Symptome LHM Alterung

[oehne123]

Ich konnte letztens beim Freundlichen einer unlogischen Argumentation über LHM nicht mehr folgen. Daher  habe mal einige Fachfragen an die Tribologen hier.

Welche Symptome zeigt LHM wenn es altert?  Besonders die Viskosität bei kalt und warm. Auch der Einfluss der Alterung auf den Viskositätsindex und die Folgen im System sind interessant.

Ist die braune Farbe bei altem LHM Zeichen für Oxidation und  Zersetzung der Moleküle oder einfach nur Dreck?

 

[ACCM Carsten P.]

Hallo oehne123,

ich bin zwar kein Tribuloge, sondern "nur" Chemikant, aber ich versuche mal, Deine Fragen - zumindest ansatzweise - zu beantworten.

Ich fange beim Viskositätsindex an. Der Viskositätsindex ist eine Kennzahl, die es ermöglicht, das Temperaturverhalten unterschiedlicher Öle miteinander zu vergleichen. Je höher der Viskositätsindex ist, desto weniger verändert sich die Viskosität eines Öles bei unterschiedlichen Temperaturen. Dazu eine kleine Tabelle:

Öltyp	Viskositätsindex
Kältemaschinenöle	50 - 80
Getriebe- und Hydrauliköle	95 - 105
Mehrbereichs-Motorenöl SAE 15W-40	130 - 150
Mehrbereichs-Hydrauliköle	130 - 160
Mehrbereichs-Motorenöl SAE 5W-40	160 - 180
Einbereichs-Motorenöl SAE 20W-20	90 - 100
Getriebeöl SAE 75W-90	160 - 190
Bio-Hydrauliköl HEES 46	140 - 200

Und jetzt kommt der Knaller. Total gibt für sein LHM Plus einen Viskositätsindex von 355 an!

Desweiteren soll der Pourpoint von LHM Plus bei -62°C liegen. Der Pourpoint (engl. "to pour" = "giessen, ausgiessen") gibt die tiefste Temperatur an, bei der eine Flüssigkeit gerade noch fließt.

Bezüglich Deiner Frage bedeutet das also, dass es eine geraume Zeit dauern wird, bis sich die Alterung des LHM signifikant auf seine Viskosität auswirkt. In diesem Forum war schon von LHM zu lesen, das eine honig-artige Konsistenz aufwies, als es dann endlich gegen frisches ausgetauscht wurde. Wenn ich mich richtig erinnere, hatte dieses LHM dann auch schon eine dunkelbraune, oder gar schwarze, Farbe.

LHM besteht grösstenteils aus weissem Mineralöl und dieses altert nunmal, u.a. durch Wärme und UV-Licht, aber auch durch Oxidation . Die Zentralhydraulik ist zwar ein geschlossener Kreislauf, aber eben nicht gasdicht. Das würde auch nicht funktionieren, da die Vorlauf- und Rücklaufmengen nicht identisch sind. Das System muß also "atmen" können, da der Vorratsbehälter sonst implodieren bzw. platzen würde.

Es wird also, über den Gummistopfen und das Schläuchlein auf dem Fass, immer wieder Aussenluft - und damit auch Sauerstoff - in das System eingebracht. Der Sauerstoff bindet sich an bzw. in die langkettigen Kohlenwasserstoff-Moleküle des Mineralöles, wodurch es langfristig altert und die gewünschten Eigenschaften (z.B. Schmierfähigkeit, geringe Kompressibilität) teilweise verliert. Am Ende des Alterungsprozesses werden die Molekülketten dann so instabil, dass sie durch die mechanischen Kräfte (z.B. Scherkräfte in der Hydraulikpumpe) regelrecht "zerhackt" werden, wie TorstenX1 das mal bildhaft beschrieben hat.

Um der Alterung durch Oxidation entgegenzuwirken, wird dem LHM 2,6-di-tert-butylphenol als Antioxidant und UV-Schutz zugesetzt. Ein weiteres Additiv ist Trikresylphosphat. Dieser Stoff dient als Flammschutzmittel und verhindert Glühzündungen bei hohen Temperaturen.

Diese Additive verflüchtigen, bzw. zersetzen sich natürlich auch im Laufe der Zeit. Ich vermute, das hierdurch die Verfärbung des LHM von fluoreszierend grün, zu bernsteinfarben und - noch später - dunkelbraun entsteht. Hinzu kommen natürlich auch noch, durch Abrieb verursachte, feinste Schwebeteilchen, die durch das Filter im "Fass" nicht zurückgehalten werden können (aufgrund ihrer geringen Teilchengrösse) und sich somit im LHM anreichern.

