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Motorenöle für Autos: Funktionen, Viskositäten und Qualitäten

Ein Text von Daniel Schramm für La Passione

Motorenöl ist ein echter Hochleistungssportler. Es muß in seinem Leben zigtausende mal durch den Motor sausen, enorme Drücke und Temperaturunterschiede aushalten. Es schmiert sämtliche reibende Metall an Metall - Verbindungen wie Kurbelwellenlager, Kolben, Pleuel, Nockenwellen und Ventilbetätigungen. Auch hat das Motoröl eine waschende, kühlende, dichtende und rostschützende Funktion. Aber Öl ist nicht gleich Öl. Ist einem der Motor was wert, sollte man kritisch nach dem Richtigen greifen.

















Fiese Sache für den Motor: Ruß, Säuren und Metallabrieb
Häufige Kaltstarts und Kurzfahrten begünstigen die Rußbildung aufgrund unvollständiger Verbrennung. Schwarze Partikel gelangen über die "Blowby-Gase", die zwischen Kolben und Zylinderwand in das Kurbelgehäuse gelangen, in das Öl. Dies führt zur Ölverdickung und zu Ablagerungen, die im schlimmsten Fall sogar Ölbohrungen (z.B. in Kurbelwelle) und Ölpumpenansaugsiebe verstopfen können. Erfahrene Schrauber kennen die hässlich braun-schwarzen Aussichten: Im Zylinderkopf, in der Ölwanne, im Ventildeckel und im kurbelgehäuseentlüftungs-geplagten Luftsammler der Doppelvergaser. In der Ölwanne sammeln sich nun geballt der Ruß sowie der gräuliche Metallabrieb. Durch den Verbrennungsprozess entstehen zudem sukzessive Wasser und Säuren, die sich dem Öl beimengen. So wird aus dem Motorenöl im Laufe der Zeit eine ziemlich hässliche Brühe. In alten Motoren muss man schon manchmal mit dem Spachtel die millimeterdicken Ölschlammschichten in der Ölwanne weg kratzen.

Mineralisches Öl
Bei mineralischem Öl werden im Produktionsprozess die Molekülketten der Kohlenwasserstoffe in ihrer natürlichen, unvollkommenen Struktur belassen. Mineralisches Öl (insbesondere billiges alter Spezifikationen) hat folgende Nachteile:

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Es ist bei Kälte (z.B. Winter-Kaltstart) verhältnismäßig dick/zäh, die Schmierstellen werden nur langsam und unvollständig erreicht. Hoher Verschleiß ist die Folge. Starter und Batterie haben zusätzlichen Kraftaufwand, den Motor durchzudrehen
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Es ist bei starker Hitze (Sommer, Stop&Go-Verkehr) ggf. sehr dünn, der Schmierfilm kann reißen. Auch hier ist erhöhter Verschleiß die Folge
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Geringere Scherstabilität aufgrund der unregelmäßigen Molekülketten
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Neigung zur inneren Schwarz-Verschlammung (Rußablagerung) des Motors
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Geringere Fähigkeit, Schmutzpartikel in der Schwebe zu halten

Sehr billige mineralische Öle haben häufig einen Anteil von raffiniertem Altöl. Erstraffinate sind hier die Ausnahme. Also kein Wunder, dass beizeiten die Nocken insbesondere der Auslasswellen spitz laufen - aufgrund der höheren Temperatur wird hier der Schmierfilm auf den Ventiltassen und an den Nocken besonders gefordert. Schlechtes Öl führt zu mechanischen Schäden.


Synthetisches Öl
Synthetisches Öl ist ein hochwertiges Spitzenprodukt aus dem Chemielabor. Die ersten synthetischen Öle wurden bereits in den 1930er und 1940er Jahren entwickelt. In unseren Jahren wird hier ein High-Tech-Öl mit allerlei wertvollen Additiven nach modernsten Erkenntnissen und mit sehr hohem Aufwand regelrecht geklont. Die Molekülketten werden zweckentsprechend optimiert angelegt. Synthetisches Öl hat folgende Vorteile:

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Es ist verhältnismäßig dünn bei Kälte, die Schmierstellen werden schnell erreicht
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Es bleibt verhältnismäßig dick bei Hitze (temperaturstabil), der Schmierfilm bleibt auch unter extremen Bedingungen bestehen
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Hohe Scherstabilität durch regelmäßige Molekülketten
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Hohe Motorensauberkeit, auch nach vielen Jahren fast keine Ablagerungen
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Schmutzpartikel werden durch spezielle Additive in der Schwebe gehalten und am Verklumpen gehindert - und gelangen damit sicher in den Ölfilter
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Der geringere Reibungswiderstand ("Leichtlauföl") kann im geringem Maße Benzin sparen (dies aber nicht überbewerten, 2-6% Prozent sind gemessen worden)
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Beste Werte hinsichtlich Oxidationsverhalten und Verdampfungsneigung

Teilsynthetisches Motorenöl ist eine Mischung von mineralischen und synthetischem Öl.
Auch hier gibt es mittlerweile sehr gute Motorenöle.


