OELCHECK TECHNIK-FOKUS
Typische Limitwerte für Motorenöle aus (nicht stationären) Dieselmotoren
Verschleißmetalle, Verunreinigungen und Additive Grenz- und Warnwerte geben als so genannte „Limitwerte“ an, welche Mengen der im Gebrauchtöl gefundenen Fremdpartikel noch tolerierbar sind bzw. ob der im Vergleich mit dem Frischöl veränderte Schmierstoff gewechselt werden muss. Deutliche Überschreitungen von Verschleißwerten können dabei auch auf einen akuten Schadensvorgang hinweisen. Doch solche Warnwerte sind nicht einfach festzulegen. Kaum ein Motoren- oder Anlagenhersteller deæniert Grenzwerte für Gebrauchtöle. Zu speziæsch sind die Betriebsbedingungen und Laufzeiten, zu unterschiedlich ist die Herkunft der im Öl gefundenen Fremdpartikel. Nicht von ungefähr ist die Bestimmung dieser Elemente eine wesentliche Aufgabe jeder Ölanalyse. Schließlich liefern Art, Menge und teilweise auch die Größe der Partikel wertvolle Informationen über Verschleiß, Verunreinigungen sowie über die im Öl enthaltenen Additive. Im ÖlChecker Frühjahr 2001 (oelcheck.de/ downloads) haben wir bereits einmal Grenzwerte für Verschleißmetalle aufgelistet. Doch mittlerweile stehen zusätzliche Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Das Leistungsniveau der Motoren wurde konsequent weiterentwickelt, andere Kraftstoffe werden eingesetzt, niedrigviskose Motorenöle verringern den Kraftstoffbedarf. Höchste Zeit also, aktuelle Warnwerte zu veröffentlichen, die auf Millionen von Gebrauchtölanalysen basieren, die OELCHECK aus Dieselmotoren von Nutzfahrzeugen und Baumaschinen analysierte. Wenn Warn- und Grenzwerte für die Diagnose einer bestimmten Ölprobe herangezogen werden, sollte auch das Zusammenspiel mit zusätzlichen Werten und weiteren Kriterien einbezogen werden. Der Motorenhersteller, der Motorentyp, die verwendete Kraftstoffsorte, das Ölvolumen, der Motorenöltyp und die Einsatzzeit des Motorenöls genau so, wie etwaige Nachfüllmengen, spielen dabei eine Rolle. Auch die Betriebsbedingungen können gravierend von einander abweichen. Der Motor einer schweren Baumaschine arbeitet schließlich unter anderen Konditionen als der eines Lkw, der im Fernverkehr gleichmäßig auf der Autobahn fährt. Doch eines haben diese Motoren alle gemeinsam: Ihr Motorenöl enthält jede Menge wertvolle Informationen über das Öl selbst, aber auch über den Zustand des Motors. Die im Öl feinstverteilten Verschleißelemente zum Beispiel ermöglichen
Rückschlüsse auf den Verschleiß der entsprechenden Bauteile oder Komponenten. Elemente, wie z.B. Natrium, Kalium oder Silizium, weisen auf Verunreinigungen durch Streusalz, hartes Wasser, Frostschutz-Glykol oder Staub hin. Ein Vergleich der metallorganischen Additivelemente wie Kalzium, Magnesium, Phosphor, Zink, Schwefel oder Bor des gebrauchten Öles mit dem Frischöl liefert wiederum Hinweise auf Ölveränderungen, wie den Additivabbau, oder auch eine mögliche Vermischung von verschiedenen Öltypen. OELCHECK bestimmt mehr als 30 verschiedene Elemente in Motorenölen mit dem ICP. Neben dem Element selbst wird nach dem Prinzip der AtomEmissions-Spektroskopie (AES) auch gleichzeitig dessen Konzentration angeben. (Näheres zum ICPVerfahren ænden Sie im „ÖlChecker Winter 2005“, Seite 6/7 und unter oelcheck.de/wissen.) Standardmäßig werden die folgenden Elemente