Motocross Enduro Ausgabe 11/2016

Motorenöl: Nachgefragt

Motorenöl: Nachgefragt beim Ein Interview mit Alexander Hornoff Motul ist ein international agierendes, französisches Traditionsunternehmen. Die 1980 gegründete Motul Deutschland GmbH vertreibt ihre Produkte über Autohäuser, Werkstätten und den Fachhandel und ist dort kompetenter Ansprechpartner. Motul ist weltweit führend in der Entwicklung, Herstellung und Vermarktung hochwertiger Schmierstoffe für Automobile, Motorräder und viele weitere Anwendungsgebiete. Mit MotulTech bietet der Schmierstoffhersteller auch Produkte für industrielle Anwendungen. Gerade im Bereich synthetische Schmierstoffe gilt Motul als der Spezialist schlechthin. Bereits 1971 brachte Motul als erster Schmierstoffhersteller das erste vollsynthetische Motorenöl auf Ester-Basis auf den Markt, Motul 300V – eine Technologie, die ursprünglich in der Luftfahrt eingesetzt wurde. Heute gilt Motul dank seiner langjährigen Erfahrung im Rennsport als anerkannter Partner in der Motorsportszene und arbeitet auch hier stets an den neuesten technologischen Entwicklungen. Mit seinem einzigartigen Knowhow und seiner Innovationskraft unterstützt Motul zahlreiche Teams im nationalen und internationalen Rennsport. Das Thema Motorenöl ist dabei ein enorm wichtiges und oft unterschätztes Thema, gerade wenn es um Rennsport geht. Oft werden Produkte mit tollen Slogans beworben, die für den Laien aber oft nur wie Fachchinesisch klingen. Motorenöl ist aber nicht gleich Motorenöl, wie der Fachmann weiß. Was gilt es also zu beachten? Welches Öl eignet sich eigentlich für welchen Anwendungsbereich? Wir haben mit Alexander Hornoff, dem technischen Leiter von Motul Deutschland, gesprochen und wollen euch diese wichtigen Infos natürlich nicht vorenthalten. MCE: Worin besteht bzw. was bildet eigentlich die Basis eines modernen Motorenöls und wie kann man sich den Herstellungsprozess vorstellen? Alexander Hornoff: Schmierstoffe im Allgemeinen und Motorenöle im Besonderen bestehen aus dem Basisöl und einem Additivpaket. Die Auswahl des Basisöls und des Additivpakets wird maßgeblich von der Einsatzart und dem Motorendesign bestimmt. Basisöle sind in verschiedenen Qualitäten verfügbar. Hier wird generell in mineralische und synthetische Basisölqualitäten unterschieden. Synthetische Basisöle werden, wie der Name schon sagt, künstlich hergestellt, bestehen also aus gleichartigen gesättigten Kohlenwasserstoffen, sind deutlich höher mechanisch und thermisch belastbar als mineralische Basisöle, die über Destillation und Raffination aus dem Rohöl gewonnen werden. Mit dem eigentlichen Schmierstoffherstellungsprozess, auch Blending genannt, werden Basisöle und Additive konditioniert und anschließend in einer genau vorgegebenen Abfolge und einem genau vorgegebenem Zeitraum in Mischbehältern mit entsprechenden Rührwerken in eine stabile Formulierung überführt. Je nach Schmierstoffart variiert die Menge, Art und Anzahl der einzelnen Komponenten für eine Formulierung. So fällt z.B. der Additivanteil bei Zweitakt-Motorenölen deutlich niedriger aus als bei einem Viertakt-Motorenöl. Ebenso unterscheiden sich Formulierungen für Straßen- bzw. Offroad-Anwendungen. Nach der Fertigstellung erfolgt die Abfüllung in die jeweiligen Gebindearten. Warum ist es notwendig, Motorenöl in regelmäßigen Intervallen zu wechseln? Im Betrieb erfüllt das Motorenöl eine Vielzahl an Aufgaben im Ölkreislauf und verändert sich über das Intervall durch thermische (Alterung) und mechanische (Scherverlust) Beanspruchung sowie Verunreinigungen (Staub, unverbrannter Kraftstoff, Wasser, saure Komponenten usw.), die betriebsbedingt in den Ölkreislauf gelangen. Die Reinigungsadditive im Öl entfernen betriebsbedingte Verunreinigungen. Diese werden durch die Wirkung der Dispergentien in Schwebe gehalten und letztendlich durch den Ölfilter separiert. Das funktioniert jedoch nur mit festen Verunreinigungen. Flüssige Verunreinigungen wie zum Beispiel