Der Audi A3 3.2 quattro, das größte Audi A3 Forum des 250PS starken Audi A3 VR6 3.2 + S3/RS3

Ermittlung der Wärmekapazität/Wärmeaufnahmevermögen von Motorölen

Da sehr viele Leute bemerkten, daß mit einem bestimmten Öl der Wagen etwas schneller warm wird als mit einem anderen, kam es immer mal zu verschiedenen Standpunkten einiger Leute.
Es wird dann auf nicht reproduzierbare Einflußgrößen wie Witterung, Temperatur, Fahrverhalten, Verkehr etc. verwiesen, warum die Aufwärmung nicht schneller von statten gehen kann.

Aus diesem Grunde liess ich im Labor die Kennzahlen ermitteln.

Die getesteten Öle waren:
- Addinol Ultra Light MV046 0W-40
- Addinol Super-Light MV0546 5W-40
- Addinol Mega Light MV0539LE 5W-30
- Mobil 1 New Life 0W-40
- Castrol SLX III 5W-30

Die Verfahren sind im VDI-Wärmeatlas beschrieben. http://www.gbv.de/du/services/toc/bs/346974194
In unserem Fall wurde die Kapazität nach dem Kugelspaltverfahren ermittelt.

Nachfolgend eine Skizze vom Versuchsaufbau


Erklärung des Versuchsaufbau:

Die Kugel wird durch eine im Innern befindliche Heizung erwärmt. Dies erfolgt gleichmäßig auf der gesamten Oberfäche.
Diese Kugel kommt in eine quaderförmige Aufnahme aus Ober- und Unterteil. Ähnlich einer Gußform.
In dieser Aufnahme ist die Form der Heizkugel herausgearbeitet.
Und zwar so, daß im eingebauten Zustand 1 Spalt von genau 1mm rund um die Heizkugel entsteht.
Es gibt von Kugel zu Aufnahmeform keinen Kontakt.
In den Spalt wird das Prüfmedium, in unserm Fall das Motoröl, gefüllt.
Genau im untersten Punkt befindet sich in der Kugel ein Temperturmeßpunkt.
Gegenüber in der unteren Schale, durch den Spalt getrennt, liegt in 1mm Entfernung der zweite Temperaturmeßpunkt.
Beide trennt nur der 1mm breite Spalt, der mit Motoröl gefüllt ist.
Dieser Versuchsaufbau kommt nun in ein Wärmebad, mit Wärmeöl

Versuchsdurchführung:

Die Kugel wird mittels Trafo beheizt, und zwar so, daß eine vordefinierte Leistung permanent auf die gesamte Kugel wirkt. Das Wärmebad wird auf eine vorher festgelegte Temperatur erwärmt.
Der Versuch läuft so lange, bis sich beide Temperatur konstant eingependelt haben. Nach einer weiteren Wartezeit werden die Temperaturen T1 der Kugel, und T2 der Aufnahme gemessen.
Beide Temperaturen besitzen ein Delta Temperatur. Der Übergang von T1 zu T2 ist das Prüf-Motoröl.
Nimmt man die Heizleistung als Parameter mit dazu, erhält man den Wert der Wärmekapazität in Watt/mK, da sich die Fläche der Kugel aus der allgemeinen Formel J/m^3K herauskürzt.

Pro Motorölsorte werden die Werte bei verschiedenen Temperaturbereichen ermittelt.



EDIT:
Weitere Diskussion aus folgendem Thread
Feedback / Erfahrung zum Gebrauch von ADDINOL Ölen und dem Versand+Abholung aus dem A3Q-Shop

Zitat

Das ganze ist recht kompliziert gestrickt.
Das Thema wurde beim Ölworkshop 2013 besprochen und mit Anwendungstechnikern besprochen.
Die nachvolgenden Diskussionen zum Thema sollten wir der Ordnung halber im entsprechenden Thread weiterführen. Hier gehts ja um Erfahrungen zum Öl und Shop und nicht um grundsätzliche physikalische Gegebenheiten.
Entwurf: Ermittlung der Wärmekapazität/Wärmeaufnahmevermögen von Motorölen

Es waren von A3Q einige Leute mit dabei.

Kurz im Überblick:
Ich hatte im Vorfeld verschiedene Öle, verschiedener Marken, Produktlinien und Viskositätsklassen in einem Labor untersuchen lassen. In ganz Europa gibts zur Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit von Flüßigkeiten nur ein Labor welches die Untersuchungen nach Norm und reproduzierbar ermitteln kann.
Grundlage hierzu sind die Vorgaben aus dem VDI-Wärmeatlas.
Ermittelt wurde die Wärmeleitfähigkeit nach dem sogenannten Kugel-Spaltverfahren.

Hier zeigte sich, das im statitischen Laborversuch die Öle nahezu alle gleich sind. Denn das Öl steht ja quasi, und fliesst nicht, und durchströnt keine Lager oder bewegten Teile. Ausser das Addinol Ultra-Light 0w40
Dies war hier Testsieger was die Wärmekapazität angeht.
Die Wärmkapazität im Motor hängt wiederum von anderen Faktoren ab, die der Anwendungstechniker von Addinol erklärte.
Der Hauptgrund sind die Molekülaufbau-Strukturen der verwendeten Grundöle. Hier nehmen manche dann besser oder schlechter die Wärme aus den Hotspots auf.
Denkbar wäre auch eine leichtere, schnellere Erwärmung durch den Aufbau eines jeden Motors.
Durchmesser, Verlauf, Strömungsgeschwindigkeit, Volumenstrom der Ölkanäle.
Beanspruchung durch die Lager, mechanisch beweglichen Teile. Hier können die unterschiedlichen Moleküle durch Reibung schneller oder langsamer erwärmt werden. Dann kommen die Hotspots dazu. Also alles sehr komplex, und bisher hat das noch kaum jemand untersucht.
Wir arbeiten an einem Versuchsaufbau mit einem Standartmotor auf dem Prüfstand, der dann reproduzierbare Ergebnisse vom Motorlauf erzeugen kann. Das kann aber noch dauern.

Das Ganze ist ein wirklich komplexes Thema.
Ich mach da schon längere Zeit mit herum. Und richtig aufgearbeitet ist da nichts.
Wundert mich etwas. Immerhin sollte es die Ölfirmen auch intressieren.
Ich fragte bei Fuchs, Exxon, Liqui Moly an. Keiner der kontaktierten Ingenieure konnte was dazu sagen.

Vom Profil her, sehe ich dass Du nicht allzuweit von Speyer weg bist.
Vielleicht hast Du ja Lust gemeinsam dem Ganzen etwas mehr Klarheit zu geben.
In 2014 feiert A3Q 10 Jahre. Das wird in NSU bei Audi stattfinden.
Von Addinol kommen sowohl der Leiter der Anwendungstechnik, wie auch Anwendungstechniker und geben uns einen Workshop in Sachen Motoröle und Schmierstoffe.
Vielleicht kommst Du mit dazu. Gibt bestimmt ne tolle Diskussionsrunde