mini|Zwei Schmiervasen als Behälter für Schmieröl an einer historischen Dampfmaschine
Schmieröle sind die wichtigsten technischen Schmierstoffe. Sie dienen zur Verringerung von Reibung, die Geräusche und insbesondere Verschleiß verursacht. Darüber hinaus dient Schmieröl auch der Wärmeabfuhr. Schmieröl bildet zwischen bewegten Flächen, etwa in einem Scharnier, einen Gleitfilm; Näheres dazu im Artikel Schmierung. (abgerufen am 16. August 2018).
Bei anspruchsvollen Umgebungen, die zum Beispiel Regen oder Staub ausgesetzt sind, nutzt man Schmierfette, welche die Lagerstellen beziehungsweise Wälzlager auch gegen äußere Einflüsse abschirmen können und länger an der Schmierstelle verbleiben, da sie hochviskoser (zähfließender) sind.Jürgen Feßmann, Helmut Orth: Angewandte Chemie und Umwelttechnik für Ingenieure. 2. Auflage. ecomed Sicherheit Verlagsgesellschaft, Landsberg 2002, ISBN 3-609-68352-X, S. 383–386.
Klassifizierung nach Herkunft: biogene Schmierstoffe aus pflanzlichen Ölen und tierischen Fetten Mineralöle aus fossilen Rohstoffen synthetische Öle nach Viskosität nach Anwendung: Maschinenöl Motoröl Getriebeöl Öl für feinwerktechnische Geräte, z. B. Nähmaschinenöl, Uhrenöl Kettenöl Hydrauliköl Zylinderöl Kühlschmiermittel Schneidöl wird bei der zerspanenden bzw. spanabtragenden Metallbearbeitung verwendet
Motorenöle mini|Motorenöl Hauptartikel: Motoröl
Motoröl stellt mit etwa 50 % der Gesamtmenge in Europa und etwa 32 % in Deutschland die größte Einzelgruppe der Schmierstoffe dar; die Gesamtmenge stagniert seit etwa 2001 bei rund 344.000 t pro Jahr. Dabei werden sie in nahezu allen Personen- und Lastkraftwagen eingesetzt.
Verbrennungsmotoren stellen hohe Ansprüche an das Motoröl. Das Motoröl ist nicht nur Schmierstoff, sondern hat weitere wichtige Aufgaben: (abgerufen am 16. August 2018).
Übertragung von Kräften (hydraulisch in Kettenspannern und Stößeln) Verschleißschutz (der sich gegeneinander bewegenden Motorteile) Korrosionsschutz der Motorteile gegenüber aggressiven Verbrennungsprodukten durch Bildung von Schutzschichten auf der Metalloberfläche Abdichten (des Brennraums zum Kurbelgehäuse, der Ansaug- und Abgaskanäle über die Ventilführungen zum Ventiltrieb) Kühlen (vor allem von Kolben und Kurbelwelle) Neutralisation von sauren Verbrennungsprodukten durch chemische Umwandlung Reinigung der Motorenteile durch Lösen von Verbrennungsrückständen (und Alterungsprodukten des Motoröls) durch öllösliche Seifen Dispergieren von festen Fremdstoffen, Staub, Abrieb, Verbrennungsprodukten wie Ruß oder Asche
Um diese Aufgaben erfüllen zu können, werden vielerlei Anforderungen an das Motoröl gestellt, die durch chemische, physikalische und technologische Eigenschaften charakterisiert sind. (abgerufen am 17. August 2018). Diese Eigenschaften sind vereinfacht:
Viskosität und Fließverhalten Oberflächenaktives Verhalten Neutralisationsvermögen
Daneben werden folgende Anforderungen an das Motorenöl gestellt:
Neutrales Verhalten gegenüber Dichtungswerkstoffen Geringe Schaumneigung Lange Gebrauchsdauer, lange Ölwechselintervalle Niedriger Ölverbrauch Niedriger Kraftstoffverbrauch Kraftstoffverträglichkeit Umweltverträglichkeit
Quelle:ABC Motorenöle (abgerufen am 16. August 2018).
