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Wichtige Werte für die Analyse des Abstreiföles

Nachfolgend finden Sie einige Erläuterungen, um die Untersuchung Ihres Abstreiföles sowohl mit den Bordmessgeräten als auch durch unser qualifiziertes Labor besser bewerten zu können. Unsere Experten helfen Ihnen gerne, fall Sie noch weitere Fragen haben sollten.

Eisen: Eisen ist neben der Basenzahl der wichtigste Parameter, wenn es um die Analyse des Abstreiföles geht. Ein erhöhter Gehalt kann sowohl auf abrasiven als auch auf korrosiven Verschleiß hinweisen.

Abrasiver Verschleiß entsteht durch Verschleiß an der Zylinderbuchse bzw. den Kolbenringen oder dem Kolben. Korrosiver Verschleiß entsteht durch Säurekondensation an der Zylinderwand. Das Ergebnis von unseres Vor-Ort-Messgerätes / -Sensors wird möglicherweise von den Laborergebnissen abweichen. Beide Messverfahren liefern dabei korrekte Ergebnisse:

Laborgeräte führen eine Elementanalyse entweder mithilfe der Atomabsorption (ICP) oder mithilfe von Röntgengeräten (XRF) durch und messen damit Eisen in all seinen Verbindungen. Dieses können auch Oxide wie beispielsweise Rost oder andere Eisenverbindungen sein. Während die Röntgenmethode (XRF) den kompletten Eisengehhalt erfassen kann, werden bei der Atomabsorption nur kleinere Teilchen (< 5 µm) detektiert. Daher ist es wichtig zu wissen, welche Labormethode verwendet wird. In den meisten Laboren (so auch in dem CMT Labor) wird die Atomabsorptionsmethode (ICP) verwendet, welche nur die Partikel bis 5 µm Größe erkennen kann. Daher wird in guten Laboren zusätzlich die PQ Messung durchgeführt. Diese Methode basiert auf dem Prinzip des Magnetismus und kann daher nur abrasiven Verschleiß erkennen, da der korrosive Verschleiß nicht magnetisch ist. Gleichzeitig ermöglicht sie aber auch, größere Partikel zu messen, und ist daher eine sinnvolle Ergänzung zur Atomabsorptionsmethode (ICP).

Für die Vor-Ort Analyse sind unterschiedliche Geräte auf dem Markt. Das CMT Messgerät, ähnlich dem DOT.FAST ® von Chevron, kann das Gesamteisen (korrosiv und abrasiv) messen. Diese Methode wird daher von MAN und Wartsila empfohlen. Des Weiteren gibt es Messgeräte, die auf dem Prinzip des Magnetismus basieren, wie beispielsweise den Mobile Scrapedown Analyser (MSA) oder das Analex Alert, welches von Parker Kittiwake oder SHELL Marine vertrieben wird. Diese zuletzt genannten Geräte sind nicht in der Lage, den korrosiven Verschleiß zu messen, und werden daher weder von MAN noch von Wartsila empfohlen.

Basenzahl (BN): Die BN gibt die alkalische Reserve des verbrauchten Schmieröles an und ist neben dem Eisengehalt der wichtigste Wert bei der Betrachtung des Abstreiföles. Säure, die sich während der Verbrennung aus Schwefel im Brennstoff bildet, kondensiert an der Zylinderwand, wenn die Temperatur unter den Taupunkt der Säure absinkt. Dieser hängt wesentlich vom Druck im Zylinder ab und kann bei modernen Motoren durchaus bei bis zu 280 °C liegen.

Die BN kann durchaus zwischen den einzelnen Zylindern variieren. Dieses ist der Fall durch unterschiedliche eingespritzte Brennstoffmengen, höhere Verbrennungsdrücke im Zylinder oder durch niedrigere Temperaturen an der Zylinderwand. Auch eine Vermischung mit Umlauföl durch Leckagen an der Stopfbuchse verringert die Basenzahl des Lecköls an der Kolbenunterseite.

Während der Verbrennung entsteht durch chemische Reaktion aus dem Schwefel des Brennstoffes und dem Wasser aus der Luft oder dem Brennstoff Schwefelsäure. Diese muss durch Additive im Schmieröl neutralisiert werden, um eine unkontrollierte Säurekorrosion der Zylinderwand zu verhindern. Die Menge der im Zylinderöl vorhandenen Additive wird durch die BN des Frischöls bestimmt. Eine zu niedrige Restalkalität (BN) im verbrauchten Zylinderöl kann auf eine unkontrollierte Säurekorrosion hinwiesen, während eine hohe BN vermuten lässt, dass sich unerwünschte Ablagerungen auf der Kolbenkrone bilden. Ein optimaler Wert im Abstreiföl liegt unseren Erfahrungen nach bei 25 mg KOH/g. Es sollte sichergestellt werden, dass die Restalkalität immer über 15 mg KOH/g liegt.

