Трение — враг двигателя
Вращается коленчатый вал. С огромной скоростью движется в цилиндре поршень, в бобышках поворачивается поршневый палец, вращается распределительный вал. Детали двигателя соприкасаются друг с другом. Между ними происходит трение.
Вот на снегу стоят санки. Толкните их посильнее. Впереди нет никаких препятствий и нет подъема. Однако санки движутся тише, тише — и вот совсем замерли. Их остановила сила трения. Санки стремились вперед, а трение как бы тянуло назад. Сила трения была направлена против движения. Трение, которое возникает тогда, когда одно тело скользит по другому, называется трением скольжения.
На ровной площадке лежит шарик. Толкните его. Он покатится быстро, а потом скорость движения станет все меньшей и меньшей. Между шариком и площадкой тоже возникло трение. Только здесь шарик не скользит, а перекатывается. Такое трение называется трением качения.
Трение качения меньше трения скольжения во много раз. Чтобы уменьшить сопротивление, всегда, где только возможно, стремятся заменить трение скольжения трением качения.
Отчего же зависит величина трения? В первую очередь от силы, с которой одна деталь прижимается к другой. Чем больше эта сила, тем больше и трение.
Важное значение имеет качество обработки поверхности. Трение между грубо обработанными поверхностями будет больше, чем между хорошо отшлифованными.
Чем больше поверхности, тем больше между ними и трение.
На величину трения и материал оказывает влияние. Поверхности из однородного материала вызывают большее трение, чем поверхности, сделанные из разных материалов.
Скорость перемещения деталей также влияет на величину трения. Чем больше скорость движения, тем больше и сила трения.
Но это справедливо только до известного предела.
Трение существует не только между твердыми телами.
Когда движутся жидкости и газы, то между отдельными слоями, имеющими разные скорости, происходит трение. Это внутреннее, или вязкое, трение.
Вам приходилось наблюдать течение реки? Попробуйте бросить в воду два поплавка — один ближе к берегу, а другой на середину реки. Пройдет немного времени, и вы увидите, что поплавок, брошенный на середину реки, уйдет далеко от поплавка, брошенного ближе к берегу. На середине реки течение быстрее, чем у берегов. Этим и объясняется, между прочим, то, что навстречу течению легче плыть, придерживаясь ближе к берегу. Слои воды, находящиеся ближе к берегу, испытывают большее трение, так как, соприкасаясь с берегом, течение их тормозится.
На преодоление трения надо затрачивать мощность. В двигателе внутреннего сгорания на преодоление его затрачивается около 10–15 % всей мощности, развиваемой двигателем. Куда же девается мощность, затрачиваемая на преодоление трения? Исчезнуть бесследно она не может. Отчего нагревается пила, когда пилят дрова? Отчего загорается спичка, когда вы ее чиркнули? Работа превращается в теплоту. Поэтому-то и детали двигателя нагреваются. Теплота затем рассеивается в окружающей среде. Работа, затраченная на нагревание, — это бесполезные потери в двигателе.
Трение — враг двигателя. С ним ведут борьбу, стараются не допускать, чтобы детали соприкасались друг с другом непосредственно. Там, где возможно, стремятся заменить трение скольжения трением качения.