Различают два вида трения: трение качения и трение скольжения.
Трение качения возникает в результате качения одного тела по поверхности другого. Так, например, при качении ролика или шарика (в роликовых или шариковых подшипниках) образуется трение качения. В зависимости от нагрузки площадь соприкосновения ролика или шарика с поверхностью представляет собой прямоугольник (при качении ролика) или круг (при качении шарика). На сминание соприкасающихся поверхностей и на вращение ролика или шарика затрачивается некоторое количество работы. При увеличении нагрузки на ролики или шарики соответственно увеличивается площадь их соприкосновения, а следовательно, увеличивается и сила трения.
Подшипники, конструкция которых основана на принципе качения, выполняются в виде роликовых, шариковых или игольчатых. Смазка их осуществляется за счет наличия некоторого слоя масла между роликами или шариками и соприкасающимися с ними поверхностями.
Трение скольжения возникает в результате скольжения одного тела по поверхности другого.
Различают три вида трения скольжения: сухое, жидкостное и полусухое, или полужидкостное, трение.
Заметим, что при работе подшипников скольжения мотоциклетного двигателя преобладает жидкостное трение, иногда полужидкостное и очень редко встречается сухое трение.
Сухое трение происходит между сухими поверхностями (рис. 61, а).
Рис. 61. Схема сухого и жидкостного трения: а — сухое трение; б — жидкостное трение.
На поверхности всех трущихся деталей мотоциклетных двигателей даже при тщательном изготовлении имеются мельчайшие неровности — следы механической обработки. При сухом трении эти неровности препятствуют движению одной поверхности по другой, при этом происходит истирание трущихся поверхностей с выделением тепла и затратой на это истирание некоторого количества полезной работы.
При увеличении нагрузки неровности, имеющиеся на поверхности, сближаются между собой и все больше их число входит в зацепление, вследствие чего сила трения увеличивается.
В зависимости от нагрузки деформация неровностей может быть упругой, т. е. после снятия нагрузки с данной неровности она принимает начальную форму.
При большой нагрузке скольжение поверхностей сопровождается сминанием, царапанием и отрывом частиц металла от поверхности. При этом возникающее тепло не успевает отходить от трущихся поверхностей, температура подшипника повышается и может произойти заедание.
Заедание наблюдается у деталей, изготовленных из металлов, близких один к другому по составу и твердости.
Менее всего склонны r заеданию детали с твердой поверхностью, скользящие по деталям с менее твердой поверхностью, в том случае, когда структура металлов, из которых изготовлены соприкасающиеся детали, неоднородная.
Жидкостное трение происходит между поверхностями, разделенными слоем смазки (рис. 61, б). Оно совершенно не зависит от нагрузки, если эта нагрузка не чрезмерно велика и при ней сохраняется слой смазки между поверхностями. Жидкостное трение изменяется прямо пропорционально вязкости смазки, скорости перемещения трущихся поверхностей одна относительно другой и площади трущихся поверхностей и обратно пропорционально толщине слоя смазки.
Толщина слоя смазки, заключенной между поверхностями, зависит в свою очередь от давления, приходящегося на эти поверхности.
В условиях эксплуатации мотоцикла жидкостное трение может переходить в полужидкостное или полусухое.
Полусухое, или полужидкостное, трение возникает в тех случаях, когда между трущимися поверхностями не удается создать сплошной масляной пленки, и поверхности частично соприкасаются своими неровностями. Такое трение называется полусухим, или полужидкостным, в зависимости от того, какое трение здесь преобладает, сухое или жидкостное. Это наблюдается у подшипников скольжения, применяемых в мотоциклетных двигателях, бронзовых втулок, пальцев поршня, коленчатого вала и валиков шестерен привода распределения, а также иногда у подшипников скольжения кривошипных головок шатунов. Кроме того, с полужидкостным трением работают поршневые пальцы, направляющие толкателей, поршневые кольца во всех случаях, когда толщина смазочного слоя меньше высоты неровностей на трущихся деталях.
В основном полужидкостное трение наблюдается при запуске двигателя, когда в подшипниках скольжения еще не создан достаточный слой масла, а также при работе нового двигателя, когда высота неровностей еще велика и трущиеся поверхности деталей еще не приработались.