Що таке зазори в парах тертя

Для початку, риторичне питання: діаметр поршня (у зборі з кільцями) і внутрішній діаметр циліндра однакові? Звісно, ні! Для того, щоб поршень міг сотні разів за хвилину робити поступальні рухи в циліндрі, його діаметр просто зобов’язаний бути трохи меншим, інакше тертя миттєво нагріє обох учасників нашої досліджуваної пари тертя до температур, за яких вони зруйнуються.

Отже, різниця в діаметрах (зазор) є, питання наступне — наскільки великий цей зазор, чим він заповнений і на що він впливає? Виходячи з принципу роботи двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), саме цей зазор і визначає в результаті ККД мотора (коефіцієнт корисної дії), бо саме через цей зазор відбувається «витік» штовхальної сили вибуху паливної суміші в циліндрі. Таким чином виходить, що чим менший зазор — тим більша потужність?

З іншого боку, як уже говорилося, зазор (нехай мінімальний) все ж таки потрібен, крім того, як і будь-якій іншій парі тертя, нашій парі також обов’язково потрібне постійне мащення. Тому головне завдання конструкторів — зробити цей зазор точно відповідним тій оливній плівці, яку створює моторна олива, що має таку властивість, як в’язкість. У цьому разі потужність двигуна буде максимально можливою (за інших рівних умов) для його конструкції.

Ось на цьому місці якраз і починаються проблеми. Чому? Та тому, що в’язкість оливи — величина змінна, яка суттєво залежить від температури в оберненій пропорції. Наприклад, у стандартної оливи 5W-40, при прогріванні двигуна, скажімо, від 40 до 100 °C, реальна в’язкість падає приблизно з 90 до 14 мм2/с, тобто більш ніж у 6 разів! І падає в’язкість не одномоментно, а поступово, по кривій. І крива ця у кожної оливи своя. Відповідно, якщо температура оливи нижча за 40 — в’язкість буде ще більшою, якщо вища за 100 — ще меншою. Очевидно, що разом зі значенням в’язкості змінюється і товщина плівки на парах тертя.