Thema Schwarzschlamm

Beschreibung "Schwarzschlamm"

In der Praxis kann "Schwarzschlamm" in verschiedenen Entwicklungsstufen auftreten. Es kann sich hier um eine schwarze, teer- bzw. asphaltähnliche Masse, teils zähflüssiger und klebriger Natur bis hin zu harten Ablagerungen, handeln. Diese Art der Rückstandsbildungen ist weder öl- noch benzinlöslich. Im fortgeschrittenen Stadium einer Verschlammung ist selbst eine "Freispülung" durch Einsatz synthetischer Motorenöle, die in der Vergangenheit oftmals Abhilfe geschaffen haben, nicht mehr möglich.

Die Ablagerungen treten in der Regel an folgenden Bauteilen im Motor auf:
  • Ölwanne
  • Ventildeckel
  • Ventiltrieb
  • Ölzuführungsbohrungen
  • Ölfilter
  • Steuerkasten (Räderkasten)
Die Folgen einer Verschlammung sind Verstopfungen der Versorgungssysteme, wie Ölfilter, Ölzuführungsbohrungen etc., sowie ein Verkleben beweglicher Motorenteile. Dies führt zwangsläufig zu einem frühzeitigen kompletten Ausfall der Motoren durch mangelnde Ölversorgung.

Einflussfaktoren auf die Bildung von Schwarzschlamm

Auf die Bildung von "Schwarzschlamm" nehmen folgende Faktoren Einfluss:
  • Kraftstoffqualität
  • Stickoxidbelastung (NOx)
  • Motoren-Konstruktionen
  • Betriebsbedingungen
  • Ölfüllmenge
  • Ölwechsel-Intervalle
  • Motorenölqualität
Die Kraftstoffqualität und die Stickoxidbelastung aus den Verbrennungssystemen moderner Motoren üben hierbei den größten Einfluss auf die Bildung von "Schwarzschlamm" aus. Wenn wir den Parameter "Motoren-Konstruktionen" separat betrachten, so hat sich speziell im Automobilbau in den vergangenen Jahren eine rasante Entwicklung vollzogen, die entscheidend durch die beiden Forderungen, den Kraftstoffbedarf und die Schadstoff-Emissionen zu reduzieren, beeinflusst wurde.
Die Entwicklungskonzepte heutiger moderner Motoren lassen sich dahingehend wie folgt zusammenfassen:
  • schadstoffarmer Betrieb
  • wirtschaftliche Arbeitsweise
  • leicht/kompakte Bauweise
  • hohe Literleistung
  • Einsatz elektronischer und elektro – hydraulischer Steuerungen
Mit der Bildung von "Schwarzschlamm" stehen einige konstruktive Maßnahmen, die sich aus der Durchführung dieser Entwicklungskonzepte ergeben haben, in Verbindung. Bei den schadstoffarmen Konstruktionen konnte eine Verbesserung der Abgaswerte durch Einsatz von Katalysatoren und Abgasrückführsysteme, verbunden mit elektronisch gesteuerten Zünd- und
Einspritzsystemen, erzielt werden.
Automobile, die mit geregeltem 3-Weg-Katalysator (Lambda-Sonde) ausgerüstet sind, regeln das Luft/Kraftstoffgemisch bei der Verbrennung im stöchiometrischen Verhältnis, d.h. bei Lambda 1,0. In diesem durch die Lambda-Sonde sehr eng geregelten Bereich hat die Stickoxidproduktion (NOx) nahezu ihr Maximum, während Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid in weitaus geringerer Konzentration im Abgas vorliegen.
Durch Abgasrückführsysteme werden die ausgestoßenen Restgase nochmals der Verbrennung zugeführt. Auch dadurch erhöht sich die Belastung des Motorenöles. Die Reduzierung der Kraftstoffverbräuche wurde im wesentlichen durch Verbrennungssysteme, die nach dem "Mager-Konzept" arbeiten, erreicht. Heutige Motoren arbeiten in der Regel in einem Bereich von Lambda 1,0. Hier liegen die NOx-Konzentrationen in einem sehr hohen Bereich.
Als weitere Erschwernis muss noch die leichte und kompakte Bauweise heutiger moderner Konstruktionen angeführt werden, die letztlich eine Reduzierung der Ölfüllungen zur Folge hatte.

Schwarzschlamm - Reaktionsablauf im Motor

Als wichtigste Einflussfaktoren auf die Bildung von "Schwarzschlamm" werden Kraftstoff und Stickstoffoxide angesehen, die in Wechselwirkung treten und folgenden Reaktionsprozess bewirken:
Die im Verbrennungsprozess gebildeten Stickoxide reagieren im Motor mit Sauerstoff und Anteilen aus dem Kraftstoff und führen zur Bildung sog. "organischer Nitrate" bzw. saurer organischer Verbindungen, die das Motorenöl belasten und zu einer frühzeitigen Alterung (Oxidation durch Stickoxide) des Schmierstoffes führen. Wasser oder Wasserdampf können den Reaktionsprozess beeinflussen - welchen Anteil die einzelnen Einflussgrößen am Reaktionsprozess haben, ist bis heute noch nicht vollständig erforscht.
Die Folge des vorab beschriebenen Reaktionsablaufes ist eine hohe Belastung der Motorenöle. Es kommt zur Bildung von "Schlammkeimen", die mit den Additiv-Systemen der Öle reagieren und zu deren frühzeitigem Abbau führen. Es kann bei diesem Prozess zu Ausfällungen kommen. In den Rückständen finden sich Öladditiv und Kraftstoffbestandteile sowie eine Anreicherung von Stickstoffverbindungen.
Einen besonderen Stellenwert unter den heutigen Motorenölen nehmen zweifellos die Leichtlauf-Motorenöle ein. Der gravierende Unterschied zu konventionellem Motoröl ergibt sich aus der Tatsache, dass Leichtlauföle meist auf Synthese aufgebaut sind und in Verbindung mit der entsprechenden Additivierung folgende Vorteile bieten:
  • Reduzierung der inneren Motorreibung
  • Erhöhung der Leistung
  • Betriebsleistungserhöhung von Katalysator und Turbo
  • Optimaler Schutz der Lambdasonde
  • Bessere Kaltstarteigenschaften bis unter -30°C
  • Ausgezeichnetes Viskositäts-Temperaturenverhalten für einen problemlosen Ganzjahreseinsatz
  • Treibstoffeinsparung
Aufgrund der Vorteile von Leichtlauf-Motorenölen ist der Einsatz solcher in modernen Fahrzeugen als das aus heutiger Sicht Bestmögliche anzusehen. Viele namhafte KFZ-Hersteller empfehlen bzw. schreiben den Einsatz von Leichtlauf-Motorenölen vor.