Die Belastung bei Getrieben

Bei Getrieben entstehen an den aufeinandertreffenden Zahnradflanken unterschiedliche Belastungen. So findet die Kraftübertragung entlang einer Wälzlinie bei geradverzahnten Stirnrädern statt, während bei schräg verzahnten Rädern mehrere Flanken beteiligt sind. Hinzu kommen noch unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten, unterschiedlich wirkende Kräfte sowie spezifische Temperaturanforderungen.

Motorräder, die sich üblicherweise dadurch auszeichnen das sie ein niedrigeres Leistungsgewicht bei geringem Rollwiderstand und geringer zu beschleunigender Masse darstellen, stellen dementsprechend eine ganz andere Anforderung an die Getriebeöl Viskosität als zum Beispiel ein Getriebe, welches in Industriemaschinen, die den ganzen Tag bei konstanter Temperatur in einer Fertigungshalle laufen im Einsatz ist.

Grundsätzlich ist das Getriebe, ob im Motorrad oder im PKW, für die richtige Drehzahl der Kurbelwelle verantwortlich. Das Getriebeöl bildet einen Schmierfilm und schützt damit einzelne Metallteile, Zahnräder und Lager vor Reibung. Während Autos jedoch in der Regel über Trockenkupplungen verfügen, laufen Motorräder mit Nasskupplungen. Letztere benötigen unbedingt sachgerechtes Getriebeöl, um einwandfrei zu funktionieren.

Während das Getriebeöl bei Autos innerhalb des Getriebeapparats für einen Reibungsschutz sorgt, damit die Teile nicht erhitzen, versorgt das Getriebeöl bei Motorrädern je nach Modell und Marke auch die Kupplung.

Hinzu kommt, dass die Getriebe immer komplexer werden und entsprechend die Anforderungen an den zu verwendenden Schmierstoff auch immer weiter steigen. Demnach braucht es konkrete bzw. genormte Beschreibungen und Bezeichnungen für Getriebeöle, ähnlich den Spezifikationen für Motorenöle. Somit ist gewährleistet das jedem Getriebe auch das geeignete Öl zugeführt werden kann. 

Klassifizierung von Getriebeölen nach API 

Das American Petroleum Institute (API) hat unter der Abkürzung GL (Gear Lubricant) Automotive-Getriebeöle in fünf verschiedene Leistungsklassen eingeordnet, die je nach Einsatzbereich die entsprechenden grundlegenden Anforderungen definiert.

Je nach Belastungsfall der im Getriebe vorherrscht, wird eine andere Zusammensetzung der Additive erforderlich. Während ein GL 1 Getriebeöl für nur leichte Anwendungen und Belastungen geeignet ist, ist ein GL 5 Getriebeöl mit einem hohen Prozentsatz an Additiven versetzt ist und besonders bei hohen Belastungen wie dem Hypoidgetriebe, zum Einsatz kommt.

Beim Hypoidgetriebe handelt es sich um die Abwandlung des Kegelradgetriebes da im Gegensatz zum normalen Kegelradantrieb die Achsen von Antriebs- und Tellerrad versetzt sind und sich demnach nicht schneiden.  

Wir empfehlen Ihnen stets ins Handbuch Ihres Fahrzeugs zu schauen und sich nach den Herstellerangaben zu richten.  

Viskosität von Getriebeölen nach SAE 

Die Viskosität ist eine wichtige Spezifikation, wenn es darum geht zu entscheiden, welches Getriebeöl benutzt werden soll und trägt maßgeblich dazu bei die erforderliche Schmierfilmdicke im Getriebe aufrechtzuerhalten. 

Sie beschreibt vereinfacht gesagt den inneren Widerstand (Reibung) den ein Öl dem Fließen entgegensetzt und definiert damit die Fließeigenschaft und Zähflüssigkeit eines Fluids. Eine hohe Viskosität bedeutet, dass ein Öl aufgrund von stärker miteinander verbundenen Teilchen eine große innere Reibung besitzt und somit dickflüssig und weniger fließfähig ist, während Öle mit einer niedrigen Viskosität eine niedrige innere Reibung besitzen und demnach dünnflüssig sind.  

Für KFZ-Getriebeöle wird die Viskosität weltweit nach dem amerikanischen Standard SAE (Society of Automotive Engineers) in Viskositätsklassen eingestuft.

Es gibt Viskositätsklassen von SAE 65 (sehr dünnflüssig) bis SAE 250 (sehr dickflüssig). Diese Viskosität können Sie bei der Suche nach dem richtigen Öl einbringen, indem Sie einfach nach "Getriebeöl SAE 80", oder "SAE 90 Getriebeöl" eingeben. 

