Die Schmierung |
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Motoren drehen mit Drehzahlen von bis zu mehreren tausend Umdrehungen in
der Minute. Da heisst, dass die
Ventile genau so
oft geöffnet und geschlossen werden. Selbst der
Kolben bewegt sich sehr
schnell. Durch diese Geschwindigkeiten entsteht sehr viel Reibung. Schon
bei den Dampflokomotiven wusste man, dass schnell drehende Teil gut
geschmiert werden mussten. An dieser Tatsache änderte sich nun nichts
mehr, denn es ist schlimmer als bei der
Dampfmaschine. Ein Verbrennungsmotor muss daher unbedingt ge-schmiert werden, denn die Hilfe von weichen Me-tallen, wie dem Weissmetall, konnte man nicht nutzen, denn das wäre geschmolzen. Daher musst die Reibung massiv reduziert werden und das ging auch bei diesen Motoren nur mit einer gut aufgebauten Schmierung.
Mit
gut aufgebaut meine ich eine schon fast per-fekte Lösung in diesem
Bereich. Wobei das kaum möglich ist. Verwendet werden bei Motoren spezielle Schmier-öle. Dabei wird sogar wichtig, welche Viskosität diese haben müssen. Mit dem Begriff Viskosität wird beschrieben wie flüssig diese Schmiermittel sind.
Je
flüssiger, desto besser kann es durch die Lei-tungen gedrückt werden. Zähe
Öle
kleben fast und können kaum durch eine Leitung gedrückt werden. Nur ein
Schritt zähflüssiger und diese müsste man als
Fette bezeichnen. Gehen wir das Thema Schmierung einmal genauer an. Die Punkte, die wir hier behandeln, können auch an anderen Orten Anwendung finden. Eine Schmierung hat immer die Aufgabe bei sich bewegenden Bauteilen die Reibung zu verringern. Dazu wird entweder eine Flüssigkeit, oder eine Paste zwischen die Bauteile verbracht. So stehen diese nicht mehr direkt im Kontakt, denn ein Film Schmiermittel verhindert das.
Je
besser diese beweglichen Teile geschmiert werden, desto besser ist das
Teil vor Schäden geschützt. Daher ist nie verkehrt, sich mit der
Schmierung zu befassen und in dem Fall kommen oft spezielle Mittel zur
Anwendung und diese werden bei ihrer Aufgabe oft so stark belastet, dass
sie verbrannt werden können. Das bedeutet, dass die Schmiermittel nach
einer gewissen Zeit ersetzt werden müssen, denn sie halten nicht ewig. Sollten Sie sich schon mit dem Thema Gleitlager vertraut gemacht haben, dann wissen sie, dass immer wieder kontrolliert werden musste, ob die Schmierung noch ausreicht. Allenfalls wurde Schmiermittel nachgereicht.
Bei
einem Motor wird jedoch mehr davon benötigt und daher werden für die
Schmierung aufwendige Anlagen erstellt. Bei allen wird mit einem
geschlossenen Kreislauf gearbeitet, denn er ist wichtig. Bei der Schmierung eines Motor werden durch die Mittel auch allfällige Rückstände der Verbrennung abgetragen. Bei der Explosion können nicht verbrannte Teile entstehen, die sich an den Wänden ablagern.
Die
Kolbenringe sorgen dafür, dass diese gelöst werden. Damit folgen die Teile
entweder den
Abgasen, oder
aber sie fallen ins Schmiermittel. Somit wird dieses verschmutzt und das
muss es bewältigen können.
Die Schmiermittel:
An die Schmiermittel von Verbren-nungsmotoren werden hohe Anforderungen
gestellt. Diese müssen leicht durch Leitungen gepresst werden können und
sie sollten bei der Hitze nicht zu schnell verbrennen. Gerade die Wärme
ist ein Problem, denn die Schmiermittel werden dann sehr oft sehr
dünnflüssig und dann kann die Schmierung schlicht ausfallen und das darf
ja nicht passieren.
