Oxidation tritt in Motorölen auf, wenn sich Sauerstoffmoleküle mit Ölmolekühlen verbinden. Dadurch verdickt das Öl, es bilden sich Säuren und lose Frischölmengen. Oxidiertes Öl kann zu Ablagerungen an Kolben und Ventilen führen, sodass die Motorlebensdauer beeinträchtigt wird.

Wie bei den meisten chemischen Reaktionen wird die Öloxidation durch Hitze und Druck beschleunigt. Deshalb ist Oxidation für Gasmotoren im stationären Einsatz ein Problem – sowohl für alte Motoren als auch neue mit magerer Verbrennung bei hoher Temperatur und hohem Druck.

Hitze beschleunigt den Oxidationsvorgang besonders. Darüber hinaus haben Motorlasten Auswirkungen auf den Sauerstoffgehalt und den Druck im Motor, der zur Beschleunigung von Folgendem führen kann:

• Säurebildung
• Korrosion
• Viskosität (Ölverdickung)
• Bildung von Ablagerungen und letztendlich zu
• Verschleiß

Ein hoher Sauerstoffgehalt kann eine optimale Motorleistung aufgrund folgender Ursachen beeinträchtigen:

• vermehrte Ablagerungen und Verlackungen, die Auswirkungen auf das Verschleißverhalten von Kontaktoberflächen haben
• erhöhte Viskosität und Schlammbildung
• Korrosionsangriff
• verringerte Wechselintervalle

Deshalb benötigt der Großteil der heutigen Motoren ein Öl mit einer höheren Oxidationsbeständigkeit (die Beständigkeitsfähigkeit des Öls gegen Zersetzung). Wie in Abbildung 1 dargestellt, zeigte SENTRON LD 8000 bei den Labortests eine hohe Oxidationsbeständigkeit (aufgrund der Anti-Oxidant-Perlen und der hochwertigen Grundöle), woraus sich potenziell eine außergewöhnliche Öllebensdauer ergibt.

Figure 1. Oxidation – Ölalterbestimmung

Bei dieser Ölalterbestimmung wird die Probe ähnlich wie bei einem IP48-Test einer Wärmequelle ausgesetzt; jedoch wird hier nicht reiner Sauerstoff, sondern eine Mischung aus Stickoxiden, Sauerstoff und Luft durchgeleitet, wodurch typische natürliche Abgasinhaltsstoffe simuliert werden sollen.

Der Begriff der Oxidation steht in engem Zusammenhang mit Säure, die sich aus dem Verbrennungsprozess bildet. Oxidation verkürzt die Öllebensdauer und vermindert die Fähigkeit des Öls, Säure zu neutralisieren. Wird sie nicht neutralisiert, dann greift die Säure die Metallteile des Motors an, wodurch Nutzungsdauer und Haltbarkeit beeinträchtigt werden.

Deshalb gelten für Gasmotoröle für den stationären Einsatz folgende Anforderungen:

• starke Säureneutralisierungsfähigkeit (Gesamtsäurezahl (Total Acid Number) – TAN) und
• gute Basenaufrechterhaltung (Gesamtbasenzahl (Total Base Number) – TBN)

Da dies Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit des Motors hat, trägt eine verbesserte Säurekontrolle zu längeren Ölwechselintervallen und verringertem Verschleiß bei.

SENTRON LD 8000 geht hinsichtlich der Oxidationsbeständigkeit und Säureneutralisierung einen Schritt weiter als SENTRON LD 5000, sodass den Auswirkungen von Säurebildungen besser vorgebeugt wird.

Bei Feldversuchen unter realen Betriebsbedingungen bietet SENTRON LD 8000 eine bessere Kontrolle der Gesamtsäurezahl in einem CAT G3500TALE-Motor (siehe Abbildung 2) im Vergleich zu weltweit führenden Wettbewerbern mit Gas in Pipeline-Qualität unter hohen Lasten (> 90 %) bei der Gasverdichtung. Durch eine bessere Gesamtsäurezahl wird die Verhinderung von Korrosion verbessert.