Die Einstufung erfolgt dabei anhand der kinematischen Viskosität gemessen bei 100°C in. Je höher die Zahl, desto dickflüssiger ist das Öl.  Demnach ist eben das SAE 90 Getriebeöl etwas dickflüssiger als das SAE 80 Getriebeöl.

Wird die falsche Viskosität für das Getriebeöl ausgewählt, kann das fatale Folgen haben und bis hin zur Zerstörung des Getriebes führen. Damit Ihnen das nicht passiert, erklären wir Ihnen in diesem Beitrag, worauf Sie bei der Wahl des richtigen Getriebeöls achten müssen.

Die Viskosität des Getriebeöls steht allerdings nicht mit der Qualität des Öles im Zusammenhang, sondern ist wie bereits erläutert nur ein Maß für die Zähflüssigkeit. 

Die Wahl der Viskosität

Die Wahl der Viskosität richtet sich nach den Erfordernissen an eine optimale Schmierfilmdicke für das jeweilige Getriebe.

• Ist die Viskosität zu hoch, muss das Getriebe gegen die Zähflüssigkeit arbeiten. Es entstehen höhere Planschverluste, die den Wirkungsgrad reduzieren, und höhere Temperaturen, die das Öl schneller altern lassen
• Ist die Viskosität jedoch zu niedrig, kann die erforderliche Schmierfilmdicke zur Trennung der Reibpartner nicht erreicht werden. Dann droht eine Schädigung durch schnelleren Verschleiß bei Mischreibung

Welche Viskosität für Ihr Getriebe geeignet ist, wird von jeweiligen Fahrzeughersteller vorgeschrieben. Richten Sie sich nach den Vorgaben in Ihrer Betriebsanleitung oder vertrauen Sie der Beratung durch unsere Experten. 

Getriebeöl Viskosität - Was Sie wissen müssen! 

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Ähnlich den Motorenölen gibt es auch hier Viskositätsklassen für den Tieftemperatureinsatz, gekennzeichnet mit dem Buchstaben „W“. 

Noch immer sehr weit verbreitet sind Getriebeöle mit SAE 80W90 und 85W-90 (auch häufig verkürzt als Getriebeöl 85w90), die hauptsächlich aus mineralischen Grundölen hergestellt werden. Bei diesem Mehrbereichsöl wie z.B. dem Getriebeöl 80W90 beschreibt die „80W“ die Tieftemperatureigenschaften, das „W“ stuft das Öle nach Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen ein.

Die Zahl „90“ beschreibt die Dicke des Öles. Die Grenzwerte beider Klassen müssen eingehalten werden. 

• Dickere Öle wie 80W-140 benötigen zusätzlich einen scherstabilen Viskositätsindexverbesserer um die Kälteanforderungen bis -26°C zu erreichen
• Begibt man sich in niedrigere Temperaturbereiche mit 75W oder 70W bei einer Viskositätslage von SAE 90 (kurz Getriebeöl 75W90) oder höher, dann steigt der Formulierungsaufwand schnell an. Hier werden synthetische Grundöle nach API Gruppe III, IV oder V benötigt um die Fließfähigkeit eines KFZ-Getriebeöles auch noch bei bis zu -55°C gewährleisten zu können

Wichtiger Hinweis zur Vermischung von Getriebeölen

Es ist nicht empfehlenswert, Getriebeöle unterschiedlicher API-Klassen untereinander zu vermischen. Auch sollten Herstellerangaben nicht ignoriert werden. Wenn Ihr KFZ ein Öl der API-Klasse GL-5 benötigt, sollte kein Öl der Klassen GL-3 oder GL-4 eingefüllt werden.

Die Öle GL-3/4 sind mit ihrer Additivierung den hohen Belastungen nicht gewachsen und können beschleunigten Verschleiß nicht verhindern. Füllen Sie wiederum ein Öl mit Klasse GL-5 in ein Schaltgetriebe, welches für GL-3 oder GL-4 ausgelegt ist, kann die meist geringere Reibung zu einem Durchrutschen der Synchronisierung in der Schaltung führen. Damit erliegt im schlimmsten Fall die ganze Schaltung. 

Getriebeöle im Automotiv-Bereich

Im Automotiv Bereich gibt die Zahl vor dem W (Winter) an, wie sich die Getriebeöl Viskosität bei niedrigen Temperaturen verhält, also zum Beispiel bei Fahrtbeginn im Winter. Die Zahl hinter dem W gibt die Viskosität bei hohen Temperaturen an, konkret bezogen auf 100 °C.

