Vi tenker til hverdags ikke over at alle snurrende bildeler er smurt med fett. Så hva slags fett har du der? Vaselin går ikke …

Bildet øverst: En ultramoderne bil – også en hel-elektrisk som denne – har drøssevis av hjul- og andre påkjente lagre som er godt smurt med moderne, smarte spesialfett. (Foto: Volvo Cars)

Av Stein Bekkevold

Teknisk sett er fett et fast eller halvfast stoff som med riktig fortykning blir et halvt flytendesmøremiddel. Fett er ofte en såpe mikset med mineralolje, eller noe vegetabilsk. Alle fett har høy startviskositet, som – når det møter sideveis krefter (skjærkrefter) – synker helt til basisoljens viskositet. Dette er skjærfortynning.

Poenget med fett er jo å holde maskindeler fra hverandre slik at de ikke sveises sammen av trykk og friksjon. For da blir det bråstopp. Og eventyrlige regninger …

Økt smøreevne

Ordet fett brukes noen ganger – litt unøyaktig – om smøremidler som er myke eller faste stoffer/væsker med høy viskositet, men uten de skjær-fortynnende egenskapene til klassisk smørefett. For eksempel er vaselin ikke et smørefett. Det ante vi ikke. Men vi stoler på kjemikerne.

Smørefett brukes på noe som bare smøres sjelden – eller aldri – og særlig der en olje ikke holder seg på plass når den er varm og tynn. Fett fungerer dessuten som tetningsmiddel mot vann, skitt og søle. Fettsmurte lagre har ofte bedre egenskaper enn oljesmurte, nettopp på grunn av økt smøreevne. Logisk.

Det er selv i dag ikke uvanlig med trykksmøring via nipler på kulelagre, i bilverksteder – men sjelden i nye biler; vi gamlinger husker sære biler med sentralsmøring via pedal i gulvet … (Foto: Makita)

Olje og såpe

Et ekte fett består – sier kjemikere med tykke briller og hvit frakk – av en egnet olje som blandes med et fortykningsmiddel, en såpe, for å få et fast eller halvfast stoff som blir sittende. Fett er pseudo-plastiske væsker, viskositeten synker ved innført skjærkraft.

Etter at mye sidekraft kjøres mot fetthinnen, blir altså viskositeten lik den til oljen fettet startet med. Dette gjør at fett er halvt plastisk, og senking av skjærkraft over tid gjør fett tiksotropt, ikkerennende. Noen få fett er reotropiske, og blir enda mer tyktflytende når de eltes. Det er faktisk ikke måte på.

Og fett påføres med fettpistol, som via en nippel trykker det inn på det som skal smøres. Som sagt: Uten fett, full stans.

Såpe

er fortsatt det vanligste emulgeringsmidlet, og valget bestemmes av bruken; kjemikere elsker å snakke om sånt. Såpen kan være kalsium-, natrium- eller litiumstearat, eller en miks av disse.

Andre fettsyreprodukter – såpe er for-estret fettsyre – kan være litium-12-hydroksy-stearat der det er mer ekstreme arbeidsforhold, særlig i militære kjøretøy og fly.

Ester? Nei, ikke arvetanta på Raufoss, men en organisk forbindelse, fra en reaksjon mellom alkohol og en uorganisk eller organisk syre – som karboksylsyre. Ante vi det ikke.

Såpenes egenskaper styrer temperaturmotstand, følsomhet for viskositetsendring, vannmotstand og kjemisk stabilitet. Kalsiumsulfonat og polyurea er stadig mer brukte fortykningsmidler, av de som ikke er metallsåper. Finmalte faste stoffer kan også brukes, som leire eller talkum.

Noen kjenner seg sikkert igjen her; dette er et superspesial hjullagerfett! Den lukten glemmer vi ALDRI … (Foto: Pennzoil)

Tørt smøremiddel

Fettoljefett lages med fortykningsmidler som tjære, grafitt eller glimmer, da øker holdbarheten. Silikonfett er ofte tyknet med silika, finmalt spesialsand. Litiumbasert er mest brukt; natrium- og litiumfett har høyere smeltepunkt (dråpepunkt) enn kalsiumfett, men er ikke så motstandsdyktig mot vann. Høyeste brukstemperatur for litiumfett er 120 °C, dette begrenser bruken.

Og nå sier noen; men molybdenfett da? Ja da, se her er lærebokas avsnitt om dette fenomenet: På grunn av svak Van der Waals-samhandling mellom lagene av sulfidatomer, har MoS₂ lav friksjonskoeffisient. Stoffet er – med partikkelstørrelser i området 1–100 μm – et tørt smøremiddel.

Smørefett er ikke bare smørefett

Vi har få alternativer med høy smøreevne og stabilitet i 350 °C i oksiderende miljøer.Glidefriksjonstester med nål-på-skive ved lave belastninger (0,1–2 N) gir koeffisienter på <0,1.

MoS₂ er ofte tilsatt blandinger og kompositter for lav friksjon; det mikses med grafitt for å forbedre heft. Mange ulike oljer og fettstoffer kan benyttes, da beholdes full smøreevne også ved totalt oljetap, og er derfor mye brukt i fly- og racingmotorer.

Selvsmørende belegg for høytemperaturbruk lages av MoS₂ og titannitrid, ved kjemisk pådamping. Eksempler på bruk er totaktsmotorer (som MC og lignende), CV- og universalledd i biler.

Så smørefett er ikke bare smørefett. Slik vi trodde før vi spurte kjemifolk … og fikk hodepine.

Trykkfaste

Noen fett er altså EP – extreme pressure. Under særlig høyt trykk eller kraftige støt kan et ordinært fett presses så hardt at hinnen kollapser, og maskindelene går tørt med kraftig økt friksjon, slitasje og svært dyr sammensveising.

EP-fett gir økt beskyttelse etter filmnedbrytning, med svært tøft restbelegg på metallet. Slike fett kan inneholde faste smøremidler som grafitt eller molybdendisulfid (!) nettopp for å beskytte – spesielt det siste stoffet er høyeffektivt. Og temmelig dyrt.

Faste tilsetningsstoffer som kobber- eller kerampulver forbedrer noen fett, for stillestående høytrykks- og/eller høytemperatur bruk, eller der korrosjon/fastrusting kan hindre senere demontering. Disse fungerer som slippmiddel, og brukes sjelden i biler. Faste tilsetningsstoffer kan generelt ikke brukes i lagre på grunn av små toleranser (ingen slark); de kan til og med gi økt slitasje. Og økt energiforbruk.

Så der kan du se: Det er mye snål vitenskap selv i en ganske vanlig familiebil!

Les også: Bilelektronikk – en gåte