Der Audi A3 3.2 quattro, das größte Audi A3 Forum des 250PS starken Audi A3 VR6 3.2 + S3/RS3

Hi Leute,


Da wir ja jetzt, was die Kettenschäden angeht, ein ganzes Stück weiter sind, werde ich noch einmal etwas ausführlicher über Öle, deren Kenndaten und wie die sich auswirken schreiben, da das Thema einen entscheidenden Einfluss auf das Verschleißverhalten im Motor hat.
Viele Postings über das Öl sind ja überall im Forum verstreut, daher fange ich einfach nochmal ganz von vorne an. Ich hoffe, dass dann auch noch deutlicher wird warum ich (und viele andere hier ) bestimmt kein LL Öl mehr benutzen werden.

Ich fange einfach mal mit dem an, was jeder kennt.
Öl wird ja üblicher Weise nach seiner Viskositätsklasse bezeichnet.
5w-30 / 0w-40 / 5w-40 / 5w-50 usw.

Die erste Ziffer gibt an bis zu welcher Temperatur das Öl der Ölpumpe noch selbstständig zufließt. Ein 5w tut dies noch bis -30°C, ein 0w bis -35°C.
Die 2. Ziffer gibt die dynamische Viskosität bei genau 100°C an. Je größer der Wert, desto zäher das Öl bei 100°C.

Das Problem ist nur, dass die beiden Werte eigentlich nicht viel über ein gutes oder ein schlechtes Öl aussagen. Dazu sind eine ganze Reihe weiterer Kennzahlen notwendig.

Ein wesentlich aussagekräftigerer Wert ist die HTHS-Viskosität.
Dieser Wert gibt an, wie stabil der Ölfilm bei 150°C und unter Scherbelastung ist. Ausgeschrieben bedeutet HTHS -> High Temperature High Shear
Wenn man sich jetzt das Temperaturgefälle im Motor anschaut wird schnell klar wo dieser Wert wichtig ist:



Am Kolben bzw. zwischen den Kolbenringen und der Zylinderwand herrschen sowohl hohe Temperaturen als auch eine hohe Scherbelastung, um mal eine beispielhafte Stelle im Motor zu nennen. Folge eines zu geringen HTHS wäre dann übermäßiger Verschleiß der Bauteile.
Dazu muss aber gesagt werden, dass der HTHS Wert alleine nicht für die Verschleißeigenschaften des Öls verantwortlich ist. Wenn ein Öl nur aus dem Grundöl bestehen würde, würde das vielleicht noch zutreffen. Man kann also nicht direkt sagen, dass ein Öl mit einem hohen HTHS immer besser ist wie eins, das nur einen niedrigeren Wert hat; als Anhaltspunkt ist es aber schon brauchbar und wesentlich besser wie die Viskositätsklasse.

Wenn man sich heute die Zusammensetzung der Motoröle ansieht gibt es eigentlich kein Öl mehr, das nicht legiert ist; also keine Additive hat.
In den modernen Ölen liegt der Anteil an Additiven um die 20% oder sogar darüber.
Diese Additive verbessern unter anderem auch den Verschleißschutz und können die zu schmierenden Teile auch dann noch voneinander trennen wenn das Grundöl dazu nicht mehr in der Lage wäre.


Um mal bei den Additiven zu bleiben gibt es neben den Verschleißschutzadditiven noch sog. EP Additive, die die Druckstabilität verbessern. Diese Eigenschaften sind an Stellen wichtig wo eine hohe Flächenpressung aber geringe Relativbewegungen zwischen den Reibpartnern vorliegen, also da wo sich kein hydrodynamischer Schmierkeil bilden kann. (erkläre ich nachher noch genauer). Beispielhaft wären hier der Kolbenbolzen, Zahnräder, Ventil auf Nocke, Hydrostößel.

Weiter bestehen die Motoröle u.a. noch aus Reinigungs- und Korrosionsschutzadditiven, Dispergentien (die halten feine Ablagerungen in der Schwebe), und Viskositätsindex-Verbesserern.
Die Additive sind allerdings nicht unbegrenzt verfügbar. Sie werden im Motor aufgebraucht und verlieren ihre Wirkung.

