Additive unter der Lupe

  • Schwefel ist ja ein EP additiv und wirkt nur wenn der schmierfilm ganz zussamenbricht/ mangelschmierung extreme drücke und entsprechend dann hohe Temperaturen entstehen und dann aktiviert wird. Andere additive wie zb Friction modifier wirken auch unter mischreibung. EP additive hingegen nicht.


    https://de.linkfang.org/wiki/EP-Additiv

    Mazda 3 BN SKYACTIV G-120 2.0 Benziner (2017)


    Motor: :rav: DFE 0W-20 API SP
    Schaltgetriebe: Liqui Moly Top Tec 5200 75W-80 API GL-4

  • Warum denkst du das?

    Haben diese Produkte streng konfigurierte geladene Teilchen? Wie orientieren sich diese chemischen Verbindungen oder Elemente im Raum und fügen sich sogar in die Struktur ein?

    No one will care except you!


    NeoProtec - security and protection!

  • NeoProtec

    Les nochmal die vorherigen Beiträge von Andy und die Schaubilder, das kann man das gut erkennen. Warum das so ist, kann ich dir leider nicht beantworten.

    Guck mal die "How it works: Bor und MoDTC" threads durch, da kann man das auch rauslesen.


    Wie genau das funktioniert, weiß ich nicht. Es scheint aber, das der Schichtaufbau je nach Additivpaket leicht abweicht und dazu gibt es noch viele offene Fragen.

  • Leider reagiert der Motor nicht sehr auf die Additivbombe

    ist physikalisch zu erklären.
    Eine Oberfläche hat immer nur begrenzt Platz.
    z.B. Bildlich dargestellt. Auf einer 1cm² großen Oberfläche kann man 100 Streichhölzer platzieren. Hat man jetzt aber z.B. 110 oder noch mehr Streichhölzer, haben diese eben keinen Platz auf der Oberfläche, also sind alle Streichhölzer >100 überflüssig.
    Heißt, hat man deutlich mehr Friction Modifier, Anti Wear Additive oder sonstige oberflächenaktive Wirkstoffe im Öl, schwimmt der Überfluss von diesen Stoffen einfach im Öl mit und hat keine positive Wirkung. Kommen erst zum tragen, wenn wieder Platz auf der Oberfläche ist.

  • Stimmt so nicht ganz. Auf der Oberfläche entsteht ein Tribofilm mit einer gewissen Stärke. Die unterste Schicht bildet dabei ZDDP (hat physikalische Gründe, die hier nicht näher erläutert werden sollen), darüber lagern sich dann die anderen Additive (meist in Plättchen oder Kugelform) ab. Diese verschiedenen Plättchen, Schichten und Kugeln gehen teilweise Synergieeffekte ein, verstärken sich also. Kann aber auch zu abschwächenden Wirkungen kommen. Die Dicke dieses Tribofilms kann dabei je nach Additivkomplex und Belastung stark variiern von 20nm bis 1000nm. Zusätzlich gibts sogar noch Wechselwirkungen mit den Reibungskörpern, das heißt es entstehen Mischkristalle des Metalls mit den Additiven. Dies kann die Reibungseigenschaften nochmals stark beeinflussen. Ölkohle und Zerfallsprodukte des Motoröls (Grundöls) spielen auch noch mit hinein ...

  • Ich möchte hier nochmal drauf ein gehen.

    Ja, nicht nur die Oberfläche an sich spielt eine Rolle, sondern wie du schreibst die Schichtstärke, also das Volumen. Je dicker der Film, desto "stärker" der Verschleißschutz.

    Auch das Synergieeffekte eintreten können möchte ich dir zustimmen.


    Gerne habe ich einen Text von Dr. Ewan Delbridge, Global Manager, Consumer Engine Lubricants bei der Lubrizol und von Ian Bell, R&D Director bei Afton Chemical und Dr. Maureen Hunter, Technical Service Manager für King Industries und Dr. Annette Loos Applikationstechnologin für ZDDPs bei der LANXESS und Dr. Eugene Scanlon, Technical Marketing Manager, Performance Components für BASF und Dr. Neil Canter Chemical Solutions zusammengetragen. Ich denke das reicht als Quellenangabe.


    ZDDPs zersetzen sich unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen zu einem Tribofilm beim Motorlauf.

    Dies ist ein hochkomplexer Weg, und der resultierende Tribofilm wird durch die Art und Menge anderer vorhandener Additive bzw. Wirkstoffe sowohl positiv aber auch negativ beeinflusst. Die Zersetzungsbereitschaft eines ZDDP und die Eigenschaften des Tribofilms können somit durch die chemische Struktur der anderen Stoffe gefordert oder behindert werden.

    Dabei ist ZDDP nicht gleich ZDDP, hier gibt es unterschiede.

    Normalerweise zersetzt sich ZDDP durch Hitze, Druck und Reibung und bildet einen Phosphatfilm auf der Metalloberfläche.

    ZDDP als Antioxidans enthalten entweder zweiwertigen oder vierwertigen Schwefel oder dreiwertigen Phosphor, der das Hydroperoxid reduziert.

    Bei Motorenöl verwendete ZDDP-haltige Additivpakete werden formuliert, indem so viele positive Kombinationen wie möglich verwendet werden, indem Inkompatibilitäten zwischen bestimmten Additiven vermieden werden. Dies kann eine Herausforderung sein, da moderne Ölformulierungen oft eine Kombination aus 10 oder mehr Rohstoffen sind. Empirisches Wissen über synergistische Wechselwirkungen ist der Schlüssel zur Erstellung stabiler und funktionierender Pakete. Auf gut Glück irgendwelche Öle/Additive mischen, ist im Prinzip wie würfeln. Man kann Glück haben und bekommt die höchste Punktzahl, oder eben Pech haben und benutzt die besten Würfel und bekommt eben die niedrigste Punktzahl.

