Lexikon

Bestimmen die Emissionswerte für kraftstoffbetriebene Motoren. Eine höhere EURO-Norm bedeutet strengere Emissionsanforderungen oder geringere Emissionen. Sowohl Kraftstoff als auch Öl spielen eine wichtige Rolle, um die Emissionen niedrig zu halten. So kann beispielsweise ein Motoröl, das für die EURO3-Norm entwickelt wurde, nicht für EURO6-Motoren verwendet werden. Die Verwendung von falschen oder minderwertigen Ölen kann Ihren Motor beschädigen und das gesamte Abgassystem verstopfen.

Maß für die Fließfähigkeit eines Schmieröls oder Hydraulikfluids.

Je höher die Viskosität (Angegeben in Centistokes cSt), desto dickflüssiger ist das Öl.

Je niedriger die Viskosität eines Öls ist, desto dünnflüssiger ist es. Dünnflüssige Öle werden auch als niedrigviskos, dickflüssige als hochviskos bezeichnet.

Die Viskosität beschreibt die Fließeigenschaft eines Hydrauliköles und ist abhängig von der Temperatur und kann durch Additivierung zusätzlich beeinflusst werden.

Sie kann sich während des Einsatzes aufgrund von Temperatur, Betriebsdruck, Oxidation oder Verunreinigung verändern.

Es wird unterschieden zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität.

In der Praxis wird die kinematische Viskosität aufgrund des geringeren Prüfaufwands zur Ermittlung herangezogen. Sie beschreibt das Viskositäts-Dichte-Verhältnis und hat die SI-Einheit: mm²/s oder „centistoke“ cSt.

Es gibt unterschiedliche Verfahren (auch durch Onlinesensoren) zur

Ermittlung der kinematischen Viskosität.

Können mit Additivpaketen modifiziert werden, um ihre Leistung zu verbessern und ihr Anwendungsspektrum zu erweitern. Der heutige Trend geht eindeutig in Richtung halb- und vollsynthetische Öle.

Sie bewegen sich irgendwo zwischen einem mineralischen und einem vollsynthetischen Öl. Die unterschiedlichen Molekülstrukturen teilsynthetischer Öle sorgen für eine optimale Schmierung älterer Motoren mit größeren Toleranzen. Diese Öle bieten auch längere Wartungsintervalle und bessere Schmiereigenschaften als reine Mineralöle, ohne die hohen Kosten von vollsynthetischen Ölen.

Sie verwenden komplexe Additivpakete, um Viskositätswerte zu erreichen, die mineralische oder halbsynthetische Öle nicht erzeugen können. Vollsynthetische Öle werden hauptsächlich in modernen Motoren mit kleineren Toleranzen, höheren Leistungen und längeren Wartungsintervallen eingesetzt. Außerdem sind sie in der Regel teurer als mineralische oder halbsynthetische Öle.

Definiert die Qualitätsstandards und -anforderungen für Motoröl in Europa. ACEA kategorisiert Produkte mit einer Kombination aus Buchstaben, Zahlen und Jahr. Zum Beispiel: A3/B3 beschreibt andere Eigenschaften als A1/B1, aber höhere Zahlen bedeuten nicht unbedingt eine bessere Qualität.

Ist eine amerikanische Interessengruppe (wie die ACEA) der Öl- und Gasindustrie. Die API legt technische Normen und Anforderungen an Schmierstoffe fest und ordnet Qualitätsstufen für Motoröle zu. Generell gilt: Je höher die Buchstaben, desto höher sind die Qualitätsanforderungen an das Rohöl. Diese Werte gelten nur für Rohöl, nicht für Fertigprodukte. Die API-Werte allein sind jedoch nicht spezifisch genug, um die Gesamtqualität des Motoröls und seine Leistung zu bestimmen.

A – Personenkraftwagen (Benzinmotoren)

B – Pkw, Transporter, leichte Nutzfahrzeuge (Dieselmotoren)

C – Pkw für Benzin- und Dieselmotoren mit neuen Abgasnachbehandlungssystemen (z. B. DPF)

E – Schwerlast-Dieselmotoren

Wurde 1911 gegründet, um Öl und seine Viskositäten zu standardisieren. Man unterscheidet zwischen Einbereichsölen (z. B. SAE 20) und Mehrbereichsölen (z. B. SAE 15W40). Einbereichsöle werden hauptsächlich für Anwendungen mit unveränderlichen Arbeitsbedingungen eingesetzt. Einbereichsöle werden in modernen Motoren oder Anwendungen nicht mehr verwendet.

Bestehen aus fünf Ölsorten, aus denen alle Motor- und Getriebeöle hergestellt werden:

Gruppe I

Die meisten natürlichen Grundöle zum Mischen von Ölprodukten mit geringen Leistungsanforderungen.

Gruppe II

Gängige Grundöle für die Mischung von Produkten auf Mineralölbasis. Die Schmiereigenschaften werden als ausreichend bis gut bewertet.

Gruppe III

Öle der Gruppe III werden auf höchstem Niveau raffiniert. Die Ölmoleküle bleiben stabil und gleichmäßig und bieten ein breites Anwendungsspektrum. Obwohl nicht chemisch hergestellt, werden diese Grundöle häufig zum Mischen von voll- und teilsynthetischen Ölen verwendet.

Gruppe IV

Chemisch hergestellte Grundöle, die ein erstaunliches Leistungspotenzial für Schmierstoffe bieten. Durch stabile Verbindungen und gleichmäßige Moleküle sind diese Öle eine perfekte Basis für die Mischung von voll- und teilsynthetischen Ölen.

