fluid shear

Scherstabilität von

Scherstabilität von Hydraulikflüssigkeiten mende Viskosität des Grundöls aus. Das führt dazu, dass die Flüssigkeit auch bei hohen Temperaturen einen ausreichend stabilen Schmierfilm behält. Bei niedrigen Temperaturen schrumpfen die VI-Verbesserer zu kugelförmigen Einheiten zusammen, sodass nun die Viskosität der Flüssigkeit im Wesentlichen vom Grundöl beeinflusst wird. Messung der Scherstabilität Zur Bestimmung der Scherstabilität einer Flüssigkeit mit einem hohen VI werden drei unterschiedliche Methoden verwendet. DIN 51382 – Der Bosch-Einspritztest gilt als die anforderungsärmste dieser Methoden. Das Testöl durchläuft 250 Zyklen bei 175 bar. Die Veränderung der Viskosität ist ein Maß für die Scherstabilität. ASTM D5621 – Beim Ultraschall-Schertest wird die Probe einer Hydraulikflüssigkeit 40 Minuten lang in einem Ultraschall-Oszillator geschert. Danach wird die Veränderung der Viskosität gemessen. Dieser Test wird von einigen OEMs aus den USA bevorzugt, jedoch zunehmend durch den Kegelrollenlager- Schertest (CEC L45-A-99 KRL) ersetzt. CEC L45-A-99 – Der Kegelrollenlager-Schertest (KRL) wird zunehmend von OEMs bevorzugt, da er als die strengste Testmethode gilt und mit den Erfahrungen aus der Praxis am ehesten korreliert. Das Testöl wird für 20 Stunden in einem Kegelrollenlager unter definierten Versuchsbedingungen betrieben. Vor und nach dem Test wird die Viskosität bestimmt und ihre prozentuale Veränderung ermittelt. 20 hour KRL test (CEC L-45-A-99) Die folgende Grafik zeigt im Vergleich zu einem scherstabilen Öl im Kegelrollenlager-Schertest bei einem nicht scherstabilen Öl eine um 12,6 % verminderte Viskosität.. Praxistest zur Messung der Scherstabilität bei Hydraulikpumpen Während Laborversuche nützliche Daten über die Scherstabilität von Hydraulikflüssigkeiten liefern und einen wesentlichen Einfluss auf die Wahl der Additive haben, so lassen sich im Praxistest diese Erkenntnisse verifizieren. Die im Versuch verwendete Hydraulikpumpe simuliert die Betriebsbedingungen im täglichen Einsatz. Im folgenden Beispiel wurden auf einem Vickers-Pumpenteststand mit einer Flügelzellenpumpe vom Typ 25 VQ die Daten zweier Flüssigkeiten bei 138 bar und 52 °C bei einer Versuchsdauer von 168 Stunden gesammelt. % der ursprünglichen Viskosität 110% 100% 90% 80% 70% Viskositätsveränderung im Betrieb VG 46 VG 32 VG 22 60% 0 1 2 3 4 5 6 7 Zeit in Tagen Scherstabil Nicht scherstabil In diesem Beispiel verlor die nicht scherstabile Flüssigkeit mit einem hohen VI in nur zwei Tagen fast 30 Prozent ihrer Viskosität und rutschte in die nächst niedrigere Viskositätsstufe ab. Andererseits zeigte die Rezeptur mit hoher Scherstabilität während der gesamten Versuchsdauer nahezu gleich bleibende Viskositätswerte. Diese Unterscheidung ist von wesentlicher Bedeutung für Schmierung und Betrieb eines kritischen Hydrauliksystems. Außerhalb der Ursprungsviskosität Viskositätsabnahme in % 5,8 18,4 Scherstabil Nicht scherstabil

Scherstabilität von Hydraulikflüssigkeiten Auswirkung der Scherstabilität auf den Temperatureinsatzbereich Zu hohes ständiges Abscheren hat, wie oben gezeigt, schwerwiegende Auswirkungen auf ein Hydrauliksystem. Bei steigender Scherung wird der Temperatureinsatzbereich kleiner. Als Temperatureinsatzbereich einer Hydraulikflüssigkeit bezeichnet man den Bereich, in dem störungsfrei ein Hydrauliksystem betrieben werden kann. Der Temperatureinsatzbereich einer Hydraulikflüssigkeit hängt von ihrer Ausgangsviskosität und ihrem VI ab und wird maßgeblich durch die Scherstabilität beeinflusst. Im Diagramm hat die scherstabile Flüssigkeit einen größeren Temperatureinsatzbereich als eine Flüssigkeit mit geringerer Scherstabilität und einem höheren VI. Zunehmende Scherung reduziert durch Abnahme der Viskosität die Hochtemperatureigenschaften der Flüssigkeit. Im Beispiel wurden zwei unterschiedlich scherstabile Hydraulikflüssigkeiten der Viskositätsklasse ISO VG 46 miteinander verglichen. Auf dem Flügelzellenpumpen-Teststand fällt die nicht scherstabile Flüssigkeit innerhalb eines Tages von ISO VG 46 auf ISO VG 32 ab und liegt sogar innerhalb von zwei Tagen im Bereich von OSO VG 22. Diese Viskositätsabnahme würde zu erhöhtem Verschleiß führen und begrenzt die maximale Einsatztemperatur erheblich. Unerwartete Schäden am Hydrauliksystem wären die Folge. Darüber hinaus kann die mangels Scherstabilität niedrigere Viskosität zu einem Leistungseinbruch bei kontinuierlichem Betrieb führen. Steigende System- und Umgebungstemperaturen treten Temperatur 109,4°C 78°C -31,4°C Scherstabil Temperatureinsatzbereich Viskosität vor der Scherung Min. Viskosität nach der Scherung 13 cSt 65°C Max. Viskosität ohne Last 9 300 cSt Tatsächlicher Temperatureinsatzbereich -37,9°C Shear Unstable üblicherweise auf, wenn eine Maschine noch spät am Tag läuft. Bei steigenden Temperaturen sinkt die Viskosität und der volumetrische Wirkungsgrad der Systempumpen nimmt ab. Zusammenfassung Moderne Hydraulikflüssigkeiten müssen innerhalb eines vorgegebenen Temperaturfensters zuverlässig und ohne Qualitätseinbußen arbeiten. Um die Abnahme des volumetrischen Wirkungsgrades zu verhindern, werden besonders scherstabile Hydraulikflüssigkeiten mit hohem VI eingesetzt. Sowohl Labor- als auch Praxistests zeigen eindrucksvoll, wie wichtig eine scherstabile Formulierung ist. Sowohl die Schmiereigenschaften als auch der hydraulische Wirkungsgrad sollten innerhalb des Einsatzbereiches möglichst konstant gehalten werden. 102,5°C © 2016 Exxon Mobil Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Alle hierin verwendeten Markenzeichen sind Markenzeichen oder eingetragene Markenzeichen der Exxon Mobil Corporation oder eines ihrer Tochterunternehmen, sofern dies nicht anders gekennzeichnet ist.In diesem Dokument wird der Begriff ExxonMobil nur aus praktischen Gründen verwendet und kann sich auf die Exxon Mobil Corporation oder eines ihrer verbundenen Unternehmen beziehen. Nichts in diesem Material setzt die Unternehmenstrennung der lokalen Einheiten außer Kraft. mobilindustrial.de