Um mal wieder zu den Kennzahlen der Öle zu kommen greife ich mal direkt die VI-Verbesserer auf.
Der Viskositätsindex (VI) gibt an wie stark ein Öl mit steigender Temperatur ausdünnt. Die Viskosität von Ölen ist temperaturabhängig, je höher die Temperatur, desto fließfähiger das Öl.
Das Optimum würde ein Öl darstellen, das bei allen Temperaturen gleich viskos (zäh/fließfähig) ist. Da das aber nicht geht versucht man durch spezielle Additive möglichst nah an das optimale Öl zu kommen. Je höher der VI ist, desto weniger stark dünnt ein Öl aus. Also ein Öl mit hohem VI kann bei kalten Temperaturen gut fließen und wird gleichzeitig bei hohen Temperaturen nicht zu dünn.
Problematisch wird ein zu stark ausdünnendes Öl u.a. in den Gleitlagern. Das Prinzip der Gleitlagerung beruht anschaulich erklärt auf dem des Aquaplanings. Die zu lagernden Bauteile bilden bei hohen Drehzahlen einen sog. hydrodynamischen Schmierkeil. Der trennt die Teile voneinander und verhindert mechanische Reibung. Während der Anlaufphase hat man allerdings immer eine kurze Zeit lang Mischreibung bis sich der Schmierkeil vollständig aufgebaut hat. Um nach dem Kaltstart möglichst schnell die Schmierung im Motor aufzubauen ist daher ein Öl von Vorteil, das ein möglichst niedrige dynamische Viskosität hat, also ein 0w oder 5w.

Wenn ein Öl jetzt bei Hitze extrem dünnflüssig wird, werden höhere Relativgeschwindigkeiten zwischen den Reibpartnern benötigt um sie vollständig voneinander zu trennen.
Wenn man !!nur!! die Schmierung betrachtet, kann ein Motor gar nicht hoch genug drehen. Je schneller die Lager sich drehen, desto stabiler die Schmierung. Begrenzt wird das ganze aber durch die Bauteilfestigkeit der Pleuel, Kolben, Kolbenbolzen usw.

Als nächstes haben Öle noch die TBN (Total Base Number). Mit dem Wert wird angegeben wie lange ein Öl saure Bestandteile neutralisieren kann.
Bildlich gesprochen kann man das so verstehen, dass Öle eine Art Vorrat haben um Säure zu neutralisieren. Je mehr ein Öl damit kontaminiert wird, desto mehr wird die TBN abgebaut.
Diese Aufgabe wird von den alkalisch wirkenden Additiven übernommen. Dazu gehören die Reinigungs- und Rostschutzadditive. (Der Punkt wird nachher noch sehr interessant )
Anhand der TBN kann man also sehen wie lange ein Öl im Motor bleiben kann.


Den Verdampfungsverlust möchte ich auch noch kurz erklären, da der später auch nochmal interessant wird.
Wenn das Motoröl an die heißen Zylinderlaufflächen kommt, verdampft ein Teil davon und wird mit verbrannt. Der Verdampfungsverlust gibt an wie stark ein Öl dazu neigt zu verdampfen und welche Mengenanteile dabei verdampft werden.

Eine Eigenschaft möchte ich noch beschreiben, die später auch noch wichtig wird. Seitdem wir Autos mit DPF haben fordern die Hersteller Öle mit einem besonders geringen Anteil an Sulfat Asche. Asche entsteht wenn man das Öl im Motor verbrennt. Die gelangt dann in den DPF und verstopft ihn. Und davon kann sich der DPF nicht wieder regenerieren.
Diese Öle werden als low-SAPS Öle bezeichnet und haben einen Sulfat Asche Gehalt irgendwo zwischen 0,6 und 0,8%. (je nach geforderter Norm).