Kondenswasser oder unverbrannter Kraftstoff lassen sich durch den Ölfilter nicht separieren. Wasser beschleunigt die Korrosion und kann zudem Kavitation verursachen. Unverbrannter Kraftstoff führt zu einem Viskositätsabfall, dies wiederum hat einen direkten Einfluss auf den Öldruck und das Verschleißverhalten im Bereich der Lagerung von Kurbelwelle und der Pleuel. Saure Komponenten können in Verbindung mit Kondensat Säuren bilden und Korrosion beschleunigen. Die alkalische Reserve oder auch Basenzahl (BN) neutralisiert saure Bestandteile und schützt vor korrosivem Verschleiß. Verunreinigungen und betriebsbedingte Veränderungen sind heutzutage ein wesentlicher Faktor in Bezug auf die Lebensdauer eines Motors. Des Weiteren verringert sich mit dem Betrieb die Additivreserve. Basierend auf den konstruktions- und betriebsbedingten Faktoren legen die Fahrzeughersteller Ölwechselintervalle fest, die entweder auf eine bestimmte Laufleistung und/oder ein bestimmtes Zeitintervall ausgelegt sind – je nach dem, was zuerst eintritt. In der Regel werden hierfür normale Betriebsbedingungen und Serienzustand zugrundegelegt. Bei erschwerten Betriebsbedingungen bzw. bei Abweichungen vom Serienzustand ist das Ölwechselintervall entsprechend angepasst an die jeweilige Einsatzart zu verkürzen. Eine wichtige Leitzahl ist die Angabe der Viskosität (5W40, 10W40), worum handelt es sich bei dieser Bezeichnung genau und warum ist es so wichtig, diese zu beachten? Die Viskosität beschreibt die innere Reibung von Flüssigkeiten. Ist die innere Reibung hoch, ist auch die Viskosität hoch und die Fließgeschwindigkeit dementsprechend niedrig. Ist die innere Reibung dagegen niedrig, ist die Viskosität niedrig und somit die Fließgeschwindigkeit entsprechend hoch. Zusätzlich hat auch die Temperatur Einfluss auf die Viskosität. Mit steigender Temperatur nimmt die Viskosität ab. Die SAE-Viskositätsgrade geben Auskunft über das Fließverhalten des Motorenöles bei niedrigen bzw. hohen Temperaturen. Die Zahl vor dem „W“ beschreibt das Fließverhalten bei niedrigen Temperaturen. Je kleiner der Wert, desto niedriger die Viskosität bei niedrigen Temperaturen, umso schneller kann das Öl in der verschleißintensiven Kaltstartphase von der Ölpumpe in Umlauf gebracht werden und die wichtigen Stellen mit Öl versorgen. Die Zahl nach dem „W“ gibt Auskunft über die Belastbarkeit bei hohen Temperaturen. Je höher der Wert, desto höher die Viskosität und somit auch der Schutz bei hoher thermischer Belastung. Motorradhersteller berücksichtigen heute bei der Auslegung neuer Motoren konstruktionsbedingt verstärkt die Viskositätsklasse, mit der der Motor in Verbindung mit der Nasskupplung und dem integriertem Getriebe im optimalen Bereich läuft. Im extremsten Fall ist dann auch mal nur eine Viskositätsklasse zulässig, z.B. SAE 10W60. Nun gibt es zahlreiche Begriffe, die den Anwender vielleicht auf die eine oder andere Art verwirren. Stichwort: synthetisch, teilsynthetisch, halbsynthetisch, vollsynthetisch – was hat es damit auf sich? Ja, in der Tat ist das für den Endverbraucher etwas verwirrend, zumal es für diesen Anwendungsbereich auch keine einheitliche Definition gibt. Man versucht, mit diesen Begrifflichkeiten dem Anwender eine Orientierung zu geben. 34 MCE November '16

chmierstoffspezialisten Motul Der Begriff „synthetisch“ beschreibt etwas, das künstlich hergestellt wurde, was in dieser homogenen Form in der Natur nicht wiederkehrend vorkommt. Mit dem Begriff „teilsynthetisch“ werden oft Produkte mit einem relativ geringen Syntheseanteil gekennzeichnet. Also besteht das Produkt noch aus überwiegend mineralischen Bestandteilen, infolgedessen kann der Anwender gar nicht von den Vorteilen der synthetisch hergestellten Komponenten profitieren. Die „vollsynthetischen“ Schmierstoffe sind in der Herstellung aufwändiger und somit auch teurer, bieten jedoch gegenüber teilsynthetischen Produkten signifikante Vorteile im Hinblick auf mechanische und