Vergleich von 0W-30 Motorölen

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0W-30 Motoröle im zeitlichen Kontext

Die niedrigviskosen 0W-30 Motoröle genießen bei den Automobilherstellern ein größer werdendes Vertrauen. So setzt bspw. auch der deutsche Hersteller BMW auf die leistungsbereiten 0W-30 Öle und legitimierte dessen Einsatz durch die Einführung der BMW LL-12 FE Freigabe. Das dazugehörige BMW TwinPowerTurbo Longlife-12 FE 0W-30 Motoröl (für Dieselmotoren) soll indessen durch kraftstoffeinsparende und aschereduzierende Eigenschaften überzeugen.  In Kombination mit innovativen Additivpakten wird der Dieselpartikelfilter geschont und eine bessere Kaltstarteigenschaft erzielt.

Neben den Freigaben der Automobilhersteller spielen auch die Spezifikationen eine wichtige Rolle. Im Zusammenhang mit den 0W-30 Motorölen erscheint oftmals die ACEA C2 Spezifikation. 0W-30 Öle, die sich an dieser Spezifikation orientieren, werden als Mid-SAPs Motoroenöle bezeichnet. Sie weisen u.a. besitmmte Werte im Bereich der HTHS-Viskosität (≥ 2,9 mPa`s), Phosphor (0,07 - 0,09%), Schwefel (≤ 0,3%) und Sulfatasche (≤ 0,8%) auf. 

Die niedrigviskosen 0W-30 Motoröle mit einer ACEA C2 Spezifikation zeichnen sich durch eine Verträglichkeit mit Abgasnachbehandlungssystemen und verlängerten Ölwechselintervallen aus. Um ein 0W-30 Motoröl mit dieser Spezifikation auszeichnen zu dürfen, müssen vorerst jedoch die genannten chemischen Eigenschaften eingehalten werden. 

In diesem Zusammenhang erscheint vermehrt die Frage, ob sich die Motoröle dann überhaupt noch voneinander unterscheiden lassen, wenn sie doch die gleichen Freigaben oder Spezifikationen aufweisen. Eine durchaus legitime Frage, welche jedoch klar bejaht werden kann. Jedes Motoröl weist trotz der richtungsweisenden Freigaben und Spezifikation eine einzigarztige chemische Eigenschaft auf. Anhand dieser können Motoröle unmittelbar miteinander verglichen werden, bspw. mittels einer Ölanalyse.

 


 

Inhaltsverzeichnis

1. Welche 0W-30 Öle sind am besten?

2. Die getesteten 0W-30 Motoröle

3. Viskosität bei 40 Grad und 100 Grad

4. Viskositätsindex

5. High Temperature High Shear (HTHS)

6. Total Base Number (TBN)

7. Sulfatasche

8. Cold Cranking Simulator (CCS)

9. Mini Rotary Viskosimeter (MRV)

10. Verdampfung nach NOACK

11. Pourpoint

12. Flammpunkt

 


 

 

Welche 0W-30 Öle sind am besten?

Aufgrund der genannten Vergleichbarkeit wird vor allem der Frage nachgegangen, welches 0W-30 Motoröl denn am besten sei. Generell gleicht es einer Farce, wenn Ölhersteller ihr Motoröle als das beste Öl auf dem Markt bewerben. Insbesondere Motoröle zeichnen sich in ihren chemischen Eigenschaften durch multiple Wechselbeziehungen aus. Vereinfacht gesagt kann die Verbesserung einer Eigenschaft zur Verschlechterung einer anderen führen. 

Es geht folglich vielmehr um das ausgewogene Verhältnis dieser Eigenschaften. Jedes Motoröl und somit auch 0W-30 Motorenöl weist demnach unterschiedliche Stärken und Schwächen auf. Wir folglich anhand spezifischer Eigenschaften eine Vergleichbarkeit eingeholt, ist diese viel aussagekräftiger. 

