VKA: Vier-Kugel-Apparat

Das Verfahren dient zur Ermittlung von Verschleißkenwerten im Gleitreibungsbereich von Ölen und konsistenten Schmierstoffen. Es ist besonders dann von Bedeutung, wenn ein Schmierstoff hohen Belastungen und Drücken standhalten muss und daher EP-Additive (EP = extreme pressure) enthält, welche eine hohe Flächenpressung im Mischreibungsgebiet ermöglichen.

Drei feststehende Kugeln befinden sich in einer Ebene, eine vierte, mit fester Drehzahl rotierende Kugel, wird mit stufenweise verstellbarem Druck jeweils 1 min pro Druckstufe aufgepresst. Die Kugeln sind mit dem zu prüfenden Schmierstoff geschmiert.

Die Schweißkraft ist erreicht, wenn die Belastung so hoch ist, dass die Kugeln miteinander verschweißen. Dieser Wert wird in N angegeben. Alternativ kann die Gutlast angegeben werden, das ist die Kraft, bei der gerade noch keine Verschweißung stattgefunden hat.

Zusätzlich kann der VKA-Verschleiß unter standardisierten Bedingungen bestimmt werden. Hierbei wird bei niedrigeren Kräften und langer Laufzeit das Verschleißschutzverhalten und die Wirksamkeit von AW-Additiven (AW = anit wear) eines Schmierstoffs geprüft. 

Einheit VKA-Verschleiß: [mm] (dabei ist diese Angabe der Mittelwert aus der Länge und Breite der Verschleißkalotte (d1+d2)/2, welche mittels Mikroskop bestimmt wird)

Der VKA gibt ein Maß für die Druckbelastbarkeit von Schmierstoffen, ist aber nicht universell übertragbar, da bei diesem Versuch reine Gleitreibung stattfindet, wohingegen im Wälzlager Rollreibung überwiegt. Dennoch ist der VKA-Test eine wichtige und anerkannte Grundlage zur Bewertung der Schmierwirkung unter hoher Druckbelastung.

Beispiel Vergleich VKA-Schweißkraft-Werte von Getriebeölen gleicher Viskositätsklasse

  • Standard CLP Öl: ca. 2200 N
  • Modernes Hochleistungsgetriebeöl CLP: ca. 3600 N