Es gibt bei
Motoren durchaus auch Stellen, die auf die gleiche Weise geschmiert
werden, wie das bei den Dampflokomotiven der Fall war. Dazu gehören die
Wellen und deren
Lager. Jedoch können diese durchaus auch an der
Schmierung für den Motor angeschlossen werden. Zumal Wellen auch bei
Motoren in wartungsarmen
Kugellagern laufen. Doch nun wir es Zeit, wenn
wir uns diese Schmiermittel etwas genauer ansehen. Willkommen in der Welt der Schmieröle. An diese werden sehr hohe Anforderungen ge-stellt. So müssen Sie mit der Wärme klar kommen, die Reibung vermindern, sich mit Dichtungen vertragen und viel mehr.
Natürlich
darf auch in diesem Bereich bei heutigen Motoren der Umweltschutz nicht
fehlen. Bei diesem schneiden jedoch die meisten Schmieröle schlecht ab,
weil sie auf Basis von
Erdöl aufbauen.
Die bei Motoren verwendeten Schmiermittel sind auf der Basis von Mineralölen aufgebaut worden. Mineralöle werden durch destillieren von Erdöl gewonnen. Dabei muss wegen der hohen Beständigkeit bei Hitze ein spezielles Verfahren angewendet werden. Diese raffinierten Schmieröle werden jedoch nicht mehr in reiner Form verwendet, denn so reichen sie für die modernen Motoren nicht mehr aus. Um die Mineralöle besser an die Motoren anzupassen, werden heute eher Schmieröle verwendet, die auf synthetischer Basis erstellt wurden.
Damit werden dem
Öl noch zusätzliche Mittel beigemengt und dieses so optimal auf den Motor
vorbereitet und genau diese optimal an den Motor angepasste Schmiermittel
sind das Problem, denn nicht in jedem Motor kann das gleiche Schmieröl
verwendet werden.
Bei Schmierölen ist die Viskosität wichtig. Mit diesem Wert, der auf den
Verpackungen der Schmiermittel
aufgeführt ist, wird angegeben, wie flüssig ein Mittel ist. Je höher die
auf-geführte Zahl ist, desto zähflüssiger ist das Mittel. Bei Motoren
werden an die Schmier-mittel so hohe Anforderungen gestellt, dass sogar
diese Viskosität stimmen muss. Sie sollten daher beim Kauf darauf achten
und das richtige
Öl
kaufen. Sie sehen, das Thema mit den Schmierölen ist wirklich ein Punkt, den man den Profis überlassen sollte, denn bei einem Motor müssen diese Schmier-mittel in regelmässigen Abständen ersetzt werden.
Das ist nötig, weil der Schmutz
und die Zersetzung des Schmiermittels dazu führen kann, dass die
Schmierung ausfällt. Aus diesem Grund ist ein regel-mässiger Ersatz der
Schmieröle sehr wichtig und daher ist ein Besuch der Werkstatt ratsam. Verbrauchte Mineralöle aus einem Motor werden als Altöl bezeichnet. Der Begriff umfasst grundsätzlich alle verbrauchten Öle. Diese können nicht einfach der Umwelt überlassen werden, da sie giftig sind und die Umwelt belasten.
Daher werden sie korrekt entsorgt und sie können in einem
speziellen Ver-fahren gereinigt und erneuert werden. Diese aufbereiteten
Schmieröle können dann in anderen Bereichen verwendet werden.
Nur schon
die Tatsache, dass bei einem Motor die Schmiermittel regelmässig ersetzt
werden müssen, zeigt, wie stark diese belastet sind. In der Folge stellt
diese
Gruppe den grössten Verbrauch dar und da sollte es doch auch
Lösungen geben, die nicht so belastend für die Umwelt sind. Diese gibt es,
denn es gibt auch biologisch abbaubare Schmiermittel. Diese sind jedoch
2023 erst bei Ottomotoren einsetzbar.
Für
Dieselmotoren gibt es zu diesem Zeitpunkt noch keine biologische Lösung.