Um solche Vergleichbarkeiten zu ermöglichen, haben wir neun verschiedene 0W-30 Motoröle mithilfe eines akkreditierten Labors in Deutschland testen lassen. Dabei wurden folgende Punkte analysiert: 

    ▶ Viskosität bei 40 Grad
    ▶ Viskosität bei 100 Grad
    ▶ Viskositätsindex
    ▶ HTHS
    ▶ TBN
    ▶ Sulfatasche
    ▶ CCS -35 Grad
    ▶ MRV -40 Grad
    ▶ NOACK
    ▶ Pourpoint
    ▶ Flammpunkt

 

Die getesteten 0W-30 Öle

Insgesamt wurden neun hochwertige 0W-30 Motoröle getestet, welche unter anderem allesamt die ACEA C2 Spezifkation und vermeht die BMW Longlife-12 FE Fregiabe aufweisen und sich somit an der sehr neuen BMW Freigabe orientieren. Neben dem Originalöl BMW 0W-30 LL-12 wurden auch die internationalen Markenprodukte um Motul Specific LL-12 FE 0W-30, Shell Helix Ultra 0W-30 ECT C2/C3, Mobil ESP 0W-30, Castrol Edge Professional E 0W-30 sowie das Total Quartz Ineo First 0W-30 analysiert. Zu den deutschen Hestellerprodukten gehört das Liqui Moly Top Tec 6100 0W-30, Ravenol FES 0W-30 und das Fuchs Titan GT1 LL-12 FE 0W-30.

Im Folgenden haben wir diese Motoröle nochmals gegenübergestellt.

 

 

BMW 0W-30 LongLife 12 FE

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: LONGLIFE-12 FE

BMW ORIGINALÖL

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LIQUI MOLY Top Tec 6100 0W-30

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: LONGLIFE-12 FE

Top Tec Serie

 

 

MOTUL Specific LL-12 FE 0W-30

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: LONGLIFE-12 FE

Specific Serie

 

 

SHELL Helix Ultra 0W-30 ECT C2/C3

Spezifikation: ACEA C2

VW 507 / 504 00

MB 229.51

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RAVENOL FES USVO 0W-30

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: LONGLIFE-12 FE

USVO Serie

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MOBIL 1 ESP 0W-30

Spezifikation: ACEA C2 / C3

Freigabe: VW 507 / 504 00

Freigabe: MB 229.51

 

 

CASTROL Edge Professional E 0W-30

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: STJLR.03.5007

Professional-Serie

 

 

FUCHS Titan GT1 LL-12 FE 0W-30

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: LONGLIFE-12 FE

XTL-Technologie

 

 

TOTAL Quartz Ineo First 0W-30

Spezifikation: ACEA C2

Freigabe: PSA B71 2312

Empfehlung: ACEA C1 Empfehlung

 

 

Testergebnisse der 0W-30 Motoröle

Die Untersuchungsergebnisse werden in den folgenden Balkendiagrammen dargestellt. Es erfolgte dabei keine alphabetische Anordnung, sondern die einzelnen Ergebniswerte wurden nummerisch geordnet. Zusätzlich zu den Ergebnisse hier, haben wir diese in einer PDF zusammengefügt. Diese findet sich unter folgendem Link wieder: PDF ATO24 0W-30 Ölanalyse.

 


 

 

Viskosität bei 40 Grad und 100 Grad

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 Bei abnehmenden Temperaturen nimmt der Viskositätsgrad eines Öles zu. Entgegen führt ein Anstieg der Temperatur zu einer Abnahme der Viskosität und das Öl wird dünnflüssiger. Um diese Viskositätsveränderungen bei zunehmenden Temperaturen zu untersuchen, wird dies bei 40°C sowie 100°C untersucht. 

Zwischeninformation: Der Viskositätsgrad verhält sich nicht proportional zur Temperatur. Ein Motoröl bei 100 Grad wäre demnach nicht doppelt so dünn wie eines bei 50 Grad. Aus diesem Grund werden auch die zwei genannten Temperaturen berücksichtigt, um sich das individuelle Verhalten anzuschauen.

Das Ergebnis aus dieser Untersuchung wird als kinematische Viskosität beschrieben. Dessen Ergebnis wird in mm²/s ausgegeben. Diese Werte geben aus, welche Zeit das Motoröl bei der jeweiligen Temperatur benötigt, um durch eine testdefinierte Strecke zu fließen. Umso weniger mm²/s das Motoröl bei diesen Temperaturen zum Fließen benötigt, umso dünnflüssiger wird es bei hohen Temperatur. Es verändert also schneller seinen Viskositätsgrad (wird dünnflüssiger) und reagiert schneller auf die Temperaturveränderungen. Ein höherer Wert impliziert eine höhere Viskositätsstabilität. Das Motoröl behielte demnach bei steigenden Temperaturen länger seine Ausgangsviskosität bei und würden den Motor gleichbleibend schmieren.

