Schmier- und Kraftstoffe

Viskositätsindex und kinematische Viskositäten von Motorölen SAE/ISO bei Anwendungstemperaturen

 

Der Viskositätsindex VI wird als Maß für die Temperaturabhängigkeit der Viskosität bei Schmierölen im Anwendungsbereich verwendet. Gemäß ASTM D 2270 bzw. ISO 2909 wird dieser aus den kinematischen Viskositäten bei 40 und 100 °C bestimmt. Hierbei wurde dem Öl mit geringster Viskositätsänderung ein VI-Wert von 100, dem mit der größten Änderung ein VI-Wert von 0 zugewiesen. Bei modernen Syntheseölen oder Mehrbereichsölen lässt sich mittels Additiven (VI-Verbesserern) der Viskositätsindex auf deutlich über 100 steigern. Je höher der Viskositätsindex eines Öles ist, desto weniger ändert sich seine Viskosität bei unterschiedlichen Temperaturen. Dies macht den Betrieb von z. B. Motoren weniger abhängig von klimatischen Bedingungen. Im Sommer ist die Schmierwirkung solcher Öle noch ausreichend und im Winter sind die Öle nicht zu dickflüssig.

Je nach Probenanfall bietet das LAUDA PVS-System maßgeschneiderte Lösungen. So kann man mit einem PVS-System in einem Viskothermostaten PV 15 die notwendigen Temperaturen von 40 und 100 °C programmieren und dort die Viskositäten an denselben Proben nacheinander
messen. Deutlich schneller bekommt man die beiden Werte und somit den Viskositätsindex, wenn man Messplätze in zwei Thermostaten bei Fixtemperaturen von 40 und 100 °C benutzt. Auf diese Art können Öle mit einem PVS 1/8 mit jeweils vier Messplätzen, bei 40 und 100 °C, in zwei Thermostaten über den kompletten Viskositätsbereich vermessen werden. Bei entsprechender Ausstattung erfolgt anschließend die automatische Reinigung und Trocknung der Glaskapillarviskosimeter.

Empfohlene Normen

  • ISO 2909
    Mineralölerzeugnisse – Berechnung des Viskositätsindex aus der kinematischen Viskosität
  • ASTM D 2270
    Standard Practice for Calculating Viscosity Index from Kinematic Viscosity at 40 and 100 °C

Typische Konfiguration

(Abbildung ähnlich)

Messsystem PVS 1/8 mit vier + vier Messstativen zur parallelen Messung von Viskositäten bei 40 und 100 °C und Berechnung des VI-Index mit automatischer Viskosimeterreinigung für Öle von 2 bis 1.000 mm2/s

 

  • PVS 1/8-Kontrolleinheit
  • Acht Messstative S 5
  • Softwaremodul VID-DLL
  • Vier Reinigungsmodule VRM 4 zur Reinigung der Ubbelohde mit zwei Spülmitteln
  • Zwei Viskothermostate PV 24 (einer bei 40 °C mit Wasser und Kühler DLK 10 und einer bei 100 °C mit Temperieröl)
  • Je zwei Ubbelohde Glasviskosimeter der Größen Ic, II, IIc, III (mit Absaugschenkel)
  • Dosierspritzen zur Befüllung der Viskosimeter

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Tieftemperaturverhalten (Paraffinbildung) von Motorölen, Diesel und Kerosin

 

In der modernen Luftfahrt werden extreme Anforderungen an Technik und Materialien gestellt. Bei den Reiseflughöhen moderner Jets in 10.000 Metern Höhe herrschen dauerhaft Temperaturen bis unter -60 °C, die nicht der Fluggast, wohl aber die Treibstoffe in den Tanks und in den Leitungen sowie die Schmieröle von Motoren und Antrieben zu spüren bekommen. Es muss daher sichergestellt sein, dass deren Viskosität trotz extremer Temperaturunterschiede während der langen Flugzeiten nicht über einen kritischen Wert ansteigt oder es gar zu einem Ausflocken von Paraffinen kommt. Bei Tests im Labor wird daher die Viskosität unter realitätsnahen Bedingungen geprüft. Gleiches gilt natürlich auch für Kraftstoffe, Motor- und Hydrauliköle, die in polaren Regionen eingesetzt werden, so dass auch hier die Viskositätsmessung
bis zu -40 °C relevant ist.

Die Viskothermostate PVL 15 für zwei Messplätze und PVL 24 für vier Messplätze sind in Verbindung mit einem leistungsfähigen Durchlaufkühler bzw. Kältethermostat auf den Betrieb bei bis zu -40 bzw. bis -60 °C ausgelegt. Die vierfache Isolierverglasung verhindert das Beschlagen der Scheiben und sorgt für klare Sicht auf die Viskosimeter. Mit dem PVS-System lassen sich kinematische Viskositäten bei diesen Extremtemperaturen bequem messen, auch mit einer automatischen Reinigung der Viskosimeter. Die zum Messen und Reinigen verwendete Umgebungsluft kann über eine angeschlossene Kühlfalle getrocknet werden, um eine Vereisung, insbesondere der Messkapillaren, zu vermeiden.

Empfohlene Normen

  • ASTM D 2532
    Standard Test Method for Viscosity and Viscosity Change After Standing at Low Temperature of Aircraft Turbine Lubricants
  • ASTM D 445
    Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity)

Typische Konfiguration

(Abbildung ähnlich)

Messsystem PVS 1/2 mit zwei Messstativen zur parallelen Messung von Viskositäten bei Temperaturen bis -40 °C mit automatischer Viskosimeterreinigung und Trocknungsfalle für Kerosine und andere Kraftstoffe

 

  • PVS 1/2-Kontrolleinheit
  • Zwei Messstative S 5
  • Ein Reinigungsmodul VRM 4 zur Reinigung der Ubbelohde mit zwei Spülmitteln
  • Viskothermostat PVL 15 angeschlossen an einen leistungsstarken Kühler
  • Je zwei Ubbelohde-Glasviskosimeter der Größen Ic, II (mit Absaugschenkel)
  • Kühlfalle zur Trocknung und Reinigung der verwendeten Umgebungsluft

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Applikationen Schmierstoffe, Öle und Kraftstoffe

Isolieröle

Kinematische Viskosität und Grenzflächenspannung von Transformatorenölen

Ölförderung

Ausbeutequote bei der tertiären Ölförderung mit grenzflächenaktiven Substanzen

Öltransport

Pumpfähigkeit von Rohölen (Aufnahme von Viskositäts-Temperaturkennlinien)

Wachse, Harze, Silikone und Polyole

Absolute, kinematische und dynamische Viskositäten hochviskoser Flüssigkeiten