Hauchdünne Ölfilme lassen die Kolben in den Zylindern leicht laufen. Ohne solche Schmierstoffe käme es nach kürzester Zeit zum Kolbenfresser. Kanadische Forscher gingen der scheinbar offensichtlichen Wirkung von Motorölen nun genauer auf den Grund. Mit Computersimulationen haben sie erkannt, dass Zinkphosphat-Additive erst unter hohen Drücken die Stahlwände mit einem feinen Schutznetz bedecken und so unerwünschten Materialabrieb vermeiden. Wie sie in der Fachzeitschrift “Science” (Vol. 307. S. 1612) berichten, könnten mit diesen Erkenntnissen noch bessere Schmiermittel entwickelt werden.
“Um Abrieb zu vermeiden, werden Additive wie Zinkphsophat zugesetzt”, erklären Martin Muser und seine Kollegen von der University of Western Ontario. “Mit molekular-dynamischen Simulationen konnten wir nun die Ursache für die Bildung der Antiabrieb-Filme entschlüsseln.” Doch erst bei lokal sehr hohen Drücken von rund zehn Gigapascal bilden die Zinkatome das erwünschte Schutznetzwerk aus. Liegen die Drücke darunter, vernetzen sich die Additiv-Moleküle nur unzureichend.
Heute werden diese Bedingungen in Stahlmotoren ohne weiteres erreicht. Doch moderne Aggregate aus Aluminium sind auf rund sieben Gigapascal beschränkt. Ein wirksamer Abriebschutz durch Zinkphosphat-Additive kann sich hier durch eine Vernetzung der Additiv-Moleküle nicht aufbauen. Doch mit den nun erfolgten Simulationen und Erkenntnissen auf molekularer Ebene hoffen die Forscher, auch für Leichtmetall-Motoren wirksame Schutzadditive entwickeln zu können.
Jan Oliver Löfken
