Auswirkungen von Ruß im Schmieröl von DI-Dieselmotoren auf das tribologische Verhalten und Tribomutationen von hochbelasteten Motorkomponenten

  • Für Leute wie mich... und dank Steuerkette bitte löschen. Muss ja nicht alles doppelt vorhanden sein. :handschake:

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    • Mercedes C280 S203 (LPG) | :rav: - RCS 5W40 (8,00L)
  • Steuerkette_007 :to:

    Auf einmal so schön ruhig hier - würde es dennoch begrüßen wenn auf Jabbas Beitrag sachlich eingegangen wird. Frage ---> Antwort ist doch logisch oder?

    Evtl. find i no was - quasi "right oil for the win" oder so :dev-1: und es gab ja hier im OC erst vor kurzem eine interessante Analyse, wonach beim zurück switchen auf ein Öl mit 1.3 weniger HTHS als das Öl zuvor der Verschleiß insgesamt runter ging inkl. freundlichem + evtl. gut gemeinten nachdenklichem Hinweis von einem OC-ler. Sorry fürs OT @TE uuuund bin schon wieder weg :flitz:

              

  • Hallo,

    interessant finde ich das die HTHS-Viskosität ansteigt, je mehr Kilometer das Öl in Betrieb ist (s. Bilder auf S.9/10) und das sowohl für CNG als auch für Diesel.

    Bei dem Euro 5 Motor steigt der HTHS mit der Laufleistung stärker an als bei dem Euro 4 Motor, und bei CNG mehr als bei Euro 5. Begründet wird das so: "Wahrscheinlich tritt dieser leichte Anstieg als Folge der höheren thermischen Belastung dieser Öle und der daraus resultierenden Oxidation auf." Die thermische Belastung ist aber beim CNG-Motor lt. Tabelle 1 am geringsten, d.h. da passt was nicht zusammen.

    Laut Abb. 8 nimmt der Eisenverschleiß linear zu, was für uns im Forum für die Interpretation der GÖA evtl. nicht ganz unwichtig ist. Bei dem Euro 5 Motor nimmt der Eisenverschleiß am stärksten zu, was darauf zurück geführt wird, das der Motor die höchste mechanische und thermische Belastung hat (s. Abb. 7).

    Der Bleigehalt nimmt lt. Abb. 9 und Abb. 10 bei den Basisölen exponentiell zu, was auf Additiverarmung zurück geführt wird (die Basisöle sind die mit der hohen Viskosität, während die Öle mit der niedrigen Viskosität als Kandidatenöle (LVO, Low Viscosity Oil) bezeichnet werden). Das zeigt dann wohl, das gute Additive in ausreichender Menge von Vorteil sind.

    Gruß

    Steuerkette_007

  • Wenn man jetzt mal im Abschnitt 4.2.1 das Letzte Diagramm zum Thema Eisenverschleiß anschaut, scheint dickes Öl in dem Paper doch weniger Verschleiß zu erzeugen. Jedoch ist die Streuung (raw data) auch sehr groß. Vor allem finde ich interessant, dass bei Euro 4 der Unterschied im Verschleiß zwischen 5W-30 und 15W-40 geringer ist, wie beim Euro 5 zwischen 5W-30 und 10W-40. Jetzt würde ich gerne wissen, ob dieser Effekt bei einem Euro 6 Fahrzeug noch stärker ist . Wobei das 15W-40 sicherlich eher eine einfachere Additivierung hat und daher sind die Daten auch nicht 100%ig vergleichbar. Es könnte aber auch sein, dass das nur was mit der höheren Liter-Leistung und damit höheren Belastung zu tun hat (Euro 4 ~25 Ps/L vs. Euro 5 ~40 Ps/L).

    Dagegen ist bei CNG das Ergebnis umgekehrt (~20 Ps/L) :überleg: . Zeigt sich hier "je höher die Liter-Leistung, desto höher die benötigte Viskosität" bzw. "je geringer die Liter-Leistung, desto unwichtiger die Viskosität"?

