Tagungsbeitrag

Titel Druck- und scherratenabhängige Viskositätsveränderung bei Schmierölen im Betrieb
Autor H. Schwarze, L. Brouwer, D. Becker
Infos zum Autor Schwarze, H.; Brouwer, L.; Becker, D.
Technische Universität Clausthal
Institut für Tribologie und Energiewandlungsmaschinen
Leibnizstraße 32
38678 Clausthal-Zellerfeld
Inhalt Zusammenfassung

Die Druck- Temperatur- und Scherratenabhängigkeit der Viskosität zweier Schmierstoffe aus einem 54h Motorprüflauf wird in einem Rotationsviskosimeter bei Normaldruck sowie in einem Quarzviskosimeter bei Drücken bis zu 9 kbar im Temperaturbereich von -40 bis 120 °C bestimmt und mit den Eigenschaften der entsprechenden Frischöle verglichen. Die experimentellen Daten werden in Form von Kennfeldern für EHDSimulationsrechnungen aufbereitet. Der Einfluss der Ölalterung auf das Scherverhalten wird in Masterkurven dargestellt. Obwohl das nicht-Newton’sche Verhalten der untersuchten Schmieröle offenbar auch von der Art der Belastung abhängt, können die unter statischen Bedingungen erzielten Ergebnisse Hinweise auf den Einfluss der Alterung auf die Viskosität der Öle unter den dynamischen Bedingungen in den tribologischen Systemen des Motors geben, wenn bei Frisch- und Altöl jeweils dieselben Untersuchungsmethoden angewendet werden. Während die kinematische Viskosität bei Normaldruck durch den Motorpüflauf kaum beeinflusst wird, beobachtet man signjfjkante Änderungen bei Drücken und Scherraten, die für die Tribosysteme des Motors relevant sind.

Abstract

The temperature, pressure, and shear dependent viscosity of two lubricants taken from a 54 h engine test is investigated in a rotational viscometer at normal pressure and in a quartz viscometer up to 9 kbar at temperatures from -40 to 120 °C and compared with the properties of the corresponding fresh oils. Characteristic diagrams for the viscosity as a function of temperature and pressure are deducted from the experimental data and they can be utilised for ehl-computer simulations. The influence of oil alteration on the shear properties is shown in master diagrams. Whereas the kinematic viscosity measured at normal pressure is nearly unchanged after the test run significant variations are observed under pressure and shear conditions typical for ehl-contacts. Although the dynamic viscosity of the tested motor oils is measured under static conditions, the results can be considered as a comparative value to indicate certain tendencies towards the influence of mechanical, chemical and thermal decomposition on the effective viscosity of lubricant under the dynamic condition in the engine.
Datum 2006