kraft von 1 N benötigt wird, um die Platten mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s gegeneinander zu verschieben.
Für die physikalische Einheit gilt: [Blockierte Grafik: http://www.chemie.de/lexikon/images/math/a/5/2/a52e7d4f20fe0b2dcff8ac2999946d4d.png]
Ist η unabhängig von der Geschwindigkeit v, so wird die Flüssigkeit als Newtonsche Flüssigkeit bezeichnet. Für diese Flüssigkeiten stellte sich das in Abbildung 2 gezeigte, lineare Geschwindigkeitsprofil ein. Ist η von v abhängig, so bezeichnet man die Flüssigkeit als nicht-newtonsch.

Alles anzeigen

Ach ja. Zum Abschluss noch ein Video:

Das ergibt für mich aber keinen Sinn.
Wie kann ein Öl bei 40°C z.B. 80 mm² pro Sekunde, und bei 100°C z.B. 14 mm² pro Sekunde fließen?
Das ist doch völlig unlogisch.

In Deinem 3. Link (abenteuer-universum) steht es korrekt:

Zudem haut mm² pro Sekunde auch nicht mit der Messmethode hin. Denn dort wird per Viskosimeter die Zeit gemessen.

Dein Zitat erklärt auch nicht die kinematische Viskosität und wo die m² (mm²) herkommen, sondern dort geht es um die dynamische Viskosität.

Ich habe bald den Eindruck, dass selbst auf Fachseiten niemand so wirklich weiß, was es mit den m² auf sich hat. Irgendwie passt das nicht zusammen.

... irgendwer von uns steht da jetzt am Schlauch.

Ich dachte pro Sekunde ist das gleiche wie durch (:) Sekunde?

Wichtig hierbei ist einzig (so denke ich) ob der angegebene (gemessene) Wert oben oder unten (also auf der m²-Seite oder der s-Seite, oder nochmal anders: links vom Doppelpunkt oder rechts vom Doppelpunkt) hinkommt.

Denn das kehrt dann die Logik natürlich komplett um. Aber so wie es überall geschrieben wird, kann es nur oben/links/m²-Seite sein.

Zur Info: Quadratmeter durch Sekunde = Quadratmeter pro Sekunde

Sehr bekanntes Beispiel: km/h = Kilometer durch Stunde = Kilometer pro Stunde (der übliche Sprachgebrauch)

Die Herleitung wird im übrigen im dritten Video mathematisch erklärt, wo die kinematische Viskosität als Ergebnis von dynamischer Viskosität durch Druck hergeleitet wird.

Hier gibt´s weiteren Lesestoff: http://www.ucke.de/christian/physik/medprakt/Viskositaet.PDF

Zitat S. 85:

"Der Quotient von dynamischer Zähigkeit h und Dichte r heißt kinematische Zähigkeit n:= h/r ; n soll hier den griechischen Buchstaben ny bedeuten. n hat die Einheit Quadratmeterpro Sekunde (m2/s), die ältere Einheit ist Stokes (Zeichen St) und es gilt: 1 St =10-4 m2/s. "

Wie gesagt, ich hatte vor Ewigkeiten schon mal versucht die Einheit mm²/s aufzuschlüsseln, da es mir unpassend erscheint. Doch ich konnte nichts nachvollziehbares finden.

Die Werte müssen auf jeden Fall den Bezug zu den Sekunden haben und nicht auf die mm².
Denn ein heißes, sprich dünnes Öl kann nicht langsamer/weniger fließen, als ein kaltes, dickes Öl.
Die Werte machen einzig mit der vergehenden Zeit, den Sekunden Sinn.

Zitat von oilbuyer

Zur Info: Quadratmeter durch Sekunde = Quadratmeter pro Sekunde

_{Stimmt, da hatte ich einen Denkfehler, ist ja beides das Gleiche.}

_{Also wenn die Einheit m²/s rein aus der Berechnung mit der dynamischen Viskosität herkommt, hat dies ja nichts mit einer Messung per Viskosimeter zu tun und wird einfach nur wegen der Berechnungsformel angegeben.}

Das wäre dann aber völlig irreführend, da die Einheit auf eine Berechnung basiert, und nicht auf eine Messung.