➥ Kurz gesagt: Umso höher die Ergebniswerte (mm²/s), umso konstanter bleibt die Viskosität bei hohen Temperaturen und ermöglicht somit länger eine konstante Schmierung trotz steigenden Temperaturveränderungen. 

 


 

 

Viskositätsindex (VI) 

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Der Viskositätsindex (kurz: VI) befasst sich mit der Viskosität bei unterschiedlichen Temperaturen. Der VI ist dabei eine Kerngröße, welche bei Temperaturen von 40°C und 100 °C gemessen wird (also das Ergebnis aus dem Punkt „Viskosität bei 40 Grad und 100 Grad"). Der Viskositätsindex wird in natürlichen Zahlen dargestellt. Je höher der Wert zum Viskositätsindex eines Motoröls, desto weniger verändert sich die Ausgangsviskosität bei höheren Temperaturen.

Allerdings muss berücksichtigt werden, dass der Viskositäsindex auf der Qualität des Basisöls aufbaut sowie durch zusätzliche Additivpakete (in diesem Zusammenhang als "VI-Verbesserer" bezeichnet) angehoben werden kann. So weisen Basisöle der Gruppe IV und V automatisch einen höheren VI auf, als jene der Grupe I-III. Die synthetischen Öle mit einem Basisöl der Gruppe IV oder V arbeiten zudem trotz eines höheren Viskositätsindexes mit deutlich weniger VI-Verbesserern, da ihre Grundqualität besser als die der Hydro-Crack Öle ist.

Zwischeninformation: Rein mineralische Basisöle zeigen zumeist einen Viskositätsindex von rund 95 auf. Der VI bei synthetischen Basisölen mit Additiven liegt dagegen schon bei 130.  

➥ Kurz gesagt: Je höher der Viskositätsindex des Motorenöls, desto geringer ist die Veränderung der Viskosität (Zähflüssigkeit) bei hohen Temperaturen. 

 


 

 

High Temperature High Shear (HTHS)

 

hths-motoroel-0w-30

Die High Temperature High Shear (kurz: HTHS) beschreibt die dynamische Viskosität bei 150°C und unter Einfluss hoher Scherkräfte. Sozusagen die Viskosität bei hoher Temperatur und hoher Schergeschwindigkeit (hoher Drehzahlbereich). Solche Bedingungen treten dort auf, wo mechanische Komponenten besonders schnellen Bewegungen unterliegen (bspw. Kurbelwelle, Zylinderlaufbahn, etc.).

Der HTHS-Wert wird in Millipascalsekunden (mPas) wiedergegeben. Ein höherer Wert verweist auf einen dickeren Ölfilm bei hohen Temperaturen. Dieser Ölfilm würde unter diesen extremen Bedingungen später reißen als jene mit einem geringeren HTHS-Wert. Ein höherer Wert würde den Motor somit stärker gegen Abnutzungen schützen, da der Ölfilm dauerhaft bestehen bleibt und die Schmierung garantiert. Jedoch bringt ein geringerer HTHS-Wert den Vorteil mit sich, dass aufgrund der geringeren inneren Reibung Kraftstoffersparnisse erzielt werden können und weniger Abgase entstehen. 

Laut der SAE und ACEA Normen sowie bei mehreren Automobilherstellern wurden zudem Grenzwerte der HTHS definiert. Sie sollen dafür sorgen, dass Mehrbereichsöle (bspw. 0W-30, 5W-30, u.v.m.) mit VI-Verbesserern (siehe Viskositätsindex) trotz extremer Temperaturen und Schergeschwindigkeiten die nötige Schmierung garantieren

Solche Grenzwerte sind wie folgt strukturiert: 

ACEA A5, B5:        2,9-3,5 mPas (niedriger HTHS)

ACEA C2:              ≥ 2,9 mPas (mittlerer HTHS) 