Gruppe V

Wird hauptsächlich zur Herstellung von Additiven zur Verbesserung anderer Grundöle verwendet und nicht als Grundöl selbst.

Zellulose ist als Basismaterial bei der Ölfiltration beständig und verfügt über eine hohe Festigkeit.

Filtereffizienz:

X50 = 19 – 24 μm

T4 μm = 60 – 80 %

Gesamtabscheidegrad = 97 – 99 %

Norm:

ISO 4548-12

ISO 19438

ISO 5011

Einsatz:

Öl-, Kraftstoff-, Luftfilter

Zellulose und Polyester verbessert die Effizienz sowie die Staubaufnahme bei der Ölfiltration.

Filtereffizienz:

X50 = 13 – 25 μm

T4 μm = 70 – 85 %

Gesamtabscheidegrad = 97 – 99 %

Norm:

ISO 4548-12

ISO 19438

ISO 5011

Einsatz:

Öl-, Kraftstoff-, Luftfilter

Vollsynthese-Medien sind zusätzlich temperatur- und wasserbeständig.

Filtereffizienz:

X50 = 5 – 25 μm

T4 μm = 90 – 99,8 %

Gesamtabscheidegrad = 99 – 99,9 %

Norm:

ISO 4548-12

ISO 19438

ISO 5011

Einsatz:

Öl-, Kraftstoff-, Luftfilter

Meltblown-Medien verfügen zusätzlich über eine hohe Staubspeicherkapazität.

Filtereffizienz:

T4 μm = 90 – 99,8 %

Gesamtabscheidegrad = 99,9 – 99,98 %

Norm:

ISO 19438

EN60335

Einsatz:

Kraftstoff-, Luftfilter

Besonderheiten:

· Filtern von säurehaltigen Gasen, Dämpfen, Pollen, Mikroorganismen

Filtereffizienz:

PM 2,5

Norm:

DIN EN ISO

16890-1

Einsatz:

Innenraumfilter

Besonderheiten:

· Flammschutz F1

· Energiesparende Verarbeitung

Filtereffizienz:

Gesamtabscheidegrad > 99,95 %

Einsatz:

Luftfiltration

Bei der Ölfiltration unterscheidet man zwischen der Haupt- und Nebenstromanordnung sowie einem Kombinationssystem. Jedes Antriebsaggregat ist mit einem Hauptstromfilter ausgestattet. Der Filter ist im Ölkreislauf meist direkt nach der Ölpumpe platziert (ein Filter generiert immer einen gewissen Druckabfall), sodass die gesamte Ölmenge bei jedem Umlauf durch den Filter

fließt. So werden bereits beim ersten Durchgang die Partikel, die zum Verschleiß führen könnten, herausgefiltert. Das Motoröl gelangt direkt vom Hauptstromfilter zu den Schmierstellen des Motors.

Der Nebenstromfilter befindet sich in einem parallel zum Hauptstrom verlaufenden Teilstrom des Öls. In diesem Nebenstrom fließen nur etwa fünf bis zehn Prozent des gesamten Öls. Der Nebenstromfilter ist mit einem feineren Filtermedium ausgestattet und befreit

das Öl von feinsten Partikeln (Rußpartikel < 1 μm). Der Nebenstromfilter gewährleistet somit eine kontinuierliche Feinstfiltration. Die Filtrationsaufgabe übernimmt ein Tiefenfiltermedium. Die Durchflussmenge reduziert sich bei zunehmender Belegung des Filters, die Feinheit des Filters nimmt zu. Nebenstromfilter werden hauptsächlich bei Dieselmotoren mit hohem Rußeintrag beziehungsweise bei Nutzfahrzeugen mit sehr hoher Kilometerlaufleistung und langen Wartungsintervallen zusätzlich zum Hauptstromfilter eingesetzt.

Öl-Anschraubfilter, sogenannte Spin-ons, bestehen aus einem Metallgehäuse und einem darin befindlichen Filterelement, welches durch eine Innenzarge aus Lochblech gestützt wird. Der Anschraubfilter wird durch ein Gewinde an den Motorblock befestigt und einfach ausgetauscht. Anschraubfilter lassen sich sowohl bei der Hauptstromfiltration als auch bei der Nebenstromfiltration einsetzen. Um ein Trockenlaufen des Filters zu vermeiden, ist ein Rücklaufsperrventil mit Silikonflügeln im Filter integriert. Anschraubfilter enthalten ein Filterumgehungsventil. Die Aufgabe des Ventils ist, bei erhöhtem Öldruck beziehungsweise

zugesetztem Filter, den direkten Durchgang zum Ölkreislauf zu öffnen und die Schmierung

der notwendigen Stellen im Motor sicherzustellen. In diesem Zusammenhang gelangt zwar ungefiltertes Öl in den Kreislauf, jedoch ist die Schmierölversorgung gewährleistet. Die Öffnungsdrücke liegen in der Regel zwischen 0,8 und 2,5 bar. Hohe Differenzdrücke können

auch während der Kaltlaufphase des Motors bei hohen Ölviskositäten oder bei stark erschöpftem beziehungsweise gealterten und zugesetzten Filterelementen auftreten.

