Synthetische Motorenöle

Synthetische Motorenöle

Jeder Motor will gut geschmiert sein, damit er "wie geschmiert" läuft. Egal ob Zwei- oder Viertakter. Doch welches Öl soll man dem guten Stück gönnen? Der Geldbeutel schlägt das billige, das Gewissen das teuere vor. Macht nur der Markenname das Öl so teuer oder ist es wirklich die Qualität. Und da gibt es noch ein besonderes teures: das synthetische Öl.

Hier soll speziell der Unterschied zwischen normalen und synthetischen Ölen herausgearbeitet werden. Kann sein, dass es für den Laien etwas speziell zugeht, aber ganz ohne Chemie kommt man hier nicht aus.

Woraus bestehen Öle?

Öle werden aus Erdöl gewonnen. Erdöl ist ein Gemisch aus Dutzenden verschiedener Chemikalien, sog. Kohlenwasserstoffen.

Das sind Moleküle, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoffatomen zusammen gesetzt sind. Der Siedepunkt hängt direkt von der Länge der Kohlenstoffkette ab. Je länger, desto höher der Siedepunkt. In der Raffinerie trennt man durch Destillation die Kohlenwasserstoffe in einzelne Fraktionen. Dabei entsteht Benzin (Siedebereich 30 - 200 Grad), Kerosin (150 - 240 °), Dieselöl (200 - 370 °), sowie Schmieröle (größer 350 °) und als Rückstand Bitumen (Teer). Aus der Fraktion Schmieröle werden die Motoröle hergestellt. Ihre C-Zahl (= Zahl der Kohlenstoffatome) liegt über 16. Sie sind keine Reinstoffe, sondern immer noch ein Gemisch aus unterschiedlich langen Kohlenstoffketten.

Formelausschnitt eines Alkans

"normales" Zweitaktöl

Beim Zweitakter wird Öl dem Benzin beigemischt. Dabei spielt es prinzipiell keine Rolle, ob es in den Tank kommt (Mischung 1 : 50) oder bei Motoren mit Getrenntschmierung von einer Pumpe direkt in den Motor gespritzt wird. In jedem Fall soll es die Lager und Laufflächen schmieren und anschließend ohne Rückstände verbrennen. (Um nicht zu stark auszuschweifen, gehe ich nicht auf den Viertakter ein.) Ablagerungen teilverbrannter Öle an der Zündkerze können zu deren Ausfall führen, Kohlerückstände auf dem Zylinderboden zur Überhitzung. Also müssen Zweitaktöle rückstandsfrei verbrennen.

Kohlenwasserstoff-Moleküle aus langen C-Ketten verbrennen allgemein sehr schlecht. Die Oxidation ist unvollständig. Der blaue Qualm startender Zweitakter ist nichts anderes als unverbranntes Öl.

"Konstruiert" man nun ein Öl, das aus gleich langen C-Ketten besteht, verbessert man die Verbrennung. So ein Öl bekommt man leider nicht bei der Destillation in der Raffinerie, es muss synthetisch hergestellt werden.

Wie stellt man synthetisches Öl her?

Es gibt mehrere Verfahren Mineralöle zu verbessern.

1. Hydrocracköle Bei höherer Temperatur, Druck und mit Hilfe eines Katalysators kann man die langen C-Ketten in kürzere brechen (engl. cracken). Man erhält so Öle, die aus etwa gleichlangen C-Ketten bestehen. So ein Öl verbrennt schon besser. Man kann es als teilsynthetisches Öl bezeichnen.

2. Polyalphaolefine Kurze C-Ketten (Ethen) werden zu längeren C-Ketten verknüpft. Durch richtige Steuerung der Synthese erhält man so Öle, die aus konstant langen Kohlenwasserstoffen bestehen. Außerdem haben sie keine Verzweigungen (Iso-Alkane). C-Ketten mit Verzweigungen verbrennen nämlich viel schlechter als unverzweigte. Das ist dann schon synthetisches Motorenöl.

3. Synthetische Ester In der Chemie versteht man unter einem Ester das Produkt aus der Reaktion einer Säure mit einem Alkohol unter Abspaltung von Wasser. Für solche vollsynthetischen Öle verwendet man Alkansäuren und organische Alkohole. Da es sich um Reinstoffe als Edukte handelt, erhält man genau definierte Reinprodukte. Solche Hochleistungsöle kann man an die jeweiligen Anforderungen von Motoren, speziell von Rennmotoren anpassen. Ihre gleichbleibenden Eigenschaften gewährleisten eine hohe Schmierkraft mit einer rückstandsfreien Verbrennung.

Formelausschnitt eines verzweigten Kohlenwasserstoffs - eines Iso-Alkans

Motoröle auf Esterbasis werden gezielt synthetisiert. Je nachdem welche Alkansäure bzw. welchen Alkohol man verwendet ändern sich die Eigenschaften. So kann man die Öle den jeweiligen Anforderungen moderner. Hochleistungs - Motoren anpassen.

Klar, dass bei so viel Aufwand der Verkaufspreis um mindestens das Doppelte höher liegt als bei Ölen aus der Raffinerie.

Durch Zusätze, Additive genannt (Detergentien, Antioxidationsmittel, Viskositätsverbesserer ....), erhöht man weiter die Qualität, besonders das von Schmieröl für Viertakter. Dieses muss ja viele Stunden extremsten Bedingungen standhalten. Aber das wäre schon ein eigenes Thema.

Vollsynthetisches Zweitaktmotorenöl ist wirklich teuer. Der Motor dankt es allerdings mit höherer Lebensdauer (wird einfach besser geschmiert) und Zuverlässigkeit (keine Ablagerungen).

Und wer nicht so viel fliegt, kann sich ja mit einem Fliegerkameraden den großen Kanister aufteilen.