und Werte von OELCHECK im Rahmen einer Motorenöl-Untersuchung ermittelt und im Laborbericht aufgeführt: Eisen, Chrom, Zinn, Aluminium, Nickel, Kupfer, Blei, Kalzium, Magenesium, Bor, Zink, Phosphor, Barium, Molybdän, Schwefel, Silizium, Natrium und Kalium. In einigen Fällen ændet OECHECK noch weitere Elemente wie Silber, Vanadium, Wolfram oder keramische Elemente wie Cerium, Beryllium, die nur selten in Motorenölen vorhanden sind. Sie erscheinen nur dann im Laborbericht, wenn sie tatsächlich nachgewiesen werden oder wenn dies ein Kunde besonders wünscht. In der Tabelle rechts ist auch die mögliche Ursache für die gefundenen Elemente genannt, d.h. ob sie in Bezug zu Verunreinigungen, Verschleiß oder den Additiven stehen. Bei der Beurteilung eines Laborberichts und den Werten, der im Öl nachgewiesenen Elemente, sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Natürlich reicht es nicht aus, lediglich die Elemente mengenmäßig zu betrachten. Zur Bewertung der gemessenen Werte ist wichtig zu wissen, ob die einzelnen Elemente auf Verunreinigungen, Verschleiß oder Veränderungen der Additive verweisen. Diese Werte stehen aber teilweise wiederum miteinander in Zusammenhang. Das Verhältnis von verschiedenen Verschleißelementen untereinander liefert z.B. einen Hinweis auf die betroffenen Maschinenteile oder Bauteilkomponenten. Außerdem ist das Wissen entscheidend, in welcher Laufzeit, die das Öl seit dem Wechsel im Einsatz ist, sich
bestimmte Verschleißelemente im Öl angereichert haben. Auch die Betriebszeit der gesamten Anlage oder die Lauçeistung eines Motors, das Ölvolumen in Bezug auf die Motorenleistung und die Nachfüllmengen gehen in die Betrachtung der Warnwerte und deren Diagnose ein. Um die für das Gebrauchtöl ermittelten Werte, ihre Beziehung untereinander und weitere Kriterien verlässlich einschätzen zu können, bedarf es einem entsprechend großen Datenvolumen und analytischer Kenntnis. Die OELCHECK DiagnoseIngenieure konnten auf der Basis der Ergebnisse von Millionen von Ölproben, ihrem Know-how und ihrer langjährigen Erfahrung Warnwerte deænieren, die eine wertvolle Grundlage für die Beurteilung von Analysendaten darstellen. Da aber in Abhängigkeit der verwendeten Ölsorte besonders die Additivelemente und Grundöltypen erheblich voneinander abweichen können, müssen Warnwerte entsprechend weit gefasst sein. Nur wenn sie sich auf einen bestimmten Öltyp beziehen, können Warnwerte dafür deæniert werden. Grundsätzlich gilt: Warnwerte sind umso niedriger anzusetzen: je größer das Ölvolumen ist je kürzer die Öleinsatzzeit ist je niedriger die Drehzahl ist je geringer die Belastung ist
Die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Warn- und Grenzwerte für Verschleißelemente, Verunreinigungen und Additive beziehen sich: auf ein teilsynthetisches Dieselmotorenöl SAE 10W-40, API CJ-4, ACEA E7 eingesetzt in einem modernen Dieselmotor mit ca. 25 – 50 Liter Ölvolumen Betrieb mit Kraftstoff gem. EN 590 (enthält 5% FAME) Einsatzzeit des Motoröles ca. 500 Bh bzw. Laufleistung von ca. 75.000 km Die genannten Werte hängen allerdings noch deutlich ab vom Hersteller des Öles, vom konkreten Motorentyp, von der Einsatzzeit der Ölfüllung, vom Ölvolumen und von etwaigen N a c h f üll mengen.
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