Die Bedeutung von Getriebeöl für die Funktion und Lebensdauer von Maschinen
Die gebräuchlichsten Getriebe sind Zahnrad-, Ketten- und Reibrandgetriebe sowie die etwas weniger gebräuchlichen hydrodynamischen und elektrischen Wandler und pneumatische Getriebe. Für das einwandfreie Funktionieren und die Lebensdauer eines Getriebes ist das richtige Getriebeöl unerlässlich. Es sorgt für optimales Arbeiten der ganzen
Maschine, zudem steigert es ihre Haltbarkeit sowie die Lebensdauer jeder einzelnen Komponente des Getriebes. Das
Schmiermittel mindert die Reibung und den mit dieser einhergehenden Verschleiß der Zahnflanken.
Neben der mechanischen Schutzfunktion hat Getriebeöl außerdem die Aufgabe, die entstehende Reibungswärme in einem Getriebe abzuleiten. Effekte, wie das so genannte Pitting bzw. die Grübchenbildung (kleinste Materialausbrüche und Mikrorissbildung) oder der Fressverschleiß, werden durch Getriebeöl weitestgehend verhindert.
Empfehlungen einhalten
Die Auswahl des richtigen Getriebeschmierstoffes erfordert genaue Kenntnisse der Bedingungen, unter welchen das Getriebe arbeitet, sowie der Bewegungsabläufe, Belastungen und der zu übertragenden Kräfte. In der Regel gibt der Getriebehersteller eine Empfehlung für das optimale Schmiermittel, welche zwingend eingehalten werden sollte. Das falsche Schmiermittel kann im schlimmsten Falle zu Schäden am Getriebe führen. Normalerweise gewährleisten Getriebehersteller eine Garantie auf ihre Produkte nur bei Verwendung der empfohlenen Schmiermittel.
Mineralische und synthetische Öle
Bei den Getriebeölen unterscheidet man zwischen mineralischen, teilsynthetischen oder vollsynthetischen Ölen. Die mineralischen Schmierstoffe werden aus Erdöl hergestellt. Synthetisches Öl wird durch einen chemischen Prozess, die so genannte Fischer-Tropsch-Synthese, erzeugt. Es bietet gegenüber mineralischem Öl verschiedene Vorteile. Seine Viskosität ist sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen konstanter. Reibung und Verschleiß sollen durch synthetische Getriebeöle zudem stärker reduziert werden, außerdem ist die Haltbarkeit dieser Produkte höher.
Lebensmittelechte Öle für die Nahrungsmittelindustrie
Getriebeöl, das die Auflagen für lebensmittelverträgliche Schmierstoffe erfüllt, ist auch bei versehentlicher Kontamination von Lebensmitteln gesundheitlich unbedenklich. Die Auflagen richten sich nach dem Deutschen Arzneimittelbuch und den amerikanischen Behörden FDA und USDA. Die Leistungsfähigkeit von lebensmittelechten Schmierstoffen ist nicht zwangsläufig schlechter, hohen Belastungen werden sie jedoch häufig nicht gerecht.
Die Viskosität
Damit zwischen den sich aufeinander bewegenden Metallteilen eines Getriebes ein tragfähiger Schmierfilm entsteht, ist die Viskosität (Fließeigenschaft) des Getriebeöls entscheidend. Je niedriger die Wälz- und Gleitgeschwindigkeit der Maschinenteile ist und je höher die Belastung, desto höher sollte die Viskosität des Getriebeöls sein. Ist die Viskosität jedoch zu hoch, wird der Wirkungsgrad des Getriebes gemindert und Getriebeleerlaufverluste werden verursacht. Die Viskosität eines Getriebeöls sollte also immer genau auf das jeweilige Getriebe abgestimmt sein.
Viskositätsklassen
Um die Auswahl eines Schmierstoffes zu vereinfachen, wurden verschiedene Viskositätsklassen eingeführt. Die Viskositätsbereiche der einzelnen Systeme werden durch unterschiedliche Merkmale bestimmt. Bei der Viskosität spielt die Temperatur eine entscheidende Rolle. Manche Getriebeöle verändern ihre Viskosität bei höheren Temperaturen stärker als andere. So wird eine Klasse beispielsweise durch eine bestimmte Temperatur oder durch die Fließeigenschaften bei zwei Temperaturen festgelegt. Die Bestimmung der maximalen und minimalen Viskosität bei einer festgelegten Temperatur ist sehr gebräuchlich. Die gebräuchlichsten Klassifikationen sind die SAE- und ISO-Klassen. Getriebe- und Motorenöle für Kraftfahrzeuge werden heutzutage nach SAE-Viskositätsklassen eingeteilt, während Industrieschmierstoffe nach ISO klassifiziert werden.