thermische Belastbarkeit. Das heißt, vollsynthetische Motorradmotorenöle sind deutlich scherstabiler und somit ist über den gesamten Anwendungsbereich ein stabiler Öldruck sichergestellt. Im Hinblick auf die thermische Belastbarkeit altern vollsynthetische Schmierstoffe deutlich langsamer und können in einem deutlich höheren Temperaturbereich eingesetzt werden als teilsynthetische bzw. mineralische Produkte. Infolge der Ölalterung/Oxidation steigt die Viskosität an und das Schmiervermögen nimmt ab. Also geht die Empfehlung ganz klar in Richtung vollsynthetisch, jedoch angepasst an die jeweilige Anwendung. Worin liegt der Unterschied zwischen Synthetikund Mineralölen – was ist die Empfehlung speziell im Offroadbereich? Synthetische Motorradmotorenöle bestehen wie bereits erwähnt aus gleichartigen gesättigten Kohlenwasserstoffverbindungen. Diese sind deutlich höher mechanisch und thermisch belastbar als mineralische Motorradmotorenöle. An der Stelle sollte man vielleicht mal erwähnen, dass es sich bei einem Motorradmotor um einen Hochleistungsbenzinmotor mit integrierter Nasskupplung und Getriebe handelt, die vom gleichen Schmierstoff versorgt werden. Die hohe Leistungsdichte moderner Offroadmotoren und die extremen Betriebsbedingungen erfordern eine optimale und zuverlässige Schmierung. Auch hier geht die Empfehlung ganz klar in Richtung vollsynthetisch, angepasst an die Einsatzart und das Motorendesign. Im Motocross- oder Endurosport kommen sowohl Zwei- als auch Viertaktmotor zum Einsatz. Wie unterscheiden sich hier die Ölvarianten? Bei Zweitaktmotoren kommt eine sogenannte Verlustschmierung zum Einsatz. In der Regel wird hier das Mischöl mit dem Kraftstoff vorgemischt und gelangt so in das Kurbelgehäuse, in den Brennraum und wird im Betrieb kontinuierlich mit verbrannt. Zweitakt-Öle für Gemischschmierung müssen jeweils vorgemischt werden und dürfen nicht in Fahrzeugen mit Getrenntschmierung verwendet werden. Zweitakt-Öle für Getrenntschmierung sind vorgelöst und werden jeweils über eine separate Frischöldosierpumpe dem Kraftstoff im entsprechenden Verhältnis zugemischt. An diese Schmierungsart ist die Zusammensetzung und der Mengenanteil des Additivpaketes von 2T-Ölen angepasst. Das Öl sollte möglichst raucharm und rückstandsfrei verbrannt werden, damit keine Ablagerungen oder Verkokungen zu Klemmern und vorzeitigen Ausfällen führen. Bei Viertaktmotoren kommt entweder eine Nasssumpf- oder Trockensumpfschmierung oder eine Kombination aus beidem zum Einsatz. Das Öl wird mit Ölpumpen an die Schmierstellen gefördert. Im Betrieb verbrennt nur ein ganz geringer Anteil. In vielen Fällen versorgt das Motorenöl auch das Schaltgetriebe und eine Nasskupplung. Dementsprechend ist ein 4T-Motorenöl auf diese konstruktiven Besonderheiten angepasst und unterscheidet sich grundsätzlich in der Art und Menge der verwendeten Additive. Wie ist das korrekte Mischungsverhältnis für Zweitakt-Öle? Sollte man sich da ganz auf die Empfehlungen aus der Betriebsanleitung des Motorradherstellers verlassen oder gibt es bei Motul gesonderte Empfehlungen? Das Mischungsverhältnis gibt in der Regel der Fahrzeughersteller vor. Das kann je nach Einsatzart und Umgebungsbedingungen optimiert werden. Je weniger Öl zugemischt wird, desto mehr Kraftstoff- Luftgemisch kann in den Brennraum gebracht und über die Verbrennung in mechanische Energie umgewandelt werden. Beeinträchtigt ein höherwertiges Benzin mit einer höheren Oktanzahl die Verbrennung des Motul- Zweitakt-Öls? Bzw. verbrennt ein über 100 Oktan Super Plus nahezu rückstandsfrei gegenüber eines normalen Super-Benzins? Dazu können wir keine detaillierten Aussagen treffen. Entscheidend sind hier die Schmierstoffart und auch das Mischungsverhältnis Kraftstoff/Öl und die Betriebsbedingungen. Das umfangreiche Produktsortiment von Motul umfasst neben zahlreichen Onroadmotorenölen auch eine Serie, die speziell für den Offroadeinsatz entwickelt wurde. Warum ist es nötig, hier zu