Lexikon der Fachbegriffe

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Vakuumdestillation
Zur weiteren Verarbeitung zu Basisöl für Schmierstoffe wird der atmosphärische Rückstand in die Vakuumdestillation gegeben. In der Vakuumdestillation macht man sich den physikalischen Effekt zu Nutze, dass bei niedrigen Drücken der Siedepunkt herabgesetzt wird. Bei Drücken <100 Pa und dadurch um bis zu 150'C gesenktem Siedebereich kann der Rückstand weiter fraktioniert werden. Dadurch gewonnene Produkte sind z.B. Spindelöle verschiedener Viskosität.

Verschleiß
Unter Verschleiß versteht man alle ungewollten Änderungen der Geometrie der Werkstoffoberflächen durch betriebsbedingte äußere Einflüsse. Diese können mechanischer, chemischer (Korrosion), thermischer oder auch elektrischer Natur sein.

Verschleißschutzadditive
In vielen Reibstellen kann kein hydrodynamischer Schmierfilm aufgebaut werden, d.h. es herrscht Mischreibung. Um den hohen Anforderungen an den Verschleißschutz gerecht werden zu können, werden die Schmierstoffe mit Additiven versehen, die auf den Metalloberflächen schützende Reaktionsschichten aufbauen. Diese verhindern den direkten Metall‑Metall‑Kontakt und reduzieren so den Verschleiß. Aus dem englischen Sprachgebrauch entlehnt werden diese Wirkstoffe auch EP (Extreme‑Pressure)‑ oder AW (Anti‑Wear)‑Additive genannt.

Viskosität
Bei der Auswahl geeigneter Schmierstoffe wird man als erstes immer wieder auf den Begriff der Viskosität stoßen. Physikalisch wurde diese Größe bereits 1687 von Isaac Newton erklärt. Er stellte fest, dass immer eine bestimmte Kraft notwendig war, um zwei Platten gegeneinander zu verschieben, zwischen denen eine Flüssigkeit war. Diese Kraft (F) ist abhängig von der bewegten Fläche (A), des Geschwindigkeitsgefälles zwischen den Flächen (u) und des Abstandes der Flächen (h).

F ‑A* u/h

Diese Abhängigkeit nannte Newton „Viskosität" Die Viskosität beschreibt also die Eigenschaft einer Flüssigkeit, ihrer Verformung einen Widerstand entgegenzusetzen: das Fließverhalten der Flüssigkeit.

Viskositätseinheit
Die Maßeinheit der Viskosität ist Pascal * Sekunde ( üblicherweise als milli Pascal*Sekunde, mPa.s). Früher wurde die auch heute noch häufig zu sehende Einheit cP = centi Poise verwendet. In der Mineralölindustrie wird zur Beschreibung des Fließverhaltens häufig nicht die Viskosität, sondern das Verhältnis Viskosität/Dichte herangezogen (kinematische Viskosität). Die Einheit dieses Wertes ist mm²/s (früher cSt = centi Stokes).

Viskositäts‑Temperatur‑Verhalten
Die Viskosität ist keine konstante Größe, sondern ist von verschiedenen physikalischen Einflüssen abhängig: Temperatur, Druck, Schergefälle. Die für jeden Anwender augenfälligste Abhängigkeit ist die von der Temperatur. Jeder, der schon mal mit Mineralölprodukten umgegangen ist, weiß, dass ein solches Produkt bei niedrigen Temperaturen zäher fließt als bei höheren. Aufgrund dieser Abhängigkeit muss bei jeder Viskositätsangabe die Bezugstemperatur genannt werden.

Viskositätsindex
Die Änderung der Viskosität mit der Temperatur ist für verschiedene Flüssigkeiten und auch Mineralöle unterschiedlicher Zusammensetzung verschieden. Sie wird durch den Viskositätsindex, einer dimensionslosen Größe beschrieben. Dieser Wert wurde ursprünglich einmal willkürlich festgelegt, indem man einem bestimmten naphtenbasischen Rohöl den Wert „0", und einem bestimmten paraffinbasischen den Wert „100" zuordnete. Zwischenwerte können daraus errechnet werden.

Viskositäts‑Druck‑Verhalten
Unter hohen Drücken von 100 MPa und mehr, wie sie in hydrodynamischen Schmiervorgängen auftreten, steigt die Viskosität von Mineralölen und verwandten Flüssigkeiten stark an. Dadurch wird das Tragvermögen des Schmierfilms erhöht. Mineralöle werden in ihrem Viskositätsverhalten durch das Schergefälle Gesetz von Newton beschrieben und heißen daher newtonsche Flüssigkeiten. Flüssigkeiten, die einer dritten Abhängigkeit folgen werden nicht newtonsche Flüssigkeiten genannt. Das Schergefälle in einem Schmierspalt erhält man, indem man die Geschwindigkeit am bewegten Teil durch die Schmierfilmstärke dividiert. Mit größer werdendem Schergefälle wird die Viskosität von Mehrbereichsmotorenölen niedriger. Sie gehören zu den nicht newtonschen Flüssigkeiten.

Viskositätsmessung
Es gibt verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Viskosität. Die dazu eingesetzten Laborgeräte bezeichnet man als Viskosimeter. Wichtigste Laborverfahren sind: Ubbelohde Kapillare, Kugelfallviskosimeter, Rotationsviskosimeter. Zur Bestimmung Ubbelohde‑Kapillare der Viskosität von Schmierstoffen im Temperaturbereich zwischen 0 und 100°C wird die Ubbelohde Kapillare eingesetzt. Das Öl wird dabei in die Kapillare gefüllt und danach die Zeit gemessen, die das Öl benötigt, um eine markierte Strecke zu durchfließen. Mit dieser Methode wird die kinematische Viskosität ermittelt.

VI‑Verbesserer
In der Schmierungstechnik reicht das natürliche Viskositäts‑Temperatur‑Verhalten aus, um einen guten Kaltstart und einem Fahrzeug entsprechend starken Schmierfilm bei Betriebstemperatur zu gewährleisten. Problematisch wird dies bei Fahrzeugmotoren, die nach einem Start bei niedrigen Temperaturen schnell mit Öl versorgt werden müssen und danach bei sehr hohen Temperaturen betrieben werden. Hier, wie in anderen, ähnlichen Fällen, muss das Viskositäts‑Temperatur‑Verhalten, der VI, verbessert werden. Man erreicht dies durch Einsatz mehrkettiger Polymere, die bei niedrigen Temperaturen die Viskosität des Grundöls kaum beeinflussen. Mit höher werdenden Temperaturen verdicken sie das Öl aber. Die VI‑Verbesserer reagieren unterschiedlich stark auf mechanische Belastung, Sie können abgeschert werden und verlieren dann ihre eindickende Wirkung (Scherstabilität).