Mineralöle Moderne Viertaktmotoren-Öle sind in der Regel Mineral- oder Synthetikgrundöle mit einem Additivpaket. Das Grundöl ist beim Mineralöl ein Erdöldestillat. Da Öle einen so hohen Siedepunkt haben, dass sie sich normalerweise bereits beim Destillieren zersetzen würden, wird dies unter Vakuum (siehe Vakuumdestillation) durchgeführt. Dies senkt den Siedepunkt soweit ab, dass Temperaturen von maximal 350 °C ausreichen. Die Destillate werden danach unter anderem noch gefiltert, geklärt und raffiniert, sodass man ein unlegiertes Öl mit einer bestimmten Viskosität erhält. Dieses Öl ist kein reiner Stoff, sondern eine Fraktion, also ein Gemisch unterschiedlicher Kohlenwasserstoffe mit ähnlichem Siedebereich. Diese Öle waren lange Zeit die einzigen im Kfz verwendeten Öle, heute sind sie von einigen Herstellern noch als Kompressorenöl oder Maschinenöl im Angebot (sehr alte Motoren (Vorkriegsmaschinen) benötigen diese Öle, da deren Dichtungsmaterialien oft nicht mit den modernen Additiven verträglich sind).DEFINITION FÜR MINERALÖL UND MINERALÖLPRODUKTE (abgerufen am 16. August 2018).
Bis in die vierziger Jahre und danach wurden hochbelastete Motoren (vor allem Motorradrennmotoren) auch noch mit Pflanzenöl (Rizinusöl) geschmiert, die Firma Castrol hat sich ihre Reputation mit derartigen Ölen erworben. Rizinusöl heißt auf Englisch castor oil.
Bereits in der Vergangenheit wurden diverse Mittel angeboten, welche die Ölqualität der Mineralöle verbessern sollten; einige davon gibt es noch heute. Neben Festkörperzusätzen wie Molybdändisulfid und Kolloidgraphit (Kugelgraphit) gab es auch verschiedene chemische Zusätze, die teilweise ihren Zweck recht gut erfüllten. Ungefähr in den 1940er Jahren kamen Öle auf den Markt, die serienmäßig mit derartigen Zusätzen ausgestattet waren und als HD-Öle (heavy duty – hohe Beanspruchung) vermarktet wurden.Öl - Additiv im Flugmotor (abgerufen am 17. August 2018).
Synthetische Öle Die ersten synthetischen Schmierstoffe wurden in den 1930er und 1940er Jahren von Hermann Zorn (dem „Vater der synthetischen Schmierstoffe“) bei der I.G. Farben in Oppau und später in Leuna entwickelt. Ausgangspunkt waren Versuche mit Erdöl und diversen Additiven und später Synthetisierung durch Ethylen. Erstes synthetisches Schmieröl (s. a. synthetisches Öl) dieser Art war das SS 906. Die Bedeutung dieser synthetischen Schmieröle lag u. a. in der Entwicklung der Viskosität auch unter extremen Temperaturbedingungen (z. B. deutsche Ostfront-Einsätze während des Zweiten Weltkrieges). Diese Arbeiten führten zu der Herstellung von über 3500 Estern in den genannten Jahren, darunter auch Diester und Polyolester.Synthetische Schmierstoffe (abgerufen am 16. August 2018) (abgerufen am 16. August 2018).
Biogene Öle Es existiert eine relativ große Palette von hochwertigen Ölen auf der Basis nachwachsender Rohstoffe für Zwei- und Viertakt-Motoren (Biogene Schmierstoffe); diese bestehen im Regelfall aus synthetischen Estern auf Pflanzenölbasis. Durch den Verzicht auf zink- oder phosphorreiche Additive können sie zudem die Haltbarkeit von Katalysatoranlagen erhöhen. Für Dieselmotoren sind entsprechende Öle in der Entwicklung.Kumulierter Primärenergie - Aufwand (KEA) biogener Öle Kurzstudie im Auftrag des IWO (abgerufen am 17. August 2018).
Der Anteil der biogenen Motoröle lag 2003 bei nur 0,02 % und somit bei 61 t, obwohl die Öle vergleichbare Eigenschaften haben. Auch 2005 lag der Anteil noch weit unter 1 % des Gesamtmarktes, hatte mengenmäßig allerdings mittlerweile 2.000 t erreicht. Der Grund für den geringen Anteil dürfte im höheren Preis und der geringeren Bekanntheit der biogenen Öle liegen.Die Marktsituation biologisch abbaubarer und biogener Schmierstoffe in Deutschland 2006 (abgerufen am 16. August 2018).