    Kalzium- und Magnesiumkationen, die im Motorenöl oft als Dispergentien und Detergentien verwendet werden, können in die ZDDP-abgeleitete Oberflächenschicht eingebaut werden, was sich auf die Reibung dieses Films auswirkt. Es hat sich herausgestellt, dass Magnesium schädlicher ist als Kalzium.

    Ein anderes Beispiel sind schwefelhaltige Additive und Ester-basierende Öle. Das richtige Verhältnis ist wichtig, da diese Stoffe um die Metalloberfläche konkurrieren. Wenn die Konzentration eines ZDDP in einer bestimmten Formulierung zu hoch ist, kann die Wirksamkeit von EP-Additiven aufgrund der Konkurrenz auf der Metalloberfläche verringert werden. Dies fordert die Chemiker der Ölproduzenten, einen Balanceakt zu kreieren, um das richtige Verhältnis von ZDDP zu EP Additiven zu finden. ZDDPs können mit bestimmten Additiven negativ reagieren und Zinksalze bilden, welche zu Schlammbildung beitragen können. Die Schmierstoffstabilität in ZDDP-haltigen Formulierungen ist nur so lange gegeben, wie das Öl basisch bleibt, da ZDDPs unter sauren Bedingungen instabil werden.

    Da klassische ZDDPs sogenannte Aschebildner sind und dann Abgasnachbehandlungssysteme negativ beeinflussen können, wurden metallorganische Derivate hergestellt, die Molybdän, Titan und Wolfram enthalten. Wird nur die AW-Leistung berücksichtigt, gibt es phosphorhaltige AW-Additive, die in niedrigeren Dosierungen als ZDDPs verwendet werden können, um das gleiche Leistungsniveau wie die klassischen ZDDPs zu erreichen.

    Kombiniert man wahllos Additivpakete/Wirkstoffe können Komplexe gebildet werden. Das Ergebnis ist, dass der daraus entstandene Komplex physisch im Filter eingeschlossen werden kann, was zu Filtrationsproblemen und additivischer Erschöpfung führen kann.

  • Interessant, was ihr da berichtet Giacomo und Magnus. Aber was mache ich in der Praxis, wenn ich ein Motoröl mit gewünschten ca. 1200 ppm ZDDP und ein MoS2- Additiv mische- nur würfeln?

    :dri2: derzeit im Volvo 850 & 740: Avista pure evo ts E7 10W-40 + 3% MoS2

                               

  • Kann man dann überhaupt eine vernünftige Aussage treffen was man mischen oder mit Additiven ergänzen kann, oder ist das dann nicht immer würfeln was wir hier machen. Wenn das für die Chemiker schon so ein Balanceakt ist, und wir mit Sicherheit nicht alle Stoffe und Additive in ihren verschiedensten Formen kennen, welche in den Ölen enthalten sind, dürfte das ja fast unmöglich sein da eine perfekte Mixtur zu treffen.

    BMW F31 340i

  • Sebi84

    Die perfekte Mixtur gibts nur für einen bestimmten Motor (Fabrikat, Type, Baujahr, bisherige Gebrauchshistorie - wie wurde das Auto gefahren, km-Stand, Erhaltungszustand: Abnutzung, Schäden, Ölverbrauch), ein bestimmtes Nutzungsprofil (z.B. Extremfälle ausschließlich Kurzstreckenbetrieb im Winter in kalten gebirgigen Regionen oder ausschließlich Vollast auf Autobahn, Rennstrecke oder hochsommerliche Paßtstraßen mit schwerem Hänger) und bestimmte Ölwechselintervalle (z.B. Oil-Club-Ölwechselintervall mit 200h oder LL-Intervall). Strenggenommen müßte man das Öl dann auch immer etwas anpassen, weil der Motor ja älter und ausgelutschter wird. ALLE Öle sind daher Kompromisse, vor allem auch in bezug auf die Herstellungskosten. Und daß Additive zumeist eine positive Wirkung haben, sieht man an den GÖA und merkt auch das eigene Popometer.

  • Aber es können beim mischen der Öle doch überhaupt nicht alle Bestandteile der Verschiedenen Öle berücksichtigt werden, weil man sie schlicht nicht alle kennt.

    Als Beispiel schaut man doch: Aha, das eine Öl hat Additiv XY, das andere hat Additiv YX. Die ergänzen sich gut, also kann man die mischen.

    Ob aber die anderen 20 (oder 100?!?) Bestandteile der Öle miteinander harmonieren, sich aufheben oder eventuell schädliche Verbindungen eingehen, kann man doch gar nicht wissen.

    BMW F31 340i

  • Motoröle sind normalerweise untereinander mischbar, nur Öle für Spezialgebrauch, hier vor allem Rennöle, unter Umständen nicht. Das steht aber dann im technischen Datenblatt des Öls. Auch Zusatz-Additive sind so ausgewählt, daß sie mit allen Motorölen verträglich sind. Wenn man sich hier die (unzähligen) GÖA mit Mischölen sowie mit Zusatzadditiven ansieht, sind keine besonderen Probleme erkennbar. Oftmals ergibt sich sogar eine positive Wirkung in Form einer Verringerung des Verschleißbildes.