19. März, 2024

Technik erklärt: Der Kaltstart und die Gleitlager

Wer möchte, dass sein Auto lange lebt, braucht sich nur an ein paar Regeln zu halten. So sollte man hin und wieder einen Ölwechsel machen, sollte das Auto bei Nichtbenutzung an einem gut belüfteten Ort stehen lassen, es möglichst selten Regen, Hagel und Salz aussetzen, die Inspektionsintervalle einhalten und hohe Drehzahlen beim Einfahren (Neuwagen) und vor allem beim Kaltstart vermeiden. Denn Kaltstarts mag kein Auto. 

Kaltstart: Jetzt bloß nicht den Motor zu hoch drehen!

Aber was ist so schlimm daran mit einem eiskalten Motor gleich richtig zügig loszufahren? Was soll denn passieren? Wenn er läuft, läuft er doch… 

Das Problem sind die Lager. In den Motoren unserer Autos sind diese an zahllosen Stellen verbaut. Überall drehen sich Metallteile ineinander und umeinander. Die Kurbelwelle, die Nockenwelle, die Pleuelstangen, Kolbenbolzen usw. Die bekanntlich sicherste Variante zur Vermeidung von schädlichen Reibungen ist nun einmal der Einsatz von Lagern. Jedoch ist es sicher schwer, sich vorzustellen, warum sich beispielsweise ein Kugellager (auch Wälzlager genannt) im kalten Zustand schlechter drehen soll als im warmen. In einem solchen müssten sich doch, unabhängig von irgendwelchen Schmiermitteln, Metallringe über Metallkugeln abwälzen. Und das geht doch verschleißfrei.

Der Grund ist einfach. Genau dort nämlich werden gar keine Kugellager verbaut. Hier findet man stattdessen sogenannte Gleitlager. Diese folgen dem denkbar simpelsten Prinzip: hier drehen sich die runden Bauteile (Wellen oder Achsen) innerhalb ihrer nackten, metallischen, runden Führungen. Es wischt also tatsächlich Metall auf Metall? Nicht direkt. Denn da gibt es ja zum Glück das Motor-Öl. Im Idealfall nämlich berühren sich die Oberflächen gar nicht. Zwischen ihnen befindet sich stattdessen ein weicher dünnflüssiger Ölfilm. 

Aber eben nur im Idealfall. Und dieser heißt: Betriebstemperatur. Startet man jedoch den eiskalten Motor, dauert es erst einmal eine Weile, bis das Öl hinreichend flüssig ist und an den betroffenen Stellen den entscheidenden Film bilden kann. Die Minuten, die bis zur ausreichenden Erwärmung des Motoröls benötigt werden, sind also die Minuten, in denen der Verschleiß durch Reibung am höchsten ist.

Aber warum verwenden die Automobilhersteller dann an den genannten Stellen nicht einfach Kugellager, wenn diese doch viel niedrigere Reibwerte beim Anfahren und nicht diesen lästigen Ölfilmbedarf haben? Das liegt daran, dass sie sich für den Einbau in unsere Motoren nicht eignen. Denn Kugel- bzw. Wälzlager haben riesige Nachteile: sie besitzen nur eine begrenze Lebensdauer und mögen keine hohen Kräften und stoßartigen Belastungen. Und genau diese Sensibilität ist ein KO-Kriterium in der Motorentechnik. Denn hier herrschen echt hohe Kräfte und harte Stöße. Immer und immer wieder! 

Ach ja – und auch hohe Drehzahlen kann man nur mit Gleitlagern realisieren. So dreht sich die Welle eines Turboladers mit bis zu 200.000 Umdrehungen pro Minute. Und, dass es auf Dauer nicht gut gehen kann, wenn sich da nicht genügend dünnflüssiges Öl an den richtigen Stellen herumtreibt, kann sich jeder denken. Dann wird es irgendwann teuer… Aber wem das alles egal ist, der kann ja auch im tiefsten Winter gerne die ersten Meter schon eiskalt Vollgas geben.

Von Dipl. Ing. STEPHAN SCHROEDEL

Kaltstarts mag kein Auto…

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