Da aber auch Verfahren vorhanden sind, dass man Altöle aufbereiten kann,
ist das Problem nicht so gross. Alternativ zur Aufbereitung ist die
Verbrennung, aber dafür sind diese Rohstoffe immer noch zu wertvoll. Wir
jedoch müssen einen Motor damit schmieren und daher werden wir die Anlage
für die Schmierung etwas genauer ansehen. |
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Schmieranlage |
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Die
Schmierung von Motoren stellt hohe Anforderungen an die Mittel. Damit
diese die Aufgabe wahrnehmen können, werden bei Motoren Schmieranlagen
verbaut. Diese werden je nach Bauweise anders aufgebaut. Daher werden hier
nur sehr allgemeine Hinweise erfolgen, denn es ist bei jedem Motor an
anderer Druck vorhanden. Hier wollen wir uns ja nur mit den Grundlagen
dieser Schmieranlage befassen. Eine Schmieranlage, wie sie auf dem abgebildeten Schema zu erkennen ist, besteht aus mehreren Bauteilen. Da ist sicher einmal der Motor, der ge-schmiert werden muss.
Aber auch ein Vorratsbehälter und eine Pumpe für
die Bewegung sind hier vorhanden. Da wir ja be-reits erfahren haben, dass
das Schmiermittel ver-schmutzt wird, ist ein
Filter
sicherlich auch noch
ratsam. Nicht zwingend ist jedoch eine
Kühlung. Beginnen wir mit dem Motor. Damit das Schmier-mittel dort an die richtigen Stellen kommt, sind entsprechende Leitungen vorhanden und auch im Motorblock sind bereits Kanäle eingebaut worden.
So gelangt das Schmiermittel mit einer
einfachen Pumpe an die entsprechenden Stellen im Motor. Durch die Reibung
und die Wärme wird das Schmieröl stark belastet, daher lässt man es wider
abkühlen und dazu tropft es einfach nach unten.
Die Ölpumpe wird vom Motor angetrieben. Sie sorgt dafür, dass das
Öl
an
die entsprechenden Stellen kommt. Sie sorgt also dafür, dass in den
Zuleitungen ein bestimmter Druck vorhanden ist. Wie hoch dieser ist, hängt
vom Aufbau des Motors ab. Jedoch ist wichtig, dass die Funktion der
Ölpumpe überwacht wird. Ist der Druck zu gering, leuchtet eine rote
Warnlampe auf. Diese ist rot, weil sie nicht ignoriert werden sollte.
Ein Punkt
für die fehlerhafte Funktion der Ölpumpe kann sein, dass sie das dazu
benötigte Schmieröl nicht bekommt. Dann fällt der Druck zusammen und damit
fällt im Motor die Schmierung aus. Bereits nach kurzer Zeit kann das zu
schweren Schäden führen. Diese können so umfangreich sein, dass der Motor
schlicht zerstört wird. So gesehen ist die rote Warnlampe nicht falsch und
sie sollten in dem Fall den Motor sofort abstellen. Unter dem Motor wurde die Ölwanne montiert. Diese ist in jedem Fall mit dem Motorblock verbunden und so kann das Schmieröl in diese Wanne tropfen. Da die Ölwanne gleich-zeitig auch als Behälter für den Vorrat dient, kann sich das Mineralöl mit diesem vermengen.
Bei kleineren Motoren erfolgt in
der Wanne auch eine Ab-kühlung. Der Fahrtwind strömt um die Wanne und nimmt
dabei die Wärme derselben auf. Da man bei Motoren nicht in die Ölwanne blicken kann, muss für die Kontrolle des Vorrates eine Messstab verwendet werden. Dieser ist so aufgebaut, dass er den minimalen Füllstand anzeigt.
Jedoch ist auch ein maximaler Wert
vorhanden, denn zu viel Schmieröl in der Wanne könnte dazu führen, dass
dieses durch das Pleuel schaumig geschlagen wird. Auch dem Rahm in der
Küche bekommt das nicht und es entsteht Schlagrahm.
Aufgeschäumte Schmiermittel können jedoch ihre Funktion verlieren und das
gilt auch bei einer zu starken Verschmut-zung. Aus diesem Grund muss das
Schmieröl gewechselt werden. Dazu ist am Grund der Ölwanne eine einfache
Schraube vorhanden. Wird diese geöffnet, läuft das Schmiermittel aus der
Wanne und in einen darunter aufgestellten Auffangbehälter. Die
Verschmutzung kann an der schwarzen Farbe erkannt werden.
Wenn das
Schmiermittel abgelassen ist, kann die Wanne wieder verschlossen werden.