Bei Ölfiltereinsätzen handelt es sich um verschraubte Bechersysteme. Der Ölfiltereinsatz wird getrennt ausgetauscht und befindet sich in einem Filtergehäuse, welches fest mit dem Motor beziehungsweise dem Ölfilter-Modul verbunden ist. Der Filtereinsatz von Hengst besteht aus zwei

temperaturbeständigen, geschweißten Thermoplast-Endscheiben mit dazwischenliegendem Filtermedium. In modernen Fahrzeugen besteht dieses Filterelement aus metallfreien Komponenten und ist komplett thermisch verwertbar. Das bedeutet, es kann im Gegensatz

zu Filtern aus Metall, wie Öl-Anschraubfilter, rückstandslos verbrannt werden. Bei den sogenannten Energetic® Ölfiltereinsätzen kann der Innendom in das Filterelement integriert oder im Filtergehäuse angeordnet sein. In einer anderen Baureihe sind Ventilpilz und Druckfeder im Innendom integriert. Für die Wartung öffnet der Mechatroniker und die Mechatronikerin das Ölfiltergehäuse und tauscht lediglich den Filtereinsatz. Das Gehäuse und der Schraubdeckel sind ein Lebensdauerbauteil (Longlife). Die Standzeiten der Filtereinsätze liegen dank chemischer Beständigkeit sowie entsprechender Nass- und Reißfestigkeit bei Pkw zwischen 30.000 km und 50.000 km und bei Nutzfahrzeugen bei über 100.000 km (unter Berücksichtigung des Fahrprofils

und der verwendeten Ölqualität). Je länger die Wechselintervalle, desto wichtiger ist die Qualität des Ölfilters. Durch den Ersatz lediglich des Filterelements sowie der Dichtungen handelt es sich um eine besonders wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung beihoher Nutzungsintensität.

Auch beim Ottomotor mit Direkteinspritzung müssen die Kraftstofffilter eine hohe Filterfeinheit vorweisen (anders als vormals bei der Saugrohreinspritzung). Aktuelle Bestimmungen zur Reduzierung der Kohlenwasserstoffemissionen erfordern die Zusammenfassung von Kraftstoffpumpe, Kraftstofffilter und Druckregelventil in der Tankeinheit. Diese Filterelemente sind teils in komplexen Geometrien ausgeführt. Ansonsten existieren je nach Fahrzeugtyp ebenfalls

Lösungen mit „einfachen” Leitungsfiltern, Kraftstofffiltereinsätzen sowie Anschraubfiltern. Zum Einsatz kommen zudem Tiefenfilter aus kraftstoffbeständigem Zellstoff, um die entsprechenden Anforderungen zu erreichen.

Der Partikelfilter (auch Pollenfilter) hat die Aufgabe, die Fahrzeuginsassen vor Festpartikel wie zum Beispiel Pollen und Feinstaub (PM 10 μm bis 99 Prozent) zu schützen. Das plissierte oder gefaltete Filterpapier des Partikelfilters besteht aus einem Hochleistungsvlies. Durch elektrostatische Aufladung werden die Partikel von den Fasern angezogen und aus der Luft gefiltert. Neben der elektrostatischen Abscheidung wird auch die mechanische Abscheidung verwendet. Ein mehrlagiger Faseraufbau sorgt dafür, dass die Partikel beim Durchströmen des Filters an den feinen Fasern haften bleiben.

Kombinationsfilter verfügen neben einem Vorfilter und einem Mikrofaservlies zusätzlich über eine Aktivkohleschicht. Diese granulare Aktivkohleschicht absorbiert neben Feinstaub (PM 2,5 μm bis 99 Prozent) zusätzlich unangenehme und schädliche Gase wie Ozon, Smog und Abgase. Die offenporige Oberfläche der Aktivkohle nimmt Geruchs- und Gasmoleküle wie ein Schwamm auf. Anschließend werden sie in die labyrinthartigen Kanäle geleitet und gespeichert. Die Aktivkohleschicht besteht aus natürlichen Materialien, wie zum Beispiel Kokosnussschalen.

Biofunktionale Innenraumfilter, wie zum Beispiel der Blue.care, bindet allergieauslösende

Stoffe, so genannte Allergene, und verhindert, dass Bakterien und Schimmelpilze durch die Lüftung ins Fahrzeuginnere gelangen. Der Innenraumfilter verfügt neben einer Partikelfilterschicht und einer Aktivkohleschicht über eine zusätzliche dritte Schicht. Diese biofunktionale Spezialbeschichtung wirkt sowohl antiallergen als auch antimikrobiell und schützt damit

die Fahrzeuginsassen vor Allergenen, Bakterien und Schimmelpilzen. Biofunktionale Innenraumfilter von Hengst sind mit Zink-Pyrithion beschichtet und wirken antibakteriell, haben eine antiallergene Wirkung und sorgen so für den entsprechenden Reinigungseffekt.

Bei so genannten Bremslufttrocknern wird komprimierte Luft durch ein spezielles Granulat von

Feuchtigkeit befreit. Damit wird der Korrosionsschutz für die Steuer- und Regelventile der Bremsanlage und der Luftfederung erzielt. Bremslufttrockner kommen hauptsächlich bei Nutz- fahrzeugen mit sehr hohen Bremsdrücken zum Einsatz.

Mit den Abkürzungen MTF (Manual Transmission Fluid) und ATF (Automatic Transmission Fluid) sind Getriebeöle für Handschaltgetriebe und Automatikgetriebe gemeint. ATF-Öle sind mit deutlich mehr Additiven angereichert und unterliegen einem regelmäßigen Wechselzyklus. Damit muss auch der ATF-Filtereinsatz getauscht werden. Eine Vermischung von MTF und ATF darf nicht erfolgen!

Der ISO Code ist ein Zahlenschlüssel für den Grad der Verschmutzung durch feste Partikel

Seit 1999 werden nach der ISO 4406 drei Klassen >4µ, >6 µ und >14µ angegeben.

Die in einer Ölprobe gezählten Partikel beziehen sich immer auf 100ml und werden pro Größenklasse einer Reinheitsklasse zugeordnet.

