Lagerung und Schmierung von Verbrennungsmotoren

1 Aufgaben, Wirkungsweise und Bedeutung von Lagerungen.- 1.1 Funktionsweise.- 1.2 Geschichtlicher Rückblick.- 1.3 Lagerarten.- 2 Tribologische Grundlagen und Kenngrößen der Schmierstoffe.- 2.1 Reibung und Verschleiß.- 2.1.1 Reibungsarten.- 2.1.2 Reibungszustände.- 2.1.3 Stribeck-Kurve.- 2.2 Schmierstoffe.- 2.2.1 Aufgaben und Einteilung der Schmierstoffe.- 2.2.1.1 Aufgaben.- 2.2.1.2 Einteilung.- 2.2.2 Kenngrößen von Schmierstoffen.- 2.2.2.1 Viskosität und Dichte.- 2.2.2.2 Thermische Kenngrößen von Schmierstoffen.- 2.2.3 Viskositätsklassifikation der Schmieröle.- 2.2.3.1 ISO-Normöle.- 2.2.3.2 SAE-Klassifikation.- 2.2.3.3 Weitere Motorenöl-Klassifikationen.- 2.2.4 Additive für Motorenöle.- 2.2.5 Prüfung von Motorenölen, Gebrauchtöl-Eigenschaften.- 2.2.5.1 Motorenölprüfung.- 2.2.5.2 Veränderung von Motorenölen im Gebrauch.- 3 Schmiersysteme von Verbrennungsmotoren.- 3.1 Funktion und Bestandteile von Schmiersystemen.- 3.2 Schmierstoffpumpen.- 3.3 Schmierstoffilter und Filtersysteme.- 3.3.1 Anforderungen.- 3.3.2 Filterbauarten.- 3.4 Schmierölkühlung.- 3.5 Steuerungs- und Sicherheitsbauteile.- 3.6 Schmiersysteme unterschiedlicher Motorentypen.- 3.6.1 PKW-Motoren.- 3.6.2 LKW- und kleinere Industrie-Motoren.- 3.6.3 Mittelschnell laufende Motoren.- 3.6.4 Motorradmotoren und schnell laufende Zweitaktmotoren.- 4 Die Lagerung von Verbrennungsmotoren und ihre Belastung.- 4.1 Dynamisch beanspruchte Gleitlager.- 4.2 Lager des Kurbeltriebes.- 4.2.1 Kolbenbolzenlager.- 4.2.2 Pleuellager.- 4.2.3 Grundlager.- 4.2.4 Weitere Lagerstellen.- 4.3 Kräftezerlegung.- 4.3.1 Kolbenbolzenlager.- 4.3.2 Pleuellager.- 4.3.3 Grundlager.- 4.4 Berechnungsmethoden bei Mehrzylindermotoren.- 5 Hydrodynamische Berechnung von Verbrennungsmotoren-Gleitlagern.- 5.1 Theoretische Grundlagen.- 5.1.1 Druckaufbau durch Tangentialbewegung (Keildruck).- 5.1.2 Druckaufbau durch Radialbewegung (Verdrängungsdruck).- 5.2 Berechnung der Wellenverlagerungsbahn.- 5.2.1 Ausgangspunkt und Berechnungsverfahren.- 5.2.2 Verfahren der überlagerten Tragkräfte.- 5.3 Berechnung der Reibungsleistung.- 5.4 Berechnung der Öldurchsatzmenge.- 5.5 Wärmebilanz.- 5.6 Maximaler Schmierfilmdruck.- 5.7 Umwandlung der raumfesten in körperfeste Koordinaten.- 5.7.1 Grundlager.- 5.7.2 Pleuellager.- 5.7.3 Kolbenbolzenlager.- 5.8 Winkelgeschwindigkeiten der Lager eines Kurbeltriebes.- 5.9 EDV-Paket zur Auslegung dynamisch beanspruchter Radialgleitlager.- 5.10 Elastohydrodynamische Lagerberechnung - EHD.- 5.10.1 Vorteile und Aussagefähigkeit der elastohydrodynamischen Berechnung.- 5.10.2 Theoretische Grundlagen der EHD-Berechnungsmethode.- 5.10.3 Vergleich der Berechnungs- und Meßergebnisse.- 6 Auslegung von Verbrennungsmotorenlagerungen.- 6.1 Auslegungskenngrößen und ihre Optimierung.- 6.1.1 Betriebszustand (Lagerbelastung).- 6.1.2 Lagerabmessungen.- 6.1.3 Schmierstoff und Schmierung.- 6.2 Optimierung der Einflußgrößen - Optimalauslegung.- 6.2.1 Bedeutung und Möglichkeiten.- 6.2.2 Beurteilungsgrößen für eine Optimalauslegung, übliche Grenzwerte.- 6.2.3 Einfluß des relativen Lagerspieles.- 6.2.4 Einfluß von Ölzuführungstemperatur und -druck.- 6.2.5 Art und Lage der Schmierstoffzuführung.- 6.2.6 Steifigkeit von Kurbelwelle, Lager und lagerumgebenden Bauteilen.- 6.2.7 Einfluß der Kurbelwellengestaltung (Massenausgleich).- 6.3 Schlußfolgerungen für die Lagerauslegung aus der Anwendung von EDV-Programmpaketen.- 7 Konstruktive Gestaltung von Lagern.- 7.1 Lagerbauarten und konstruktive Details.- 7.1.1 Lagerbuchsen.- 7.1.2 Dünnwandige Lagerschalen mit und ohne Anlaufring.- 7.1.3 Schmierstoffzuführungselemente.- 7.1.4 Axiallager.- 7.2 Lagerschalenpreßsitz.- 7.3 Grobgestaltung - Rückwirkung der Lagerumgebung auf die Lagerparameter.- 7.4 Feingestaltung von Lagern.- 7.4.1 Kleines Pleuelauge.- 7.4.2 Kolbenbolzenaugen.- 7.4.3 Großes Pleuelauge.- 7.4.4 Grundlager und Anordnung der Ölbohrungen in den Kurbelwellen.- 7.4.5 Nockenwellenlager.- 7.4.6 Ausgleichswellenlager