Wasser: Wasser kommt in der Regel mit der Luft in den Motor. Ein Großteil des Wassers sollte durch den Wasserabscheider hinter dem Turbolader aufgefangen werden. In Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit kann es vorkommen, dass die Wasserabscheider nicht alles Wasser abtrennen. Hoher Wassergehalt kann auch auf eine Kühlwasserleckage hinweisen. Der Wassergehalt im Abstreiföl sollte unter 0,5% bleiben. Hohe Wassergehalte können zu Emulsionen und damit zu einer Unterbrechung des Schmierfilmes auf der Zylinderwand führen. Wasser erhöht die Viskosität des Schmieröles und provoziert so Verschleiß. Für eine richtige Bewertung ist es wichtig, dass bei der Probenahme sichergestellt wird, dass die Probenflasche frei von Wasser ist und das Öl auch repräsentativ für das Öl aus dem Motor ist. Wenn die Probe aus einen Probenhahn genommen wird, sollte immer zuerst eine gewisse Menge Öl abgelassen werden bevor die Probenflasche befüllt wird, da sich immer Wasser vor dem Probenhahn sammeln kann.

Aluminium und Silizium: Aluminium und Silizium sind Indikator für hohe Cat Fines-Gehalte im Brennstoff. Eine hohe Cat Fines-Belastung im Brennstoff führt zu abrasivem Verschleiß. Dieses sollte sich durch gleichzeitig hohe Eisenwerte bestätigen lassen. Gemäß der Spezifikation ISO 8217 für Brennstoffe soll der Gehalt an Cat Fines unter 40 ppm liegen, wenn der Brennstoff geliefert wird. Die Motorenhersteller spezifizieren für ihre Motoren Grenzwerte von 15 ppm und darunter. Hohe Werte von Cat Fines (Aluminium und Silizium) lassen auf eine ungenügende Brennstoffaufbereitung durch Separatoren und Filter schließen.

Chrom: Hoher Chromgehalt weist auf Verschleiß der Kolbenringbeschichtung hin. Werte unter 10 ppm sind innerhalb des zu erwartenden Bereichs. Höhere Werte können während der Einlaufphase auftreten.

Zinn: Niedrige Zinnwerte in Kombination mit niedrigen Eisenwerten deuten auf einen normal freilaufenden Kolben hin. Der Verschleiß zwischen Kolbenhemd und Zylinderwand ist zu vernachlässigen. Hohe Werte deuten darauf hin, dass der Kolben nicht axial im Zylinder läuft. Höhere Werte sind während der Einlaufphase zu erwarten. Werte bis 20 ppm im regulären Betrieb sind normal.

Nickel / Vanadium: Nickel und Vanadium stammen aus dem Brennstoff. Bei höheren Werten (300 ppm) deutet dieses auf ein "blow by" hin. Gleichzeitig sollte auch die Viskosität ansteigen.

Kupfer: Höhere Kupferwerte deuten auf einen Verschleiß des Kolbenhemdes oder der Stopfbuchse hin. Im Falle von ALU-coated Kolbenringen sind höhere Kupferwerte auch während der Einlaufphase zu beobachten.

Rußgehalt: Hohe Rußgehalte deuten auf eine ungleichmäßige Verbrennung hin. Der Rußgehalt im Abstreiföl sollte unter 0.4% liegen.

Natrium / Mangnesium: Wenn bei hohem Natriumgehalt auch gleichzeitig ein hoher Wassergehalt beobachtet wird, ist das eine Indikation für Seewasser im Abstreiföl. Magnesium und Natrium treten in der Regel im Verhältnis 1:5 auf, wenn Seewasser im Abstreiföl vorhanden ist. Natrium kann auch durch Kühlflüssigkeit in das Abstreiföl gelangen. Allerdings sind Kühlwasserleckagen in den Brennraum sehr selten.

Viskosität: Einen erhöhte Viskosität deutet in der Regel auf eine Verunreinigung mit unverbranntem Brennstoff hin. Dieses ist beim "blow by" zu beobachten. Außerdem kann es auf eine schlechte und unvollständige Verbrennung durch falsche Einspritzviskosität des Brennstoffs hinweisen.

Schmutztragevermögen: Hohe Werte deuten auf Verunreinigungen aus dem Brennstoff oder dem Schmieröl hin. Es ist wichtig, eine ausreichende dispersive Reserve zu haben, um eine Reinigung durch das Öl zu gewährleisten.

Zink / Phosphor: Zink und Phosphor sind Indikatoren für Vermischung mit dem Umlauföl. Höhere Werte deuten auf ein Problem mit der Stopfbuchse hin. Zinkwerte bis zu 30 ppm können als normal angesehen werden.

Bei weiteren Fragen zu den Ergebnissen helfen Ihnen unsere Experten gern weiter.

 

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