Die Aufrechterhaltung der Gesamtbasenzahl (TBN) ist ein weiteres Maß zur Bestimmung der Neutralisierungseigenschaften eines Öls. Einfach ausgedrückt, je höher die Gesamtbasenzahl, desto besser die Fähigkeit des Öls zur Neutralisierung der Säure. Durch die Neutralisierung der das Metall des Motors angreifenden Säuremenge kann die Bildung von Ablagerungen verringert werden, genau wie die von Lochfraß und Korrosion.

SENTRON LD 8000 bietet dank Kraftstoff in Gas-Pipeline-Qualität außerdem eine bessere Aufrechterhaltung der Gesamtbasenzahl unter hohen Lasten (> 90%) bei der Gasverdichtung in einem Caterpillar G3500TALE-Motor im Vergleich zu führenden Wettbewerbern (siehe Abbildung 3).

Abbildung 2. Caterpillar G3500TALE-Feldversuch

Abbildung 3. Caterpillar G3500TALE-Feldversuch

Nitrierung ist ein weiterer Faktor, der zur Öllebensdauer und zum Ölwechselintervall beiträgt. Dieser natürliche Prozess tritt auf, wenn Öl Hitze, Sauerstoff und Stickoxiden (NOx) ausgesetzt wird. Bei Gasmotoren tritt eine Nitrierung auf, wenn Öl mit Stickoxidverbindungen in Kontakt kommen. Dadurch kommt es zur Bildung von Schlamm, Verlackung und Ablagerungen, die zu Verschleiß und einer Verringerung der Motoreffizienz führen können. Durch diese Ablagerungen können die Simmerringe anhaften, sodass sich der Ölverbrauch erhöht und sich die Lebensdauer der Motorkomponenten verringert.

Ähnlich wie bei den Auswirkungen der Oxidation sorgt ein hoher Grad an Nitrierung für eine Beeinträchtigung einer optimalen Motorleistung aufgrund folgender Ursachen:

• erhöhte Viskosität
• Veränderung in der Gesamtsäurezahl, die zu Verschleiß durch Korrosion führt
• Bildung schädlicher Verlackung und Ablagerungen an Motorteilen
• verringerte Wechselintervalle

Da die Ölsorte die Nitrierungsbeständigkeit definieren kann, muss ein hochwertiges Öl gewählt werden, das der durch Temperatur, Stickoxide und andere Verunreinigungen verursachten Zersetzung standhält.

Bei einigen Motorkonstruktionen ist die Menge an bei der Verbrennung gebildetem NOx viel höher, da es eine strengere Luft-/Kraftstoff-Verhältnis-Kontrolle gibt (stöchiometrische Bedingungen). Das führt zu einer vermehrten Bildung von NOx und dadurch zu Nitraten (weniger freier Sauerstoff). Dadurch besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit von Zersetzung durch Nitrierung oder Salpetersäurebildung. SENTRON LD 8000 ist so formuliert, dass es die Nitrierung in diesen speziellen Umgebungen effektiv reguliert und somit die Auswirkungen auf das Öl minimiert (siehe Abbildung 4).

Abbildung 4. Nitrierung – Ölalterbestimmung

Bei dieser Ölalterbestimmung wird die Probe ähnlich wie bei einem IP48-Test einer Wärmequelle ausgesetzt; jedoch wird hier nicht reiner Sauerstoff, sondern eine Mischung aus Stickoxiden, Sauerstoff und Luft durchgeleitet, wodurch typische Abgasinhaltsstoffe simuliert werden sollen.

Metalle und andere Verunreinigungen in gebrauchtem Öl aufspüren

Spurenmetalle, Kühlmittelundichtigkeiten, Staub, Schmutz und Verunreinigungen im Kraftstoff, die in gebrauchtem Öl gefunden werden, wirken sich auch auf das Ölwechselintervall aus. Metalle wie Eisen, Blei oder Kupfer gelangen durch Motorverschleiß mittels Metall-Metall-Kontakt oder Metallkorrosion/-erosion ins Öl.

