При работе механизмов и агрегатов детали в сопряжениях перемещаются относительно друг друга с трением. Трение бывает следующих видов: движения, покоя, скольжения, качения. Эти виды трения подразделяются на трение без смазки и со смазочным материалом.

При трении (изнашивании) удаляются тончайшие слои металла с поверхности детали. Это происходит в результате микрорезания поверхности, смятия отдельных ее микронеровностей, а также из-за ее пластического деформирования, вследствие чего деталь изнашивается.

Износ детали может быть абсолютный, выраженный в единицах длины, объема или массы.

Предельный износ детали — это износ, при котором дальнейшая эксплуатация детали невозможна.

По виду промежуточной среды различают изнашивание при трении без смазочного материала, при трении со смазочным материалом, при трении с абразивным материалом. В зависимости от свойств материалов деталей, смазочного или абразивного материалов, их соотношения в сопряженных деталях в процессе работы возникают разрушения поверхностей деталей различных видов.

Поверхности деталей после изготовления не являются абсолютно ровными, на них имеются микронеровности. Величина микронеровностей зависит от вида и точности обработки деталей.

Изнашивание разделяют на следующие виды: механическое, коррозионно-механическое, электроэрозионное и водородное. Детали автомобилей практически подвержены всем видам изнашивания.

Механическое изнашивание — это процесс разрушения поверхностей детали под воздействием трения при наличии резания, царапания, деформаций, отслаивания и выкрашивания микр.ообъемов материалов деталей. Разновидностями механического изнашивания деталей автомобилей являются абразивное, гидро- и газоабразивное, эрозионное, усталостное, изнашивание при заедании и при фреттинге.

Коррозионно-механическое изнашивание — это процесс разрушения поверхностей деталей в результате механического взаимодействия их поверхностей в химической или электролитической агрессивной среде. Коррозионно-механиче-ский износ возникает в деталях цилиндропоршневой группы вследствие выделения в цилиндрах из продуктов сгорания сернистой, серной, угольной, азотной и других кислот.

Электроэрозионное изнашивание — это процесс разрушения поверхностей деталей в результате воздействия электрических разрядов при прохождении электрического тока между двумя деталями. В автомобилях этот вид изнашивания встречается в их электрооборудовании (генераторах, стартерах, между контактами).

Водородное изнашивание (один из процессов разрушения поверхностных деталей при трении скольжения) открыто 12—20 лет тому назад советскими учеными Д. Н. Гаркуновым и А. А. Поляковым. Оно наиболее трудно поддается изучению и по широте проявления может быть сравнимо с абразивным изнашиванием. Этот процесс основан на разрушении поверхности детали в результате выделения ионов (протонов) водорода из соединений и воды при трении деталей, попадании их в микротрещины деталей и соединении ионов в молекулы водорода. При соединении ионов в молекулы происходит увеличение объема вещества. В результате этого в микротрещинах наблюдается отщепление частиц металла от детали. Водород выделяется из материалов трущихся деталей или из окружающей их среды: смазочного материала, топлива, воды. При нормальных давлениях и температуре водород из этих веществ не выделяется. Водород очень легко диффундирует под действием разности температур в нагретые участки тела, вызывает повышение хрупкости поверхностных слоев и усиливает изнашивание. Механизм разрушения детали при водородном изнашивании проявляется при трении следующих материалов: стали по бронзе; резины по стали; пластмассовых тормозных колодок по чугуну; стального вала по постели баббитового подшипника.

Для уменьшения водородного износа деталей необходимо:
– применять смазочные материалы, исключающие образование в масле водородообразующих элементов, и вещества, поглощающие водород;
-правильно подбирать материалы деталей в сопряжениях.

Введение в металл кремния и органических соединений, содержащих хлор, вызывает связывание водорода в нем в безвредные химические соединения. Процесс проникновения водорода в поверхностные слои металла можно затормозить, уменьшив рабочую температуру поверхности до 50…60 °С или создав электрический потенциал. Водород из металла после химико-термической обработки деталей удаляют способом нагрева их с выдержкой при температуре около 250 °С.

Абразивное изнашивание — это изнашивание, происходящее в результате режущего и царапающего действия абразивных частиц по поверхности детали.

Эрозионное изнашивание — это механическое изнашивание поверхности детали, происходящее в результате воздействия на нее потока жидкости или газа.

Кавитационным называется гидроэрозионное изнашивание, происходящее при движении твердого тела относительно жидкости. При этом пузырьки газа лопаются вблизи поверхности, что создает местное повышение Давления или температуры.

Усталостным называется механическое изнашивание, происходящее в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов металла поверхностного слоя при трении качения или скольжения. Оно наблюдается в большинстве сопряжений деталей автомобиля.

Изнашивание при заедании происходит в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Изнашивание этого вида является одним из наиболее опасных и разрушительных.

Окислительное изнашивание — это такой вид кор-розионно-механического изнашивания, при котором основное влияние на разрушение поверхности имеет химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой.

Изнашивание при фреттинг-коррозии возникает между соприкасающимися деталями при малых колебательных относительных перемещениях. Изнашивание при фреттинг-коррозии отличается от изнашивания при фреттинге механического изнашивания соприкасающихся деталей тем, что изнашивание при фреттинге происходит без окисляющей окружающей среды и без проявления химической реакции материалов деталей и продуктов износа с кислородом.

Изнашивание при фреттинге и фреттинг-коррозии обычно происходит на сопряженных поверхностях валов с напрессованными на них подшипниками качения, на осях и ступицах колес, на опорах поверхностей пружин, на затянутых стыках, прижимных поверхностях шпонок и пазов, на опорах двигателя, коробок передач и раздаточных коробок. В результате фреттинг-коррозии усталостная прочность поверхности уменьшается в 3—6 раз.

Основными количественными показателями трения являются сила трения и коэффициент трения.

Силой трения называется сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленной к общей границе между этими телами.

Коэффициент трения — отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела одно к другому.