Legiertes Öl: Additive
Seit den 50er Jahren werden den Motorenölen qualitätsverbessernde Zusätze (Additive) beigemischt. Gute Motorenöle sind heutzutage mit einem hohen Anteil von Additiven (bis ca. 15 %) bestens ausgestattet. Die chemischen Zusätze bewirken u.a.:

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hohe thermische Belastbarkeit
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Viskositätsstabilität
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geringste Verdampfungs- u. Oxidationsneigung, kein Schäumen
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Bindung von Schwebstoffen (Dispersants)
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Alterungsbeständigkeit
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Säureneutralisation
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Korrosionsschutz

So ist es mehr als fragwürdig, daß manche Firmen wunder wirkende Additiv-Ölzusätze in teuren kleinen Dosen anbieten (hier sind nicht reibungsmindernde Teflon/PTFE-Metallgleitbeschichtungs-Systeme gemeint). Dies mag in der Nachkriegszeit vielleicht noch seine Berechtigung als Ölverbesserung gehabt haben; gutes Öl heutiger Zeit braucht keine weiteren Additive mehr! Motorenöl- und Fahrzeughersteller raten sogar ausdrücklich davon ab, zusätzliche Additive eigenhändig beizumengen. Also Hände weg von dem Hokuspokus. Überlassen wir diese Abstimmung den Chemie-Profis.


Viskositäten
Viskosität beschreibt die Zähflüssigkeit (innere Reibung) des Öls. Moderne Mehrbereichsöle werden in Viskositätsklassen der Society of Automotive Engineers (SAE) eingeteilt.

Beispiel: SAE 20W-50

Das Öl ist unter Kältebedingungen (W = Winter) verhältnismäßig:
0 W- 5 W- 10 W- 15 W- 20 W- 30 W-
Dünn < <> >>>>>>>>> X Dick


Und bei 100°C verhältnismäßig:
20 30 40 50 60
Dünn < <> > X Dick


Ein Motorenöl für kältere Regionen mit häufigen Kaltstarts, Stadt- und Kurzstreckenfahrten sollte also möglichst eine kleine Zahl vor dem W haben. Ein 0W- oder ein 5W-Öl hat bei Kaltstart eine deutlich höhere Durchölungsgeschwindigkeit als beispielweise ein 10W/15W- oder gar ein 20W-Öl. Das gepumpte Öl versorgt viel schneller die notwendigen Schmierstellen des Motors. Dies ist ein nicht zu unterschätzendes Kriterium bei häufigen, verschleisstreibenden Kaltstarts und Kurzstreckenbetrieb. Ein Motorenöl für hitzebeanspruchende Dauereinsätze (Vollgas-Autobahn, Bergfahrten, Rennen, sehr sportliche Fahrweise) oder für thermisch stark belastete (z. B. aufgeladene) Motoren sollte eine möglichst hohe Zahl nach dem W haben. Entsprechend der individuellen Erfordernisse wird das Öl in seiner Leistungsspanne gewählt.

Entwicklungsziel der Schmierstoffexperten ist ein Motorenöl als Multischmiertalent, welches bei Kälte ausreichend dünn ist, und bei Hitze noch ausreichend dick (Viskositätsstabilität). Immerhin kann die Temperatur an den Kolbenringen ca. 350° betragen! Früher wurde diese schwierige Aufgabe primitiv durch die Verwendung von Einbereichsölen jeweils für Sommer- und Winterbetrieb gelöst. Ende der 50er Jahre war Schluss mit der Ölwechselei nach Jahreszeit, moderne Mehrbereichsöle schafften hier Abhilfe. Mit mineralischem Öl konnten später die stark zunehmenden Anforderungen u.a. an Viskositätsstabilität und Viskositätsbandbreite nicht mehr erreicht werden, synthetisches Öl wurde weiterentwickelt.

