Schmierung Bedeutung

Schmierung ist die Kontrolle von Reibung und Verschleiß durch die Einführung eines reibungsmindernden Films zwischen sich bewegenden Oberflächen, die sich berühren. Das verwendete Schmiermittel kann eine flüssige, feste oder plastische Substanz sein.

Obwohl dies eine gültige Definition ist, lässt sie außer Acht, was Schmierung tatsächlich bewirkt.

Zur Schmierung einer Oberfläche können viele verschiedene Substanzen verwendet werden. Öl und Fett sind die gebräuchlichsten. Fett besteht aus Öl und einem Verdickungsmittel, um seine Konsistenz zu erhalten, während das Öl das eigentliche Schmiermittel ist. Öle können synthetisch, pflanzlich oder mineralisch sein oder auch eine Kombination davon.

Die Anwendung bestimmt, welches Öl, allgemein als Grundöl bezeichnet, verwendet werden sollte. Unter extremen Bedingungen können synthetische Öle von Vorteil sein. Wo die Umwelt eine Rolle spielt, können pflanzliche Grundöle verwendet werden.

Ölhaltige Schmierstoffe enthalten Additive, die die Eigenschaften des Grundöls verbessern, ergänzen oder unterdrücken. Die Menge der Zusatzstoffe hängt von der Art des Öls und der Anwendung ab, für die es verwendet wird. Einem Motoröl kann beispielsweise ein Dispergiermittel zugesetzt werden.

Ein Dispergiermittel sorgt dafür, dass unlösliche Stoffe zusammengehalten werden, damit sie bei der Zirkulation durch den Filter entfernt werden können. In Umgebungen mit extremen Temperaturschwankungen, von kalt bis heiß, kann ein Viskositätsindexverbesserer (VI) zugesetzt werden. Bei diesen Additiven handelt es sich um lange organische Moleküle, die in kalten Umgebungen zusammenbleiben und sich in heißeren Umgebungen auflösen.

Dieser Prozess verändert die Viskosität des Öls und sorgt dafür, dass es in kalten Umgebungen besser fließt, während seine Hochtemperatureigenschaften erhalten bleiben. Das einzige Problem mit Additiven ist, dass sie verbraucht werden können, und um sie wieder auf ein ausreichendes Niveau zu bringen, muss im Allgemeinen das Ölvolumen ersetzt werden.

Die Rolle eines Schmierstoffs

Die Hauptfunktionen eines Schmierstoffs sind:

• Reduzierung der Reibung
• Vorbeugung von Verschleiß
• Schutz der Ausrüstung vor Korrosion
• Kontrolle der Temperatur (Ableitung von Wärme)
• Kontrolle der Verschmutzung (Transport von Schadstoffen zu einem Filter oder Sumpf leiten)
• Kraft übertragen (Hydraulik)
• Flüssigkeit abdichten

Gelegentlich werden die Funktionen der Reibungsreduzierung und des Verschleißschutzes austauschbar verwendet. Reibung ist jedoch der Widerstand gegen Bewegung, und Verschleiß ist der Verlust von Material infolge von Reibung, Kontaktermüdung und Korrosion. Das ist ein wesentlicher Unterschied. Nicht alles, was Reibung verursacht (z. B. Flüssigkeitsreibung), verursacht auch Verschleiß, und nicht alles, was Verschleiß verursacht (z. B. Kavitationserosion), verursacht auch Reibung.

Die Verringerung der Reibung ist ein Hauptziel der Schmierung, aber es gibt noch viele andere Vorteile dieses Prozesses. Schmierfilme können helfen, Korrosion zu verhindern, indem sie die Oberfläche vor Wasser und anderen korrosiven Substanzen schützen. Darüber hinaus spielen sie eine wichtige Rolle bei der Kontrolle von Verunreinigungen in Systemen.

Der Schmierstoff wirkt wie ein Kanal, in dem er Verunreinigungen zu Filtern transportiert, die sie entfernen sollen. Diese Flüssigkeiten helfen auch bei der Temperaturkontrolle, indem sie Wärme von Oberflächen absorbieren und sie an einen Punkt mit niedrigerer Temperatur übertragen, wo sie abgeleitet werden kann.

Schmierungsarten

Es gibt drei verschiedene Arten von Schmierung: Grenzschmierung, Mischschmierung und Vollschmierung. Jede Art ist anders, aber alle beruhen auf einem Schmiermittel und den Additiven in den Ölen, um vor Verschleiß zu schützen.

Die Vollfilmschmierung kann in zwei Formen unterteilt werden: hydrodynamisch und elastohydrodynamisch. Hydrodynamische Schmierung tritt auf, wenn zwei Oberflächen in Gleitbewegung (relativ zueinander) vollständig durch einen Flüssigkeitsfilm getrennt sind.

Elastohydrodynamische Schmierung ist ähnlich, tritt aber auf, wenn sich die Oberflächen in einer Rollbewegung (relativ zueinander) befinden. Die Filmschicht ist unter elastohydrodynamischen Bedingungen viel dünner als bei der hydrodynamischen Schmierung, und der Druck auf den Film ist größer. Sie wird elastohydrodynamisch genannt, weil der Film die Walzoberfläche elastisch verformt, um sie zu schmieren.

Selbst auf den am besten polierten und glatten Oberflächen sind Unregelmäßigkeiten vorhanden. Sie ragen aus der Oberfläche heraus und bilden auf mikroskopischer Ebene Erhebungen und Vertiefungen. Diese Erhebungen werden als Unebenheiten bezeichnet. Damit die Bedingungen für einen vollständigen Schmierfilm erfüllt sind, muss der Schmierfilm dicker sein als die Länge der Unebenheiten. Diese Art der Schmierung schützt die Oberflächen am wirksamsten und ist am meisten erwünscht.

Grenzflächenschmierung findet man dort, wo häufig gestartet und gestoppt wird und wo Stoßbelastungen vorhanden sind. Einige Öle sind mit Hochdruck- (EP) oder Verschleißschutzadditiven (AW) versehen, um die Oberflächen zu schützen, falls aufgrund von Geschwindigkeit, Belastung oder anderen Faktoren kein vollständiger Schmierfilm erreicht werden kann.

Diese Additive haften an Metalloberflächen und bilden eine Opferschicht, die das Metall vor Verschleiß schützt. Grenzschmierung tritt auf, wenn sich die beiden Oberflächen so berühren, dass sie nur durch die EP- oder AW-Schicht geschützt sind. Dies ist nicht ideal, da es zu hoher Reibung, Hitze und anderen unerwünschten Effekten führt.

Mischschmierung ist eine Kreuzung aus Grenzschmierung und hydrodynamischer Schmierung. Während der Großteil der Oberflächen durch eine Schmierschicht getrennt ist, stehen die Unebenheiten weiterhin in Kontakt zueinander. Hier kommen wieder die Additive ins Spiel.

Mit einem besseren Verständnis dieses Prozesses sollte es einfacher sein, zu definieren, was Schmierung eigentlich ist. Es handelt sich um einen Prozess, bei dem Oberflächen entweder voneinander getrennt oder so geschützt werden, dass Reibung, Hitze, Verschleiß und Energieverbrauch verringert werden. Dies kann durch die Verwendung von Ölen, Fetten, Gasen oder anderen Flüssigkeiten erreicht werden. Wenn Sie also das nächste Mal das Öl in Ihrem Auto wechseln oder ein Lager schmieren, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass mehr dahinter steckt, als man auf den ersten Blick sieht.