BB00.40-P-0222-00A

Einsatz von Ein-/Mehrbereichsmotorenölen und Leichtlaufölen

Blatt 222.0

1. Einbereichs- oder Mehrbereichsöle Einbereichs-Motorenöle SAE 10W, SAE 30, usw. decken lediglich eine SAE-Viskositätsklasse ab und müssen je nach Klimazone und Jahreszeit gewechselt werden. Die für hohe thermische Belastungen der Motoren geeigneten Einbereichsöle SAE 30 oder SAE 40 erschweren oder verhindern bei niedrigen Außentemperaturen den sicheren Kaltstart und führen in der Warmlaufphase zu unerwünscht hohen viskositätsbedingten Reibungsverlusten. Umgekehrt sind die für den Kaltstart sehr gut geeigneten Einbereichsöle SAE 10W bzw. SAE 20W-20 für den Einsatz bei hohen Außentemperaturen nicht geeignet. Diese niedrigviskosen Öle können den notwendigen Verschleißschutz nicht sicherstellen. Mehrbereichsöle sind Motorenöle, die sich gegenüber den Einbereichsölen durch eine geringere temperaturabhängige Viskositätsänderung unterscheiden. Aufgrund ihres höheren Viskositätsindexes (geringere Viskositäts-Temperaturabhängigkeit) können sie in einem relativ weitgespannten Temperaturbereich eingesetzt werden.

Ein richtig hergestelltes, scherstabiles Mehrbereichsöl, z. B. der SAE Klasse 10W-40, erfüllt bei tiefen Temperaturen im Kältefließverhalten die Anforderungen der SAE-Klasse 10W und bei hohen Betriebstemperaturen der SAE-Klasse 40, so dass der Ölwechsel von der Jahreszeit (in gemäßigtem Klima) unabhängig ist. 1.1 Konventionelle Mehrbereichs-Motorenöle Bei der Herstellung konventioneller Mehrbereichsöle auf Mineralölbasis werden geeigneten Grundölen Viskositätsindex-Verbesserer (makromolekulare Polymere mit ölaufdickender Wirkung) beigemischt. Mit diesen Polymeren wird ein höherer Viskositätsindex- bzw. Mehrbereichs-Charakter der Öle erreicht. Die VI-Verbesserer bewirken jedoch ein Nicht-Newtonsches-Fließverhalten. Das heißt, die Viskosität dieser Öle ist nicht nur von der Temperatur und dem Druck, sondern auch vom Geschwindigkeitsgefälle abhängig. Je nach Scherstabilität der Öle können bei hohen mechanischen Scherbelastungen im Motor die Polymerketten brechen, so dass es zu einem dauernden Viskositätsverlust der Öle kommt (permanenter Viskositätsabfall).

Zusätzlich zum permanenten Scherverlust kann, je nach Höhe des Geschwindigkeitsgefälles im Schmierspalt, noch ein temporärer Viskositätsabbau (reversible Viskositätsänderung) auftreten. Für alle Mehrbereichsöle fordern wir deshalb eine genügende Scherstabilität, so dass auch nach längerer Betriebszeit eine ausreichende Mindestviskosität gewährleistet ist. Es ist deshalb zwingend notwendig, die Beschränkungen des Einsatzbereiches der SAE-Klassen, wie sie in den Bedienungs- und Betriebsanleitungen, bzw. auf Blatt 224.1/.2, angegeben sind, genau zu beachten. 1.2 Mehrbereichsöle als Leichtlauföle In der Öffentlichkeit und in den Medien gewinnen so genannte "Leichtlauföle" aufgrund der steigenden Kraftstoffpreise und durch länger werdende Ölwechselintervalle immer mehr an Bedeutung. In den Mercedes-Benz Betriebstoff-Vorschriften sind Leichtlauföle schon seit langem freigegeben. Diese sind jedoch auf den einzelnen Blättern nicht als solche gekennzeichnet. Das liegt daran, dass der Begriff "Leichtlauföl" weder genormt, noch geschützt ist. Leichtlauföle können durch Absenkung der Viskosität, durch Einsatz reibwertmindernder Additive (friction modifier) und durch Verwendung besonderer Grundöle (Syntheseöle oder Hydrocracköle) dargestellt werden.