Ein hochleistungsfähiges Schmiermittel wie SENTRON LD 8000 schützt den Motor vor diesen schädlichen Verunreinigungen, wodurch die Ölwechselintervalle verkürzt und Aufallzeiten minimiert werden können. Übermäßige Verunreinigungen müssen so bald wie möglich bekämpft werden.Maßnahmen zur Kontrolle, Reduzierung oder potenziellen Eliminierung dieser Verschmutzungen verlängern die Lebensdauer des Motors.

Kurze Ölwechselintervalle für eine zuverlässige Motorleistung erzielen

Zusammenfassend gesagt: Verlängerte Ölwechselintervalle erhöhen die Zuverlässigkeit des Motors. Ein Produkt wie SENTRON LD 8000, das über ausgezeichnete Säurekontrolle mit Oxidations- und Nitrierungswiderstand verfügt, kann für eine Anlage minimale Ausfallzeiten und geringere Wartungskosten bewirken, was zu einem effizienteren und rentableren Betrieb führt.

Welche Auswirkungen haben Ablagerungskontrolle und Sauberkeit des Motors auf die Zuverlässigkeit des Motors?

Wie zuvor besprochen, verringert die Bildung von Ablagerungen (einschließlich Schlamm und Verlackung) den Wirkungsgrad des Motors und erhöht den Verschleiß. Diese Ablagerungen können außerdem den Ölverbrauch erhöhen und die Lebensdauer der Motorkomponenten verringern.

Leistungsstarke Gasmotoröle für den stationären Einsatz (SGEO) können eine wichtige Rolle beim Minimieren von Ablagerungen und Verschleiß an Ventilen, Anschlüssen, Kolben, Laufbuchsen und Ringen spielen. Sie können auch zur Kontrolle von Ventilerosion beitragen, was die nachstehenden Folgen haben kann:

• Verlängerte Motorlebensdauer mit reduzierten Wartungszyklen und Kosteneinsparungen
• Sauberkeit des Motors für einen optimalen Motorwirkungsgrad und verringerten Ölverbrauch
• Minimierte Motorverlustleistung für Topleistungen und maximales Gewinnpotenzial

Wie kommt es zu Ablagerungen?

Betriebene Motoren sind darauf ausgelegt, bei optimalen Druck- und Temperaturverhältnissen mit 100 % zu laufen. Dies hat zahlreiche Ursachen, wie z.B. die zuvor erwähnten Oxidations- und Nitrierungsprozesse. Weil stationäre Gasmotoren mit konstanter Drehzahl und Temperatur betrieben werden, neigen Sie auch zur Bildung von Ablagerungen. Die Art des Motorarbeitstakts und die Betriebsumgebung spielen ebenfalls eine Rolle bei der Bildung von Ablagerungen.

Warum ist es wichtig, die Ablagerungen zu minimieren und die Motoren sauber zu halten?

Es ist sehr wichtig, eine übermäßige Bildung von Ablagerungen zu reduzieren, um einen möglichst effizienten Betrieb zu gewährleisten, Ausfallzeiten zu minimieren und Gewinne zu maximieren. Wenn Motoren mit Ablagerungen belastet werden, wirkt sich das negativ auf ihren Wirkungsgrad aus, was nachstehende Folgen haben könnte:

• noch höhere Motortemperaturen
• Energieverlust, um Energie zu erzeugen oder Gas zu komprimieren
• vorzeitige Zündung und
• Motorschäden

Aufgrund dieser potenziellen Motorschäden kommt es zu Leistungsverlusten des Motors und zu Lastreduzierungen. Durch diese Lastreduzierung werden Motorleistung und Nettoergebnis verringert.

Ablagerungen können auch zu einem höheren Verschleiß führen, wenn sie sich in den Nutringen bilden, sodass sich diese nicht mehr bewegen können.

Energieverbrauch

Ablagerungen können zu vorzeitiger Verbrennung führen, wodurch der Motor destabilisiert wird. Dadurch sinkt der Wirkungsgrad.