Soweit erstmal zu den wichtigsten Kennzahlen von Motorölen. Die ein oder andere habe ich noch ausgelassen, sind aber für das worauf ich hinaus will auch nicht so sehr von Bedeutung.

Vielleicht noch ein paar Sätze zum allgemeinen Verhalten von Öl. Wenn man in Foren liest, stößt man oft auf Aussagen wie bloß kein 0w-**, das läuft dir durch alle Dichtungen.
Das ist technisch gesehen völliger Quatsch
Wenn man sich mal die Viskosität sämtlicher Öle ansieht ist keins!! im kalten Zustand dünnflüssiger wie bei Betriebstemperatur. Das 0w gibt ja nur an bis zu welcher Temperatur das Öl noch selbstständig fließt. Bei 100°C sind die Öle um ein Vielfaches dünnflüssiger wie bei den Temperaturen die durch die erste Ziffer beschrieben werden.
Genau genommen ist das sogar fast umgekehrt. Ein 0w-40 dünnt mit zunehmender Temperatur nicht so weit aus wie ein mineralisches 15w-40. Da ist das 0w-40 bei 100°C sogar noch stabiler wie der 15w-40.

Soweit erstmal zu den Grundlagen.


Jetzt fehlt noch die Verbindung zwischen Kettenschäden, Ölablagerungen, Korrosion und LongLife (LL) Öl.
Und hier wird es dann richtig interessant.

Aber ich fange mal in der Reihenfolge an wie auch im VAG Konzern die Öle geändert wurden.
Als mein R32 gebaut wurde gab es noch die LL2 Öle. Das waren 0w-30 Öle, die der Norm nach einen abgesenkten HTHS Wert haben mussten. Typischer Weise lag der dann in der Praxis bei fast allen LL2 Ölen bei 3,0. Die Norm schreibt dabei einen Wert von 2,9 bis 3,5 vor. Der Grund für die Absenkung waren die besseren Verbrauchswerte mit einem low-HTHS Öl. In der Praxis wird man davon allerdings nicht viel gemerkt haben. Wenn überhaupt dann auf dem Papier beim Norm-Verbrauch. Nachteil dabei ist allerdings, dass man beim Verschleiß ein höheres Risiko eingeht. Ich möchte das Öl bei einer Vollgasfahrt auf der Autobahn nicht im Motor haben
Das wurde anscheinend dann auch im Konzern bemerkt und es kam das LL3 Öl welches wieder einen normalen HTHS Wert hat. Die Norm fordert hier einen Wert größer 3,5.
Die Viskosität hat sich auch geändert und zwar auf 5w-30.
Gleichzeitig wurde aber eine Obergrenze für den Sulfat-Asche Anteil festgelegt. Grund hierfür ist die Verwendung der Öle in DPF (Dieselpartikelfilter) Autos.
Der DPF kann sich zwar vom Ruß regenerieren, aber nicht von der Asche, die bei der Verbrennung des Motoröls entsteht.
Um den Aschegehalt zu senken muss man die Menge der Asche-verursachenden Additive senken. Dazu gehören auch wichtige Additive, die auf Metall-Salzen basieren. Detergentien (Reinigungsadditive) und die Rostschutzadditive zum Beispiel auch.
Die beiden Additive haben aber nicht nur die Aufgabe den Motor sauber zu halten und vor Korrosion zu schützen, sondern sind beide basische Additive, die die sauren Verbrennungsrückstände neutralisieren. Aus denen ergibt sich also u.a. auch der TBN Wert.
Wir haben ja schon aufgeführt, dass die Blow-by Rückstände einen sehr geringen PH Wert haben (ca. PH Wert von 1, also sehr sauer). Damit diese Rückstände den Bauteilen im Motor nicht schaden gibt es eben genau diese alkalisch wirkenden Additive.
Durch die Forderung, dass der Aschegehalt aber einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf, sinkt auch der Anteil an Additiven und damit die TBN!
Um mal das mal anhand von Werten zu vergleichen: Das Mobil1 0w-40 hat eine TBN von 11,3 und liegt damit für ein PKW-Motoröl schon recht hoch.
Da die Hersteller bei den LL Ölen mit ihren TBN Werten recht sparsam umgehen (warum wohl ) habe ich hier erstmal nur das Datenblatt vom Castrol Öl:

