Elemente durch ICP
Die ICP-Analyse (Inductive Coupled Plasma) gibt Aufschluss über Metallabrieb (Verschleiß), Additive und sonstige Verunreinigungen. Die Veränderung von Additiv-Elementen kann zusammen mit anderen Prüfungen Auskunft über den Gebrauchtöl-Zustand geben. U.a. lassen sich Additivabbau, Vermischung oder Falschbefüllung nachweisen.
FT-IR Spektroskopie
Mittels der Fourier Transformations Infrarot (FT-IR) Spektroskopie können Rückschlüsse auf den Ölzustand gezogen werden. Bei bekanntem Frischöl lassen sich durch Veränderungen im Spektrum Vermischungen, Wasser- und Glykoleintrag, Additivabbau, Rußgehalt, Oxidation und Nitrationswerte berechnen. Sofern bekannt geben sie uns daher immer den vollständigen Namen des Frischöles an (Hersteller und genaue Produktbezeichnung)!
Partikelzählung nach ISO 4406
Partikel können im laufenden Betrieb in der Anlage entstehen (abrasiver-, adhäsiver oder Ermüdungsverschleiß), oder von außen eingetragen werden.
Ein kontinuierlicher Partikeleintrag bei Getriebeölen ist nicht ungewöhnlich. Bei ineinander kämmenden Zahnrädern, Synchronringen in Schaltgetrieben oder Kupplungen von Automatikgetrieben entstehen immer wieder kleinste Partikel, die im Regelfall durch den verbauten Getriebeölfilter ausfiltriert werden. Gute Getriebeöle können diesen Verschleißprozess zwar verlangsamen, aber nicht gänzlich verhindern. Zu viele Partikel im Öl, oder ein sprunghafter Anstieg der Partikelkonzentration deuten auf einen irregulären Betrieb hin. Sei es durch Verschleiß oder aber durch Schmutzeintrag von außen, z.B. aufgrund eines defekten Wellendichtrings.
Die Partikelzählung ermöglich hier eine Überwachung dieser Prozesse. Zur leichteren Beurteilung werden dabei die Partikel in der Ölprobe gezählt und nach Größen klassiert. Die Angabe der gemessenen Konzentration erfolgt dann nach DIN ISO 4406 in drei Größenklassen (größer 4 µm, größer 6 µm und >14 µm).
Viskosität bei 40 °C
Die Viskosität zählt zu einem der wichtigsten Kennwerte zur Definition der Schmiereigenschaften eines Öles. Veränderungen während des Betriebes haben daher einen maßgeblichen Einfluss auf den sicheren Betrieb der Anlage. Insbesondere im industriellen Umfeld spielt die Viskosität bei 40°C eine entscheidende Rolle, da Industrieöle nach diesem Kennwert normiert sind (z.B. ISO VG 32; die Viskosität dieses Öles muss bei 40°C 32 mm/s² (+- 10%) entsprechen). Aber auch für den automotive Bereich wird der Viskositätswert bei 40 °C bestimmt, da hieraus der VI berechnet werden kann (siehe VI). Ändert sich die Viskosität bei 40°C kann dies eine Vermischung mit anderen Ölen, Öleindickung usw. bedeuten.
Viskosität bei 100°C
Die Viskosität bei 100 °C dient zur Normierung von Viskositätsklassen bei automotive Schmierstoffen (z.B. SAE 40; bei 100 °C muss das Öl über eine Viskosität von 12,5-16,3 mm/s² verfügen, um normgerecht zu sein). Für Industrieöle ist dieser Wert wichtig, da aus den beiden Viskositäten (bei 40 °C und bei 100 °C) der VI berechnet werden kann.
Viskositätsindex
Die Viskosität von Ölen ist temperaturabhängig. Steigende Temperaturen bedingen eine sinkende Viskosität, das Öl wird dünner. Diese Temperaturabhängigkeit ist jedoch nicht bei allen Ölen gleich. Bei hochwertigen Produkten ist dieser Einfluss geringer, d.h. die Viskosität des Öls nimmt bei steigenden Temperaturen weniger stark ab wie bei günstigen Produkten. Um hier eine Vergleichbarkeit zu schaffen wurde der Viskositätsindex (VI) eingeführt. Ein Wert, der sich aus der Viskosität des Öles bei 40 °C und 100 °C errechnet. Dabei ist einer hoher VI mit einer nur geringen Temperaturabhängigkeit gleichzusetzen. Während des Betriebes sollte sich der VI nicht verändern, da die reguläre Ölalterung (Oxidation) sich über alle Temperaturbereich gleich auf die Viskosität auswirkt. Allerdings kann es zur Scherung von speziellen Additiven zur Verbesserung des Viskositätsindex (VI-Improver) kommen. Folglich sinkt der VI. Kommt es zu einem Anstieg, deutet dies hingegen auf eine Vermischung hin im Rahmen des Nachfüllens.
