Trends bei Motorölen für Pkw: Die sich entwickelnde Motorentechnologie treibt den Wandel voran

Denken Sie einmal darüber nach, wie sehr sich Fahrzeuge in den letzten Jahren verändert haben. Was einem sofort einfällt, sind all die neuen Elektroniken, intelligenten Sensoren, Fahrhilfen uvm, aber was weniger auffällt, sind die gravierenden Veränderungen unter der Motorhaube.

Die Motorentechnologie entwickelt sich rasant als Reaktion auf drei Faktoren:
 

1. Druck von Seiten des Gesetzgebers und der Gesellschaft, Kohlenstoffemissionen zu reduzieren
2. Forderung der Verbraucher nach niedrigerem Kraftstoffverbrauch, um Kosten zu sparen
3. Wunsch nach mehr Motorleistung, wobei Punkt 1 und 2 immer noch erfüllt werden sollen.

Bis 2025 fordern die US-Bundesbehörden eine durchschnittliche Kraftstoffeffizienz (CAFE) von 54,5 Meilen pro Gallone. Das heißt zwar nicht, dass dieser Verbrauchswert von jedem Fahrzeug einzuhalten ist, aber dass jeder Hersteller diese Vorgabe im Durchschnitt über seine gesamte Flotte erfüllen muss, was durchaus von großen SUVs und Pickups bis hin zu kleinen Hybrid- und Elektrofahrzeugen reichen kann. (Zum Vergleich: Der heutige Durchschnitt liegt bei 35,5 mpg (6,6 l/100 km).)

Die Notwendigkeit, höhere Kraftstoffeinsparungen zu erreichen, war Antriebsfeder für neue Motorentechnologien. Insbesondere treten drei Technologietrends hervor:
 

• Benzindirekteinspritzung (GDI) – beinhaltet die Kraftstoffeinspritzung unter hohem Druck direkt in die Brennkammern der Zylinder, statt durch Einlassventile. GDI wird zunehmend beliebter und wird in einigen Jahre voraussichtlich den Markt dominieren. Man geht davon aus, dass bis zum Jahr 2021 leichte Fahrzeuge mit GDI-Motoren 71 % des Produktionsmarktes in Nordamerika ausmachen werden.
• Turbolader – früher ausschließlich in Rennfahrzeugen und Hochleistungssportwagen, recyceln sie im Wesentlichen heiße Abgase zur Leistungssteigerung. Sie sind mittlerweile nicht mehr unüblich - 2015 waren 21 % der Neuwagen mit Turboladern ausgerüstet - und es wird erwartet, dass dies bis 2025 80 % sein werden.
• Downsizing – einige Motoren wurden schon bis auf einen Hubraum von 1 Liter geschrumpft (der dann quasi in einen Aktenkoffer passen würde), um Masse und Gewicht zu reduzieren und damit die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Wichtig ist jedoch, dass diese Motoren keine Abstriche bei der Leistung machen. Neue 6-Zylinder-Motoren haben heute eine Leistung, die früher bei 8-Zylindern zu finden war, und moderne 4-Zylinder bietet mittlerweile die Leistung älterer 6-Zylinder.

Und wie bei jeder neuen Technologie kommt die Entwicklung hier und da ins Stolpern, bis sie irgendwann ganz ausgereift ist. Das trifft gerade auch auf die Motorenentwicklung zu. Bei dem Versuch, kraftstoffeffizientere Motoren zu entwickeln, die keine Abstriche bei der Leistung machen, sind die Hersteller auf etwas gestoßen, das sich LSPI nennt (low-speed pre-ignition = Frühzündungen bei niedrigen Drehzahlen) – also unerwünschte und unkontrollierte Frühzündungen bei der Verbrennung, die einen Motor im Laufe der Zeit erheblich schädigen können. Das führt zu vielen Gewährleistungsansprüchen und, wie man sich vorstellen kann, zu einem gewaltigen Problem, das die OEMs weltweit zusammen mit dem American Petroleum Institute und den großen Schmierstoffherstellern wie Chevron anerkannt haben und an dem sie arbeiten. LSPI sind größtenteils die Folge davon, dass große Fortschritte bei der Motorentechnik in einem Paket kombiniert wurden. Diese Kombination aus Technologien belastet den Motor in einem höheren Maße und macht verbesserte Motoröle erforderlich, die für einen höheren Schutz sorgen.

Die kleineren, turboaufgeladenen GDI-Motoren werden heißer, sind höheren Belastungen ausgesetzt und haben eine höhere Leistungsdichte, was bedeutet, dass das Öl sehr viel härter arbeiten muss, um die Teile zu schützen. Aus diesem Grund haben wir eine enorme Entwicklung der Öltypen erlebt, die für neuere Motoren benötigt werden. OEMs tendieren zu immer dünneren Viskositäten, da diese weniger Flüssigkeitsreibung bzw. -widerstand erzeugen und daher eine bessere Kraftstoffeinsparung bieten. Obwohl ein Öl der Klasse 5W-30 im Moment noch das beliebteste sein mag, wird sich dies mit Sicherheit und erheblich verändern. Die Branche prognostiziert, dass 0W-Viskositätsklassen (derzeit mehrere Prozent der Gesamtnachfrage nach PKW-Motorölen in Nordamerika) bis 2025 etwa 35 % der Gesamtnachfrage in Nordamerika ausmachen werden.

In einem späteren Beitrag werden wir uns noch intensiver mit synthetischem Motoröl beschäftigen.