Beispiel nach einer Ermittlung der Partikelzahlen:

190.000 Partikel > 4µm(c) / 100 ml => Klasse 18

58.600 Partikel > 6µm(c) / 100 ml => Klasse 16

1.525 Partikel > 14µm(c) / 100 ml => Klasse 11

=> Ergebnis: ISO-Klasse 18 / 16 / 11

Größenklassen der Partikel pro 100 ml nach ISO4406 (Auszug)

Partikelzahl von bis => ISO Code

von 1.000.000 bis 2.000.000 => ISO Code 21

von 500.000 bis 1.000.000 => ISO Code 20

von 250.000 bis 500.000 => ISO Code 19

von 130.000 bis 250.000 => ISO Code 18

von 64.000 bis 130.000 => ISO Code 17

von 32.000 bis 64.000 => ISO Code 16

von 16.000 bis 32.000 => ISO Code 15

von 8.000 bis 16.000 => ISO Code 14

von 4.000 bis 8.000 => ISO Code 13

von 2.000 bis 4.000 => ISO Code 12

von 1.000 bis 2.000 => ISO Code 11

von 500 bis 1.000 => ISO Code 10

von 250 bis 500 => ISO Code 9

von 130 bis 250 => ISO Code 8

von 64 bis 130 => ISO Code 7

von 32 bis 64 => ISO Code 6

von 16 bis 32 => ISO Code 5

Die am häufigsten eingesetzten Hydraulikflüssigkeiten werden auf Mineralölbasis mit entsprechenden Additiven hergestellt.

In Deutschland sind die Bezeichnungen H, HL, HLP, HVLP nach DIN 51 524 üblich.

H: ohne Wirkstoffzusätze, entsprechen den Schmierölen nach DIN 51 517. Diese Hydrauliköle werden heute kaum noch verwendet.

HLP: mit Wirkstoffen zum Erhöhen des Korrosionsschutzes, mit Hochdruckzusätzen und der Alterungsbeständigkeit (auch HLP nach DIN 51 524, Teil 2). Sie werden bei Drücken bis und über 200 bar eingesetzt und genügen den üblichen thermischen Belastungen.

HV: mit Wirkstoffen zum Erhöhen des Korrosionsschutzes, der Alterungsbeständigkeit, zur Verminderung des Fressverschleißes im Mischreibungsgebiet sowie zur Verbesserung des Viskositäts-Temperatur-Verhaltens (auch HVLP DIN 51 524, Teil 3)

HLPD: mit Wirkstoffen zur Erhöhung des Korrosionsschutzes, der Alterungsbeständigkeit und detergierenden Zusätzen (deutsche Bezeichnung, nicht genormt)

Für den Einsatz in biologisch kritischer Umgebung (Baumaschinen in Wasserschutzgebieten, Forstmaschinen im Wald, Pistengeräte im Gebirge etc.) wurden Hydraulikflüssigkeiten entwickelt, die biologisch abbaubar sind. Diese Fluide können aus Mineralöl produziert werden, oft werden sie aber auf Basis nachwachsender Rohstoffe, wie z. B. pflanzlicher Öle hergestellt.

Bei den umweltfreundlichen Hydraulikflüssigkeiten werden folgende Typen unterschieden:

HETG (Basis Triglyceride= pflanzliche Öle): Diese Fluide sind biologisch sehr gut abbaubar und in der Regel nicht wassergefährdend. Gegenüber Mineralölen besitzen sie eine geringere Alterungsbeständigkeit und können nur eingeschränkt unter Temperaturbelastung eingesetzt werden.

HEPG (Basis Polyglykole): Polyglycole werden aus Mineralöl hergestellt, sie sind biologisch sehr gut abbaubar und nicht wassergefährdend. Ihre Eigenschaften sind mit denen von Mineralölen vergleichbar, sie sind wasserlöslich und nicht mit Mineralölen oder Pflanzenölen mischbar.

HEES (Basis synthetische Ester): Synthetische Ester können sowohl auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen als auch auf Basis von Mineralöl produziert werden. Sie sind biologisch sehr gut abbaubar und nicht wassergefährdend oder erfüllen die Wassergefährdungsklasse 1. Sie besitzen eine hohe Alterungsbeständigkeit und sind gegenüber extremen Arbeitstemperaturen unempfindlich.

HEPR (andere Basisflüssigkeiten, in erster Linie Poly-alpha-olefine).

Schwer entflammbaren Flüssigkeiten werden dort eingesetzt, wo Mineralöle aufgrund hoher Brandrisiken nicht nutzbar sind. Im Steinkohlebergbau und in der zivilen Luftfahrt ist der Einsatz von schwer entflammbaren Flüssigkeiten vorgeschrieben. Sonstige Hauptanwendungen sind Anlagen, bei denen die Hydraulikflüssigkeit bei Leckagen mit glühendem oder heißem Metall oder offenem Feuer in Berührung kommen kann (Druckgießereien, Schmiedepressen, Kraftwerksturbinen, Hütten- und Walzwerke).

Die schwer entflammbaren Flüssigkeiten werden in folgende Gruppen eingeteilt:

HFA: Öl-in-Wasser-Emulsionen bzw. Lösungsprodukte mit einem Wassergehalt von mehr als 80% und Konzentrat auf Mineralölbasis oder auf Basis von löslichen Polyglykolen. Bei Mineralölbasis besteht Gefahr der Entmischung und des Mikrobenwachstums. Die Flüssigkeit einsetzbar zwischen +5 °C bis +55 °C, die niedrige Viskosität führt zu hohe Leckverlusten.

HFB: Wasser-in-Öl-Emulsionen mit einem Wassergehalt von mehr als 40% und Mineralöl.

In Deutschland ist sie aufgrund mangelhafter brandtechnische Eigenschaften nicht zugelassen und wird selten verwendet.

