Was sind die Eigenschaften von Öl?

Wenn das Wort „Öl“ ohne besonderen Kontext verwendet wird, muss es so verstanden werden, dass es sich auf das Produkt bezieht, das bei der Raffination von Rohöl entsteht – zum Beispiel Motorenöl oder Motorenöl. Die Eigenschaften von Öl machen es als Schmiermittel für Fahrzeuge und andere Maschinen einzigartig unersetzlich. Öl ist aus zwei Gründen vielseitig: Es kann in einer Vielzahl von Qualitäten hergestellt werden und es wurden zahlreiche Additive entwickelt, die seinen nützlichen Anwendungsbereich erweitern. Um Öl zu einem lebensfähigen Produkt zu machen, bedarf es eines großen Vorrats an Rohmaterial und der Fähigkeit, es zu vernünftigen Kosten zu gewinnen und zu verarbeiten. Die beiden wichtigsten Eigenschaften von Öl sind, dass es die Bewegungsfreiheit nicht stationärer Teile fördert und die Wärmeentwicklung reduziert, die zum Festfressen des Motors führen kann.

Chemisch gesehen ist kommerzielles Motoröl größtenteils eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen – organischen Verbindungen aus Wasserstoff und Kohlenstoff – die meist als gerade und verzweigte Ketten vorliegen, obwohl im Allgemeinen einige beringte oder zyklische Kohlenwasserstoffe vorhanden sind. Die Zusammensetzung des Rohöls variiert je nach geografischer Region etwas, was dazu führt, dass einige dafür argumentieren, dass Öl aus einem Gebiet gegenüber dem eines anderen gewonnen wird. Einige meinen zum Beispiel, dass Rohöl mit Ursprung in Pennsylvania (USA) überlegenes Motorenöl produziert, da es einen hohen Paraffingehalt, aber einen geringen Gehalt an Schwefel, Stickstoff und Asphalt hat.

In einem internen Motor werden bewegliche Teile in Motoröl gebadet. Zwischen diesen Teilen bildet sich ein Ölfilm, der Gleitreibung und schädliche Hitze effektiv reduziert. Öl hält nicht nur laufende Maschinen kühl, indem es die Reibung reduziert, sondern leitet, da es im Betrieb eine relativ „dünne“ Flüssigkeit ist, die Wärme ab. All dies würde jedoch nichts nützen, wenn die Eigenschaften von Öl der Hitze nicht standhalten würden – wenn Öl nicht thermisch stabil wäre. Da sich Metall beim Erhitzen ausdehnt, können heiße bewegliche Teile, wenn sie nicht richtig gekühlt werden, in vollständigen Kontakt gebracht, gestoppt und sogar miteinander verschmolzen werden – wodurch der Mechanismus zerstört wird.

Zwei weitere vorteilhafte Eigenschaften von Öl sind die Verhinderung der Korrosion von Metalloberflächen wie Stahl und die Entfernung von Schmutz und Ablagerungen durch Waschmittel. Da Motoröl ausnahmslos eine gewisse chemische „Unsättigung“ – Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppel- oder -Dreifachbindungen – enthält und in Gegenwart beträchtlicher Hitze Sauerstoff ausgesetzt ist, kommt es zur Oxidation zu Carbonsäure, die Metall angreift. Diese Schwäche der natürlichen Eigenschaften des Öls wird durch Laboruntersuchungen von Erdölchemikern wirksam reduziert, die neue Additive entwickeln und testen, die dann im Feld mit Flottenfahrzeugen getestet werden. Oft tragen auf Stickstoff basierende Waschmittelzusätze dazu bei, Motorventile in einwandfreiem Zustand zu halten.