Zirkonium - warum taucht dieses Element auf dem Laborbericht auf?

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Seit vielen Jahren gelingt es den Automobilherstellern, den Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen bei gleichzeitig immer leistungsfähigeren Motoren zu senken. Unter der Überschrift „Fuel-Economy-Öle“ leistet auch die neue Generation von Motorenölen einen Beitrag dazu. Diese Motorenöle, die innerhalb der neuen SAE-Klassen 0W-16 oder 0W-20 liegen, sind mit ca. 7 mm²/s bei 100 °C um die Hälfte dünnflüssiger als die heute meist üblichen Standardöle der Viskositätsklasse (X)W-40, mit einer Viskosität von ca. 14 mm²/s. Durch die erheblich niedrigere Viskosität werden die inneren Reibungsverluste im Schmierstoff reduziert. Zusätzlich wirken sich moderne reibungsmindernde Additive (Friction Modifier) positiv auf den Kraftstoffverbrauch aus. Die mit diesen dünnen Motorenölen möglichen Kraftstoffeinsparungen liegen bei 1 % bis 3 %, wobei sie sehr von den Nutzungsbedingungen des jeweiligen Motors abhängen. Aber die Viskosität ist die wichtigste Öleigenschaft für den Aufbau eines schützenden Schmierfilms zwischen allen bewegten Teilen im Motor. Je niedriger die Viskosität, desto dünner wird der Schmierfilm und damit steigt das Risiko für die Berührung von Oberflächenrauheiten und Verschleiß. Bei Fuel-Economy-Ölen kommen zwar Grundöle mit hoher Scherstabilität und besonders guten Viskositäts-Temperatur-Verhalten (hoher Viskositätsindex) zum Einsatz, die das Öl besonders bei hohen Temperaturen nicht zu dünnflüssig werden lassen. Trotzdem müssen die Motoren, in denen diese speziellen Öle verwendet werden, auch konstruktiv auf die niedrigeren Viskositäten und dünneren Schmierfilme angepasst sein.

Fuel-Economy-Öle werden heute bereits in vielen neuen Fahrzeugen eingesetzt und deren Verwendung wird sich zukünftig sicher auch auf andere Bereiche ausweiten. Aber beim Einsatz in älteren PKW-Motoren ist Vorsicht geboten. Denn die niedrigviskosen Motorenöle dürfen wirklich nur in Motoren eingesetzt werden, für deren Betrieb sie auch ausdrücklich freigegeben sind. Ansonsten drohen erhöhter Verschleiß oder sogar Motorschäden. Fahrzeughersteller befürchten jedoch, dass Kunden diese dünnen Fuel-Economy-Öle aufgrund ihrer Vorteile dennoch in älteren Motoren verwenden, die für diese speziellen Schmierstoffe nicht geeignet sind. Um bei Motorproblemen rasch Auskunft über den verwendeten Öltyp zu erhalten, ist vielen Fuel-Economy-Ölen für PKWs Zirkonium (Zr) als „Marker“ zugegeben. Dieses Element eignet sich hierfür besonders als Marker, da es im Schmierstoff keine weiteren Aufgaben erfüllt und auch nicht als Verunreinigung oder Verschleißelement auftreten kann. Es kann daher zweifelsfrei auf die Verwendung eines Fuel-Economy-Öls geschlossen werden, wenn in einer Motorenölprobe Zirkonium, dessen Anteil in Fuel-Economy-Ölen etwa 20 mg/kg beträgt, nachgewiesen wird.

OELCHECK gibt jetzt, neben ca. 30 weiteren Elementen, auch den mit dem ICP-Verfahren bestimmten Zirkonium-Gehalt an. Das Element Zr wird allerdings im Laborbericht nur bei Analysen von Motorenölen aufgeführt und dann auch nur, wenn der Gehalt über 1 mg/kg liegt. Mittels der Zirkoniumangabe kann bei Frisch- und Gebrauchtölen geklärt werden, ob es sich um Fuel-Economy-Motorenöle handelt. So kann leicht ein Nachweis über den frischen oder bei einem Schadensfall verwendeten Öltyp geführt werden. Dieser nützliche Marker hat sich bereits etabliert. So müssen alle von VW freigegebenen Fuel-Economy-Öle Zirkonium enthalten.




Quelle


OelChecker Sommer 2017, Seite 8