Wassernachweis
Wasser ist der Todfeind jedes tribologischen Systems. Die Schmierwirkung wird reduziert, es droht Kavitation durch Dampfblasenbildung, die Ölalterung wird beschleunigt, es wirkt korrosiv usw. Daher sollte der Wassergehalt im Öl bei einer Ölanalyse immer beobachtet werden. Mittels der Titrationsmethode nach Karl Fischer wird der Wasseranteil ppm-genau angegeben.
PQ-Index
Der Particle-Quantifier-Index ist eine dimensionslose Angabe der Menge an ferromagnetischem Abrieb (magnetisierbaren Abriebs) im Öl. Im Unterschied zur Methode mittels ICP können hier auch Partikel größer 5 µm erkannt werden. Der PQ-Index ermöglicht daher auch Verschleißmechanismen zu erkennen, die zum Beispiel auf Gewaltbrüche zurückzuführen sind.
Luftabscheidevermögen
Während Schaum sich auf dem Öl bildet und dort gemessen werden kann liefert das Luftabscheidevermögen einen Hinweis, wie schnell Luftblasen aus dem Öl ausgetragen werden können. Hierfür wird die Dichte des Öls in Relation zur Zeit nach einer Lufteinleitung gemessen.
MPC-Index
MPC steht für Membrane-Patch-Coloumetrie. Mittels dieser Methode wird die Ablagerungsneigung von Ölen bestimmt. Insbesondere die bei langen Öleinsatzzyklen entstehenden polaren Ölalterungsprodukte können ab einem gewissen Zeitpunkt durch das Öl nicht mehr in Schwebe gehalten werden. Die Folge sind Ablagerungen, die die Funktionalität der Anlage einschränken. Die Vakuumfiltration des Gebrauchtöles über einen sehr feinen Filter sowie der anschließenden optischen Vermessung dessen liefert einen Hinweis hierüber. Geeignete Maßnahmen, von der Feinfiltration des gesamten Ölvolumens bis zum finalen Ölwechsel können daraus abgeleitet werden.
RULer
RULER ist die Abkürzung für Remaining Useful Life evaluation routine. Mit diesem Verfahren können Antioxidantien transparent nachgewiesen werden. Antioxidantien sollen den regulären Ölalterungsprozess verlangsamen, indem sie die dabei entstehenden freien radikale neutralisieren. Die Üblichen Untersuchungsmethoden zielen dabei auf die Überwachung Folgeerscheinungen der Oxidation. Mittels der RULer kann der Abbau der Antioxidantien direkt überwacht werden und ermöglicht so bereits frühzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen!
Schaumverhalten
Schaum (Luftblasen) reduziert die Schmiereigenschaften von Ölen, das Temperaturabgabeverhalten verschlechtert sich und die Oxidation wird begünstigt. Zumeist entsteht Schaum durch mechanische Einwirkung (kämmende Zahnflanken) oder plötzlichen Druckverlust. Alterungserscheinungen begünstigen die Schaumbildung. Aber auch die Vermischung unterschiedlicher Öle kann zu einer steigenden Verschäumung führen. Zur Überwachung des Schaumverhaltens wird Luft über einen porösen Stein in das Öl eingeleitet. Anschließend wird die Höhe des Schaumteppichs, sowie dessen Zerfall (nach 10 Minuten) gemessen. Die Messung kann zudem bei unterschiedlichen Temperaturen (Sequenz I, II und III) durchgeführt werden und spiegelt somit realitätsnah die Bedingungen innerhalb der Maschine wider.
Wasserabscheidevermögen
Durch seine Unpolarität verbindet sich Öl nicht mit dem polaren Wasser, sondern es kommt zu einer Phasentrennung. Ölalterungsprodukte (und auch einige Additive) können dies jedoch beeinflussen, da diese zumeist polarer Natur sind und damit die Löslichkeit von Wasser in Öl verbessern. Bei der Bestimmung des Wasserabscheidevermögens wird daher die Zeit bis zur Phasentrennung gemessen.