    Beim Blei-, Aluminium-, Kupferverschleiß scheint das 5W-30 jedoch immer zu geringerem Verschleiß zu führen.

    Insgesamt kann man hier kaum ein eindeutiges Fazit (pro/contra LVO) ziehen und ich habe jetzt mehr Fragen wie vorher :lesen: . Es kommt wohl, wie immer, darauf an.

    Vielleicht sollten wir hier öfters mit unterschiedlichen Viskositäten in unsere GÖA experimentieren.

  • Shell hatte auch mal ein dauertest von über 500.000 meilen gemacht zwischen ein 10w30 mit abgesenkte HTHS und ein 15w40. In einem LKW. Man fand keine verschleiss Probleme Bzw. kaum Unterschiede.

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  • Hallo,

    interessant finde ich das die HTHS-Viskosität ansteigt, je mehr Kilometer das Öl in Betrieb ist (s. Bilder auf S.9/10) ...

    Laut Abb. 8 nimmt der Eisenverschleiß linear zu...

    Da bist Du mir zuvorgekommen - dass die HTHS mit zunehmender Laufleistung ansteigt, habe ich so bisher nirgends gesehen. Ob man das wirklich mit Oxidation erklären kann wird aus der Arbeit leider nicht ersichtlich.

  • Steuerkette_007 & TigerRC

    erstmal vielen Dank euch für die "Arbeit", also finden und übersetzen ;)

    den ausgearbeiteten "Folgerungen" schließe ich mich an Steuerkette_007

    Frage wäre noch bzgl. HTHS Anstieg und Euro5 vs. CNG, was würde HTHS neben Belastung/Oxidation denn noch die HTHS ansteigen lassen?

    kann das mit dem Kraftstoffeintrag zu tun haben bzw. dem, was da genau eingetragen wird?

    1200ccm was meinst du?

    Hinweis: AGR haben alle nicht ;)

    Zoomi

    ruhig? "hier" war Karneval , aber ich war ums Haus herum beschäftigt

    habe heute mal ein bisschen Zeit genutzt, um Bezinbiber-Ketten und diverse Messer & Äxte zu schärfen :)

    einen Punkt finde ich gut formuliert,..... "right oil for the win" !!!

    der Hinweis Frage -> Antwort ist ebenfalls angebracht

    Qwert

    gut gesehen!

    auch das mit den Rohdaten ;)

    ich sagte ja schon zu Beginn der Diskussion, dass man bei dem Thema abgrenzen muss:

    dickes Öl - eher klassische Additivpakete

    dünnes Öl - eher moderne Additivpakete

    das Ergebnis dieser Entwicklung zeigt die Arbeit

    auch bedenken sollte man, dass sich bei den Viskositäten auch die Grundölmischungen unterscheiden dürften

    um es mal mit den Gebinde-Farben eins oft empfohlenen Öl-Lieferanten/-Hersteller/-Abfüller aufzuzeigen: viele dicke NFZ Öle sind "Silber", die dünnen eher "Gold"

    Übrigens: weil ja immer die "Reserve" als Argument kommt

    die Visko selbst ist scheinbar keine "allheilende" Reserve; von Reserve könnte man sprechen, wenn es ein dickes Öl mit modernem Additivpaket und, ganz wichtig (!), den von mir auch schon genannten Zuschlagstoffen gäbe -> ich kenne keine solche Rezeptur im PKW/NFZ Bereich

    exclusive

    der Rimula Test von Shell ist quasi der visualisierte "Beweis" dessen, was wir hier gerade herausarbeiten

  • Welche Zuschlagsstoffe waren das doch gleich?

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  • hatte es mal so aufgeführt, also die, die mir einfallen

    Zuschlagstoffe sind die, die man nicht unbedingt in Analysen sieht, teilweise im Grundölpaket eingemischt

    Amine

    Phosphate

    Salze oder auch „ionic liquids“

    Polymere in Form von VI-V und auch PP-V

    allg Stoffe die als pH-Inhibitor/Adjuster (Booster) dienen

    vgl.