HFC: Wasserglykole mit einem Wassergehalt über 35% und Polyglykol-Lösung. Die Flüssigkeit ist einsetzbar für Temperaturen zwischen −20 °C bis +60 °C sowie Drücken von bis zu 250 bar.

Es handelt sich um die häufigste Hydraulikflüssigkeit unter den schwer entflammbaren Flüssigkeiten.

Bei Kontakt mit Zink im Rohrleitungssystem kommt es zur Bildung von Zinkseifen, wodurch z. B. Druckfilter zugesetzt werden können.

HFD: Wasserfreie Synthetische Flüssigkeiten mit höherer Dichte als Mineralöl oder Wasser (nicht HFD-U), können Probleme beim Ansaugverhalten von Pumpen verursachen und greifen viele Dichtungswerkstoffe und Kunststoffe an.

Die Flüssigkeit ist für Temperaturen zwischen −20 °C bis +150 °C geeignet.

Dabei handelt es sich je nach Hauptbestandteil um folgende Typen:

HFD-R: Phosphorsäureester

HFD-U: wasserfreie andere Zusammensetzung (bestehend aus Fettsäureestern oder Polyglykolen) sind als nicht schwer entflammbar einzustufen, da sie, in dem für die Schwerentflammbarkeit maßgebenden Buxton-Test, den RI-Wert >25 nicht erreichen.

Additive werden zudosiert, um verschiedene Eigenschaften zu verstärken oder zu verbessern.

Prinzipiell bestehen Hydraulikfluide aus einer Basisflüssigkeit (z.B. Mineralöl) und weiteren Inhaltsstoffen, die man Additive nennt.

Die tribologischen Eigenschaften des Schmierstoffs werden mit folgenden Additiven verbessert:

Verschleißminderer, sog. AW-Additive (Anti wear additives)

Reibungsminderer (Friction Modifiers)

Fressschutzadditive, sog. EP-Additive (Extreme pressure additives)

Viskositätsindexverbesserer (VI Improvers)

Folgende Additive werden benötigt, um weitere Anforderungen an den Schmierstoff zu erfüllen:

Korrosionsschutzadditive, sog. Korrosionsinhibitoren (Corrosion inhibitors)

Alterungsschutzmittel, sog. Antioxidantien (Antioxidants z.B. )

Schaumverhütungsadditive, sog. Entschäumer (Anti foam additives)

Biozide in wassermischbaren Schmierstoffen (Biocides)

Tenside und Emulgatoren (Surfactants/Emulsifiers)

Dispergiermittel und Netzmittel (Dispersants/Wetting agents)

gegebenenfalls alkalische Zusatzstoffe zur Säureneutralisation (angegeben durch die sogenannte Base Number).

Die Additive werden dem Grundöl beigemischt (bis zu 30 %). Je nach der Art der Anwendung werden die Additive ausgewählt, um die geforderten Eigenschaften zu gewährleisten. Bei Getriebeölen sind Additive für bestimmte Zwecke, z. B. zur Erhöhung der Druck- und Scherfestigkeit unerlässlich.

Geringe Feststoffverschmutzung im Anlieferungszustand

Gute Filtrierbarkeit (Die Fähigkeit kontinuierlich durch einen Filter zu fließen ohne dessen Druckverlust zu verändern)

Hohe detergierende (in Schwebe haltende) Wirkung

Flacher V/T Verlauf

Gute Oxidationsstabilität

Gutes Luftabscheidevermögen

Neutrales Verhalten gegenüber Werkstoffen

Mindestleitfähigkeit (> 300 pS/m) empfohlen, aufgrund elektrostatischer Aufladung

Flüssigkeiten auf Mineralölbasis (H, HL, HLP, HLPD, HV)

sind am meisten verbreitet

Grundausführung: zinkhaltig und zinkfrei

Flüssigkeiten auf Basis synthetischer Ester (HEES) und Pflanzenöl (HETG)

Auslegung wie bei Mineralölen

Auf Dichtungs- und Materialverträglichkeit achten, Wasserempfindlichkeit beachten

Vollsynthetisch hergestellte Flüssigkeiten

Serienfilter nicht ohne weiteres einsetzbar

Auf Dichtungs- und Materialverträglichkeit achten

Schwer entflammbare Druckflüssigkeiten (HFC)

Serienfilter nicht ohne Weiteres einsetzbar

diverse AL - Sorten

Die ISO 4406 Reinheitsklassen geben vor, wie viele Feststoffpartikel sich in Öl oder einem anderen Fluid befinden dürfen. Hierbei wird eine Bewertung der Größe dieser Partikel berücksichtigt. Seit 1999 werden nach der ISO 4406 drei Klassen >4µ, >6 µ und >14µ angegeben.

Bei der manuellen Zählung auf einem Filter können nach wie vor nur 2 Reinheitsklassen (>5µ und >15µ) angegeben werden.

Bei der ISO-Partikelzählung erfolgt die Angabe der Partikel kumulativ.

Die in einer Ölprobe gezählten Partikel beziehen sich immer auf 100ml und werden pro Größenklasse einer Reinheitsklasse zugeordnet.

Methode zur Kodierung des Verschmutzungsgrades auf der Grundlage der Anzahl der Partikel pro Volumeneinheit, die in Größenklassen unterteilt sind. Die Norm NAS 1638 wird immer noch verwendet, aber als veraltet betrachtet. Die Klassifikation nach NAS 1638 wurde vor mehreren Jahren offiziell zurückgezogen und durch die SAE AS 4059 ersetzt.

