Ein Gleitlager ist ein mechanisches Gerät zur Reduzierung der Reibung zwischen beweglichen Teilen und ist ein wesentlicher Bestandteil der meisten Motoren. Motoren und andere verwandte Maschinen verwenden oft viele Arten von Lagern, aber Zapfenmodelle sind oft am besten für Situationen mit viel Bewegung geeignet. Diese Art von Vorrichtung könnte auch als Radiallager oder Gleitlager bezeichnet werden und besteht im Allgemeinen aus vier Hauptteilen, die alle zusammenarbeiten, um eine gegebene Last zu tragen. Sie sind in der Regel auch auf eine regelmäßige Versorgung oder Motoröl zur Schmierung angewiesen; ohne diese können sie sich abnutzen, was im Laufe der Zeit normalerweise zu Motorschäden führt. Die Leute verpflichten sich oft zu regelmäßigen Ölwechseln für Pkw- und Lkw-Motoren, um diese beweglichen Teile in gutem Zustand zu halten.
Grundbewegung
Das Hauptziel fast jedes Lagers besteht darin, die Bewegung zu kontrollieren, und die in der Kategorie der Lagerzapfen sind nicht anders. Der Begriff „Lager“ bezeichnet in diesem Zusammenhang die Wellenabdeckung, die am engsten mit dem Lager selbst in Kontakt kommt. Als Ganzes betrachtet fungiert diese Art von Lager als bewegliches Teil, das eine schnell rotierende Kurbelwelle innerhalb eines Motorblocks trägt. Es hilft auch, die hin- und hergehende Linearbewegung von Kolben mittels Kurbelzapfenzapfen in die Drehbewegung der Kurbelwelle aufzulösen. Ein Vierzylinder-Reihenmotor hätte normalerweise ein Hauptlager an jedem Ende plus eines zwischen jedem Zylinder für insgesamt fünf und ein Pleuellager für jeden Kolben für insgesamt vier.
Hauptteile
Die vier Hauptteile dieses Lagertyps sind der Wellenzapfen; die abnehmbaren Lagerschalenhälften, meist aus Stahl mit einer weichen Legierungsauskleidung; die Lagerschalenträgerhälften; und das Öl, das tatsächlich die Lagerwirkung ausmacht. Da die meisten Kurbelwellen entweder gegossen oder geschmiedet sind, sind sie in der Regel einteilig und die Lagerzapfen werden in die rohe Form bearbeitet, die aus dem Guss- oder Schmiedeprozess stammt. Die Schalen und Stützen sind unten am Motorblock genau in zwei Hälften geteilt, damit die Kurbelwelle in die oberen Halbrundungen im Block eingesetzt werden kann. Die Kappen, die die unteren Halbrunden jedes Lagers bilden, werden dann unter der Kurbelwelle verschraubt, so dass jedes Kurbelwellenhauptlager und jeder Pleuelzapfen vollständig von einer eng anliegenden Lagerfläche umgeben ist.
Die resultierenden Lagerspiele liegen idealerweise im Bereich von Zehntausendstel bis Tausendstel Zoll (Tausendstel bis Hundertstel Millimeter) und die Zapfen sind nahezu perfekt rund. Löcher und Nuten in jeder Hauptlagerschale ermöglichen, dass unter Druck stehendes Motoröl, das von den Ölküchen im Motorblock kommt, jedes Lager mit Öl überflutet, das kontinuierlich an den Seiten der Lager ausläuft und in die Ölwanne zurückfließt. Neben der Bildung eines dünnen Gleitfilms, der den Kontakt von Metall zu Metall verhindert, erfüllt das Öl noch mehrere andere Funktionen. Zunächst füllt es das Lagerspiel hydraulisch aus und sorgt so für eine viskose Dämpfung. Es kühlt auch die metallischen Lageroberflächen, während es zirkuliert.
Bedeutung der regelmäßigen Schmierung
Dieses Öl gelangt jedoch nicht von selbst in das Lager; es muss gepflegt werden. Motorbesitzer müssen normalerweise regelmäßig die Flüssigkeitsstände überprüfen, um sicherzustellen, dass die Teile alles haben, was sie für die Aufrechterhaltung der Schmierung benötigen. Die Welle nimmt Öl aus dem Vorratsbehälter auf und verteilt es entlang seiner Länge.
Automobilexperten betrachten Gleitlager in der Regel als Gleitlager im Gegensatz zu Wälzlagern wie Kugellagern. Trotz dieser Kategorisierung ist eine Welle, die sich in einem Gleitlager dreht, tatsächlich durch einen extrem dünnen Film aus kontinuierlich zugeführtem Motoröl von der Metalloberfläche des Lagers getrennt, der den Metall-Metall-Kontakt verhindert. Dadurch kann die Kurbelwelle normalerweise nur von Öl berührt werden, was die lange Lebensdauer von Motoren erklärt, die regelmäßig Ölwechsel erhalten.
Vorteile
Das Gleitlager hat gegenüber anderen Lagertypen mehrere Vorteile, vorausgesetzt, es wird ständig mit sauberem, hochwertigem Motorenöl versorgt. Erstens bewältigt es hohe Lasten und Geschwindigkeiten, da der Metall-zu-Metall-Kontakt aufgrund des Ölfilms minimal ist. Diese Lager sind außerdem bemerkenswert haltbar und langlebig und können aufgrund der dämpfenden Wirkung des Ölfilms auch zu einem leisen und laufruhigen Motor beitragen. Teilweise wegen dieser inhärenten Vorteile wird diese Art von Lagern nicht nur in gas- und dieselbetriebenen Kolbenmotoren verwendet. Es ist in der Regel in vielen Hochlast- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen üblich, einschließlich einer Reihe von Industriemaschinen und Turbinen.