Ein Beispiel ist Getriebeöl 75w90, das vor allem für Schaltgetriebe in PKWs genutzt wird. Getriebeöle SAE 80 eignen sich hingegen vor allem für Nutzfahrzeuge. Mehrbereichsöle haben auch einen relativ hohen Viskositätsindex, welcher eine Kennzahl für die Abhängigkeit der Viskosität eines Schmierstoffes von der Temperatur beschreibt – ein hoher Index bedeutet eine geringe Abhängigkeit.

Hinter der Abkürzung SAE verbirgt sich die Society of Automotive Engineers, die 1911 die verschiedenen Viskositätsklassen definiert und ausgeschrieben hat, um für Verbraucher eine einfachere Ölauswahl zu ermöglichen. Diese wurden 2005 an die modernen Anforderungen hochentwickelter Techniken angepasst. 

Die optimale Viskosität des Getriebeöls

Die optimale Getriebeöl Viskosität verhält sich so, dass das Schmieröl bei geringer Temperatur nicht zu zähflüssig ist, denn dann erreicht es nicht schnell genug die zu schmierenden Teile und kann keinen entsprechenden Schmierfilm ausbilden.

Gleichzeitig darf es wiederum bei hohen Temperaturen auch nicht zu flüssig sein, denn auch dann kann das Getriebeöl keinen zusammenhängenden Schmierfilm ausbilden und das Getriebe schützen. Diese Schmieröle sind sogenannte Mehrbereichsöle, welche daran zu erkennen sind, dass sie sowohl vor dem W als auch dahinter eine Zahl stehen haben. 

Es gibt auch Einbereichsöle, die eine wesentlich geringere Temperaturspanne umfassen als die Mehrbereichsöle und entweder nur vor oder nach dem W eine Zahl stehen haben. Aufgrund der geringen Temperaturspanne in Bezug auf die optimale Viskosität, eignen sich diese Öle entweder für den Gebrauch im Winter oder im Sommer bzw. werden dort eingesetzt, wo entsprechende klimatische Bedingungen gegeben sind. 

Mittels Additiven die Getriebeöl Viskosität verbessern 

Um bei Getriebeölen genau die richtige Viskosität entsprechend der Getriebeöl Spezifikationen einzustellen, werden sogenannte Additive zugesetzt werden. Das sind Stoffe, die dem Öl hinzugefügt werden und dann verschiedene Funktionen übernehmen. So kann zum Beispiel ein besserer Korrosionsschutz erreicht werden, aber eben auch eine Verbesserung des Viskositätsindexes.

Für eine optimale Viskosität ist ebenfalls die Verwendung von Getriebeölen mit einem synthetischen Grundöl, die über chemische Prozesse gewonnen werden, zu empfehlen. Denn diese Öle haben ein wesentlich besseres Viskositäts-Temperatur-Verhalten als mineralische Produkte, was sich gerade bei hohen Temperaturen bemerkbar macht. 

Besonders bei Getrieben für Kraftfahrzeuge ist der Additivanteil im Getriebeöl größer, da hier die Belastung, aufgrund der sehr kompakten Bauweise, wesentlich höher ist als zum Beispiel in Industriegetrieben.

Das richtige Öl für die entsprechende Getriebeart

Ein Auswahlfaktor für das Getriebeöl ist die Getriebeart. So wird beispielsweise

• für ein Schaltgetriebe ein Getriebeöl mit der API-Klasse GL-4 benötigt
• für ein Achsgetriebe hingegen benötigen Sie GL-5 Öl
• Automatikgetriebe wiederum benötigen aufgrund ihrer Beschaffenheit besondere Öle, die man unter der Bezeichnung ATF (Automatik Transmission Fluid) findet. Diese Öle sind wiederum in unterschiedliche Viskositätsklassen unterteilt

Herstellerangaben zur Viskosität Getriebeöl unbedingt einhalten 

Welches Getriebeöl genutzt werden soll, wird in der Regel vom Getriebehersteller vorgegeben. Es ist auch zwingend notwendig, sich an diese Vorgaben zu halten. Denn wie bereits eingangs geschildert, kann die Wahl eines Öles mit falscher Viskosität im schlimmsten Fall zu einem Totalschaden des Getriebes führen. 

Sollten Sie die Angaben des Herstellers gerade mal nicht zur Hand haben, dann sollten Sie nicht irgendein Öl nehmen, sondern lieber entweder den Getriebehersteller oder einen kompetenten Anbieter von Schmierstoffen kontaktieren, wie zum Beispiel die Schmierstoff-Zentrale. Dort erhalten Sie die nötigen Informationen dazu, welches Getriebeöl Sie einsetzen können.