Автомобильные смазочные масла применяют для уменьшения потерь энергии на трение и для снижения износа трущихся деталей автомобиля.
Кроме того, масло охлаждает и очищает от продуктов износа трущиеся поверхности, а также предохраняет их от коррозии.
Трение, препятствуя перемещению одной детали по поверхности другой, вызывает потери энергии на его преодоление. Эти потери весьма значительны, и, например, в автомобильном двигателе они поглощают до 25 % развиваемой мощности.
Уменьшение потерь на трение повышает экономичность автомобиля, позволяет преобразовать большее количество энергии сжигаемого топлива в полезную работу. Величина потерь на трение зависит от характера трения.
При отсутствии слоя масла между трущимися деталями они соприкасаются своими поверхностями непосредственно, происходит сухое трение. При сухом трении затрачивается энергия на преодоление зацепления неровностей, имеющихся на поверхностях деталей, и молекулярных сил притяжения, возникающих в точках контакта, а также на преодоление схватывания (сваривания) в отдельных точках контакта металлических деталей.
При грубо обработанных поверхностях основное усилие затрачивается на преодоление зацепления неровностей, а при тщательно обработанных поверхностях — на преодоление молекулярных сил сцепления.
Затрата энергии будет тем большей, чем сильнее прижимаются трущиеся детали друг к другу и чем больше шероховатость их поверхностей. Кроме того, она зависит от материала и скорости перемещения деталей.
Потери энергии при сухом трении в десятки раз (50-100) выше, чем при трении деталей, разделенных слоем масла, коэффициент трения составляет 0,03-0,003. При сухом трении происходит большой износ и нагрев трущихся поверхностей. Сухое трение необходимо только для отдельных трущихся деталей таких механизмов, как тормозной, сцепление, а во всех других случаях, когда потери на трение должны быть минимальными, желательно, чтобы детали работали в условиях жидкостного трения.
Жидкостное трение имеет место, когда трущиеся поверхности разделены слоем масла. При этом происходит трение не между твердыми телами, а между слоями масла, молекулами масла. Здесь может быть только коррозионный износ поверхностей деталей, а также абразивный, когда размер механических примесей превышает толщину масляного слоя. Эрозионный износ деталей, т. е. износ вследствие зацепления неровностей и отрыва частиц металла из-за сваривания (схватывания), при идеальном жидкостном трении не происходит. Жидкостному трению способствуют увеличение скорости движения трущихся деталей, уменьшение удельного давления трущихся деталей и некоторые другие факторы.
Однако решающее влияние на обеспечение жидкостного трения оказывает качество масла, и прежде всего его вязкостно-температурные свойства. Для обеспечения жидкостного трения вязкость масла подбирают с учетом конкретных условий работы смазываемых деталей, руководствуясь гидродинамической теорией смазки.