ACEA A3, B3:        3,5 mPas (hoher HTHS)

Fahrzeughersteller wie VW, Opel, BMW, Mercedes Benz und Ford fordern je nach Motortyp und somit Freigabe jeweils einen hohen oder niedrigen HTHS-Wert für ihre Motoren. Welchen HTHS-Wert ein Motoröl für das eigene Fahrzeug aufweisen muss, gibt demnach der Automobilhersteller direkt im Fahrzeughandbuch vor. Wird also ein Motoröl mit der Spezifikation ACEA C2 vorgeschrieben, sollte kein Öl mit einer ACEA A5 / B5 Spezfikation gewählt werden, nur, weil dieses einen niedrigeren HTHS-Wert aufweist. Jeder Motor benötigt schließlich für seine optimale Performance einen bestimmten HTHS-Wert.

Aus diesem Grund können die HTHS-Werte zwischen den Ölen auch nur miteinander verglichen werden, wenn diese die gleiche(n) Spezifiaktion(en) aufweisen. Ein ACEA A5/B5 Motoröl hätte wie erwähnt nämlich stets einen geringeren HTHS-Wert als ein ACEA A3/B3 Motoröl.

Zusammengefasst kann nicht gesagt werden, ob ein hoher oder kleiner HTHS-Wert besser ist. Diese Antwort kann nur gegeben werden, wenn bspw. die vorgegeben HTHS-Grenzwerte (durch Standards wie ACEA, API, etc.) sowie die auftretenden Temperaturen und Scherkräfte berücksichtigt werden.

Vereinfacht könnte man sagen, dass bei Autos auf Kurzstrecken und ggf. dem Stadtverkehr geringere Temperaturen und Scherkräfte entstehen und dadurch ein geringerer HTHS-Wert von Vorteil wäre. Motoren, welche bspw. durch längere Strecken und zügigerem Fahren höheren Temperaturen und Scherkräften unterliegen, wäre ein höherer HTHS-Wert von Vorteil. 

➥ Kurz gesagt: Ein Vergleich dieser Messwerte kann nur miteinander verglichen werden, wenn die Motoröle die gleichen Spezifikationen oder Freigaben aufweisen und demnach den gleichen Tolleranzintervallen unterliegen.

Ein höherer HTHS-Wert wirkt sich positiv auf den Motorschutz bei hohen Temperaturen und hohen Scherkräften aus (vorteilhaft für ein Fahren im höheren Drehzahlbereich und Langstrecken). Ein kleinerer HTHS-Wert wirkt sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch und den Abgasausstoß bei geringeren Temperaturen und Scherkräften aus. 

 


 

 

Total Base Number (TBN)

 

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Die Total Base Number (kurz: TBN) beschreibt die Gesamtbasenzahl. Dieser Wert ist vor allem bei der Analyse von Motorölen relevant. Der TBN Wert gibt die alkalische Reserve im Motoröl wieder. Dieser Wert wird in mgKOH/g dargestellt. 

Die Aufgabe der alkalischen Reserve besteht in der Neutralisierung schädlicher Säuren, welche durch die Verbrennung schwefelhaltigen Kraftstoffs entstehen. 

Zwischeninformation: Der Schwefelanteil im Kraftstoff ist nicht in jedem Land gleich. Umso höher dieser Schwefelanteil ist, umso schneller werden auch die alkalischen Reserven verbraucht. Als Folge müsste das Motoröl öfter gewechselt werden, als in Ländern mit geringen Schwefelanteilen im Kraftstoff. In Deutschland ist der Schwefelanteil im Kraftstoff jedoch vergleichsweise gering. 

Die schädlichen Säuren führen letztlich zu einer Korrosion im Motor. Die alkalische Reserve und somit der TBN-Wert, nimmt über die Lebenszeit des Motoröls stetig ab. Umso höher die mgKOH/g im Motoröl, umso länger kann das Motoröl den Motor vor der negativen Wirkung von schädlichen Säuren schützen. Wie erwähnt, hängt diese Dauer des Schutzes jedoch auch vom jeweiligen Schwefelanteil im Kraftstoff ab.

➥ Kurz gesagt: Umso höher der Wert der TBN (mgKOH/g), umso langfristiger findet der aktive Motorschutz vor alkalischen Säuren statt. 

