Motoröle und Additive: Typen, Funktionen und Zusammensetzung

Motoröle und Schmierstoffe: Grundlagen

Öltypen nach Herstellung

• Mineralöl: Wird durch die Destillation von Rohöl gewonnen. Die Raffinierung kann einfach oder komplex sein.
• Semi-synthetisches Öl (Teilsynthetik): Wird aus einer Mischung von Mineralöl und synthetischen Ölen gewonnen (typischerweise zwischen 70 % und 80 % Mineralöl und zwischen 20 % und 30 % synthetisches Öl).
• Synthetisches Öl (Vollsynthetik): Wird durch chemische Reaktionen hergestellt.

Spezielle synthetische Komponenten

• Ester
• Synthetische Kohlenwasserstoffe (genauer: Polyalphaolefine)

Die Rolle der Additive in Motorölen

Additive sind wesentliche Bestandteile von Schmierstoffen und machen durchschnittlich 15 % bis 25 % des Öls aus. Ihre Hauptaufgabe ist es, bestimmte Eigenschaften des Öls zu verbessern.

Additive zur Verbesserung des Viskositätsindex

• Funktion: Sie sorgen dafür, dass das Öl bei Kälte flüssig genug ist (erleichterter Start durch Senkung des Gefrierpunkts auf -15 °C bis -45 °C) und bei Hitze eine ausreichende Viskosität beibehält, um den Kontakt zwischen beweglichen Teilen zu verhindern.
• Zusammensetzung: Polymere, die die Heißviskosität stabilisieren. Dazu gehören Polymethacrylate, Copolymere aus hydrierten ethylenischen Copolymeren, Isopren-Derivate und Styrol-Derivate.

Anti-Verschleiß-Additive (AW)

• Funktion: Stärkung der Anti-Verschleiß-Wirkung, die ein Schmiermittel in Bezug auf die geschmierten Teile hat.
• Wirkprinzip: Sie wirken durch die Bildung einer Schutzschicht, entweder direkt oder durch Reaktionsprodukte mit den Metalloberflächen.
• Zusammensetzung: Hauptsächlich Alkyl-Dithiophosphate, zahlreiche Zink- und Phosphor-Derivate.

Antioxidantien-Additive

• Zweck: Oxidationserscheinungen im Schmierstoff zu beseitigen oder zumindest zu verlangsamen.
• Inhalt/Zusammensetzung: Dithiophosphate, die auch als Verschleißschutzmittel verwendet werden, sind ausgezeichnete Antioxidantien.

Waschmittel-Additive (Detergents)

• Funktion: Verhindern die Bildung von Ablagerungen (Lack) auf heißen Motorteilen.
• Wirkungsweise: Sie üben eine Waschmittelwirkung im Motor aus, die die Bildung von kohlenstoffhaltigen Verbrennungsrückständen vermeidet.
• Zusammensetzung: Metallische Salze von Calcium oder Magnesium, die zu den Sulfonaten, Alkylphenaten oder Alkylsalicylaten gehören.

Basizitäts-Additive (TBN-Reserve)

• Funktion: Neutralisieren saure Rückstände, die bei der Verbrennung von Kraftstoffen, vor allem Diesel, entstehen.
• Wirkungsweise: Sie neutralisieren die Säure im Schmierstoff, sobald diese Rückstände gebildet werden.
• Inhalt/Zusammensetzung: Phenole, Sulfonate oder Salicylate dienen als neutralisierende Basiskomponenten.

Dispergier-Additive (Dispersants)

• Funktion: Halten alle während des Motorbetriebs entstandenen festen Verunreinigungen in Schwebe.
• Wirkungsweise: Sie verhindern das Verklumpen fester Abfälle und somit die Gefahr der Ablagerung in den kalten Teilen des Motors.
• Zusammensetzung: Polare Verbindungen, die zur Familie der Alkenylsuccinimide gehören.

Anti-Korrosions-Additive

• Funktion: Verhindern den Angriff auf Metalle durch die kombinierte Wirkung von Wasser, Sauerstoff, Luft und bestimmten Verbrennungs-Oxiden.
• Wirkungsweise: Bildung einer Schutzschicht oder Passivierung der Metalloberfläche.
• Material/Zusammensetzung: Hauptsächlich neutrale oder basische Alkali- oder Erdalkalisulfonate (Salze von Na, Mg, Ca).

Additive zur Verbesserung des Fließverhaltens (PPD)

• Funktion: Ermöglichen es dem Schmiermittel, seine Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen (-15 °C bis -45 °C) beizubehalten.
• Wirkprinzip: Sie beeinflussen die Bildung und Kristallisation von Paraffinen im Mineralöl.
• Zusammensetzung: Produkte vom Typ Methacrylat, Copolymere, Maleat-Styrol-Derivate, Naphthalin-Paraffine, Fumarat-Polyester oder Vinylacetat-Derivate.

Anti-Schaum-Additive

• Ursache für Schaumbildung: Das Auftreten von Schaum im Öl kann auf das Vorhandensein von Detergent-Additiven zurückzuführen sein, die wie Seife in Wasser wirken.
• Funktion: Begrenzung der Ausbreitung einer großen Menge Luft im Öl.
• Zusammensetzung: Silikonöle oder Alkylacrylate, die in geringen Mengen dem Öl zugesetzt werden.

Extreme Pressure (EP) Additive

• Ziel: Reduzierung der Reibung und somit Energieeinsparung.
• Wirkungsweise: Verleihen dem Schmierstoff spezifische Gleiteigenschaften, insbesondere für Zahnräder oder Reibbeläge.
• Zusammensetzung: Die häufigsten Familien sind metallorganische Derivate von Molybdän und bestimmte Komponenten von Fettsäuren.