Ziel dieser Arbeit war es, die Öldegradation in Verbrennungsmotoren besser zu verstehen und gebrauchte Öle durch künstliche Alterung in ausreichender Menge für Prüfstands- und Systemuntersuchungen reproduzierbar herzustellen. Zu diesem Zweck wurde eine umfassende Gebrauchtöldatenbank aufgebaut, die 35 Diesel- und 77 Benzinproben umfasste, mit Laufleistungen von bis zu 30.000 km und insgesamt 15 Frischölen aus 26 Fahrzeugen. Die Proben wurden mit konventionellen Methoden analysiert, darunter Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR) zur Bestimmung des Additivabbaus, der Oxidation, Nitration und Rußakkumulation. Neutralisationszahl (NN) und Basenzahl (TBN) wurden mittels Säure-Base-Titration bestimmt, während Additiv- und Verschleißelemente durch induktiv gekoppelte Plasma-Optische Emissionsspektroskopie (ICP-OES) quantifiziert wurden. Die Ergebnisse zeigten deutliche Unterschiede zwischen Benzin- und Dieselmotoren. In Benzinölen dominierten Oxidation, Nitration und Additivabbau, während Dieselöle vor allem kraftstoffbedingte Kontaminationen, insbesondere Ruß, anreicherten. Der Eisengehalt, verwendet als Indikator für die tribologische Performance, war in den Dieselproben deutlich höher. Dies deutet darauf hin, dass tribokorrosiver Verschleiß infolge von Rußanreicherung in Dieselmotoren den Effekten von Additivabbau in Benzinmotoren überwiegt. Ein Partial-Least-Squares (PLS)-Regressionsmodell konnte erfolgreich entwickelt werden, um den Eisengehalt mit hoher Genauigkeit aus FT-IR-Spektren zu bestimmen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine neuartige Methode zur Großmengenalterung (Large-Scale Ageing, LSA) vorgestellt. Hierbei wurden 200 L Öl künstlich gealtert, um einen ausgewählten gebrauchten Benzinöl (19.800 km) möglichst genau nachzustellen. Das gealterte Öl zeigte einen sehr ähnlichen Abbau von Antioxidantien und Verschleißschutzadditiven, vergleichbare Werte für Oxidation, Nitration, NN, TBN sowie eine ähnliche elementare Zusammensetzung. Eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) der FT-IR-Spektren bestätigte die große Ähnlichkeit zwischen künstlich gealterten und real gebrauchten Ölen und unterstrich gleichzeitig die Unterschiede zwischen Benzin- und Dieselproben. Diese Ergebnisse zeigen, dass mit LSA realistische Ölabbauprozesse reproduziert werden können, wodurch verlässliche Prüföle für die Entwicklung von Motoren und Komponenten bereitgestellt werden.
Adam Agocs (Wed,) studied this question.