differenzieren? Was ist der Vorteil eines rein für Offroadbikes konzipierten Motorenöls? Motorenkonzepte sowie Betriebsbedingungen für Straßen- und Offroadmotorräder unterscheiden sich grundsätzlich, wie z.B. in der Anzahl und Anordnung der Zylinder, Hubraum je Zylinder als auch Art der Lagerung der Kurbelwelle bzw. Pleuel. So kommen im Offroadbereich in der Regel großvolumige Einzylindermotoren mit erhöhter Kompression zum Einsatz. Um hier eine klopffreie Verbrennung zu gewährleisten, übernimmt der in den Brennraum gebrachte Kraftstoff auch eine Kühlfunktion. Gleichzeitig gelangt unverbrannter Kraftstoff ins Öl, was wiederum zu einem Viskositätsabfall und Öldruckabfall führt. Im Betrieb mit ständigen Lastwechseln bzw. Beschleunigen in losem Sand aus einem niedrigen Drehzahlbereich treten hier teilweise hohe Drehmomentspitzen auf. Die Kurbelwelle und Pleuel sind z.B. zylinderrollengelagert. Wenn hier keine zuverlässige Schmierung gewährleistet ist, schlagen die Zylinderrollen auf den Hubzapfen und die gehärtete Oberfläche des Hubzapfens wird nach und nach herausgeschlagen. Im weiteren Verlauf verursachen diese Verschleißpartikel zusätzlichen Abrieb und Verschleiß im Ölkreislauf (Ölpumpe, Kolben, Zylinderlaufbahn), wer hier zu lange mit dem Ölwechsel wartet, riskiert einen kapitalen Motorschaden. Nicht zuletzt kann man mit entsprechenden Reibwertmodifizierern die Traktion an der Kupplung beeinflussen und dem Fahrer somit ein besseres Kupplungsgefühl geben. Motul ist mit dem Bereich Rennsport fest verbunden. Welche speziellen Eigenschaften zeichnen Rennsportmotorenöle von Motul aus? Oft ist hier von „ESTER Core® Technologie“ die Rede, was bedeutet das im Detail? Als weltweit anerkannter Technologie-Partner in der internationalen Motorsportszene hat Motul mit der 300V Factory Line ein spezielles Rennsportproduktsortiment für noch mehr Power und Performance entwickelt. Die vollsynthetischen Viertakt- Hochleistungsschmierstoffe der Produktserie 300V 4T FL sind mit der von Motul entwickelten Ester Core®-Technologie formuliert. Ausgangsbasis hierfür ist ein vollsynthetisches Basisöl aus synthetischen Estern sowie einem exklusiv für diesen Anwendungsbereich formuliertes Additivpaket. Die aktuelle Entwicklungsstufe ermöglicht eine herausragende Performance und somit eine maximale Leistungsabgabe des Motors ohne Kompromisse bei Zuverlässigkeit und Verschleiß. Darüber hinaus haben wir zwei weitere kritische Bereiche im Fokus: das Getriebe und die Nasskupplung. Mit den 300V-Formulierungen Off Road garantieren wir ein sehr hohes Druckaufnahmevermögen zum Schutz des Getriebes auch unter extrem harten Belastungen. Dies wird mit der FZG-Prüfung (Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau) getestet und zeigt, wie gut der Schmierstoff das Getriebe unter Last schmiert und vor Verschleiß schützt. Mit diesem Test lässt sich also feststellen, ob eine angemessene Schmierfilmdicke zwischen den Zahnrädern eine zuverlässige Funktion des Getriebes gewährleistet. Das heißt zum Beispiel, mit einem Hochleistungs-Motorradmotorenöl mit einer Schadenslaststufe >14, kann ein bis zu vierfach höheres Drehmoment übertragen werden, als es aktuelle Vierzylinder-Motorradmotoren in Serienmotorrädern zur Verfügung stellen. Die Reibwert-Indizes wurden optimiert und verbessern somit Lebensdauer und Dosierbarkeit der Kupplung. Wie werden sich Öle im Rennsport in Zukunft weiterentwickeln? In den nächsten Jahren werden wir es vermutlich noch sehr viel mehr mit leistungs- und reibungsoptimierten Motorenkonzepten zu tun haben. Ziel ist es, im Hinblick auf die Schmierung die Reibungsverluste an den richtigen Komponenten im Ölkreislauf zu minimieren und dadurch mechanische Energie zurückzugewinnen. Wobei auch hier der Einsatz von Motorradmotorenölen in Leichtlaufviskositäten, z.B. SAE 0W30 bzw. 5W30, eine wichtige Rolle spielen wird. • Das Interview führte unser Redakteur Marco Burkert • Fotos: Motul Deutschland 35 MCE November '16