Mehrbereichsöle Mit der Entdeckung der Polymere Ende der 1960er wurden damit die Mehrbereichsöle entwickelt. Diese Öle haben die Eigenschaft, dass sie bei unterschiedlichen Temperaturen ihre Viskosität nicht so stark ändern wie Einbereichsöle. Man kann somit im Sommer und im Winter das gleiche Öl benutzen, und das Starten des Motors wird bedeutend erleichtert. Bereits bei kaltem Motor erfolgt eine schnellere Schmierung, was den durch Kaltstarts verursachten Verschleiß verringert. Aufgrund dieser Vorteile verschwanden Einbereichsöle vom Markt. Die Chemiker der Ölhersteller stellten auch fest, dass es synthetische Stoffe gibt, die genauso gut schmieren wie Mineralöle und einige andere vorteilhafte Eigenschaften haben. Diese Eigenschaften ließen sich auch exakter definieren als beim Naturprodukt Erdöl.Richard van Basshuysen, Fred Schäfer (Hrsg.): Handbuch Verbrennungsmotor. Grundlagen - Komponenten - Systeme - Perspektiven. 5. Auflage. Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0699-4, S. 911–912.
Dies war die Geburtsstunde der Synthetiköle, die inzwischen überragende Eigenschaften haben. Sie lassen sich für große Temperaturbereiche herstellen, haben eine gute Kältefließfähigkeit, neigen nicht zum Verkoken und sind sehr druck- und temperaturstabil. Druckstabil sind sie in zweierlei Hinsicht: Einerseits bauen sie einen sehr tragfähigen Schmierfilm auf, der auch unter extremen Belastungen nicht abreißt, andererseits wird die Struktur der Moleküle im Betrieb schwerer zerstört als beim Mineralöl. Hochbelastete Sportmotoren verwenden nur noch synthetische Motorenöle.Der Unterschied zwischen Mineralöl und Synthetiköl (abgerufen am 17. August 2018).
Mischen verschiedener Öle Pflanzenöle, zum Beispiel ein biologisch abbaubares Kettenspray auf Basis von Rapsöl, sind nicht mit Schmierölen oder -fetten fossilen Ursprungs mischbar; die Öle lösen sich zwar ineinander, sind so aber nicht technisch verwendbar.
Beim Mischen von Synthetik- und Mineralölen sind die Meinungen kontrovers. Einerseits heißt es, ein Mischen heutiger Öle sei problemlos möglich, andererseits wird eingewandt, das Mischen vermindere die Wirkung der Additive. Motorenöle, welche die API-Spezifikation erfüllen, müssen immer untereinander mischbar sein, die Qualität muss dann immer noch der des niedrigsten der enthaltenen Öle entsprechen.Kann man Motoröle mischen? (abgerufen am 16. August 2016).
Leichtlauföle (Voll)synthetische Leichtlauföle ermöglichen Treibstoffeinsparungen von 1 bis 6 %.kfztech.de (Wiesinger): Sprit sparen mit Super-Leichtlaufölen. 14. August 2008. Abgerufen am 20. August 2008. Da die zum Teil abgesenkte HTHS-Viskosität (Öle wie 0W-30, 0W-40, 5W-30, 5W-40) zu Schmierproblemen führen kann, wird eine Freigabe des Motorherstellers benötigt. (abgerufen am 16. August 2016).
Spezifikationen SAE-Spezifikation Die SAE-Viskositätsklassen wurden 1911 von der Society of Automotive Engineers festgelegt, um den Verbrauchern die Auswahl des richtigen Öls zu erleichtern. Einbereichsöle haben eine Kennung im Format „SAE xx“ oder „SAE xxW“ (W = Winter). Dabei stehen die kleineren Zahlen für dünnflüssige, die größeren für zähere Öle. Mit der Einführung der Mehrbereichsöle ließ sich das System nicht mehr anwenden und wurde folglich erweitert: Das Format lautet jetzt „SAE xxW-yy“. Diese Schreibweise bedeutet, dass das betreffende Öl bei 0 °F (etwa −18 °C) in den Eigenschaften einem Einbereichsöl der Viskosität SAE xxW entspricht, bei 210 °F (etwa 99 °C) dagegen einem SAE yy-Öl. Um diese Eigenschaft zu erreichen, enthalten Mehrbereichsöle Polymere, die ihre räumliche Struktur temperaturabhängig ändern. Anschaulich dargestellt sind die Moleküle in kaltem Öl zusammengeknäuelt, mit steigender Temperatur strecken sich die Moleküle immer mehr, und erhöhen dadurch die Reibung zwischen den Teilchen.Technische Infos zu Schmierstoffen (abgerufen am 16. August 2018).