Bis in die 80er Jahre des vorigen Jahrhunderts steht die Betriebssicherheit an vorderster Pflicht bei der Ölentwicklung. Dann rückt zusätzlich die Verbesserung des Wirkungsgrades ins Blickfeld der entsprechenden Ingenieure. Trotzdem ist die Auslegung z.B. der Ölpumpe und des Leitungsnetzes immer noch wichtig, vielleicht angesichts sinkender Viskosität sogar mehr. Man spricht von möglichen Verbrauchsvorteilen bis zu 4 Prozent.

Das ändert aber nichts an der Tatsache, dass immer noch das oben gezeigte Diagramm über den Reibungsverlauf ölgeschmierter Gleitlager (Striebeck) gilt, wonach die hydrodynamische Schmierung dringend geboten erscheint. Wie der Name schon sagt: 'dynamisch'. Da gibt es z.B. den Motorstart nach Ölfilterwechsel oder der Lauf des noch kalten Motors vor genügend Öldruck-Aufbau. Auch die Totpunkte am Kolben oder zwei aufeinander gepresste Gleitpartner mit nur minimaler Gleitfläche können zur Mischreibung führen.

Noch ein Bereich wird für das Schmiersystem zunehmend wichtig, die Kühlung. Als Paradebeispiele werden in der Literatur immer die Schmierung der Lagerung des Turboladers und die Spritzkühlung des Kolbens, ebenfalls meist bei aufgeladenen Motoren, genannt. Aber natürlich gilt das für alle Stellen, an denen Öl war und für Schmierung gesorgt hat. Öl kommt halt gerade mit Stellen des Motors in Berührung, wo besonders viel Hitze anfällt, Kühlmittel eher nicht.

Relativ neu ist neben dem Gebrauch der Ölhydraulik z.B. zum Spannen der Steuerkette(n) die Anwendung für Regelungsaufgaben. Hier ist die ganze, inzwischen recht komplexe Steuerung des Ventiltriebs mit gemeint, vom Hydrostößel bis zur Nockenwellenverstellung und dem variablen Ventilhub. Diese Regelungen müssen schon viel für den Wirkungsgrad bringen, denn durch den um ca. 1 bar höheren Druck der Ölpumpe geht wieder etwas davon verloren.

Womit wir beim Öldruck wären. Der ist an der Pumpe am höchsten, nimmt aber mit jedem Widerstand ab. So kann z.B. die Schmierung am Pleuel schwierig sein, weil auf dem Weg durch die Kurbelwelle vom Haupt- zum Pleuellager kaum noch Druck übrig bleibt. Da muss ein Überdruckventil gut dimensioniert sein, um solche Druckgefälle zu berücksichtigen. Übrigens auch kombiniert mit der Motoralterung, bei der mit größer werdendem Spiel auch vielleicht größerer Druck nötig ist.

Neben der Berechnung des Öldrucks gehören unbedingt praktische Versuche zur Erprobung des Schmiersystems. So könnte z.B. ein Pkw-Dieselmotor bei 1500, 3000 und 4500/min auf dem Prüfstand gefahren werden, bei jeder dieser Drehzahlen mit ganz wenig, der halben und der vollen Last. Das wären dann neun Messpunkte. Beim Benzinmotor müsste man die Bereiche noch mehr spreizen. Sie ahnen den Aufwand, bis man zu relevanten Aussagen z.B. über die Kraftstoffersparnis kommt, wenn man alle Punkte auch noch mit Referenzöl fahren muss.

Öldruck allein macht einen Motor auch nicht glücklich. An einer verstopften Leitung ist der Öldruck maximal, aber die dahinter liegende Schmierstelle läuft trocken. Also muss auch der Öldurchsatz betrachtet werden. Hier ist übrigens der von der Ölpumpe weiter entfernte Zylinderkopf interessant. Heißes, dünnflüssigeres Öl sorgen z.B. hier für mehr Durchsatz als hohe Drehzahl, auch weil Erwärmung nicht nur im Aluminium die Toleranzen vergrößert. 01/12