Die Auswirkung des Öl-Viskositätsindex auf den stabilen Betrieb des Getriebes.

Das Schmieröl beeinflusst direkt die Betriebseffizienz und Lebensdauer der Anlage. Unter den vielen Ölparametern ist die Viskosität der wichtigste physikalische Kennwert. Die Viskositätsklasse und der Viskositätsindex sind zwei zentrale Viskositätsparameter, die bei der Auswahl eines geeigneten Schmieröls entscheidend sind.

Vislint wird üblicherweise gemäß dem Viskositätsgradsystem der International Organization for Standardization (ISO) klassifiziert, beispielsweise ISO VG 68 und ISO VG 220. Dieser Parameter stellt den Mittelwert der kinematischen Viskosität des Öls bei 40 °C dar. Dieser Standard bietet eine universelle Referenz für die Auswahl der Ölviskosität. Schmieröl mit niedriger Viskosität kann auf den Zahnradschichten keinen ausreichend dicken Ölfilm bilden, was zu Grenzschmierung, erhöhtem Verschleiß und Grübchenbildung führt. Öl mit hoher Viskosität erhöht den inneren Reibungswiderstand, was zu Startschwierigkeiten und einem raschen Anstieg der Betriebstemperatur führt. Generell sollten Getriebe mit hohen Drehzahlen und geringen Lasten Schmieröl mit niedrigerer Viskosität verwenden; umgekehrt erfordern Bedingungen mit niedrigen Drehzahlen und hohen Lasten Schmieröl mit höherer Viskosität, um die Festigkeit des Ölfilms sicherzustellen und so die Präzisionszahnräder wirksam zu schützen und zu schmieren.

Die Temperatur eines Getriebes während des tatsächlichen Betriebs ändert sich ständig. Bei der Inbetriebnahme befindet es sich auf derselben Temperatur wie die Umgebung. Nach einiger Betriebszeit kann die Öltemperatur im Inneren jedoch 70–90 °C oder sogar noch höher erreichen. Die Viskosität des Öls ändert sich mit der Temperatur: Bei steigender Temperatur nimmt die Viskosität ab. Hier kommt der Viskositätsindex – ein weiterer entscheidender Parameter – ins Spiel.

Der Viskositätsindex (VI) ist ein dimensionsloser Parameter, der das Ausmaß misst, in dem sich die Viskosität eines Schmieröls mit der Temperatur ändert. Ein höherer Viskositätsindex bedeutet, dass die Viskosität des Öls weniger von der Temperatur beeinflusst wird, was zu einer besseren Viskositäts-Temperatur-Leistung führt. Ein Schmieröl mit hohem Viskositätsindex kann bei hohen Temperaturen eine höhere effektive Viskosität als ein Öl mit niedrigem Viskositätsindex desselben Viskositätsgrades aufrechterhalten und bietet daher einen guten Schmierschutz bei den Betriebstemperaturen. Bei niedrigen Temperaturen fällt die Viskositätserhöhung relativ gering aus, wodurch die Fließfähigkeit des Öls besser ist – dies begünstigt Kaltstarts und verringert den Verschleiß beim Anlassen.

In Hochtemperaturumgebungen bewahren Öle mit hohem Viskositätsindex einen stabileren Ölfilm, verhindern eine erhöhte Zahnradverschleiß und eine verringerte Getriebeeffizienz. In Niedertemperaturumgebungen gewährleisten sie eine gute Pumpfähigkeit und Startfähigkeit und vermeiden so Reibung durch unzureichende Ölversorgung beim Anfahren. Die Verwendung von Ölen mit hohem Viskositätsindex ist eine wirksame Methode, um die Betriebsstabilität zu verbessern und die Ölwechselintervalle für Getriebe zu verlängern, die in Umgebungen mit starken Temperaturschwankungen oder mit einer grundsätzlich hohen Temperaturerhöhung betrieben werden.

Unterschiedliche Anwendungsszenarien stellen erheblich unterschiedliche Anforderungen an den Viskositätsindex, was direkt die konkrete Ölauswahl bestimmt:

Geräte, die in geschlossenen, temperaturkonstanten Umgebungen mit minimalen Temperaturschwankungen betrieben werden, benötigen keinen hohen Viskositätsindex. In diesem Fall sind hochwertige Mineralöle (Viskositätsindex etwa 100) in der Regel ausreichend und stellen damit eine wirtschaftliche und praktikable Wahl dar.

Für Außenanlagen, die erheblichen Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht sowie über die Jahreszeiten hinweg ausgesetzt sind, sind jedoch hohe Viskositätsindex-Anforderungen erforderlich. Es müssen Mineralöle mit hohem Viskositätsindex oder – noch besser – synthetische Öle (Viskositätsindex typischerweise größer als 120) gewählt werden, um einen stabilen Schutz der Welle sowohl in sommerlichen als auch in winterlichen Außenumgebungen sicherzustellen.

In eisigen Regionen stellt die Kaltstartfähigkeit bei niedrigen Temperaturen eine große Herausforderung dar und erfordert daher einen extrem hohen Viskositätsindex. Es müssen synthetische Öle mit hohem Viskositätsindex (Viskositätsindex größer als 130 und extrem niedriger Pour Point) eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass das Öl bei extrem niedrigen Temperaturen nicht erstarrt und normal zu den Schmierstellen gefördert werden kann.

Richtlinien für die Auswahl von Schmieröl für Getriebe sollten zunächst die grundlegende ISO-Viskositätsklasse anhand der Herstelleranweisungen und der tatsächlichen Betriebslasten bestimmen. Zweitens sind die Anforderungen an den Viskositätsindex unter Berücksichtigung des konkreten Anwendungsszenarios und des Umgebungstemperaturbereichs zu bewerten. Schließlich sind auch weitere Eigenschaften wie Hochdruck-Verschleißschutz, Oxidationsbeständigkeit, Schaumverhütung und Korrosionsschutz zu berücksichtigen; diese werden üblicherweise durch Anpassung der Anteile verschiedener Additive erreicht.

Die richtige Viskositätsklasse gewährleistet die grundlegende Schmierwirksamkeit, während ein geeigneter Viskositätsindex dem Öl eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber komplexen Betriebsbedingungen verleiht. Erst durch die Kombination beider Faktoren sowie eine sorgfältige Berücksichtigung der tatsächlichen Einsatzszenarien der Anlage lässt sich ein idealer Schmierstoff für das Getriebe auswählen, der bei kalten Starts gut fließt und unter hohen Temperaturen sowie schweren Lasten stabil arbeitet – und so letztlich die Wartungsziele erreicht, den Verschleiß zu reduzieren, den Energieverbrauch zu senken und die Lebensdauer der Anlage zu verlängern.

Wenn Sie weitere Informationen über Getriebe oder Reduzierer wünschen, können Sie sich gerne an einen WUMA-Ingenieur wenden. Wenn Sie weitere Informationen über Getriebe oder Reduzierer wünschen, können Sie sich gerne an einen WUMA-Ingenieur wenden.