Ja, und dort steht es eben wie ich es auch gelernt habe:

"Das Prinzip der Messung der kinematischen Viskosität basiert auf der Zeit, die ein Öl benötigt, um bei einer bestimmten Temperatur mittels Schwerkraft durch eine definierte Strecke einer Kapillare zu fließen. Mit Hilfe der Kapillarkonstante des „Viskosimeters“ wird dann auf Basis der Durchflusszeit die kinematische Viskosität ermittelt."

Nur eben bekommt man dies nicht mit der Einheit mm²/s (Ursprung aus Berechnung) im Einklang.

EDIT
Ich glaub, jetzt habe ich es verstanden.
Per Viskosimeter wird wie oben beschrieben die Durchflusszeit gemessen. Und diese Zeit wird dann mit Hilfe der Dichte umgerechnet um auf einen Wert nach mm²/s zu kommen.
Die mm²/s basieren ja auf der Berechnungsformel, um aus der dynamischen Viskosität die kinematische Viskosität zu erhalten.

Aber warum führt man dann nicht gleich die Messung per Viskosimeter als neuen Standard ein und nimmt direkt den Zeitwert daraus, anstatt dann erst noch wieder groß rumzurechnen?
Oder liege ich da falsch?

@Tequila009: ich würde mich gern die nächsten Tage, evtl. auch erst am Wo-Ende näher mit diesem kompliziertem Thema (Herleitung der dynamischen Viskosität) beschäftigen. Wir können das Thema gern weiter ausführen! Mir geht´s ähnlich wie dem Oil-Club-Kollegen @FlipSidE; nur dass ich 50 min später als er den Schlafplatz (= Bett) verlasse.

_{Jo, alles klar, wir haben ja Zeit. Können das die Tage dann wieder aufgreifen.}

_{Dann schlaft erstmal ne Runde.}

Weil oben von @oilbuyer der Vergleich mit der Geschwindigkeit herangezogen wurde, greife ich das auf und wage einen Erklärversuch.

Hier wird ja auch Strecke pro(durch) Zeit angegeben (SI-Einheit ist ja bekanntlich m/s - mal 3,6 = km/h).

Man könnte sich aber auch bei einer Geschwindigkeitsangabe - wie @Tequila009 bei der Viskosität gelernt hat - auf die Zeit beziehen, in dem man sagt:
Für die Strecke von Wien nach Dortmund habe ich 9h 47min benötigt. (Bitte steinigt mich nicht, falls das eine utopische Zeitangabe ist. Ich bin die Strecke selbst noch nie gefahren )

Als Einheitsangabe muss man dann natürlich aber (als internationalen Standard und zur Vergleichbarkeit) auf eine Stunde runter rechnen, und bekommt dann
(im Falle der Fahrzeuggeschwindigkeit) halt einen (Durchschnitts-)Wert.

Wird die Zeitangabe kleiner, wird der Geschwindigkeitswert umgekehrt natürlich größer.

Hä?

Ihr steht aber ganz schön auf dem Schlauch.

Stellt euch das so vor: In einer best. Zeit (Sekunde) benötigt das Fluid eine best. (Querschnitts-)Fläche (mm²) zum Durchfließen. Je viskoser die Flüssigkeit desto größer muss die Fläche sein um in gleicher Zeit durchzufließen!

Aber welche (Querschnitts-)Fläche meinst Du? Wo nimmst Du die her?
Der Glaskolben des Viskosimeters ist ja nicht variabel.

EDIT
Auf MT gibt es folgende Info dazu:

Zitat von TSI-ler91

ich hab mal eben nachgerechnet weil ich es mir auf Anhieb auch nicht erklären konnte, aber es passt[Blockierte Grafik: https://avatars.motor-talk.de/data/smilies/smile.gif]
der Knackpunkt war das Newton in seine SI Einheiten umzuschreiben. Hab dir mal kurz nen Bild angehangen hoffe es ist verständlich[Blockierte Grafik: https://avatars.motor-talk.de/data/smilies/biggrin.gif]

Quelle: https://www.motor-talk.de/forum/welches-…97#post52373948