Ist für ältere Fahrzeuge laut damaliger Schmiermittelvorschrift eine Viskosität von 20W-50 oder gar jahreszeitabhängig ein Einbereichsöl vorgegeben, heißt das auch noch lange nicht, dass dieses Öl heute unbedingt das Beste für diesen Motor ist. Es bedeutet lediglich, daß es damals für den Betrieb das geeignete Öl war, was es auf dem Markt gab. Teilsynthetisches 10W-40 ist meistens die preiswerte Standardspezifikation für ältere Alltagsautos. Vollsynthetisches 10W-60 ist die ideale Spezifikation für die anspruchsvollen, sportlichen Fahrer, der seinen Motor stärker belastet oder auch Rennen fährt. Die teuren, synthetischen 0W- oder 5W-Öle sind für moderne Fahrzeuge. Unter den 0W-30/40 Ölen sind auch meist die sog. "Longlife-Öle", die nach Hersteller verlängerte Wechselintervalle ermöglichen.


Spezifikationen und Freigaben
Spezifikationen und Freigaben sind Qualitätsprädikate von Motorölen. Zahlreiche Tests müssen erfolgreich abgeschlossen werden, um diese zu erlangen. Die aktuellen amerikanischen Anforderungen des API (American Petrol Institut) lauten: API SJ, SL, SM, seit 2010 SN für Spitzen-Benzinmotorenöle. Die alten Spezifikationen begannen früher bei API-SA (bis 1930) und gehen bis API-SH (gültig bis 1996). Für Spitzen-Dieselmotorenöle lauten die aktuellen Spezifikationen API CG-4, CH-4, CI-4, CJ-4.

Seit 1996 gilt für Europa die ACEA-Spezifikation, die auf europäische Betriebsverhältnisse zugeschnitten ist und die alten CCMC-Klassen ablösten.

ACEA A1, A2, A3, A4, A5 für Pkw-Benzinmotorenöle
ACEA B1, B2,B3,B4, B5 für Pkw-Dieselmotorenöle

Je höher die Zahl hinter dem "B", desto höher sind die Anforderungen an das Motoröl.

ACEA C1-4 klassifiziert Öle für Pkw-Dieselmotoren mit Abgasnachbehandlungssystemen. ACEA E gilt für Lkw-Dieselmotorenöle.

Manche Öle erfüllen diese Anforderungen so gerade eben, manche übertreffen sie bei weitem. Allerdings gibt es z. Zt. für Benzinmotoren-Öle, die die neue API-SN/ACEA A3-5/B3-5 Anforderung übertreffen, keine höheren "amtlichen Weihen" mehr. Alles weitere ist Vertrauen in die Angaben der Ölhersteller. Auch die Automobilhersteller haben ihre eigenen Qualitätsanforderungen für Motorenöle, die sie mit sogenannten Freigaben belegen. Hier spielen natürlich auch verkaufspolitische Gründe eine Rolle. Ist die gewünschte Freigabe nicht auf den Öldosen vermerkt, heißt das noch lange nicht, dass dieses Öl nicht diese Qualitätsstufe erreicht. Es wurde ggf. nur nicht beim Autohersteller (kostenintensiv) getestet.

Beispielsweise seien hier genannt:

Mercedes:
228.3/5 div. Dieselmotoren ohne Partikelfilter
228.51 div. Dieselmotoren ohne und ohne Partikelfilter
229.1 Ottomotoren M113
229.3 div. Ottomotoren, div. Dieselmotoren ohne Partikelfilter
229.31/5/51 div. Ottomotoren, div. Dieselmotoren mit/ohne Partikelfilter

Volkswagen:
501.01 Ganzjahres-Motorenöle für Ottomotoren mit Standard-Wechselintervall (max. 15.000 km oder 1 Jahr) mit niedrigerem Performance-Niveau
502.00 Ganzjahres-Motorenöle für Ottomotoren mit Standard-Wechselintervall (max. 15.000 km oder 1 Jahr).
504.00 Neue VW-Norm für Fahrzeuge mit und ohne Longlife-Service. Für Benzinmotoren.
505.00 Ganzjahres-Motorenöle für Dieselmotoren mit und ohne Turboaufladung.
505.01 Ganzjahres-Motorenöl speziell für Pumpe-Düse-Dieselmotoren.
507.00 Neue VW-Norm für Fahrzeuge mit und ohne Longlife-Service. Für Dieselmotoren mit Partikelfiltersystem.