    AndiG
    17. Februar 2023 um 20:19

    edit…

    gerade endlich wieder-gefunden, weil die Aufstellung von Addinol finde ich ganz gut, wobei Addinol alles unter Additive führt, ich trenne es halt gerne, wie im verlinkten Thread

    Addinol Additive -> https://addinol.de/service/expertentipps/additive/

  • Wenn wir diese Stoffe aber garnicht lesen können, woher wissen wir um Ihr Vorhandensein, oder eben nicht?

    Ich weiß noch nicht so 100% was ich aus den letzten Seiten mitnehmen soll.

    Ein Öl darf/soll weder zu Dünn, noch zu Dick sein. Ein modernes dünnes Öl ist besser als ein altes Dickes. Die Grenze zwischen Dünn und Dick ist schwammig. Ein älterer Test über dickes Öl ist schlechter als ein Test mit Bus-Motoren die mit 7,2/12L-Hubraum, für 280PS, 30L Öl in der Wanne rumfahren. Weit weg von einem 2L Diesel mit 5l Öl und 200PS der das bei doppelter Drehzahl abruft.

    Alles Interessant, aber sicherlich kein Sargnagel, beides nicht. Gerade die HTHS Geschichte bzgl Oxidation, also Ölverschlammung ist merkwürdig. Auf der anderen Seite nutzt das dickste Öl nix ohne Additive.

    Ich bleibe dabei das z.B. NDT 5W40 das dickste dünne Öl ist, mit gleichzeitig hochwertigen Grundölen und modernen Additiven, für Ruß geplagte Motoren mit Kraftstoffeintrag. Ein Motor, Diesel, der wenig durch Ruß(AGR?) und Kraftstoffeintrag getrieben wird bekommt hier sicherlich keinen Mehrwert zu einem modernen 5W30. Dagegen ist ein NDT sicherlich jedem "silbernen" 10-15W40 durch bessere Öle und Additive überlegen. Aber, gerade die silbernen NFZ-Öle sind ja trotzdem Diesel und Ruß additiviert und gleichzeitig Preiswert auf den Literpreis. Also sehr gut zum Spülen.

    Das richtige Öl für die richtige Anwendung gewinnt. Aber was macht man ohne Messwerte? Wäre ein 0W30 NDT besser als ein 5W40 NDT? Wer hat einen Ruß-Motor und probiert mal ein 5W40 gegen ein 5W30 mit selber Additivierung, z.B. RUP/REP?

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  • ... neben Belastung/Oxidation denn noch die HTHS ansteigen lassen?

    kann das mit dem Kraftstoffeintrag zu tun haben bzw. dem, was da genau eingetragen wird?

    AndiG: also Kraftstoffeintrag kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen, das führt zu einem Visko- Abfall.

    Da HTHS ja eher mit der Basisölviskosität korreliert, müsste man hinterfragen, was die Basisölviskosität mit zunehmender Laufzeit ansteigen lässt.

  • Ruß und Ölschlamm durch Oxidation?

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  • Ruß und Schlamm (war ja bei Mineral und selbst manchen Teilsynth noch Thema, seit HC und höher ja eher weniger) verstehe ich auch

    und ich sehe, ich hatte das mit dem Kraftstoff ziemlich dämlich formuliert, versuche es mal anders….

    wobei mir beim Schreiben auffällt, das es ja eigentlich nicht sein kann, weil man es als Fakt annehmen kann, das Kraftstoffeintrag Öl verdünnt

    aber ist es denn auch Fakt, dass eine Visko Absenkung auch immer zwingend HTHS absenkt,

    oder wäre es möglich, das irgendwelche Stoffe wiederum durch nicht ausgesiedete Bestandteile des Kraftstoff so „wirken“, dass das Öl zwar dünner wird, der Schmierfilm und damit HTHS aber steigt?

    vielleicht was aus dem Bereich der Polymere oder „Inhibitoren“?

    in unseren bekannten GÖA sehen wir ja immer nur Visko, HTHS wird nicht analysiert und rechnen da man da leider nichts, oder?