Da diese Arbeiten jedoch bei der Wartung der Schmieranlage ausgeführt
werden, müssen auch andere Bauteile eventuell ersetzt werden und das ist
der
Filter
für das Schmiermittel, denn dieser hat den Schmutz aufgenommen
und kann bei zu hoher Belastung verstopfen. Dann fällt die Schmierung aus
und das ist sicher nicht gut.
Um das Schmiermittel zu reinigen ist in der Zuleitung zur Ölpumpe ein
Filter
vorhanden. Dieser Ölfilter nimmt allenfalls aus der Ölwanne
mitgerissener Schmutz auf und verhindert, dass dieser die Pumpe und die
Leitungen zum Motor verstopfen kann. Der sich in der Wanne abgelagerte
Schmutz wird beim Wechsel des Schmiermittels aus der Ölwanne gespült.
Jedoch nicht der, der sich im Filter verfangen hat.
Wie alle
Filter
müssen auch die Ölfilter regelmässig ausgewechselt werden, da sie
verstopfen können. Dieser Tausch erfolgt immer zum gleichen Zeitpunkt mit
dem Wechsel des Schmiermittels. Das anschliessend eingefüllte neue
Schmieröl trifft dann auf einen sauberen Filter und wird nur durch den
Motor und nicht durch den Ölfilter verstopft. Auch der verbrauchte Filter
muss fachgerecht entsorgt werden und daher werden sie verbrannt.
Schmiermittel sind wirklich eine grosse Gefahr für die Umwelt und daher
sollten diese nicht in diese gelangen. Die geschlossene Schmieranlage
verhindert das zwar, aber dennoch kann es dazu kommen, dass Schmieröle
austreten. Das können feine Risse in Leitungen sein, aber meistens sind es
Dichtungen, die versagen können und so etwas
Öl
austreten kann. Man
spricht dann meisten davon, dass der Motor schwitzt.
Dieses
Problem entsteht auch bei gut gewarteten Motoren und ist schlicht eine
Folge der hohen Belastungen, die hier vorherrschen. Kleinere Mengen werden
vom Schmutz aufgenommen. Das haben Sie eventuell schon erfahren, als Sie
sich mit den
Gleitlagern befasst haben. Bei Motoren können aber grössere
Probleme damit entstehen und dann tropft dieses auf den Boden. Rutschige
Verkehrswege, aber auch Schäden an der Umwelt sind die Folge. Bei grösseren Motoren ist die Gefahr wegen den höheren Drücken gross. Daher werden bei diesen immer wieder Umweltwannen verwendet. Diese werden unter dem Motor eingebaut und sie verhin-dern, dass das Schmiermittel in die Umwelt gelan-gen kann.
Dabei werden alle aus dem Motor austretenden
Flüssigkeiten aufgefangen und das kann auch
Kühl-wasser sein. Dieses
Gemisch darf nicht in die Um-welt gelangen. Wir gefährlich diese Schmiermittel für die Umwelt sind, zeigt sich in der Tatsache, dass nur ein Tro-pfen mehrere Liter Wasser ungeniessbar machen kann. Aus diesem Grund sind die Umweltwannen immer so bemessen, dass sämtliche in einem Motor vor-handenen Flüssigkeiten aufgefangen werden kön-nen.
So wird mit der Wanne der Umweltschutz verbes-sert und sie sind auf
der Strasse längst nicht zum Standard geworden.
Die
Umweltwanne hat auch einen Nachteil. Der Motor ist mit samt der Ölwanne in
dieser aufgebaut worden. Daher kann das Schmiermittel in dieser nicht mehr
mit dem Fahrtwind gekühlt werden. Es muss eine künstliche
Kühlung
für das
Schmieröl eingebaut werden. Da der Motor ebenfalls gekühlt werden muss,
werden wir diesen Punkt dort ansehen, denn ich muss noch einen Hinweis zum
Umgang mit den
Ölen einfügen.
Sollte bei
Ihrem Wagen die Ölwanne beschädigt werden, oder eine grössere Menge
Schmieröl austreten, sollten Sie sofort anhalten und die Rettungskräfte
aufbieten. Nicht nur, dass eine grosse Gefahr für die Umwelt besteht, es
gibt auch Gefahren für den Verkehr. Nur weil sich das
Öl
auf der Strasse
befindet verliert es seine Eigenschaften nicht. Auf der gut geschmierten
Strasse können schwere Unfälle die Folge sein.
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