Näheres siehe Informationen bei z.B. Oilcheck: https://de.oelcheck.com/wiki/elementbestimmung-oel-kraftstoff-reinheitsklassen/

Gibt eine Aussage über die Fließeigenschaften einer Hydraulikflüssigkeit, bei Temperaturen im Minusbereich.

Unter dem Cloudpoint versteht man das Trübwerden eines Öls durch das Auftreten von festen Paraffinkristallen, die sich beim Abkühlen in einem Öl bilden und es zähflüssig und unfiltrierbar machen.

Der Pourpoint bezeichnet als Stockpunkt das Festwerden eines Öls bei niedrigen Temperaturen. Durch das Zusammenlagern der Paraffinausscheidungen verfestigt sich das Öl so sehr, dass es sich nicht mehr bewegt, es ist nicht mehr förder- bzw- pumpbar.

Je niedriger der Wert des Schmutztragevermögens ist, desto weniger ist das Additivpaket des Öls in der Lage, Ruß und Schmutz zu transportieren.

Dispersants (Dispergatoren) sind das unverzichtbare Gegenstück zu den Detergentien. Sie halten die abgelösten Verschmutzungen in Schwebe und sorgen dafür, dass sie keine neuen Ablagerungen bilden können. Dabei hüllen sie die Schmutzpartikel förmlich ein und ermöglichen ihren Transport zum Filter.

Die Analyse der Filterrückstände (also der im Filter gefangenen Partikel) kann wichtige Informationen liefern, da diese Rückstände in Ölproben selbstverständlich nicht mehr analysiert werden können.

Sehr feine Filter können in Extremfällen auch Wirkstoffe des Öls ausfiltern und das Hydraulikfluid schädigen. Betroffen sind vor allem Additive, wie Silikon-Entschäumer, Viskositätsindex-Verbesserer oder Detergentien.

Abriebpartikel aus Verschleißvorgängen oder von außen eingetragene Fremdpartikel können und sollen vom Filter festgehalten werden. Bei der Probennahme gelangen solche Partikel nicht mit ins Probengefäß. Dadurch werden dem Öl wichtige Informationsträger entzogen, die sonst bei der Schmierstoff-Analyse über Probleme informieren.

Ein Gebrauchtöl aus einer Anlage mit optimaler Filtration spiegelt somit oft nur ein unvollständiges Bild des Öl- und Anlagenzustands wider. In diesen Fällen komplettiert erst die Analyse des Filterrückstands den tatsächlichen Befund

Mittels Infrarotspektroskopie wird das jeweilige Frischöl mit dem Gebrauchtöl verglichen. Eine geringere Korrelation der Spektren (z.B. 70% statt 99%) zeigt eine Alterung des Öls an.

Ähnlich wie CO2 in Wasser löst sich auch Luft im Öl. Die Luft kann zum Aufschäumen des Öls führen und löst sich vor allem bei einem schnellen Druckabfall.

Dies führt zu

-steigender Kompressibilität des Öls – das Ansprechverhalten der Hydraulik leidet

-sinkender Förderleistung von Pumpen,

-beeinträchtigter Schmierwirkung bis hin zur Mangelschmierung,

-sinkender Kühlleistung,

-erhöhter Öloxidation

-Dieseleffekt, bei dem Luftblasen so stark komprimiert werden, dass eine dieselartige Verbrennung des umgebenden Öls induziert wird. Bei diesem Prozess entstehen Rußpartikel, das Öl wird schwarz.

Um diese negativen Effekte möglichst gering zu halten, soll ein Öl überschüssige Luft möglichst schnell abscheiden können. Dieses Verhalten wird als Luftabscheidevermögen (LAV) im Labor bestimmt.

Ein Öl ist umso schlechter, je höher die Neutralisationszahl im Frischölvergleich ist.

Mineralölbasische oder synthetische Grundöle sind in der Regel zu Beginn neutral. Durch Ölalterung und durch Abbauprodukte von Additiven kann sich der PH-Wert des Öls absenken.

Freie Säuren führen zu vermehrter Oxidation an ölbenetzten Metalloberflächen und reduzierter Lebensdauer bei Dichtungen.

Schmierstoffe altern im Laufe ihrer Einsatzzeit. Kohlenwasserstoffketten werden zerstört oder reagieren mit eingedrungener Feuchtigkeit und Luft. Additive bauen sich im Laufe der Zeit ab.

Die Oxidation wird in der Regel als Synonym für die klassische Ölalterung verwendet.

Öle oxidieren unter der Einwirkung von Wärme und Sauerstoff. Es bilden sich Säuren und ölunlösliche Bestandteile. Diese wiederum sind oft Ursache für lackähnliche Harzbildung oder schlammartige Ablagerungen. Anti-Oxidantien neutralisieren sauerstoffhaltigen Verbindungen und deaktivieren katalytisch wirkende Verschleißpartikel die, eine Oxidation beschleunigen.

Sind die Additive verbraucht, beschleunigt sich der Alterungsprozess des Öls.

Die Kriterien für die Schwerentflammbarkeit eines Hydrauliköls werden in Vorschriften, Normen und Standards spezifiziert (ISO 6743/4, DIN EN ISO 12922, DIN 24317, VDMA 24317, ANSI/NFPA, CETOP u.a.).

Ein schwerentflammbares Hydraulikfluid vom Typ HFC soll z.B. selbst bei Temperaturen von über 600°C nicht anfangen zu brennen („schwerentflammbar“ bedeutet allerdings nicht, dass sie überhaupt nicht brennen können)

Vereinfacht drückt die „Schwerentflammbarkeit“ aus, dass die Brandsicherheit erhöht und im Brandfall zusätzlich Zeit gewonnen werden kann um Schutz und Löschmaßnahmen einzuleiten.