Vielleicht gibt der eine oder andere Zentralhydraulik-Schrauberexperte hier noch seinen (wertvollen) Senf dazu ? Das wäre schön.

Ich hoffe jedenfalls, zumindest etwas Licht in's Grün gebracht zu haben.

Gruß Carsten

[oehne123]

Wow!

Das ist ja mal geballtes Fachwissen!

Die Oxidation und das Zerhacken der  Ölmoleküle lassen das Öl also altern.  Farbänderung inclusive. Interessant.

Die Farbänderung könnte möglicherweise so gewollt sein um die Alterung des Öles zu erkennen .

[ACCM Carsten P.]

Zur Klarstellung: Ich bin kein wirklicher LHM-Experte, arbeite bei keinem Hydrauliköl-Hersteller und habe auch noch nie bei einem gearbeitet. Mein Beitrag beruht auf einer Kombination aus chemisch-technischem Fachwissen und sachspezifischer Recherche, da ich mich in jüngster Zeit auch für das Thema LHM interessiert habe.

Bezüglich der Alterung, liegt da wohl ein Missverständnis vor. Die Einlagerung der Sauerstoffatome in die Kohlenwasserstoffmoleküle führt, nach einem entsprechend langen Zeitraum, zu einer Instabilität der Kohlenwasserstoffmoleküle. Dies bedingt dann das "Zerhacken" durch mechanische Beanspruchung! Man könnte die Oxidation übrigens durch eine Überlagerung des Hydrauliksystems mit einem Inertgas (z.B. Stickstoff) verhindern. Dies wäre jedoch sehr aufwändig und würde mehr Nachteile, als Vorteile mit sich bringen. Sowohl für den Hersteller, als auch für uns Autobesitzer.

Der regelmässige Wechsel des LHM ist eindeutig die bessere Alternative.

[TorstenX1]

Hut ab.

Vielleicht möchten gewisse Südpfälzer mit einer Zustandsbeschreibung des Inhaltes eines offenbar etwas überlagerten LHM-Fasses beitragen ?

[ACCM Stefan mit BX]

vor 6 Minuten, TorstenX1 sagte:

Hut ab.

Vielleicht möchten gewisse Südpfälzer mit einer Zustandsbeschreibung des Inhaltes eines offenbar etwas überlagerten LHM-Fasses beitragen ?

Optisch und von der konsitenz hatte es etwas von halb aufgelöster Gelatine ind Waldmeisterwackelpudding mit Froschlaich. War aber noch schön giftgrün.

Bearbeitet 28. Januar 2016 von ACCM Stefan mit BX

[ACCM Peter D.]

Und wie stark überlagert war der Inhalt des Fasses?

(nur so rein interessehalber )

Bearbeitet 29. Januar 2016 von ACCM Peter D.

[oehne123]

Wenn ich mal zusammenfasse.

Der Viskositätsindex ändert sich und wird kleiner. Das heisst, dass Fliessverhalten unter der Pourpoint werden schlechter. Viskosität bei Kälte höher. Daher schwergängigere Lenkung und die Federung härter?. 

Richtig?

[Commodore_HH]

Meine Herren, das ist ja mal eine Beschreibung... Hut ab! 

Nach dem Wechsel meiner Federkugeln und Erneuerung von 2L LHM geht meine Lenkung auch wieder leichter, wobei ich hier noch vermute, dass irgendwo Luft reingeht. Durchfedern tut er nun wieder traumhaft  ...

[ACCM Stefan mit BX]

vor 2 Stunden, ACCM Peter D. sagte:

Und wie stark überlagert war der Inhalt des Fasses?

(nur so rein interessehalber )

Wie alt das Fass ist lässt sich nicht sagen, es zeigt äußerlich aber deutliche Lager und Alterserscheinungen. Es stammt aus der Werkstattauflösung eines seit Anfang der 90er nicht mehr offiziellen Citroen Händlers der vor kurzem verstorben ist. Er fuhr selbst BX und XM und betreute als freie Werkstatt weiter den ein oder anderen Altkunden. Der kleine kombinierte Schauraum mit Büro und Annahme ist in den frühen 80ern stehen geblieben, auch was die Auslagen in den Accessoire-Regalen angeht. Im Büro waren auch mehrere dutzende alte abgemeldete Fahrzeugbriefe aus den 40er und 50er Jahren. Auch in den Ersatzteillagerregalen war bei BX und XM schluß, wobei die BX Auspuffanlagen noch nicht lange zu liegen schienen.