Auch andere Hersteller wie z.B. Porsche, Renault, Peugeot, Citroen, Ford, Opel und Fiat haben ihre eigenen Freigaben. Die API- o. ACEA-Spezifikationen werden gleichermaßen für synthetisches und mineralisches Öl verwandt. Die Freigaben der Hersteller unterscheiden manchmal nach synthetischem und mineralischem Öl.


Alte Motoren und vollsynthetisches Öl
Bei älteren Motoren (z.B. Oldtimer und/oder Motoren mit hoher Laufleistung) kann der Wechsel von mineralischem auf vollsynthetisches Öl problematisch sein. Wie gesagt: kann - aber muss nicht. Das Thema wird bei manchen Schrauberstammtischen oft problematischer geredet, als es tatsächlich ist.

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vollsynthetisches Öl ist relativ dünn. Defekte oder altertümliche Dichtungssysteme (z.B. Filzring statt Simmerring) sind häufig überfordert, dieses effektiv zurückzuhalten. Mittlere bis starke Undichtigkeiten sind die Folge.
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vollsynthetisches Öl hat starke "Wascheigenschaften", z.Tl. dichtende Verkrustungen werden u.U. aufgelöst und können auch Undichtigkeiten fördern.
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Verschleiß und/oder werksmäßig (zu) hohe Maßtoleranzen/Spiele (z. B. Ventilführungen) können einen erhöhten Ölverbrauch zu Folge haben.
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Geringfügiger Öldruckverlust in Folge von mehr "Lecköl" (erhöhter Abfluss) an Schmierstellen, auch insbesondere in Verbindung mit Verschleiß und/oder (zu) hohen Maßtoleranzen/Spielen. Auch kann die Förderleistung alter (ggf. verschlissener) Ölpumpen in manchen Fällen nicht den erforderlichen Druck mit synthetischen Ölen aufbauen. Auch neuwertige Ölpumpen alter Bauart können konstruktionsbedingt ggf. nicht genügend Druck liefern.

Auch hört man beizeiten, synthetisches Öl greife die Dichtungen an. Aus meiner Erfahrung kann ich das allerdings nicht bestätigen. Es sollte aber darauf geachtet werden, dass bei Motorüberholungen moderne Simmerring- und Ventilschaftdichtring-Werkstoffe (z.B. FKM/FPM, Fluor-Elastomer, "Viton") und Dichtungen verwendet werden. Es wird empfohlen nur neue Motoren, Motoren mit geringer Laufleistung oder komplett revidierte Motoren mit vollsynthetischem Öl zu betreiben. Zum Einfahren alter, aber frisch revidierter Motoren sollte man die ersten 10.000 Km normales mineralisches Öl zum Einfahren nehmen. Vollsynthetisches Öl in alte/verschlissene Motoren mit hoher Laufleistung einzufüllen ist wenig sinnvoll. Zu spät - der Verschleiß fand schon statt, hier kommen die Vorteile dieser Öle kaum noch zum tragen, die oben genannten möglichen Probleme überwiegen. Das Geld kann man sich sparen, der erhöhte Ölverbrauch kostet dann auch zuviel. Hier ist es besser, bei einem einfachen, mineralischen, dickerem 15/20W-Öl zu bleiben.

Hat man sich für vollsynthetisches Spitzenöl entschieden, sollte auch ausschließlich dieses nachgefüllt werden. Mischungen mit mineralischem Öl sind zwar problemlos möglich, reduzieren aber die Qualität der Ölfüllung erheblich. Man gießt auch keinen Kakao in Champagner. Ein Umstieg auf vollsynthetisches Öl nach einer mittleren Laufleistung (40-80.000 km) erfordert in der Anfangszeit aufgrund der o.g. Wascheigenschaften kürzere Wechselintervalle. Tatsächlich wird der Motor wieder sauberer. Es ist am Ölmessstab zu beobachten, wie auffällig schnell das Öl aufgrund der aufgenommenen Schmutzpartikel (Metalle, Ruß) schwarz wird. Ein gutes Zeichen, der Dreck kommt nun dahin, wo er hingehört: in den Ölfilter.

Oldtimer-Vergasermotoren haben im Gegensatz zu modernen Autos "ab Werk" bereits nach heutigen Maßstäben eine eher unvollständige Verbrennung. In Verbindung mit Verschleiß (Kolben) und/oder schlechter Wartung (Zündung, Vergaser) wird zusätzlich das Rußaufkommen im Öl erhöht. Umso mehr ein Grund, gutes Öl zu wählen, was mit den Unzulänglichkeiten besser fertig wird.