Generell lassen sich schwerentflammbare Hydraulikflüssigkeiten in zwei Kategorien einteilen: wasserhaltige und wasserfreie Fluids.

Maß für die Fließfähigkeit eines Schmieröls oder Hydraulikfluids.

Je höher die Viskosität (Angegeben in Centistokes cSt), desto dickflüssiger ist das Öl.

Je niedriger die Viskosität eines Öls ist, desto dünnflüssiger ist es. Dünnflüssige Öle werden auch als niedrigviskos, dickflüssige als hochviskos bezeichnet.

Die Viskosität beschreibt die Fließeigenschaft eines Hydrauliköles und ist abhängig von der Temperatur und kann durch Additivierung zusätzlich beeinflusst werden.

Sie kann sich während des Einsatzes aufgrund von Temperatur, Betriebsdruck, Oxidation oder Verunreinigung verändern.

Es wird unterschieden zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität.

In der Praxis wird die kinematische Viskosität aufgrund des geringeren Prüfaufwands zur Ermittlung herangezogen. Sie beschreibt das Viskositäts-Dichte-Verhältnis und hat die SI-Einheit: mm²/s oder „centistoke“ cSt.

Es gibt unterschiedliche Verfahren (auch durch Onlinesensoren) zur

Ermittlung der kinematischen Viskosität.

Die elektrische Leitfähigkeit oder Konduktivität beschreibt die elektrostatische Aufladbarkeit von Flüssigkeiten und ist abhängig von der Art der Flüssigkeit und der sich darin befindenden Konzentration an beweglichen Ladungsträgern.

Die elektrische Leitfähigkeit von einer Hydraulikflüssigkeit ist von unterschiedlichen Kriterien wie ihrem Grundöl, den Additiven und ihrer Polarität abhängig.

Einheit: pS/m (pico Siemens/Meter = 10-12 Ohm)

Zink- und aschefreie Hydraulikflüssigkeiten mit Grundölen der Gruppe II bis IV und weniger als 300 pS/m können im Einsatz bei niedrigen Temperaturen zu elektrostatischen Auf- bzw. Entladungen führen.

Daneben gibt es jedoch noch weitere Einflussfaktoren wie Fließgeschwindigkeit, Durchmesser Rohrleitung, etc.

Die Filtrierbarkeit einer Hydraulikflüssigkeit beeinflusst den Differenzdruck und somit die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems.

Die Entwicklung fordert höhere Betriebsdrücke unter Einsatz von präziseren, leistungsfähigeren Hydraulikkomponenten bei geringerem Tankvolumen.

Um das System zu schützen und somit den Betrieb und die Lebensdauer zu gewährleisten, werden immer feinere Filterelemente eingesetzt. Neben einem erhöhten Differenzdruck und geringerer Schmutzaufnahmekapazität kann es zudem zu einem Verblocken und letztlich zu häufigeren Wechselintervallen führen.

Aus diesem Grund werden bereits während der Entwicklung neuer Produkte seitens der Öl- und Komponentenhersteller verschiedenste Tests wie beispielsweise die Bestimmung der Filtrierbarkeit durchgeführt.

Siehe hierzu auch „Bewertung von Hydraulikflüssigkeiten für Rexroth-Hydraulikkomponenten“ D90235

Prüfung in Anlehnung an ISO 13357-2

Mineralölerzeugnisse - Bestimmung der Filtrierbarkeit von Schmierölen - Teil 2:

Verfahren für Trockenöle

Die Infrarot-Spektroskopie ist eine der wichtigsten Analysen bei der Gebrauchtöl-Beurteilung.

Mit der IR-Spektroskopie werden Verunreinigungen und Veränderungen durch Oxidation im Schmierstoff erkannt.

Die Methode basiert auf dem Einsatz von Infrarotlicht.

Veränderungen in der chemischen Struktur werden durch Unterschiede in der Absorption des IR-Lichts aufgezeigt.

Es entsteht ein IR-Spektrum als "Absorptionsbild". Veränderungen, die beim Vergleich des Gebrauchtöl-Spektrums mit dem des Frischöls sichtbar werden, werden als Additive-Abbau, Verunreinigungen, Alterungsprodukte und Oxidation identifiziert.

Durch den Vergleich des Frischöls mit dem Gebrauchtöl informiert die IR-Spektroskopie über Öloxidation.

Seit 1997 ist in der ISO 12103-A3 der Teststaub ISO MTD (ISO Medium Test Dust) vorgesehen.

Der ISO MTD wird zur Kalibrierung von automatischen Partikelzahlern im Rahmen der Kalibriernormen ISO 11171:1999 und ISO 11943:1999 verwendet.

Partikelgrössen

Beim früher verwendeten ACFTD Staub wurde als Größe die längste Ausdehnung der Partikel herangezogen.

Mit der Einführung der ISO 11171:1999 wurde gleichzeitig eine Neudefinition der Partikelgrössen vorgenommen.

Die Norm definiert den Durchmesser eines flächengleichen Partikels von ISO MTD als Partikelgrösse.

Partikelgrössenangaben nach der neuen Kalibriernorm ISO 11171:1999 erhalten als Kennzeichen für das bei der Kalibrierung

benutzte, zertifizierte und auf einen nationalen Standard ruckführbare Kalibriermaterial den Index(c), z.B. 4 μm(c).

Diese Schreibweise wird auch im Rahmen der überarbeiteten ISO 4406:1999 und der neuen ISO 11943:1999 angewandt.

Grundsätzlich verhält sich Wasser im Öl ähnlich wie Wasser in der Luft

Zu unterscheiden ist auch hier zwischen dem Wassergehalt [PPM] oder Milliliter pro 1000 Liter

und der Feuchte [%] bzw. dem aw-Wert [0-1]

Jedes Fluid kann eine bestimmte Menge an gelöstem Wasser aufnehmen.