Castrol LL3 Datenblatt

Da liegt die TBN bei 6,0. Das Castrol fängt also da an, wo man das M1 schon wieder aus dem Motor schmeißen würde.
Wenn ich das also zynisch ausdrücken wollte könnte man sagen, dass das Mobil1 als Altöl genauso gut die sauren Rückstände neutralisiert wie die neuen LL Öle.
Als Verschleißgrenze kann man über den Daumen einen TBN Wert nehmen, der ca. 50-60% des Frischöls entspricht.
Beim Mobil 5w-30 wird der Wert erst gar nicht angegeben. Das Öl ist übrigens auch kein echtes M1. Das gute Additivpaket vom 0w-40 und 5w-50 kommt hier nicht zum Einsatz. Dann würde man den geforderten Aschegehalt nicht erreichen.

Um die Folge von immer längeren Wechselintervallen zusammen mit dem LL Öl zu kennen muss man nur noch 1 und 1 zusammenzählen.
Im Motor wird durch das Blow-by die TBN (und damit wichtige Additive) aufgebraucht und es bleiben saure Rückstände im Motor -> chemische Korrosion. Ebenfalls ist das Öl dann nicht mehr in der Lage den Motor komplett sauber zu halten. Das Ergebnis kennen wir ja auch vielen Fotos hier im Forum. Und Korrosion haben wir an der gerissenen Kette ebenfalls gefunden!
Wenn es außerdem wirklich so ist, dass die Entlüftung zusätzlich noch unzureichend ist, stellt das nochmal einen verstärkenden Faktor dar! Da haben wir ja auch schon bedenkliche Bilder im Forum.

Also wenn ihr mich fragt, ist das LL3 Öl trotz besserem HTHS eher kontraproduktiv.

Dabei ist die Sache mit dem Aschegehalt im DPF auch nicht so toll, wie sich die Werte vom Öl anhören. Die LL 3 Öle sind HC Öle. Also nicht vollsynthetisch!
Entscheidend ist ja was am Ende im DPF ankommt. Asche wird nur gebildet wenn der Motor Öl verbrennt. Und da hat der Verdampfungsverlust einen großen Einfluss. Die LL Öle haben dadurch, dass sie nur HC Öle (nicht vollsynthetisch) sind einen höheren Verlust. Nach Norm sind glaube ich 13% zugelassen und soweit mir bekannt liegen die meisten Öle im Bereich von knapp 11% bis 12%.... das werde ich aber noch genauer recherchieren. Das Mobil 1 dagegen hat nur einen Verdampfungsverlust von rund 7%.
Und ob das Mobil 1 unter den Bedingungen im Motor überhaupt verdampft steht auch auf einem anderen Blatt. Die Datenblattangaben sind ja Labormesswerte und das M1 bleibt bis über 350°C (354°C waren das glaube ich) stabil und fängt erst darüber an sich zu zersetzen.

Von den anderen Ölen habe ich darüber leider keine genauen Infos; ich weiß nur, dass die meisten anderen schon viel eher anfangen zu verdampfen und die HC Öle nicht unbedingt eine so hohe thermische Stabilität haben.

Da der Begriff low-SAPS nicht nur für einen geringen Ascheanteil, sondern auch noch für einen reduzieren Phosphor und Schwefel Anteil steht, kann ich damit direkt weitermachen.
Das Prinzip ist aber dasselbe. Will man den Phosphor- und Schwefelanteil senken muss man auf Additive, die eben genau die Stoffe enthalten, verzichten. Folge ist dann genau wie bei der Asche, dass das Öl bestimmte, gute Eigenschaften verliert.
Gesenkt werden soll der P und S Anteil übrigens um den Kat bei Ottomotoren nicht zu sehr zu belasten. Aber auch hier gilt: Öl, das nicht verbrannt wird, trägt auch keine Schadstoffe in den Kat.