Bei Oldie-Motoren sollte man teil- oder vollsynthetisches Öl ab 10W wählen. Extrem dünne 0W- oder 5W-Öle neuester (und teuerster) Leichtlauf-Generation sind m.E. nur für moderne Motoren geeignet. Schonen wir also Straße und Garagenboden vor allzu großen Ölflecken.

Mit vollsynthetischem Öl erübrigt sich auch das bei älteren Alfas der 1960iger-Jahre empfohlene Warmlaufen im Stand (besonders bei Kälte). Öl früherer Tage benötigte eben eine gewisse Temperatur, um voll und sicher die Schmierstellen zu schmieren. Soweit der Motor mechanisch in Ordnung ist, gewährleistet vollsynthetisches Öl ab Kaltstart eine sichere Schmierung. Da muss man selbst mit den Kalt-Drehzahlen nicht mehr ganz so zaghaft ran gehen.

Ein Sonderfall sind sehr alte Oldtimer ohne wirksame Ölfilterung (kein Hauptstrom-Ölfilter). Hier dürfen nur mineralische, unlegierte Motoröle (d.h. ohne Additive) verwendet werden. Ruß und Metalle dürfen nicht im Öl in der Schwebe bleiben, sie sollen sich zur Selbstreinigung in der Ölwanne ablagern. Die Ölwechselintervalle sind entsprechend kurz zu halten. Auch können Uralt-Motoren mit hohen Toleranzen und Laufspielen noch Einbereichsöle mit ihrer Mindest-Zähflüssigkeit erfordern.


Wechselintervalle
Ein Thema, wo es besonders viele Meinungen gibt. Bei älteren Fahrzeugen und gutem Öl reicht meiner Meinung nach ein Intervall von 20.000 bis 30.000 Kilometern. Hier ist man auf der sicheren Seite. Selbstverständlich mit Wechsel Ölfilter. Da manche Oldtimer mehr stehen als fahren, ist ein Ölwechsel nach drei bis vier Jahren empfehlenswert. Die Haltbarkeit von Öl ist sehr gut geworden. Moderne Fahrzeuge (insbesondere in der Garantiezeit) sollten Ölwechsel nach Herstellervorschrift bekommen.


Marktlage
Zu den Preisen. Zwischen 6 Euro und 25 Euro pro Liter für gutes vollsynthetisches API-SM/ACEA A3/B3-Öl verschiedener Viskosität ist alles möglich. Also Tankstelle und Werkstatt beim Ölkauf meiden und aufmerksam im Autoteilehandel nachschauen. Früher oder später werden die besseren synthetischen Öle die mineralischen Öle vom Markt verdrängen, da die modernen Motoren immer anspruchsvoller werden. Mehr Leistung, immer schärfere Abgasbestimmungen, höhere Betriebstemperaturen, Turbolader, Rußpartikelfilter und verlängerte Ölwechselintervalle erfordern hochleistungsfähiges Öl.

Gutes teilsynthetisches Öl aktueller Spezifikation der Mittelklasse (z.B. in Viskosität 10W-40) reicht für den Normalbedarf älterer Fahrzeuge völlig aus. Auch für die meisten Oldtimer ist es absolut ausreichend. Bei modernen Autos (insbesondere mit Turbo, Diesel mit Partikelfilter) sollte man sich an die Herstellervorschriften und den geforderten Spezifikationen halten. So sichert man sich auch Garantie- und Gewährleistungsansprüche in den ersten Jahren. Man muss nicht das teuerste Markenöl kaufen, bei den bekannten Premium-Marken ist auch erheblich der gute Name mit zu bezahlen. Es gibt im Handel gutes und preiswertes Motorenöl weniger bekannter Marken ausgewiesen "Made in Germany", welches auch hohen Ansprüchen genügt. Und Branchenkenner wissen, dass etliche Ölmarken und Ölsorten aus den gleichen Abfüllhähnen der Raffinerien kommen. Wie dem auch sei: hat man einmal einen Motor mit hoher Laufleistung, der ausschließlich mit gutem, vollsynthetischem Öl betrieben wurde, zerlegt und die perfekte Sauberkeit sowie den geringen Verschleiß gesehen, möchte man für seine Autos nie wieder zu anderem Öl greifen.

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