І таке буває ?! Тертя без зносу.
Конструктори кажуть, що у кожної машини може бути, щонайменше, три дефекту: 1. Машина не збирається. 2. Машина збирається, але не працює. 3. Машина працює, але крутиться не в ту сторону. Можна додати ще, що якщо машина працює, вона обов'язково зношується.
Знос - предмет постійної турботи тих, хто робить для нас техніку. І чим машина довговічніші - тим більше на неї попит з усіма витікаючими з цього наслідками. Зменшення тертя знижує знос і однозначно збільшує термін служби будь-якої машини.
На Уральському автозаводі на початку 70-х років випробовували двигуни з хромованими циліндрами *: у хрому менший коефіцієнт тертя і набагато вище зносостійкість (в порівнянні з чавуном). Експеримент з гільзами не дав бажаного результату, але з'ясувалося, що чавун під шаром хрому зростає: діаметр гільзи по ходу випробувань не збільшувався, як зазвичай, а навпаки - зменшувався. З цього можна було зробити висновок, що навіть звичайна чавунна гільза одночасно з зносом самовідновлюється!
Ще один вузол тертя - підшипник. У двигунах автомобілів переважно використовуються підшипники ковзання (в них немає ні кульок, ні роликів). Чого тільки не винаходили конструктори, щоб зменшити тертя! І мастило подається у вузол під тиском, і розбризкується струменем або туманом, якщо її не можна подати по каналах, і канавки в підшипникових вузлах і прочая, і прочая ...
А тепер - невеликий відступ. Яка картинка з'являється у вашій уяві при слові «вкладиш»? Майже напевно - папірець, вкладена в документ (наприклад, в трудову книжку або в паспорт). Але є й інші вкладиші. Приміром, у вузлах тертя.
Їх призначення - спростити технологію. Тут мова про вкладишах підшипників двигуна. До їх впровадження гнізда підшипників заливали сплавом з дуже низьким коефіцієнтом тертя - бабітом. «Якщо клинило корінні підшипники коленвала, то після потравкі сірчаною кислотою очищених підшипників їх знову акуратно заливали новою порцією баббита, розігрітого до температури 130 градусів.»
З впровадженням вкладишів та збирання, і ремонт спростилися, але бабітові вкладиші страждали коротким життям. Їх замінили на сталеалюмініевие (основа - сталь, на яку «вдавлювали» антифрикційний шар - алюміній). Істотне зменшення витрат супроводжувалося і «дрібними» неприємностями: вкладиші викрашівается.
Мені довелося випробовувати сталеалюмініевие вкладиші: вони руйнувалися на гарантійному пробігу. Картина була незвичайною: при нормальній заробляння підшипника майже завжди в центрі вкладиша з'являвся острівець алюмінієвого шару, не пов'язаний зі сталевою основою. Надалі такий острівець дробився на найдрібніші шматочки, які затягувалися в зазор між шийкою і валом. Результат - задір шийки валу.
Причини відшарування були неясні. Це могла бути і слабкий зв'язок алюмінію з основою, і кавітація у масляному клині. Піна в картері при попаданні в масляний насос стискається, а повітряні бульбашки, що потрапляють в масляний клин підшипника ковзання, розкриваються, повітряний міхур звільняється, і масло займає той простір, який було перш зайнято повітрям (це явище - схлопування - і називається «кавітація») . Гідравлічний удар, що виникає при цьому, дуже потужний і призводить до утворення на поверхні підшипника своєрідною ряби (з'являються оспинки). Так ось це явище і могло бути (по робочій гіпотезі) причиною руйнування вкладишів.
Для усунення піни почали використовувати спеціальну присадку. Мені здається, саме тоді я вперше дізнався про існування добавок до масел. З тих пір пройшло багато років (більше 40), цих присадок сьогодні - мільйон. Але серед них є особливі: вони нарощують зношений метал.
«Одним із шляхів підвищення техніко-економічних показників двигунів внутрішнього згоряння є зменшення втрат на тертя в їх механізмах і системах. Перспективним напрямом вирішення цієї проблеми є використання в двигунах моторного масла з різними присадками і добавками, які реалізують принцип самоорганізації у вузлах тертя і, так зване, «безизносності» тертя. При використанні такої технології добавки до моторного масла, що отримали назву кондиціонерів металу і представляють собою складне хімічне з'єднання з активними іонами заліза, стають в результаті хімічних реакцій в зонах тертя частиною структури металу, згладжуючи шорсткість і заповнюючи мікропори і мікротріщини. На поверхнях тертя з компонентів кондиціонера металу формується тонкий захисний шар і в результаті трибохимических реакцій здійснюється цикл «знос-відновлення» »(з звіту МАМІ за 2007 рік).
Інтенсивні дослідження спрямовані на те, щоб всі вузли машини виробляли свій ресурс одночасно. Можливо, настане час, коли ваш автомобіль (або інша машина), який ще ввечері вам служила вірою і правдою, вранці виявиться купою металобрухту.
Але всіх, хто дуже спантеличується глобальними (і не дуже) проблемами розвитку людства, я можу запевнити, що такий момент настане не скоро, дуже не скоро. І постарайтеся заглушити у ваших душах тужливу тривогу за майбутнє! Сьогодні ваш двигун відновлюється сам! І це - одна з причин оптимістичного погляду на життя!
* Такі циліндри передбачалося ставити на нових двигунах, спроектованих в конструкторському бюро під керівництвом Бориса Гавриловича Шапшала (він був конструктором за покликанням і натаскував мене - свіжого і абсолютно зеленого молодого спеціаліста).
