ВИДЫ ИЗНАШИВАНИЯ Основой теории трения и износа деталей служит классификация видов изнашивания для сопряженных пар трения (для случая трения скольжения). Различают три основных вида изнашивания: механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое. Механическое изнашивание подразделяется на три вида: абразивное; вследствие пластических деформаций; при хрупком разрушении. Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся между поверхностями трения. При этом абразивными частицами являются не только частицы кварца и других соединений, попадающие в узлы трения снаружи, но и частицы продуктов износа деталей и нагара, образующиеся внутри агрегатов автомобиля. Причем, когда твердые частицы взвешены в жидкости (масле), такое изнашивание называется гидроабразивным. Изнашивание вследствие пластических деформаций заключается в перемещении поверхностных слоев детали в направлении скольжения под действием значительных нагрузок и ведёт к изменению размеров и форм без потери массы детали (например, деформирование круглых деталей с образованием эллипсообразной формы). Изнашивание при хрупком разрушении происходит, когда поверхностный слой металла одной из сопряженных деталей под действием сил трения, пластической деформации и больших знакопеременных нагрузок, приводящих к наклепу, уплотняется и становится чрезвычайно хрупким, что приводит к его разрушению путем выкрашивания отдельных частиц. Молекулярно-механическое изнашивание вызывается молекулярным взаимодействием между тесно сближенными поверхностями металлов, которое приводит к прочному «схватыванию»и «сращиванию» их в местах контакта, т. е. происходит общеизвестный процесс диффузии. При значительных нагрузках и отсутствии масляной пленки между трущимися поверхностями интенсивность этого процесса резко возрастает (адгезионное изнашивание). При начале движения деталей нарушаются молекулярные связи, что приводит к различным видам разрушения поверхностей: металл переносится с одной детали на другую. При высоких скоростях скольжения повышается температурный режим работы и «схватывание» поверхностей вызывается уже простым налипанием и уносом частиц размягченного и даже иногда расплавленного металла. Коррозионно-механическое изнашивание — сочетание коррозии и механического изнашивания, описанного выше. Закономерность изнашивания сопряженных деталей. Чтобы лучше понять закономерность изнашивания сопряженных деталей в зависимости от времени работы или от пробега автомобиля, рассмотрим идеализированный график износа сопряженных деталей, например, шатунной или коренной шейки коленчатого вала и вкладышей подшипника (рис. 1.2). Для удобства рассмотрения и анализа состояния узла трения по времени работы к обычному графику износа детали (в данном случае шейки вала) снизу пристроим зеркальное изображение графика износа подшипника (в данном случае вкладышей подшипника), определим точки резкого изменения характера процесса изнашивания на обоих графиках, проведем через них вертикальные линии и получим три характерные зоны (области). В зоне А наблюдается резкий подъем кривых нарастания износа. Это связано с приработкой деталей. В этот период работы большое количество микронеровностей деталей как бы сошлифовываются. При этом продукты износа в большом количестве попадают в масло, постоянно загрязняя его. Именно поэтому в период обработкипредусмотрена замена масла через короткий период (3000—4000 км). Зону А принято называть зоной приработки. Зона Б характеризуется более плавным нарастанием износа. Наклон кривых износа незначителен, что соответствует периоду нормальной работы, и называется областью допустимых износов. Следует сказать, что сопряженные детали ввиду конструктивных особенностей, специфических свойств материалов, из которых они изготовлены и т. д., имеют различную интенсивность изнашивания и соответственно форму кривых износа. Например, вкладыши коренных и шатунных подшипников, изготовленные из более мягкого, пористого материала, изнашиваются гораздо быстрее, чем шейки валов.