Die maximale Menge, die ein Fluid in gelöster Form enthalten kann, wird als ihr Sättigungspunkt bezeichnet.

Ist der Sättigungspunkt erreicht, wird bei weiterer Erhöhung des Wassergehalts das Wasser vom Öl abgeschieden.

Die Ölfeuchte wird immer in Abhängigkeit zum Sättigungspunkt des Öls angegeben.

Der Sättigungspunkt (die Fähigkeit Wasser in Lösung zu halten) steigt (ähnlich Luft) bei steigender Temperatur.

Die Sättigungskurve ist ölspezifisch.

Dies führt dazu dass bei demselben Öl bei gleichbleibendem Wassergehalt (z.B. 500 PPM) bei 40°C ein aW-Wert von 0,4 und bei 20°C ein aW-Wert von 0,9 gemessen werden kann.

Wenn nun die Temperatur des Öls weiter reduziert wird, fällt der Anteil des Wassers über dem Sättigungspunkt als freies Wasser aus.

Der Sättigungspunkt eines Öls ist eine Funktion verschiedener Faktoren, wie z. B. der Zusammensetzung seiner Grundsubstanzen (mineralisch oder synthetisch) als auch der Arten von verwendeten Additiven, Emulgatoren und Oxidationsmittel.

Die herkömmliche Maßeinheit zur Bestimmung des Wassergehalts in Öl ist ppm (parts per million).

Die Maßeinheit ppm ist eine Kenngröße für den absoluten Feuchtegehalt, der das Volumen- oder Masseverhältnis von Wasser zu Öl beschreibt:

Auf das Volumen bezogen: 1 ppm Wasser = 1 ml Wasser / 1 m³ Öl

oder

Auf die Masse bezogen: 1 ppm Wasser = 1 g Wasser / 1000 kg Öl

Eine ppm-Messung gibt keinen Aufschluss darüber, wie nahe der Feuchtegehalt am Sättigungspunkt eines Öls liegt.

Das wird vor allem dann kritisch, wenn der Wassergehalt sich dem Sättigungspunkt des Öls nähert.

Dann besteht die Gefahr, dass der Sättigungspunkt überschritten wird und sich freies Wasser bildet

Die Wasseraktivität (auch aw-Wert oder Activity of Water) ist ein Maß für frei verfügbares Wasser in einem Material. Sie ist definiert als Quotient des Wasserdampfdrucks über einem Material (p) zu dem Wasserdampfdruck über reinem Wasser (p0) bei einer bestimmten Temperatur:

aw = p / p0

dabei ist

p = Partialdruck des Wassers in einer Substanz über dem Material

p0 = Sättigungsdampfdruck des reinen Wassers bei gleicher Temperatur

In dem obigen Beispiel verändert sich aw als Funktion des Sättigungspunktes (p0, im Nenner).

Die Wasseraktivität wird sich auch als eine Funktion des tatsächlichen

Wassergehaltes im Öl verändern, d.h. Wasser, das vom Öl aufgenommen oder abgegeben wird.

Mit anderen Worten: aw gibt immer die tatsächliche Differenz zum Sättigungspunkt an.

Es ist möglich für jedes Öl eine Wechselbeziehung zwischen aw und ppm abzuleiten.

Die Aussagekraft dieses Verhältnisses nimmt im Laufe der Lebensdauer eines dynamischen Ölsystems (z. B. Schmieröl) immer weiter ab.

Die Zusammensetzung eines Fluids verändert sich mit der Zeit, da chemische Reaktionen stattfinden, die nicht nur ihren Sättigungspunkt sondern auch das Verhältnis zur Wasseraktivität aw verändern.

Unter dem Karl-Fischer-Verfahren versteht man die quantitative Wasserbestimmung durch Titration, daher auch Karl-Fischer-Titration oder einfach KFT.

Die Methode wurde 1935 vom deutschen Chemiker Karl Fischer entwickelt.

Entscheidend für das Verfahren ist die Tatsache, dass Schwefeldioxid und Iod nur in Anwesenheit von Wasser miteinander reagieren

Das gelbbraune Iod wird dabei zum farblosen Iodid reduziert:

Bei diesem Vorgang wird Wasser verbraucht, die Reaktion kann also nur so lange ablaufen, bis das gesamte Wasser verbraucht ist.

Wenn kein Wasser mehr vorhanden ist, wird zudosiertes Iod nicht mehr reduziert. Die dadurch auftretende Braunfärbung dient der visuellen Endpunktsindikation

Weiterentwickelte Verfahren funktionieren ähnlich.

Stark hygroskopische Reagenz reagiert mit Wasser.

Bei dem Schnelltes wird aus dem entstehenden Druck auf den Wassergehalt geschlossen.

Werden direkt vor der zu schützenden Komponente verbaut, um diese nach plötzlichem Ausfall von z.B. Pumpen/ Motoren zu schützen.

Werden immer OHNE Bypass-Ventil verbaut.

Deutlich gröbere Filterfeinheit als die installierten Arbeitsfilter.

Nicht verantwortlich für die Reinheit des Fluides

Üblicherweise Hochdruckfilter, die im Hauptstrom (Vollstromfiltration) verbaut werden müssen.

Filtern Fluide des eigentlichen Hydraulik-Arbeitskreises.

Selten konstanter Volumenstrom (dadurch schlechtere Filtration).

Arbeiten abhängig von den Arbeitszyklen der Anlage (Filterwechsel nur bei Anlagenstillstand – oder Doppelfilter).