Wenn sich die Kolben zum Beispiel nicht frei auf- und abbewegen können, wird mehr Energie verbraucht. Dies führt dazu, dass der Motor für dasselbe Ergebnis mehr leisten muss, wodurch der Energieverbrauch und damit die Betriebskosten steigen.

Leistungsverlust des Motors

Bei einem Leistungsverlust des Motors bringt er nicht seine optimale Leistung. Dies ist häufig auf Ablagerungen zurückzuführen. Dies führt zu einer zusätzlichen Belastung des Motors und zu einer Reduzierung der Leistung. Bei einem Leistungsverlust des Motors sind die Temperaturen geringer, was zu unvollständiger Verbrennung und verstärkten Ablagerungen auf der Metalloberfläche führt, die am Motor zurückbleiben.

Ein Gasmotoröl für den stationären Einsatz, das zur Sauberkeit des Motors beiträgt, kann dazu beitragen, die Motordrosselung zu minimieren und die Leistung des Motors zu maximieren.

Sind manche Ablagerungen (Asche) erforderlich?

Nicht alle Ablagerungen (Asche) sind unerwünscht und schädlich.

Einige Ablagerungen in Form von Asche werden zum Schutz der Ventile und zur Verhinderung von Ventilerosion benötigt (vorzeitige Kompression und Verschleiß des Ventilsitzes in Zylinderkopf und Ventiltulpe).

Ascherückstände, die nach der Verbrennung des Öls während des Betriebs zurückbleiben, tragen zur Verhinderung einer vorzeitigen Ventilerosion durch Bildung einer Schutzschicht an Ventilsitz und Ventiltulpe bei, die Kontakte zwischen beiden abdämpft.

Was zeigen die Feldtests?

SENTRON LD 8000 trägt zur Verhinderung übermäßiger Ablagerungen und zur Reduzierung von Verschleiß und Kontakt bei Metallteilen bei – Ablagerungen, die andernfalls zur einem hohen Ölverbrauch führen würden.

Bei den Feldtests zeichnete sich SENTRON LD 8000 durch eine herausragende Ablagerungskontrolle mit Antiverschleißschutz aus, der die Zuverlässigkeit und die Ausfallzeiten wegen Wartungsarbeiten reduziert. Die Sauberkeit der Kolben war ausgezeichnet. Dies kann zu einem kontrollierten Ölverbrauch und einer längeren Anlagenlebensdauer bei verlängerten Ölwechselintervallen beitragen (siehe Tabelle 3 und 4).

Tabelle 3. SENTRON LD 8000 Feldtest – Waukesha F3521 GSI Zusammenfassung der Motorbetriebsbedingungen

SENTRON LD 8000 zeichnet sich bei Kraft-Wärme-Kopplung mit großer Hitzeentwicklung durch geringe Gesamtkolben-Demerits im Motor Waukesha F3521 GSI aus.

Im Feldtest zeichnete sich SENTRON LD 8000 auch durch herausragende Sauberkeit und Ablagerungskontrolle bei Betrieb mit Gasverdichtung in einem stationären Gasmotor Caterpillar G3500TALE und in einem Gasverdichter mit Gas von Pipeline-Qualität und unter hoher Last (> 90 %) aus (siehe Tabelle 4).

Tabelle 4. SENTRON LD 8000 Feldtest – Caterpillar G3500TALE-Serie – Zusammenfassung der Motorbetriebsbedingungen

In diesem Feldtest schlägt SENTRON LD 8000 den führenden globalen mittelständischen Wettbewerber in den Bereichen Kolben-Demerits und Schlammbildung.

SENTRON LD 8000 wurde auch in einem neuen stationären Gasmotor vom Typ Caterpillar G3516TALE in einer Gasverdichteranwendung getestet. Der Motor wurde nach 8.645 Betriebsstunden inspiziert, sodass das Ölwechselintervall so lange wie die Haltbarkeitslänge des Motortests (siehe Abbildungen 5 bis 11) dauerte.

Abbildung 5. Kolben

Sehr sauber, ohne Schlamm oder Ablagerungen. An Lötaugen und Ringnuten sind minimale Ablagerungen und Verlackungen zu erkennen.