 


 

 

Sulfatasche

 

sulfatasche-motoroel

Der Gehalt an Sulfatasche ist das Ergebnis aus der Verbrennung von Motoröl. Während des Motorbetriebs entstehen metallische Abriebe, welche vom Motoröl aufgenommen werden. Zudem können weitere Verunreinigungen, wie Staub, in das Motoröl gelangen. 

Beim Labortest wird das Motoröl bei einer Temperatur von rund 775°C - 800°C ausgeglüht. Die Sulfatasche (dargestellte in Dezimalzahlen) in Form von übrig gebliebenen Metalloxiden und Verunreinigungen werden mit ihrer Gewichtmenge messen. 

Ein hoher Anteil an Sulfatasche erhöht das Risiko der Verstopfung der feinen Poren der Dieselpartikelfilter oder der Lamellen des Katalysators. Um diesen Aschegehalt zu reduzieren, wurden die speziellen LOW-SAPS Motoröle entwickelt. Der Anteil an Additiven, wie eben Schwefel, Zink, Bor, Magnesium, Kalzium und Phosphor wurden bei diesen Motorölen reduziert, um folglich den Gehalt an Sulfatasche zu reduzieren und eben die Abgasnachbehandlungssysteme zu entlasten. Jedoch muss in diesem Zusammenhang auch erwähnt werden, dass durch die Reduzierung der Additivpakete auch die alkalischen Reserven (siehe TBN) sinken und somit im Gegenzug die Langlebigkeit des Motoröls reduziert wird. Aufgrund dieser Wechselbeziehung wird deutlich, dass die jeweils niedrigen oder hohen Gehalte der Sulfatasche mitunter Vor- aber auch Nachteile mit sich bringen kann. 

➥ Kurz gesagt: Ein geringer Gehalt an Sulfatasche ist besser für die Lebensdauer des Dieselpartikelfilters und Katalysators. Jedoch birgt es eine geringere Lebensdauer des Motoröls (siehe TBN). 

 


 

Die folgenden vier Eigenschaften (CCS, MRV, NOACK und Pourpoint) können ein Indiz dazu sein, um welches Grundölbasis es sich bei den Ölen handelt. Bei der Grundölbasis unterscheidet man zwischen verschiedenen Gruppen. Bei den Gruppen I-III handelt es sich um mineralische Öle und Hydro-Crack (und somit teilsynthetische Öle). Bei der Gruppe IV und V handelt es sich um syntehtische Motoröle (PAO), welche von Grund auf verbesserte chemische Eigenschaften aufweisen.

 


 

 

Cold Cranking Simulator (CCS)

 

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Die mit dem CCS Cold Cranking Simulator bestimmte Kälteviskosität ist ein Kennwert, der die Kälteviskosität an Reibungspunkten angibt (Zylinder-Kolbengruppe, Radlager usw.). Die Grenzwerte werden durch den Standard SAE J300 vorgegeben. Mit Hilfe dieser Methode wird die dynamische Viskosität (Zähflüssigkeit) des Öles bei einem Kaltstart (der Motor wird bei niedrigen Temperaturen gestartet) simuliert. Die Kälteviskosität wird in Millipascalsekunden (mPas) gemessen. 

Mit einer abnehmenden Temperatur nimmt die Viskosität zu. Es bedeutet, dass das Öl zählflüssiger wird. Um die Ergebnisse aus dem CCS richtig deuten zu können, bedarf es immer einer Angabe dazu, unter welchen Temperaturen der Test durchgeführt wurde. Bei dieser Ölanalyse wurde bis zu einer Temperatur von -35°C gemessen. 

Wie erwähnt, verläuft die Zähflüssigkeit des Öles gegenläufig zur Temperatur. Eine sinkende Temperatur hat eine zunehmende Zähflüssigkeit zur Folge. Das Ergebnis aus der Tabelle ist demnach so zu deuten, dass ein geringerer Wert der Millipascalsekunden (mPas) bei den getesteten -35 Grad eine geringere Zunahme der Zähflüssigkeit bedeutet. 

➥ Kurz gesagt: Ein geringerer Wert impliziert eine geringere Zunahme des Viskositätsgrades bei kalten Temperaturen.

