Mange av oss gamlinger – som gikk i mekanikerlære på femti- og sekstitallet – husker at veiva lå i babbit-lagre. Så hva er det i dagens motorer, som må tåle mye mer juling?

Bildet øverst: God opplagring og riktig smøring av ventilsystemet er helt avgjørende for driftssikkerheten. (Foto: Mercedes)

Av Stein Bekkevold

Her er historien: Babbitt lagermetall er en av flere typer i et glidelager. Det ble oppfunnet i 1839 av Isaac Babbitt i USA. Han avslørte senere en av oppskriftene, men gjemte de andre. Begrepet babbittmetall er riktigere enn «hvitt metall», fordi hvitt kan bety andre legeringer – som bly- eller tinn-/sinkbasert støpe-metall.

Babbitt er i dag mest brukt som tynn overflate i en flermetall-struktur, mens den gamle gjaldt helstøpt lager/lagerskål. Slike har god motstand mot avriving. De er myke og lettskadet, så man skulle tro at de er uegnet. Men her er hemmeligheten: De har små, harde krystaller spredt i et mykere metall, og er faktisk en tidlig metallmatriks-kompositt. Smart fyr, gamle Isaac!

Tinnbasert

Etter hvert som lageret jobber, slites det mykere metallet og skaper kanaler mellom de harde punktene. Med tinn som det myke metallet, gjør friksjon at det – med sitt lave smeltepunkt (232 grader C) – smelter og blir smøremiddel. Dette beskytter lageret om andre smøremidler er borte.

Mange forbrenningsmotorer bruker fortsatt Babbittmetall, som også i dag er tinnbasert fordi det da tåler varierende belastning. Men tinnet er nå tilsatt diverse hemmeligheter som produsentene ikke snakker om.

Veivakselen hviler i lagerskåler foret med egnet og riktig utformet lagermetall, for eksempel det som ble oppfunnet av mister Babbitt i 1839! (Foto: Citroën)

Lagerblokk

Slik gjorde vi før: I et babbitt metallager lå en lagerblokk (av aluminium eller stål) som løs enhet rundt akselen, med akselen i omtrentlig sluttposisjon. Den indre overflaten var boret slik at smeltet lagermetall rant inn.

Akselen hadde sot som slippmiddel, endene av lageret var pakket med leire, og smeltet metall ble helt inn i hulrommet rundt akselen, og fylte blokken halvveis. Lageret ble strippet og metallet ble trimmet tilbake til toppen av blokken.

Snakk om jobb!

Babbittmetall er mykt og kan skjæres med en kniv eller meisel. En skive ble satt inn for å beskytte overflaten til det nedre lageret, og for å holde lokket på blokken unna akselen.

Etter å ha forseglet endene med leire, ble mer metall helt inn for å fylle blokken. De to halvdelene ble lagt inn og oljehullene renset for metall og oljespor.

Akselen var smurt med ingeniørblått* og ble rotert i lageret. Når lageret var demontert, fylte fargen fordypningene og kunne gnis vekk fra de høye punktene. De høye flekkene kunne skrapes ned, og prosessen gjentas, til det ble et jevnt fordelt mønster av blått. Lageret ble renset og smurt, og spennskiver festet slik at akselen ble holdt fast.

Lageret ble kjørt inn ved å snurres fullsmurt ved lav belastning og langsom rotasjon, dette fullførte lagerglattingen. Resultatet ble en pålitelig, høy lastkapasitet. Snakk om jobb …

Teoriene

bak lagre og smøring gir oss migrene: Overflater i kontakt og relativ bevegelse krever opplagring og god smøring for å dempe slitasje og støy, og øke effektiviteten – ved å redusere kraften som ellers måtte overvinne friksjon, eller for å få alt til å sveive og gå i det hele tatt. Videre vil smøremidlet redusere varme og kjøle delene.

En bilmotor krever jo smøring både hist og her: Mellom stempler og sylindre, i opplagringen av veivstaker i stempel og rundt veivaksel, i en rekke små lagre, i de store endelagrene og i ventilsystemet.

Lagre finner du også i alle hjul som drives av diverse reimer, eller tannhjul, i girkassen, hjulene og i hele kraftoverføringen. Det er lagre over alt, og alle er bygget med stor presisjon og av gode materialer. Og smurt av avanserte oljer (og fett) som inneholder mye mer enn bare noen flytende hydrokarboner.

Plasking

Et plaske-smøresystem har ingen oljepumpe. Der svinger veivene ned i sumpen og slenger olje med stor kraft opp mot veivakselen, opp i veivstengene og opp til bunnen av stemplene. Veivstangens store endestykker kan noen ganger ha en geometri (finner) som forsterker dette.

Ventilsettet kan være forseglet i et oljefylt rom, eller (tidligere) være åpne til veivakselen og får olje som så renner tilbake til sumpen. Plaskesmøring er vanlig for små 4-taktsmotorer. I et trykksatt smøresystem som i fly, som skal kunne fly opp-ned, pumpes olje i lukket sløyfe til overflatene og går så tilbake til reservoar. Men poenget er og blir lagrene – og det snodige som smører dem. Smøresvikt gir full skjæring, så pass på oljeskiftet!

Dette var årets siste tekniske artikkel, håper de har vært til nytte og glede for noen av dere; de ligger i Arkiv på Bilstoff.no

GOD JUL!!

*Ingeniørblått lages ved å blande prøyssisk blått med smørefett. Det blå fettet legges på en referanseflate, og arbeidsstykket gnis mot den fargede referansen; overføringen av blått viser høye punkter på arbeidsstykket eller legger seg i lave områder. Metoden brukes for å sjekke hvor plane overflater er.

Les også: Apropos gjenbruk: Over 150 kg plast er det i bilen