Das Fass schätze ich auf mindestens 15 Jahre, eher älter. Ein Abfülldatum ist leider nicht vorhanden.

[jozzo_]

Ein verschlossenes Fass? Dann wird das LHM keinen Unterschied zur Neuproduktion haben, auch nicht nach 15 Jahren

[Meiko]

Das Thema interessiert mich auch....

Nachdem es von einigen Leuten empfohlen wurde, hatte ich zeitweise dieses Öl als LHM Ersatz im CX:

http://www.phillips66lubricants.com/documents/Kendall/industrial_oils/Ken%20Hyken%20Glacial%20Blu%20TDSw%20726570.pdf

Die Federung soll damit weicher anprechen.

Ich konnte damit aber kaum einen Unterschied feststellen...

Wenn die o.g. Viscosität vom LHM mit 355 stimmt, dann ist das blaue Öl mit 233 ja eigentlich eher zähflüssiger, oder?

 

Grüße,

 

Meiko

[ACCM Stefan mit BX]

vor 31 Minuten, jozzo_ sagte:

Ein verschlossenes Fass? Dann wird das LHM keinen Unterschied zur Neuproduktion haben, auch nicht nach 15 Jahren

Das Fass war nicht "neu" verschlossen. Restinhalt ca 20-30l. Die Füllöffnung war mit einem Kunststoffzapfhahn verschlossen. Äußerlich an den Falzstellen und der Ober- und Unterseite rostig. 

Christian hat das Ganze in eine Glasflasche abgefüllt, es scheint sich um eine Emulsion aus LHM und Wasser zu handeln. Lässt man die Flasche längere Zeit stehen, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Unten setzt sich eine leicht gelblich trübe helle Flüssigkeit, oben eine trübe giftgrüne ab. Konsitenz sehr flüssig, wie man es von Wasser und LHM kennt, aber eben nicht klar.

Beim Bewegen des Fasses aus der senkrechten stehenden zur waagrechten liegenden Lagerung zwecks Nutzung des Zapfhahns, kam es dann wohl zu der geleeartigen nach Froschlaich anmutenden Vermischung des Inhalts.

Bearbeitet 29. Januar 2016 von ACCM Stefan mit BX

[jozzo_]

Dann ist das so und so zu entsorgen.

Es könnte auch LHM und DOT sein, da kam es reihenweise zu Falschbefüllungen und die Werkstätten mussten die Reparaturen samt Neubefüllungen durchführen, auch noch beim 2CV nach Einführung der Scheibenbremsen.

[oehne123]

vor 8 Stunden, Meiko sagte:

Das Thema interessiert mich auch....

Nachdem es von einigen Leuten empfohlen wurde, hatte ich zeitweise dieses Öl als LHM Ersatz im CX:

http://www.phillips66lubricants.com/documents/Kendall/industrial_oils/Ken%20Hyken%20Glacial%20Blu%20TDSw%20726570.pdf

Die Federung soll damit weicher anprechen.

Ich konnte damit aber kaum einen Unterschied feststellen...

Wenn die o.g. Viscosität vom LHM mit 355 stimmt, dann ist das blaue Öl mit 233 ja eigentlich eher zähflüssiger, oder?

 

Grüße,

 

Meiko

Die Zahl 355 für LHM und die 233 für Kendall ist der Viskositätsindex. Das ist ein rechnerischer Wert aus Viskositäten bei definierten Temperaturen. Hat nichts mit der eigentlichen Viskosität zu tun.

Die ist bei 40°C bei LHM bei 20 mm²/s und bei Kendall bei 14,9 mm²/s .

Und bei 100 °C bei LHM 6,2 mm²/s und bei Kendall bei 4,4 mm²/s

Erst bei strenger Kälte gibt es die Schere bei der Viskosität!

da ist LHM + bei -40°C bei 1150 mm²/s und Kendall bei 2840 mm²/s

Daraus ergibt sich , dass Kendall bei 40 ° C dünnflüssiger ist. Das entspricht so ungefähr der Arbeitstemperatur im Sommer.

