DIE FILTERANALYTIK
MAßSTAB DER ZUKUNFT
Datenträger Filter
In Tribologischen Systemen ist es häufig zielführend, den Verschleißzustand des Systems zu kennen. Verschleiß geht häufig mit Bildung von Verschleißprodukten, wie etwa Spänen oder Kontaminationen einher. Durch Auslesen der im Filter befindlichen Partikel (Ölfilter, Kraftstofffilter, Luftfilter, Hydraulikfilter, Getriebeölfilter, etc.) können sehr dezidiert Rückschlüsse auf den vorliegenden Verschleißumfang und insbesondere auf die Wirkmechanismen gezogen werden. Die Erkenntnisse können präventiv genutzt werden, um beispielsweise Ausfälle von Technischen Erzeugnissen vorzubeugen, respektive voreilend hierauf zu reagieren.
Grundlegend gilt, dass Verschleißreduzierung immer mit Ressourcen-Einsparungen einhergeht, da überhöhter Verschleiß, beispielsweise bei einer Verbrennungskraftmaschine höheren Kraftstoff- oder häufig höheren Ölverbrauch bedeutet.
Filteranalytik
& Feststoffpartikel
Bei der Filteranalytik werden Feststoffpartikel aus der Filtercellulose oder den Filtersieben extrahiert, um diese durch Einsatz der instrumentellen Analytik zu bewerten.
Die Filteranalyse dient der Beurteilung eines tribologischen System, etwa durch Auswertung der im Filter vorhandenen Verschleißprodukte oder Kontaminationen.
Neben den Elementenbestimmungen zeigen die geometrischen Gestalten der Partikel häufig auf, durch welchen Mechanismus diese entstanden sind.
Als exemplarisches Beispiel sei genannt, dass adhäsiv generierte Späne mit der Elementenzusammensetzung Aluminium-Zinn Gleitlagerwerkstoffen zugeordnet werden können.
Exemplarische Darstellung
der gewonnenen Erkenntnisse aus der Filteranalytik
Silizium bzw. Schleifmittel
und deren abrasive Wirkung
Unter Verwendung der instrumentellen Analytik wurden Rückstände auf dem Filtervlies des Ölfilters extrahiert und hinsichtlich ihrer geometrischen Erscheinungsform sowie der elementaren Zusammensetzung analysiert.
Die abrasiv wirkenden Partikel in dem Ölfilter waren führend Silizium-Sauerstoff- und Aluminium-Sauerstoff-basiert vorliegend. Demnach handelt es sich um Strahlgut respektive Schleifrückstände, welche im innermotorischen Betrieb abrasiv wirkten. Die metallisch basierten Späne zeigten sich umfänglich abrasiv generiert.
Seitens des Labors sei empfohlen, das komplette ölführende System vollumfänglich zu reinigen, um Sekundärschäden zu vermeiden.
Adhäsion
Unter Verwendung der instrumentellen Analytik wurden Rückstände auf dem Filtervlies des Ölfilters extrahiert und hinsichtlich ihrer geometrischen Erscheinungsform sowie der elementaren Zusammensetzung analysiert. Ergänzend wurde eine chemisch – physikalische Ölanalyse der beigefügten Motorölprobe durchgeführt. Die Ergebnisse der Ölfilterrückstandsanalyse weisen führend metallisch basierte Partikel adhäsiv generierter Erscheinungsform aus. Partiell liegen diese auch abrasiv generiert vor. In den Rückständen detektierte, scharfkantige Partikel konnten führend siliziumbasiert nachgewiesen werden (Keramik). Scharfkantige, keramische Partikel wirken in Tribosystemen hochgradig abrasiv.
Der mittels FTIR erstellte Graph der Gebrauchtölprobe zeigt eine Absenkung, welche Hinweis auf hohen Rußgehalt gibt. In referenzanalytischer Betrachtung zu einer laboreigenen Frischölprobe mit vergleichbarem Spektrum ist ein Additivabbau abzuleiten. Signifikante Alterung sowie Kontaminationen mit fremden Fluiden konnten nicht nachgewiesen werden.
Ölkohlerückstände / Verbrennungsstörungen / überfahrenes Öl
Hinsichtlich der gesamten Beladung des Filters liegen Schäden insbesondere im Bereich von Gleitlagerungen sowie der Paarung Kolben / Zylinder vor. Unter Zugrundelegung eines zuletzt im Juni 2019 durchgeführten Öl- und Filterwechsels bei einer Laufleistung von 177.240 km und seitdem erfolgter (normaler) Fahrleistung, gibt der mittels FTIR detektierte, hohe Verschmutzungsgrad (Ruß) Hinweis auf vorliegende Verbrennungsstörungen.
Ob die nachgewiesene Kontamination mit keramischen Partikeln schadensauslösend oder schadensbegünstigend war, kann durch die vorstehende Analyse nicht ausgesagt werden.
Zur Ermittlung der primären Schadensursache ist das Gesamtsystem zu betrachten.
