На преодоление трения затрачивается механическая энергия, которая превращается в тепло, поэтому детали нагреваются.

Износ трущихся деталей, выделение тепла и затрата мощности — вот три основных явления, вызываемых трением. В зависимости от условий и видов трения каждое из этих явлений имеет большее или меньшее значение.

Трение в сопряжениях может быть двух видов: трение скольжения и трение качения.

Трение скольжения разделяется на сухое, возникающее между несмазанными трущимися поверхностями (в практических условиях оно не существует), и жидкостное, когда движущиеся поверхности разделены слоем смазочного вещества. При жидкостном трении преодолеваются только силы трения между слоями масла.

Основное назначение смазочных масел состоит в том, чтобы уменьшить износы трущихся деталей, сократить затраты мощности на трение и отвести тепло, выделяющееся при трении. Кроме того, масло смывает с трущихся поверхностей продукты износа и всевозможные загрязнения, предохраняет эти поверхности от коррозии, а в отдельных случаях уплотняет подвижные сопряжения деталей.

Важнейшими свойствами масла являются следующие:
1) вязкость — сопротивление частиц масла взаимному перемещению; вязкость зависит от силы сцепления между молекулами масла;
2) маслянистость — способность масла растекаться по поверхности металла и образовывать на этой поверхности плотно пристающую к ней непрерывную и неразрывную (даже при значительном давлении) пленку.

Сущность и законы жидкостного трения были открыты проф. Н. П. Петровым. Он установил, что движение масла в подшипнике полностью подчиняется законам гидродинамики. Поэтому разработанную им теорию жидкостной смазки стали называть гидродинамической теорией смазки.

Основные положения гидродинамической теории смазки заключаются в следующем. Когда вал не вращается (находится в состоянии покоя), он опирается на подшипник, следовательно, зазор между соприкасающимися поверхностями вала и подшипника равен нулю. При вращении вала в подшипнике первые слои масла, прочно прилипшие к поверхности вала, увлекают за собой следующие. Пришедшие в движение частицы масла под действием сил трения между слоями перемещаются из широкой части зазора в узкую, В результате этого в области, где величина зазора наименьшая (Лмин), в масляном слое возникает повышенное давление, под действием которого вал как бы всплывает и лежит на масляной подушке.

С увеличением относительной скорости перемещения поверхностей (числа оборотов вала) все большее количество масла втягивается в клиновое пространство, увеличивая тем самым давление в масляном слое. В соответствии с этим все в большей степени вал стремится занять центральное положение в подшипнике.

Когда наименьшая толщина масляного слоя станет больше, чем суммарная высота шероховатостей поверхностей вала и подшипника вместе взятых, касание поверхностей прекратится и возникнет жидкостное трение.

Масляный клин может образовываться и при движении одной смазанной плоской поверхности по другой, если имеется клиновидный зазор между поверхностями и относительная скорость их перемещения достаточно велика.

Несущая способность масляного слоя, его толщина и, следовательно, надежность обеспечения жидкостного трения возрастают с повышением вязкости масла, с увеличением скорости движения трущихся поверхностей и с уменьшением нагрузки на эти поверхности. Однако с увеличением вязкости масла и скорости движения поверхностей возрастают и потери на трение.

При выдавливании масла из зазора между деталями на их поверхности остается тончайший слой масла толщиной в одну или несколько молекул, который силами молекулярного притяжения прочно связан с поверхностью деталей. Трение при таком слое масла называют граничным.

Переход от жидкостного трения к граничному происходит не сразу. Между ними различают еще промежуточный вид трения — полужидко-стное. Если в результате пониженной вязкости масла, малой скорости движения, действия больших нагрузок, увеличения шероховатостей деталей и потери ими правильной геометрической формы масляный слой не полностью разделяет трущиеся поверхности, происходит полужидкост-ное трение. При полужидкостном трении в местах разрыва масляного слоя неровности трущихся поверхностей могут соприкасаться между собой, и иногда в местах их контакта возникает граничное трение.

При жидкостном трении потери энергии на трение и износ деталей наименьшие. Но условия, которые требуются для жидкостного трения, могут быть созданы только в некоторых подвижных сочленениях, и то не во все периоды их работы. Многие сочленения двигателя, например поршневой палец — втулка верхней головки шатуна, поршневой палец — бобышки поршня, поршень — цилиндр, работают в условиях полу-жидкостного трения.

Нельзя допускать уменьшения слоя масла между трущимися поверхностями до величины, при которой может возникнуть граничное трение, ибо в этом случае износ и нагрев деталей быстро возрастают. В условиях граничного трения ни одно подвижное сочленение продолжительное время не может нормально работать. Однако граничное трение уменьшает износ при малых скоростях движения, пуске двигателя и очень больших нагрузках, когда нельзя достигнуть жидкостного или полужид-костного трения.

Для достижения возможно более надежной и длительной работы механизмов трактора и автомобиля смазочные масла должны удовлетворять ряду эксплуатационно-технических требований:
1) иметь оптимальную вязкость на всех эксплуатационных режимах;
2) обладать высокой маслянистостью и необходимой противоокисли-тельной устойчивостью (химической стабильностью);
3) не вызывать и не способствовать коррозии деталей;
4) не содержать свободных минеральных кислот и щелочей, воды и механических примесей.

Масла в двигателе подвергаются воздействию высоких температур, поэтому нужно, чтобы они обладали высокой температурой вспышки и малой испаряемостью.