Pleuellager: Gerät, Zweck, Spezifikationen, Betriebs- und Reparaturmerkmale

Ein Verbrennungsmotor arbeitet durch Drehen der Kurbelwelle. Es dreht sich unter der Wirkung von Pleuelstangen, die aus den Translationsbewegungen der Kolben in den Zylindern Kräfte auf die Kurbelwelle übertragen. Damit die Pleuel mit der Kurbelwelle zusammenarbeiten, wird ein Pleuellager verwendet. Dies ist ein Gleitlager in Form von zwei Halbringen. Bietet die Möglichkeit, die Kurbelwelle zu drehen und den Motor langfristig zu betreiben. Schauen wir uns dieses Detail genauer an.

allgemeine Beschreibung

Das Pleuellager (auch Buchse genannt) ist ein Gleitlager. Es wird in den unteren Kopf der Pleuelstange eingebaut und verschließt den Hals der Kurbelwelle. Das Teil besteht aus zwei Halbringen aus Stahl mit einer speziellen reibungsmindernden Beschichtung. Halbringe haben Rillen zur Schmierung und ein Halbring hat eine Ölversorgungsbohrung.

Das Pleuellager hat keinen direkten Kontakt zum Kurbelwellenzapfen. Aufgrund des Ölfilms, der sich im Raum zwischen Wellenzapfen und Lager bildet, reiben die Teile auf besondere hydrodynamische Weise.

Betriebsbedingungen von Motorlaufbuchsen

Durch die Bildung eines Ölfilms wird eine lokale Ladungskonzentration verhindert. Wenn jedoch bestimmte Bedingungen geschaffen werden, ändert sich das normale hydrodynamische Regime des Lagers in ein gemischtes. Dies kann passieren, wenn der Öldruck im Motor nicht ausreicht, das Aggregat stark belastet wird, die Ölviskosität niedrig ist, der Schmierstoff überhitzt ist und die Rauheit an Welle und Lageroberfläche zunimmt. Mischbetrieb kann auch aufgrund von verschmutztem Öl, Lagerdeformationen und geometrischen Defekten auftreten.

Bei diesem Mischbetrieb kann das Pleuellager die Oberfläche des Kurbelwellenzapfens berühren, was zu Fressen, erhöhtem Verschleiß und Versinterung der Welle mit dem Lager führen kann.

Materialien und ihre Eigenschaften

Die Werkstoffe zur Herstellung dieser Teile müssen viele Eigenschaften und Eigenschaften aufweisen, die sich teilweise widersprechen. Im Allgemeinen bestimmt das Material die Zuverlässigkeit und Qualität des Lagers. Der Unterschied zwischen verschiedenen Modellen liegt im Material und der Gleitbeschichtung.

Daher muss das Material eine ausreichende Ermüdungsfestigkeit aufweisen: Dies sind die maximalen zyklischen Belastungen, denen das Element für eine unbegrenzte Anzahl von Zyklen standhalten kann. Wenn diese Belastung überschritten wird, treten Risse aufgrund von Metallermüdung auf.

Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die Abbindebeständigkeit des Materials. Dies ist die Fähigkeit des Materials der Haupt- und Pleuellager, einer Sinterung mit dem Metall der Welle in direktem Kontakt zu widerstehen.

Verschleißfestigkeit ist die Eigenschaft eines Materials, seine geometrischen Abmessungen trotz des Vorhandenseins von Schleifmitteln im Schmiermittel und auch unter der Bedingung des direkten Kontakts mit der Kurbelwelle beizubehalten. Das Material muss funktional sein. Das bedeutet, dass das Lager kleinere Mängel im Kurbelwellen- und Pleuelsitz durch lokalen Verschleiß oder Verformung ausgleichen muss. Das Material muss in der Lage sein, im Öl zirkulierendes Schleifmittel und Schmutz einzufangen. Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die Korrosionsbeständigkeit.

Nur durch die Kombination von hochfesten Werkstoffen mit der Laufruhe von Spezialisten wird ein langer, zuverlässiger Betrieb von Motorpleuellagern erreicht. Das Futter sollte gleichzeitig weich und hart sein. Es mag paradox erscheinen, aber moderne Produkte vereinen all diese Eigenschaften.

Lagervorrichtung

Tatsächlich ist das Material, aus dem diese Teile hergestellt sind, viel wichtiger als geometrische Eigenschaften. Das Gleitlager besteht aus mehreren Schichten. Es gibt Bimetallelemente und Trimetallelemente.

Die Halblager der Pleuelstange bestehen aus einer Stahlbasis. Stahl verleiht den Teilen die nötige Steifigkeit und Dichtigkeit.

Dann kommt die zweite Schicht – Anti-Friction-Coating. Es ist ziemlich dick: Die Dicke beträgt 0,3 Millimeter. Die Dicke dieser Schicht ist für das Lager sehr wichtig. Es kann auch bei großen Wellenfehlern gewalzt werden. Das Lager hat hohe Dämpfungseigenschaften. Die Zusammensetzung der Gleitschicht umfasst sechs bis zwanzig Prozent Zinn sowie zwei bis vier Prozent Silizium. Die Legierung kann auch Elemente wie Nickel, Kupfer, Mangan, Vanadium enthalten.

Hier befindet sich neben der Stahlbasis auch eine Kupferschicht: Sie enthält neben Kupfer bis zu 25 % Blei und bis zu 5 % Zinn. Die Gleitbeschichtung besteht aus einer Legierung auf Basis von Zinn und Blei. Die Beschichtung ist nicht dick, etwa 20 Mikrometer. Eine solche Dicke sorgt für Ermüdungsfestigkeit, aber die Antifriktionseigenschaften werden reduziert. Außerdem ist die Beschichtung zwischen der Haupt- und der Zwischenschicht mit Nickel beschichtet; die Dicke übersteigt 2 µm nicht.

Betriebsmerkmale

Im Betrieb verschleißt das Pleuellager und das ist der erste Grund, warum es gewechselt wird. Egal wie sehr der Autobesitzer versucht, diese Gegenstände zu schützen, die Gesetze der Physik fordern ihren Tribut und dies lässt sich nicht vermeiden. Die Gleitschicht wird abgetragen, die Kurbelwelle hat Spiel, der Öldruck und die Schmiermittelmenge werden reduziert. Infolgedessen kommt es aufgrund erhöhter Reibung zu Ausfällen.

Eine andere Situation ist die Rotation der Liner. Dies ist auch ein Grund für einen Austausch. Die Laufbuchse wird einfach auf den Kurbelwellenhals geklebt. Der Motor stoppt. Gründe sind unter anderem dickflüssiges Fett mit vielen Rückständen, Ölmangel, Nichtbeachtung der Anzugsdrehmomente der Pleuellager.

Fazit

Wie Sie sehen, sind Buchsen Kleinteile, aber sehr wichtig für den störungsfreien Betrieb des Motors. Ohne sie würde der Motor einfach nicht funktionieren. Dies sind technologische Produkte, die schweren Belastungen, hohen Temperaturen und exorbitanten Geschwindigkeiten standhalten können. Und gerade wegen des Vorhandenseins von Beschichtungen im Motor müssen Sie das Öl häufiger wechseln – Schmutz tötet Lager. Die Elemente selbst sind nicht so teuer, aber um sie auszutauschen, müssen Sie den Motor vollständig zerlegen. Diese Arbeit ist nicht einfach, sie erfordert Wissen, Erfahrung und viel Zeit.