Noch ein Punkt, der mir bei den LL Ölen kritisch erscheint, ist die Verdünnung durch den Sprit.
Bei jedem Kaltstart kommt Sprit, der an den kalten Zylinderwänden kondensiert, ins Öl. Dieser verdünnt dann das Öl und setzt die Viskosität herunter.
Folge daraus ist dann, dass ein Öl mit der Zeit seine Hochtemperaturviskosität verliert und aus einem 30er Öl dann schnell ein 20er wird.
Die Folge von zu starkem Ausdünnen habe ich ja bereits weiter oben beschrieben.
Wenn der Motor eine längere Zeit über auf Betriebstemperatur gefahren wird, kocht man den Sprit zwar wieder raus, aber ganz wird man den nicht wieder los.


Ein ganz großes Problem sehe ich darin, dass das Thema nicht nur unsere 3,2er betrifft, sondern und vielleicht vor allem sehr viele kleinere Motoren. Einmal haben die eine geringere Ölmenge im Motor und werden häufiger auf Kurzstrecken gefahren.
Beides wirkt sich achteilhaft auf das beschriebene Verhalten aus und fördert somit den Verschleiß.
Dazu kommt dann noch die Aufladung vieler Motoren, die das Öl thermisch sehr viel mehr belastet wie ein Saugmotor. Auch das trifft ja heute auf die kleinen Motoren zu. Um den Hubraum weiter zu senken bleibt ja nur der Weg der Aufladung... siehe TSI, TFSI.


Vielleicht noch ein paar Worte zu Alternativen zum LL Öl.
Mein, mit Abstand, größter Favorit ist das Mobil1 0w-40. Das ist wohl im Moment das Beste was man seinem Motor geben kann. Das 5w-50 M1 wäre zwar noch stabiler, hat aber keine Freigabe und ist damit Gift für die Garantie.
Ein ebenfalls noch sehr gutes Öl wäre das Meguin super Leichtlauf 5W-40
http://internetprodukte.de/meguin/2081009-PI.pdf
und hier noch das Datenblatt vom M1
http://www.mobil.com/USA-English/Lubes/P…bil_1_0w-40.pdf

Wovon ich aber abraten würde ist ein 10w-60 in den Motor zu schütten. Das Öl ist meiner Meinung nach nicht für den Alltagsbetrieb geeignet. (ich beziehe mich hier immer auf das Castrol Öl. ob es noch andere 10w-60 gibt weiss ich so gar nicht, für die dürfte dann aber dasselbe zutreffen )
Die Qualität der
Bestandteile reicht an die des M1 bei weitem nicht ran.
Was habe ich davon wenn ein Öl einen super hohen HTHS Wert hat, wenn die Additive schnell nachlassen und ich am Ende des Intervalls nichts mehr davon habe. Die TBN ist zwar nicht so niedrig wie bei den neuen LL Ölen, aber mit 8,1 auch nicht überragend hoch.
Außerdem dauert es bei einem Kaltstart mit dem 10w Öl schon wesentlich länger bis auch die letzte Stelle im Motor mit Öl versorgt ist.
Zum 10w-60 hatte ich irgendwo noch nähere Infos. Sobald ich das wiedergefunden habe reiche ich das nach.

Datenblatt:
http://www.castrol.com/liveassets/bp_int…ort_06_08_d.pdf


Da ist mir ein M1, das über den gesamten Einsatzzeitraum weitestgehend konstant bleibt echt lieber.
Das M1 0w-40 ist übrigens bei allen Porsche und AMG vom Werk aus im Motor. (Ausnahme: SLR und Carrera GT, die kriegen das M1 5w-50)


So, ich habe fertig
Hoffentlich ist das alles soweit verständlich geworden worauf ich hinaus will.
Ich suche jetzt nochmal ein paar Datenblätter raus und hänge die noch an, damit alles komplett ist. Wenn mir noch mehr einfällt werde ich das in dem Platzhalter-Posting ergänzen.

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