 


 

 

Mini Rotary Viskosimeter (MRV) -40 Grad

 

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Hinter dem Begriff MRV verbrigt sich das Mini Rotary Viskosimeter. Es handelt sich dabei um eine Gerätschaft, mit der die Pumpbarkeit eines Motoröls bei niedrigen Temperaturen bei einem definierten Temperaturprofil gemessen wird. Die verwendete Testmethode ist ASTM D4684. Das Ergebnis spiegelt sich in Millipascalsekunden (mPas) wieder. Diese mPas benötigt das Motoröl für die Ölzufuhr. Die Ergebnisse beziehen sich auf eine Temperatur von -40°C 

➥ Kurz gesagt: Umso geringer die mPas dieser Analyse, umso leichter und somit schneller ist das Motoröl pumpbar und kann den Motor bei niedrigen Temperaturen schmieren. 

 


 

 

Verdampfung nach NOACK bei 250 Grad

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Die Verdampfung nach NOACK bei 250°C untersucht den Verdampfungsverlust des Motoröls. Ein Motoröl besteht aus verschiedenen chemischen Komponenten. Diese sind wiederum unterschiedlich flüchtig, verdampfen jeweils bei anderen Temperaturen. Der genannte Test untersucht demzufolge den Wiederstand des Öls gegen Verdampfung. Als Resultat ergibt sich die thermische Widerstandsfähigkeit des Motoröls. 

Die Motoröle werden beim NOACK-Test auf eine Temperatur von 250°C erhitzt und einem konstanten Luftstrom ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen wird gemessen, welcher Prozentanteil des Öls innerhalb von einem Zeitintervall von 60 Minuten verdampft. 

➥ Kurz gesagt: Umso höher der Prozentanteil, umso höher ist die Verdampfung und somit die Verdunstung des Motoröls.

 


 

 

Pourpoint

 

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Der Pourpoint (gemessen in -°C) gibt jene Temperatur an, bei der das Öl gerade noch fließt. Der Pourpoint sollte nicht mit dem Stockpunkt gleichgesetzt werden, welcher beschreibt, wann das Öl beginnt zu stocken. Weder der Pourpoint noch der Stockpunkt sagen etwas über die Fließfähigkeit des Öls bei tiefen Temperaturen aus. Aus diesem Grund spielt dieser Messwert auch eine untergeordnete Rolle im Bezug auf die Qualitätsaspekte eines Motoröls. 

Mit Blick auf die Fließfähigkeit bei tiefen Temperaturen gilt es eher auf die Viskosität zu achten. Ein Mehrbereichsöl, wie ein 10W-40, muss nämlich bei -25°C noch eine vorgeschriebene Fließfähigkeit aufweisen. Gleiches gilt demnach für die 0W-30 Öle. 

Liegt ein hoher Pourpoint vor (umso höher die Minusgrade), umso niedrigere Temperaturen bedarf es, bevor das Öl nicht mehr fließfähig ist. 

➥ Kurz gesagt: Der Pourpoint ist kein unmittelbarer Qualitätsaspekt eines Motoröls und sagt nichts direkt über die Fließfähigkeit bei tiefen Temperauten aus. Ein höherer Pourpoint verweist letztlich darauf, bei welchen Tieftemperaturen das Öl gerade noch fließt. 

 


 

 

Flammpunkt

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Der Flammpunkt wird die Temperatur gemessen, unter der sich aufgrund der Temperatur entstehende Dämpfe sich in Kombination mit Luft entzünden würden. Umso höher der Viskositätsgrad, umso höher liegt in der Regel auch der Flammpunkt des Motoröls.

Zwischeninformation: Der Flammpunkt wirkt sich nicht auf die Qualitäts des Motoröls aus. Dieser Kennwert ist vielmehr relevant, wenn es um die Lagerungen bzw. den Transport geht. 

➥ Kurz gesagt: Umso höher der Flammpunkt liegt, umso höhere Temperatur würde es benötigen, damit es zu einer Entflammung im Motor kommt.

 

Ergebnisse der Ölanalyse

Alle Ergebnisse, die bisher in den Tabellen genauer betrachtet wurde, haben wir nochmals zur Übersicht in der folgenden Grafik gegenübergestellt: 

ergebnisse-ölanalyse