Abbildung 6. Kolbenoberseite/Zylinderkopf-Fireface

Minimale Ablagerungen von überschüssiger Asche.

Abbildung 7. Brennkammer (keine Ventile)

Sehr geringe Rückstände, voller Sitz und minimale Ablagerungen an den Ventilsitzen.

Abbildung 8. Ventile

Minimale Verlackung an den Ventilschaften, frei von übermäßigen Ascherückständen und symmetrischen Mustern am Ventilschaft, was auf freie Beweglichkeit hindeutet.

Abbildung 9. Zündkerzen

Frei von übermäßigen Ablagerungen.

Abbildung 10. Kolbenboden

Makellos.

Abbildung 11. Zylinderlaufbuchse

Vernachlässigbare Bohrungspolitur mit intakter Schraffierung.

Bei einem Feldtest von 6.500 Betriebsstunden an einem stationären Gasmotor des Typs MAN E2842 LD322 mit 420-kW-Ausgangsleistung bei 1.500 U/min mit Pipeline-Gas hinterließ SENTRON LD 8000 eine sehr dünne, nützliche Ascheablagerung an Zylinderköpfen, Ventilen und Kolben. Die Zylinderlaufbuchsen waren in gutem Zustand mit gut sichtbarer Querschraffierung.

Übermäßige Ablagerungen können zu höheren Material- und Wartungskosten führen und beeinflussen Motorzuverlässigkeit und Betriebsergebnis.

Hervorragende Sauberkeit des Motors und Haltbarkeit

Zusammengefasst gesagt: Die strengen Betriebsbedingungen, wie sie bei mit Erdgas betriebenen Motoren üblich sind, erfordern ein Gasmotoröl für den stationären Einsatz, das Leistung und verlängerte Öllebensdauer bietet und für eine ausgezeichnete Kontrolle der Motorablagerungen sorgt.

Gemäß den Feldtests kann SENTRON LD 8000 zu einigen der saubersten Motoren führen, was die Ablagerungen angeht. Seine fortschrittliche Additivtechnologie und seine Formel aus reinen Grundölen tragen durch verbesserte Haltbarkeit und Sauberkeit zur Langlebigkeit des Motors bei.

Verbesserung der Motorzuverlässigkeit

Im Zuge der Entwicklung neuer Motoren werden zu ihrem Schutz ebenfalls innovative Schmiermittel entwickelt. SENTRON-Gasmotoröle für den stationären Einsatz von Petro-Canada Lubricants sind hochleistungsfähige Produkte, die sich unter verschiedensten Betriebsbedingungen bewährt haben.

SENTRON LD 8000 wurde entwickelt, um wieder einmal neue Leistungsmaßstäbe zu setzen, sodass Petro-Canada Lubricants seine führende Position auf dem Markt für Gasmotoröle für den stationären Einsatz sichern kann, indem man für bessere Oxidations- und Säurekontrolle, niedrigere Vorbeugungskosten und eine verbesserte Ablagerungskontrolle sorgt.

Wichtige Vorteile

Die bahnbrechende Technologie von SENTRON LD 8000 stellt Betriebs- und Servicemanagern ein revolutionäres SAE 40 Schmiermittel mit geringer Ascheablagerung aus 99,9 % reinen Grundölen zur Verfügung, das zu den reinsten der Welt zählt und folgende Hauptvorteile aufweist:

• Um bis zu 300 % längere Wechselintervalle im Vergleich zum führenden Gasmotoröl für den stationären Einsatz in  mit Pipeline-Gas-Qualität unter Maximallastbedingungen (> 90%)^[1]
• Spezieller Additivmix, der die Gesamtbasenzahl besser aufrechterhält, um die Neutralisierung von Säuren zu unterstützen, die Metalloberflächen angreifen können. Je besser die Gesamtbasenzahl aufrechterhalten wird, desto besser kann das Öl Säure neutralisieren, das Wechselintervall verlängern sowie Verschleiß, Korrosion und Ablagerungen minimieren
• Vermeidung von Ablagerungen bei einem optimierten Ascheniveau zur Reduzierung von Verschleiß an metallischen Motorteilen, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert und Ausfallzeiten wegen Wartungsarbeiten minimiert werden