Einbereichs- und Mehrbereichs-Getriebeöle
Getriebeöle werden nach SAE von SAE 70, was einer sehr geringen Viskosität entspricht, bis SAE 250, für Produkte mit hoher Viskosität, klassifiziert. Je höher der angegebene Wert, desto stärker ist die Viskosität. Bei Einbereichs-Getriebeölen wird die Mindestviskosität im heißen Betriebsbereich bei 100 °C ermittelt.
Mehrbereichs-Getriebeöle sind bei Kälte dünnflüssiger. Bei ihnen werden zwei Klassifizierungen angegeben, die Viskosität im Kältebereich, die je nach Klasse bei zwischen -12 °C und -40 °C ermittelt wird und die Mindestviskosität im heißen Betriebsbereich. Der Buchstabe „W“ hinter dem Zahlenwert gibt an, dass für die Viskositätsklasse auch ein Grenzwert im kalten Zustand vorliegt.
Die Viskosität eines Getriebeöls ist jedoch nicht nur abhängig von der Temperatur, sondern auch von dem Druck, der auf den Schmierfilm ausgeübt wird. Industrieschmieröle sind nach ISO-VG in 18 Viskositätsklassen genormt. Diese reichen von 2 bis 1.500 mm²/s. Klasse 1 bezeichnet Öle mit der niedrigsten und Klasse 18 Öle mit der höchsten Viskosität.
Die Viskositätsklasse, die der Hersteller der Maschine vorgibt, sollte unbedingt eingehalten werden.
API-Klassen
Die API-Klassen geben die Leistungsstandards bzw. Belastungsstufen von Getriebeölen an. Aufgestellt wurden sie vom American Petroleum Institute.
| API-Klasse |
Empfohlen für |
| GL 1 |
Achsgetriebe mit Schneckengetriebe und Schrägverzahnung und für Handschalt-Getriebe. Leichte Einsatzbedingungen |
| GL 2 |
Achsgetriebe wie bei GL1, jedoch unter höherer Belastung, Gleitgeschwindigkeit und Temperatur |
| GL 3 |
Schrägverzahnte Achsantriebe und Handschalt-Getriebe. Mittelschwere Belastung |
| GL 4 |
Hypoid-Antriebe (geringer Achsversatz). Hohe Drehzahl/niedriger Drehmoment und niedrige Drehzahl/hoher Drehmoment |
| GL 5 |
Hypoid-Antriebe wie bei GL 4 jedoch mit zusätzlich hoher Drehzahl/Stoßbelastung und unter schweren Bedingungen |
| MT-1 |
Schaltgetriebe ohne Synchronisation |
| PG-2 |
Hochleistungs-Nutzfahrzeuge |
Additive in Getriebeölen
Hochwertige Schmierstoffe bestehen nicht nur aus Öl, sondern sind mit speziellen Zusätzen, den Additiven, versehen. Diese verändern und verbessern die Eigenschaften der Getriebeöle. Der Additivanteil beträgt je nach Produkt zwischen einem und drei Prozent.
Nach ihrer Wirkungsweise werden die Additive in drei Gruppen unterteilt: Oberflächen schützende, Öl verbessernde und Öl schützende Stoffe. Im Folgenden werden die wichtigsten Additive vorgestellt.
| Additiv |
Wirkungsweise und Funktion |
| Detergents |
Umhüllen Schmutzpartikel und verhindern ihre Ablagerung an heißen Oberflächen, neutralisieren saure Verbrennungsrückstände |
| Dispersants |
Verhindern das Agglomerieren von Schmutzpartikeln |
| Verschleißschutz- und Hochdruck-Additive |
Reduzieren Verschleiß und Reibung, bauen Gleitschichten zwischen Metalloberflächen auf durch chemische Reaktion |
| Rostschutzadditive |
Schützen Metallteile vor Korrosion, neutralisieren korrosiv wirkende Säuren |
| Reibwertveränderer |
Oberflächenaktive Additive, vermindern die Reibung an Metalloberflächen |
| Viskositätsindex-Verbesserer |
Verringern den Viskositätsabfall bei Temperaturanstieg |
| Pour Point Verbesserer |
Verzögern die Bildung von Paraffinkristallen bei niedrigen Temperaturen, wodurch das Öl auch bei Kälte länger fließfähig bleibt |
| Oxidationsinhibitoren |
Verlangsamen die Ölalterung |
| Antischaummittel |
Verändern die Oberflächenspannung und verhindern eine Schaumbildung |
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