Es gibt zurzeit in den europäischen Ölspezifikationen weder einen festgelegten Motoren- oder Labortest, noch Grenzwerte (z. B. für Kraftstoffeinsparung bzw. Fuel Economy) oder Prüfbedingungen, die die Verwendung der Bezeichnung "Leichtlauföl" verbindlich regelt. Die Angabe "Leichtlauföl" auf dem Ölgebinde liegt in der Verantwortung und im Ermessen jeder einzelnen Mineralölfirma. Hier sei angemerkt, dass es auch innerhalb der Mineralölindustrie zur Definition eines Leichtlauföles unterschiedliche Auslegungen gibt. Nach unserer Auffassung gehören nur solche Mehrbereichsöle zu den Leichtlaufölen, die den SAE-Klassen 0W-20, 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40, 10W-30 oder 10W-40 angehören und ein messbares Kraftstoffeinsparungspotenzial aufweisen (mit Nachweis z. B. im M 111 Fuel Economy Test, nach CEC L-54-T-96, gegenüber dem 15W-40 Referenzöl RL 191). Diese Öle dürfen jedoch nicht den Verschleiß erhöhen, die Motorsauberkeit verschlechtern, durch Scherung stark an Viskosität verlieren oder den Ölverbrauch erhöhen. Für die Blätter 229.3, 229.31 bzw. 229.5 und 229.51 werden nur solche Leichtlauföle freigegeben, die im M 111 Fuel Economy Test (CEC L-54-T-96) gegenüber dem 15W-40 Referenzöl RL 191 einen Kraftstoffverbrauchsvorteil von mindestens 1,0 %, bzw. 1,7 % erreichen.

Durch besonders geeignete Grundöle (z. B. Synthesöle oder Hydrocracköle) ist es möglich, scherstabile Leichtlauföle mit hohem Viskositätsindex herzustellen. Diese niedrigviskosen Mehrbereichsöle zeigen aufgrund ihres besseren Kältefließverhaltens geringere vikositätsbedingte Reibungs- und Strömungsverluste und ein gutes Kaltstartverhalten. Diese Leichtlauföle dürfen andererseits im Hochtemperaturbereich nicht zu dünnflüssig sein, da sich dadurch Mischreibungsanteil und Verschleiß wieder erhöhen könnten. Während der Warmlaufphase, z. B. bei ausgeprägtem innerstädtischen Verkehr und niedrigen Öltemperaturen, sind mit Leichtlaufölen Kraftstoffeinsparungen möglich. Mit zunehmender Fahrstecke verringert sich der Kraftstoffeinsparungseffekt. Über die Höhe, der speziell mit Leichlaufölen erzielbaren Einsparungen, gibt es Veröffentlichungen mit sehr unterschiedlichen Untersuchungs- und Prüfergebnissen, die teilweise weit über die tatsächliche Einsparung im praktischen Fahrbetrieb hinausgehen.

Außerdem können die Mehrkosten dieser Produkte die möglichen Kraftstoffeinsparungen teilweise wieder aufzehren (Kosten-Nutzen-Relation). Es bleibt deshalb dem Fahrzeugbetreiber überlassen, ob er aufgrund des Fahrbetriebes (Kurzstrecken-, Langstreckenverkehr etc.) ein freigegebenes Leichtlauföl verwenden möchte oder nicht. 2. Reibungsmindernde Zusätze (Friction modifier) Im Bereich niedriger Temperaturen, wo die hydrodynamische Schmierung bei manchen Motorteilen vorherrscht, wirken sich reibungsmindernde Additive auf die Reibung nicht aus. Nur unter mehr oder weniger Mischreibungsverhältnissen, die besonders bei hohen Temperaturen, niedrig viskosen Ölen und hoher Belastung auftreten, kann durch reibungsmindernde Additive die Reibung gesenkt werden. Da durch die öllöslichen Zusätze auch die Wirksamkeit anderer Additive im Öl beeinflusst bzw. gestört werden kann, ist eine sorgfältige Erprobung zwingend notwendig.

3. Sonderzusätze für Schmierstoffe zur Reibungs- und Verschleißminderung Für den Betrieb von Kraftfahrzeugen und Motoren werden ausschließlich legierte Öle freigegeben. Diese Schmierstoffe werden aus ausgewählten Grundölen (mineralischer, teil- oder vollsynthetischer Basis) durch Zumischung öllöslicher chemischer Zusätze (Additive) hergestellt und haben dadurch neben einer hohen Schmierwirkung alle Eigenschaften, die von einem guten Schmierstoff verlangt werden müssen, wie Reibungs- und Verschleißminderung, Korrosionsschutz,

Druckaufnahmevermögen, Dispergiervermögen und Waschwirkung, Altersbeständigkeit, Schaumverhütung, Kältefließfähigkeit u. a. m. Aus unserer Sicht besteht für eine Zugabe von Sonderzusätzen keinerlei Veranlassung. Einzelheiten enthält Blatt 219.0 der Betriebsstoff-Vorschriften (Sonderzusätze für Schmierstoffe).