Erst bei strengem Frost wird es hier deutliche Unterschiede geben da das Kendall dann doppelt so viskos ist als LHM.

Inwieweit das in der Praxis messbar ist kann ich nicht beurteilen, da ich bisher nur LHM gefahren bin.

Vielleicht gibt es hier Erfahrungen dazu und möglicherweise auch  zu den Symptomen der Alterungserscheinungen bei Kendall. Dürfte ja ähnlich sein. Vielleicht noch extremer.

[AndreasRS]

Hallo,

 

ich hänge mich mal dran ... Wieso verwendet die HP Stickstoff als Federungs-Gas und nicht Luft? Von der Wirkung dürfte es doch ähnlich sein, zumal Luft ja aus 80% Stickstoff enthält. Oder hängt es damit zusammen, dass Umgebungsluft immer Feuchtigkeit enthält, die für die Federkugeln schädlich wäre?

 

Grüße

Andreas

 

[CX Fahrer]

Sauerstoff und öl ein "heisses" Gemisch.

[...hannes]

Hauptgrund wird wohl sein, dass Stickstoffmoleküle schlechter diffundieren.

[CX Fahrer]

ja klar

[EntenDaniel]

Stickstoff ist kleiner als Sauerstoff, diffundiert also schneller.

Der Grund für die Stickstoffbefüllung ist, wie CX Fahrer schon schrieb, eher des Branntschutzes geschuldet.

[sasala]

Hmm,das mit dem Brandschutz halte ich nicht für den Grund

Stickstoff gewinnt man in der Industrie mit dem Membranverfahren.Dabei wird Druckluft mit einem Druck von 5 bis 13 bar durch eine Kunststoffmembran gepresst. Die Diffusionsgeschwindigkeit von Stickstoff und Argon durch diese Membran ist deutlich langsamer als jene von Sauerstoff oder CO²,dadurch wird das Gas auf der einen Seite der Membran mit Stickstoff angereichert. Durch Anpassung der Durchströmgeschwindigkeit kann die Reinheit des Stickstoffs gesteuert werden,man gewinnt so Stickstoff mit bis zu 99% Reinheit.Deswegen kommt Stickstoff in die Kugeln,der geht nicht so schnell "stiften",man müßte sonst öfter nachfüllen.

[EntenDaniel]

Alltägliche Membrane lassen Stickstoff schneller durch, da Stcickstoff das kleinere Element ist. Stickstoff ist kleiner als Sauerstoff und Argon.

 

Von den Membranen von denen Du sprichst sind technische Membrane, die genau so entwickelt und geformt sind, daß sie nur bestimmte Elemente passieren können. Membrane z.B aus PEG halten Stickstoff und Wasserstoff zurück, lassen aber z.B.CO2 durch. Es gibt auch Membrane, die z.B. nur Wasserstoff zurück halten.

So gibt es auch Membrane aus PTFE, die mit SO3 geladen sind, mit denen wird z.B. Chlor zurückgehalten.

 

Sehr bekannt ist das  Rektifikations-Verfahren zur Trennung von Luft, was allgeimein als Linde-Verfahren bekannt ist.

[oehne123]

Ich denk mal es wird Stickstoff verwendet weil es ein Gas ist, welches unter den Bedingungen in der Federkugel ( Temperatur und Druck niedrig ) keinen Schaden anrichten kann. Stickstoff ist reaktionsträge .

Sauerstoff reagiert mit organischem Material zu Oxiden. Membran  Dichtung wird brüchig und spröde bis kaputt. Ob die Diffusionsfähigkeit verschiedener Gase "die" Rolle spielt glaub ich eher nicht. 

[ACCM Fred]

Das geht jetzt in die Richtung Reifengas,......

Wenn ich mir die Daten von Sauerstoff und Stickstoff anschaue (Tante Wiki läßt grüßen), dann sind Stickstoffatome & -moleküle etwas größer als die von Sauerstoff. Die Sauerstoffteilchen sind aber etwas schwerer,.....

Stickstoff ist reaktionsträge (Oxidation, Feuer,...) und wird weltweit für hydraulische Druckspeicher verwendet.

@oehne123: Du hast vollkommen Recht.

Fred

[EntenDaniel]

Die Atomradien sind von Quelle zu Quelle verschieden angegeben. Hab mal mehrere verglichen. Mal ist N mal O größer.

Bearbeitet 29. Februar 2016 von EntenDaniel