  • :überleg: also gemäß der nun echt ned schwer zu verstehenden Studie - sieht man doch ganz klar, dass das 5w30 die insgesamt geringsten Verschleißraten hat. Egal ob nun Euro IV | V oder CNG - siehe hierfür am einfachsten Seite 15 Tabelle 4. oder hab ich wiedermal einen am Helm?

    Weiter gesponnen 10w30 vs 15w40:

    https://www.researchgate.net/publication/307585091_Low_viscosity_oils_impact_on_heavy_duty_diesel_engine_components

    Jeder der sich dafür tatsächlich interessiert, kann (hopefully) hier selber weiter suchen, oder auf PubMed, ScienceDirect, Google Scholar ja sogar auf sae.org kann man fündig werden...

    Schade dass Jabba keine Antwort bekommt, somit bleibt es wohl bei alternierenden Monologen - so wird das nix mit nem angedachten wertvollen Dialog. Evtl. kann man mir mal mit einen apodiktischen Monolog über die Möglichkeit des Perpetuum Mobiles in einem anderen Thread weiter helfen - wäre super. Danke!

    Geh mir jetzt einen einen Helm häkeln... :thumbsup:

              

  • Ganz so einfach ist es eben doch nicht. Pauschal kann man nicht sagen, dass dünne Öle besser sind.

    In der von dir genannten Tabelle fehlt der Eisenverschleiß und da ist das Ergebnis nicht so eindeutig (Seite 13, Tabelle 8).

    Und in der genannten Studie wird anscheinend ein 15W-40 mit "klassischer Formulierung" mit einem aktuellen 10W-30 vergleichen. Somit kann man das Ergebnis nicht nur von der Viskosität abhängig machen.

    Ich bin kein Gegner von dünnen Ölen, eher ein "Befürworter", aber man muss schon differenzieren.

  • Ich weiß nicht, ob die Studie hier bekannt ist und streng genommen wurden hier auch keine verschleißtechnischen Auswirkungen untersucht.

    Dennoch finde ich das Ergebnis interessant und bin mir unsicher, ob ich das alles so richtig verstanden habe.

    Kurz zur Einordnung: Der Motor läuft mit einem 5W-30 Öl, welches nach 10, 20 und 30 Tagen auf seine Rußzusammensetzung untersucht wird.

    AGR-Rate liegt konstant bei 30% und die Drehzahl bei 1800 min-1. Also ein moderater Teillastbereich.

    Am Tag läuft der Motor 20 Stunden. Sprich wir sehen Ergebnisse nach 200, 400 und 600 Stunden. Und da beginnen bei mir schon die Fragezeichen, wenn ich mir das Öl in Abb. 1 anschaue.

    Welches Dieselöl sieht noch so aus?

    Heißt das, dass die AGR-Rate am Ende einen viel kleineren Einfluss auf den Eintrag im Motoröl hat als bislang angenommen?

    Ist es vielmehr die "unsaubere" oder "dynamischere" Verbrennung bei Beschleunigungen oder höheren Lasten?

    Das würde zumindest auch den Gehalt einiger GÖA hier erklären.

    Dass der Rußanteil im Versuch insgesamt ansteigt ist kein Wunder, jedoch geschieht dies nicht linear.


    IRS-Vergleich der unterschiedlichen Proben ebenfalls interessant anzuschauen:

    Zuletzt wird noch die Größe der Partikel untersucht und festgestellt, dass die Partikel mit der Öleinsatzzeit größer werden (28, 31, 33 nm).

    Das könnte eine entsprechende eine Auswirkung auf die Motorkomponenten haben.

    So kann der "Festschmierstoff" dann unterm Mikroskop aussehen: