Allgemeines
Aufgaben, die Schmierstoffe zu erfüllen haben, sind ebenso wichtig wie die eines Konstruktionsteiles. Auch die Schmierstoffe müssen allen in einem Aggregat bzw. Fahrzeug vorkommenden Beanspruchungen angepasst sein, um ihre schmiertechnischen Funktionen erfüllen zu können. An das Grundöl, den Aufbau der Schmierstoffe sowie Art und Anteil der Additive müssen hohe Anforderungen gestellt werden, denn die Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und die Betriebssicherheit des Fahrzeuges hängen bei allen zu schmierenden Teilen in besonderem Maße von der Schmierstoffqualität ab.
Viskosität
Die Viskosität (Zähigkeit) ist die Eigenschaft eines Schmieröles, einer Verformung (Relativbewegung zwischen zwei Flüssigkeitsschichten) inneren Widerstand (Reibung) entgegenzusetzen. Durch die Viskositätsangabe wird die Fließfähigkeit der Schmieröle beschrieben (z. B. im Tief- und Hochtemperaturbereich).
Dynamische Viskosität
Die SI-Einheit (SI = Système International d'Unités) der dynamischen Viskosität ist Pascalsekunde (Pa s).
Maßeinheit: 1 Pa s = 1 Ns/m2,
Viskositätsumrechnung: 1 mPa s = 1 cP (Centipoise).
Kinematische Viskosität
Der Quotient aus der dynamischen Viskosität und der Dichte des Schmierstoffs ist die kinematische Viskosität.
Die SI-Einheit ist m2/s.
Viskositätsumrechnung: 1 mm2/s = 1 cSt (Centistoke).
Viskositäts-Temperatur-Verhalten (VT-Verhalten)
Unter VT-Verhalten eines Schmieröles ist die Änderung der Viskosität mit der Temperatur zu verstehen. Die Viskosität von Schmierölen ändert sich mit der Temperatur und dem Druck bzw. bei strukturviskosen Ölen auch noch mit dem Schergefälle. Allgemein nimmt die Viskosität mit steigender Temperatur ab.
Viskositätsindex (VI)
Der Viskositätsindex kennzeichnet das Viskositäts-Temperatur-Verhalten eines Schmieröles. Er ist eine rechnerisch ermittelte Zahl einer konventionellen Skala, die die Viskositätsänderung eines Mineralöles mit der Temperatur charakterisiert. Ein hoher Viskositätsindex kennzeichnet eine relativ geringe Änderung der Viskosität mit der Temperatur und umgekehrt. Der Viskositätsindex kann aus Viskositätswerten berechnet werden, die bei 40 °C und 100 °C gemessen wurden.
SAE-Viskositätsklassen
Die Society of Automotive Engineers (SAE) hat für die beiden wichtigsten Schmieröle der Kraftfahrzeuge, Motor- und Getriebeöl, eine Klassifizierung nach der Viskosität durchgeführt, die in entsprechende nationale Normen übernommen wurde. Durch die Angabe der SAE-Klasse ist die Viskosität bei tiefen und bei hohen Temperaturen festgelegt. Die Viskosität ist bei tiefen Temperaturen für den Kaltstart und bei hohen Temperaturen, wie z. B. beim Volllastbetrieb für ausreichende Schmiereigenschaften von Bedeutung. Die für MB-Fahrzeuge vorgeschriebenen SAE-Klassen sind auf den Blättern 224.1/.2 und 231.1/.2/.3 zu entnehmen.
SAE-Klassen für Motoröle
In der SAE J 300 sind für die Motoröle die SAE-Viskositätsklassen festgelegt (siehe Blatt 211.0). Bei den heute üblichen Mehrbereichsölen werden zwei Zahlen angegeben, z.B. SAE 10W-40. Die Zahl vor dem "W" beschreibt die Fließeigenschaften des Motoröls bei Kälte, die Zahl nach dem "W" beschreibt die Viskosität im Hochtemperaturbereich. Bei den mit "W" gekennzeichneten Ölen wird das Kältefließverhalten über zwei einzuhaltende Grenzwerte, der "Cold Cranking Viscosity" und der "Low Temperature Pumping Viscosity" (beides dynamische Viskositäten in mPa s), definiert. Im Hochtemperaturbereich hängt die Einstufung des Motoröls in eine SAE-Klasse sowohl von dessen kinematischer Viskosität (in mm2/s) bei einer Temperatur von 100 °C als auch von der dynamischen Viskosität (in mPa s) bei 150 °C und hohem Schergefälle 106 1/s (=HTHS High-Temperature High Shear Viscosity) ab.
SAE-Klassen für Getriebeöle
Die SAE-Viskositätsklassen für Getriebeöle sind in der SAE J 306 genormt. Auch hier gilt wie bei den Motorölen, dass die mit dem Buchstaben "W" versehenen SAE-Viskositätsklassen (z. B. 75W) einen Grenzwert für das Kältefließverhalten des Getriebeöls beinhalten. Der Grenzwert definiert die jeweilige Temperatur, bei der die dynamische Viskosität des Getriebeöls kleiner gleich 150 000 mPa s sein muss. Das Fließverhalten bei 100 °C ist bei allen SAE-Klassen durch den Grenzwert für die minimale kinematische Viskosität sowie zusätzlich bei den SAE-Klassen 80, 85, 90 und 140 durch einen Grenzwert für die maximale kinematische Viskosität festgelegt.