Реклама На правах рекламы

Природа трения и восстановительные присадки: о чем не знают инструкторы автошкол?

31 июля 2015

Электромагнитная природа трения объясняется просто: когда поверхности тел соприкасаются, между ними возникает сила, которая препятствует взаимному перемещению.

Причина кроется во взаимодействии молекул отдельных поверхностей и их шероховатости. С одной стороны, сила трения снижает КПД двигателя, а с другой – оно является залогом правильной работы тех же резьбовых соединений мотора.

Падение КПД двигателя при разнонаправленном движении пар трения вызвано обширным рядом потерь:

  • Вентиляционные – возникают при трении конструктивных деталей о жидкость, воздух, газ, то есть присутствуют даже при штатной работе поршня, коленчатого вала, шатуна.

  • Потери на функционирование агрегатных приводов – генераторов, масляных, водяных, топливных насосов.

  • Насосные – образуются в момент очистки и наполнения цилиндра, при совершении поршнями насосных ходов.

Поучительная история про лыжника на воде

Ситуация №1

При размеренном среднескоростном движении катера лыжник плавно перемещается по водной глади. Можно провести аналогию с плавным движением авто на средних оборотах: в соответствии с законами физики, масло в такие моменты как бы обволакивает хон и препятствует износу. Имеет место трение гидродинамического типа, при котором металлические поверхности не вступают в контакт.

Что такое гидродинамическое трение?

Когда скорость движения рабочих поверхностей достигает определенных величин, они сепарируются, так как растет подъемная сила D. Вместе с утолщением масляной пленки минимизируются силы трения, показатели износа стремительно близятся к нулю.

Проблема состоит в том, что в моторе скорости вращения отдельных конструктивных элементов резко отличаются: поршни замедляются в мертвых точках, а тот же коленвал двигается в 2 раза медленнее распределительного вала. Поэтому обеспечить идентичные режимы работы и одинаково толстый слой смазочного материала для всех узлов не представляется возможным. Хотя коэффициент трения напрямую зависит от качества используемого масла.

Ситуация №2

Если скорость катера резко падает, лыжник уходит под воду. Тот же эффект наблюдается, когда машина замедляется, попадает в пробку: из-за падения силы натяжения масло попадает внутрь хона, происходит смешанное трение; параллельно с этим увеличивается температура, происходит расширение деталей и износ пар трения в результате их контакта.

Что такое смешанное трение?

Между поверхностями контакта имеется масляная пленка. Но её толщина меньше высоты шероховатости рабочей поверхности. Вместе с ростом скорости движения поверхностей друг относительно друга растет подъемная гидродинамическая сила. Поверхности время от времени разделяются масляной пленкой, но в отдельных фазах их вершины все еще сталкиваются (показатели трения и износа ниже, чем в случае сухого трения).

Ситуация №3

На больших скоростях, при резких стартах масло выдавливается с поверхности контакта. Происходит сухое трение. Шероховатости поверхностей стыкаются друг с другом и сламываются. Выделяется тепловая энергия, сильно возрастают коэффициент трения и показатели износа. Такие ситуации характерны для запуска холодного ДВС: один холодный пуск равноценен 500 км пробега в стандартных температурных режимах. Проведем аналогию с лыжником: на больших скоростях он как будто ударяется о волны, подпрыгивая над поверхностью воды.

Как остановить износ мотора?

Теоретически можно сделать поверхности максимально гладкими. Но это решение приведет к резкому подорожанию продукции – понадобятся дополнительные стадии обработки поверхностей, в том числе шлифовка и полировка. Это дорогостоящее решение применимо лишь для отдельных механизмов, которые эксплуатируются в особых режимах.

Альтернативой стали присадки для восстановления двигателя. Все они делятся на несколько категорий – антифрикционные, дегидрирующие, моющие, антипенные – и действуют по-разному. Поэтому и отношение к таким присадкам отличается. Сегодня рассмотрим отдельную категорию составов, которую можно назвать присадками лишь с большой натяжкой.

Речь идет о геомодификаторах трения и RVS-технологии. Составы вводятся в штатную смазочную систему и образуют на рабочих поверхностях износоустойчивый слой металлокерамики. Этот слой формируется только там, где есть износ, что объясняется химической реакцией, нуждающейся в тепловой энергии. Такая энергия образуется в местах контакта, при сломе вершин неровностей металлических поверхностей.

Твердость новообразованного слоя выше, чем у большей части сталей, применяемых в машиностроении. Этот слой оптимизирует сопряжение деталей, сокращая потери на вибрацию и трение. Создание слоя металлокерамики доказано многими научными институтами, в том числе FRAUNHOFER GESELLSCHAFT и Токийским государственным университетом Васеда.

Ключевое отличие от масляных присадок – стабильность результата: наращенный путем диффузии материал не уходит после смены масла. Больше информации о продукте и эффектах от его применения на сайте http://rvsmaster.ru/About/.

Читайте также