Anwendungsbereich

SENTRON LD 8000 wird in denselben Anwendungen angeboten wie SENTRON LD 5000 und noch mehr. Es ist ideal für folgende Zwecke geeignet:

• Viertakt-Motoren, die mit  aus Pipelines, vorbehandeltem Faulgas/Biogas und bestimmten vorbehandelten Prozessgasen betrieben werden
• Umgebungen mit hohem und niedrigem Nitratgehalt. Auf diese Weise können die Bestände an Gasmotorölen für den stationären Einsatz konsolidiert werden, da für Motortypen mit hohem Nitratgehalt kein separates Produkt mehr erforderlich ist
• Höhere Temperaturen und höhrerer Druck in moderneren Motordesigns
• Motoren mit kleineren Ölwannen oder Motoren, die sehr wenig Öl verbrauchen (< 0,2 g/kWh)

Genehmigungen/Überprüfungen

SENTRON LD 8000 erfüllt und übertrifft den Standard für viele verschiedene Maschinenhersteller (OEMs) mit hinzugefügten selektiven OEM-Genehmigungen oder -Überprüfungen wie z. B.:

• Überprüfung von Motoren vom Typ Caterpillar G3300-G3600 TALE
• Genehmigung für MAN Nutzfahrzeuge M 3271-2 in
• Nach BR MTU-4000 (vorab) genehmigt in Pipeline-Gas-Anwendungen

Zusammengefasst gesagt: Die Wechselintervalle von Gasmotorölen für den stationären Einsatz, die Oxidations- und Nitrierungswiderstand, Ablagerungskontrolle und Sauberkeit des Motors beinhalten, spielen alle eine wichtige Rolle für die Motorstabilität und das Betriebsergebnis einer Anlage. Insbesondere:

1. Verlängerte Wechselintervalle reduzieren Ausfallzeiten und maximieren Effizienz und Profitabilität
2. Hervorragende Ablagerungskontrolle und Sauberkeit des Motors bieten eine ausgezeichnete Motoroptimierung

Wählen Sie das beste Gasmotoröl für den stationären Einsatz, um Zuverlässigkeit des Motors und Betriebsergebnis zu maximieren

Für maximale Motorzuverlässigkeit und ein maximales Betriebsergebnis müssen Verantwortliche für Betrieb und Wartung ein Gasmotoröl für den stationären Einsatz wählen, das über ein verlängertes Wechselintervall und eine außergewöhnliche Ablagerungskontrolle verfügt.

Feldtests zeigen, dass SENTRON LD 8000 das akzeptierte Wechselintervall sprengt. Was einst als unerreichbar galt – bis zu 8.000 Betriebsstunden zwischen zwei Ölwechseln^[2] – wird bald der neue Standard sein. SENTRON LD 8000 zeichnet sich außerdem durch herausragende Ablagerungskontrolle und herausragenden Verschleißschutz aus. Insgesamt werden Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Sauberkeit verbessert. Durch den Einsatz des SENTRON LD 8000 kann der Verschleiß minimiert werden, was zu reduzierten Ausfallzeiten und Wartungskosten führt und zur Verlängerung der Lebensdauer eines Motors beiträgt.

ComGen Power Solutions Blog. 2 Engine Oil Killers, Revolutions Per Minute. February 25, 2010.

Extending Oil Drain Intervals – Addressing the Root Cause. Lubetrak Newsletter. 2004

Leugner, Lloyd. Natural Gas Engine Lubrication and Oil Analysis – A Primer in Predictive Maintenance and Condition Monitoring. Machinery Lubrication. 2004.

Scott, Robert. Stationary Natural Gas Engine Lubrication. Machinery Lubrication, 2004.

SENTRON LD 8000 Field Trial Documentation (LUB3091)

• Trial 1: CAT G3516TALE
• Trial 2: CAT G3606TALE
• Trial 3: MAN E2842LE322
• Trial 4: Waukesha F3521 GSI