KWALIFIKACJA MOT5 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 29.
Rysunek z elementami współpracującymi przedstawia rodzaj tarcia
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek związany z mechaniką, prawdopodobnie dotyczący tarcia granicznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Tarcie graniczne występuje wtedy, gdy między elementami jest tylko bardzo cienka warstwa środka smarnego, a część nierówności powierzchni nadal się styka. W tarciu płynnym powierzchnie są całkowicie rozdzielone filmem smarnym, a tarcie toczne dotyczy ruchu tocznego (np. łożysk).

Pełne wyjaśnienie:

Tarcie graniczne to reżim tarcia charakterystyczny dla sytuacji, gdy smarowanie jest niewystarczające do pełnego rozdzielenia powierzchni. Oznacza to, że może występować cienka warstwa smaru (lub warstwy adsorpcyjne/dodatki przeciwzużyciowe), ale jednocześnie część mikronierówności (asperytów) dwóch powierzchni nadal przenosi obciążenie w bezpośrednim kontakcie.

Dlatego odpowiedź "granicznego" pasuje do rysunków, na których widać współpracujące elementy w kontakcie ślizgowym z bardzo cienkim filmem smarnym albo z zaznaczonym "pograniczem" smarowania, gdzie nie ma pełnego klina olejowego.

Pozostałe odpowiedzi opisują inne zjawiska:

  • "płynnego" (smarowanie hydrodynamiczne/hydrostatyczne) dotyczy sytuacji, gdy powierzchnie są całkowicie rozdzielone filmem cieczy. Wtedy tarcie wynika głównie z oporów ścinania w smarze, a bezpośredni kontakt materiał–materiał praktycznie nie występuje.
  • "tocznego" odnosi się do ruchu tocznego (np. kulka/wałeczek po bieżni w łożysku). Jeśli na rysunku pokazano ślizganie dwóch powierzchni, to nie jest to tarcie toczne, nawet gdy element ma kształt walcowy.
  • "suchego" oznacza tarcie bez smaru (lub przy jego braku) – typowo większe zużycie i wyższy współczynnik tarcia. W praktyce w wielu węzłach pojazdu występuje jednak minimalne smarowanie lub warstwa graniczna, co odróżnia ten przypadek od tarcia całkowicie suchego.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu/rysunku pojawia się smar, ale nie widać pełnego rozdzielenia powierzchni (brak "grubego" filmu/klina), najczęściej chodzi o tarcie graniczne. Gdy powierzchnie są wyraźnie odseparowane cieczą – wtedy tarcie płynne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tarcie graniczne to tarcie w warunkach, gdy między powierzchniami jest tylko bardzo cienka warstwa środka smarnego, a część mikronierówności nadal styka się bezpośrednio. Smar zmniejsza zużycie, ale nie tworzy jeszcze pełnego filmu rozdzielającego jak w tarciu płynnym.
W tarciu suchym zakłada się brak smaru (lub brak skutecznej warstwy smarnej), więc kontakt materiał–materiał dominuje. W tarciu granicznym występuje cienka warstwa smaru/warstw ochronnych, która ogranicza zużycie, choć nie eliminuje całkowicie kontaktu asperytów.
W tarciu płynnym (hydrodynamicznym) powierzchnie są całkowicie rozdzielone filmem smarnym, a opory wynikają głównie ze ścinania cieczy. W tarciu granicznym film jest zbyt cienki, by w pełni rozdzielić elementy, więc część obciążenia przenoszą punkty kontaktu chropowatości.
W tarciu granicznym dochodzi do lokalnego kontaktu mikronierówności, co sprzyja adhezji, mikroskrawaniu i wzrostowi temperatury w punktach styku. W tarciu płynnym powierzchnie nie dotykają się bezpośrednio, więc mechanizmy zużycia materiał–materiał są znacząco ograniczone.
Najczęściej przy rozruchu, małych prędkościach względnych, dużych naciskach lub chwilowym niedostatku smaru, gdy nie zdąży wytworzyć się stabilny film. Przykładowo w niektórych węzłach ślizgowych, prowadnicach i przy obciążonych kontaktach, zanim smar się równomiernie rozprowadzi.
Tak, w praktyce w łożyskach tocznych oprócz ruchu tocznego pojawiają się też poślizgi i tarcie w strefie kontaktu. Jeśli smarowanie jest niewystarczające, może dojść do pracy w reżimie granicznym w mikrostykach, co zwiększa ryzyko zużycia i uszkodzeń bieżni.
Typowe cechy to wyraźne rozdzielenie powierzchni warstwą cieczy oraz "klin smarny" (warstwa smaru o zmiennej grubości), bez punktów bezpośredniego styku. Jeśli rysunek sugeruje pełną separację elementów przez olej, bardziej pasuje tarcie płynne niż graniczne.
Często są to: wzrost temperatury węzła tarcia, piski lub szorstki dźwięk, przyspieszone zużycie powierzchni, a także zmiana barwy smaru/oleju na skutek przegrzewania. Objawy nasilają się przy obciążeniu i mogą ustępować po poprawie smarowania.
Bo oba reżimy mogą wyglądać podobnie: występuje kontakt mikronierówności i większe opory niż w tarciu płynnym. Błąd wynika z pomijania detalu o obecności cienkiej warstwy smaru. Jeśli na schemacie jest choćby minimalna warstwa smarna, zwykle nie jest to tarcie całkiem suche.
Pomaga szybka checklista: 1) Czy jest smar/olej? 2) Czy film smarny całkowicie rozdziela powierzchnie? 3) Czy ruch jest ślizgowy czy toczny? Odpowiedzi prowadzą do rozróżnienia: suche vs graniczne vs płynne vs toczne.
info

Statystycznie 44% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Tarcie graniczne występuje wtedy, gdy między elementami jest tylko bardzo cienka warstwa środka smarnego, a część nierówności powierzchni nadal się styka."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Tarcie - dostęp: 2026-03-01
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Smarowanie - dostęp: 2026-03-01
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_lubrication - dostęp: 2026-03-01

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z podstaw trybologii: tarcie i smarowanie (reżimy: suche, graniczne, mieszane, hydrodynamiczne)
  • Materiały dydaktyczne o węzłach tarcia w pojazdach (łożyska ślizgowe i toczne, prowadnice, przeguby)
  • Schemat Stribecka (zależność współczynnika tarcia od lepkości/prędkości/nacisku) – do rozumienia przejść między reżimami

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego