Lagerbelastungen

Zusammenfassung

Die Lager eines Verbrennungsmotors, die Grund- und Pleuellager sowie die Kolbenbolzenlager unterliegen verschiedenartigen Belastungsformen. Eine in Größe und Richtung konstante Belastung tritt praktisch an keinem dieser Lager auf. Die Belastung ist vielmehr instationär, d. h. die Belastung wechselt innerhalb eines Arbeitsspieles ihre Größe und Richtung. Sie setzt sich zusammen aus den rotierenden und oszillierenden Massenkräften sowie aus den Gaskräften. Bei der Auslegung solcher Lager als Gleitlager wird stets die vollständige Trennung der das Lager bildenden Gleitflächen durch das Schmiermittel angestrebt. Durch neuere theoretische Arbeiten ([ F1 ], [ F 3 ] bis [ F 6 ]) auf dem Gebiet der hydrodynamischen Schmierfilmtheorie bei instationär belasteten Gleitlagern, welche auch durch experimentelle Untersuchungen [ F 2 ] bestätigt werden, ist eine verläßliche Berechnung dieser Lager möglich. Neben diesem unbedingt anzustrebenden Zustand der reinen Flüssigkeitsreibung wird beim An- und Abstellen des Motors ein kurzzeitiger Betrieb im Gebiet der Mischreibung und gar der Festkörperreibung nicht zu umgehen sein. Für den normalen Betrieb muß zur Vermeidung von Verschleiß das Lager entsprechend der Schmierfilmtheorie so ausgelegt sein, daß unter den auftretenden Belastungen keine Berührung der Lageroberflächen stattfindet. Die konstruktiven Anforderungen an das Lager sind dabei exakte Geometrie, geringe Rauhtiefe von Lagerschale und Zapfen, die richtige und ausreichende Schmierstoff-versorgung des Lagers sowie eine ausreichende Festigkeit des Gleitlagerwerkstoffes gegenüber den recht hohen und wechselnden Ölfilmdrücken. Zur Herabsetzung des Verschleißes beim An- und Abstellen benötigt die Lagerschale eine Oberfläche mit guten Notlaufeigenschaften.

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