Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое сухой картер

Сухой картер двигателя: кому может пригодиться?

Что это такое сухой картер? Вот сейчас и узнаем это изысканное инженерное решение.

Знаете, что в классической смазочной системе двигателя автомобиля, масло, как в резервуаре, скапливается в поддоне картера? Знаете.

Так устроено большинство легковых машин, колесящих по нашим дорогам. Но подобное инженерное решение устраивает не всех. Дело в том, что при изменении положения машины, скажем на крутом подъёме, масло под действием сил тяжести переливается по поддону, и может случиться так, что насосу просто нечего будет захватить и подать в магистраль системы, а это сулит так называемым масляным голоданием и не самыми приятными последствиями для мотора.

Можно, конечно, не забираться на крутые горки и ездить по ровным дорогам, а можно приобрести авто, у которого имеется система смазки с сухим картером.

Инженерный изыск не для всех

Каково же главное предназначение системы сухой картер?

По большому счёту её придумали для того, чтобы обеспечить бесперебойную подачу масла в силовой агрегат даже в самых экстремальных условиях. Для обычных городских автомобилей, передвигающихся не быстрее 80 км/ч по ровному покрытию такая система не нужна, достаточно и классического мокрого.

Сухой картер может быть полезен на автомобилях, использующихся в не совсем рядовых условиях. Помимо настоящих внедорожников и всяческих вездеходов, преодолевающих различные препятствия, он часто встречается у спортивных и гоночных машин, которые хоть и не прыгают по кочкам, но из-за высоких перегрузок масло по их двигателю плещется также активно.

В чём секрет системы сухой картер?

Давайте раскроем ещё один секрет автомобилей. Среднестатистическая смазочная система «сухой картер» состоит из таких элементов:

  • выкачивающий и нагнетающий насос;
  • бак;
  • фильтр;
  • совокупность магистралей и каналов;
  • радиатор.

Нужно сказать, что автопроизводители немного лукавят, называя эту системы смазки «с сухим картером». На самом деле, в ней, как и в классической схеме, масло также стекает в поддон, а ключевое различие заключается в том, что оно там не задерживается, и высасывается насосом, который перекачивает смазку в специальный бак, где она и накапливается.

По сути, этот бак и есть главная фишка конструкции – в нём смазочная жидкость, благодаря специальной конструкции, не плещется и не пенится, а значит всегда будет доступна для работы.

Далее всё происходит, как и у обычных моторов. Подающий насос под давлением накачивает масло в магистрали, транспортирующие его к особо важным узлам двигателя, а к остальным элементам оно попадает разбрызгиванием или стеканием.

Фильтр необходим для очистки смазки от различного мелкого мусора, а радиатор устанавливают для её охлаждения.

Иногда встречаются конструкции с несколькими радиаторами – одним жидкостным и одним воздушным, что помогает качественнее остудить разгорячённое масло, побывавшее в самых горячих уголках силового агрегата машины.

На каждый «плюс» найдётся «минус»: нужно ли оно Вам?

Почему бы не устанавливать подобную систему смазки на все авто? Действительно, сухой картер принцип работы которого мы сегодня рассматриваем имеет довольно много преимуществ.

Кроме основного достоинства – бесперебойной подачи масла при любых условиях, есть ещё несколько. Например, в нашем случае не нужны объёмные картеры, поэтому двигатель можно сделать компактнее.

Также из-за того что по силовому агрегату циркулирует больше смазки, она лучше охлаждается, что также хорошо сказывается на его работе.

Как всегда, в наличии есть несколько «НО», которые сделали сухой картер привилегией лишь избранных автомобилей.

Во-первых, сложность конструкции. Несмотря на то, что сам двигатель можно сделать компактнее, вокруг него появляются дополнительные узлы (масляный бак, радиаторы), из-за которых, по сути, выигрыш в весе не так заметен. Всё это влияет на стоимость и требует дополнительного обслуживания.

Во-вторых, такие конструкции требуют большего количества масла, а это тоже дополнительные расходы.

Итак, дорогие мои читатели, сухой картер, который мы с вами сегодня попытались изучить, оказался вещью довольно специфической.

Устанавливать ли такую систему на свой автомобиль?

Если вы любите испытывать удачу на бездорожье или в автогонках, то ответ, конечно же, будет положительный. В остальных случаях – это не более чем понты. На этой ноте и закончу статью.

Что такое система смазки двигателя с сухим картером

Двигатели с традиционной, «влажной» системой смазки подходят не для всех типов транспортных средств. При передвижении по бездорожью с большим наклоном корпуса, а также на больших скоростях с обилием резких поворотов, разгонов и торможений, обычный двигатель может дать сбой. Поэтому на спортивных автомобилях и транспортных средствах, работающих в сложных дорожных условиях, устанавливают систему сухого картера. Она способна обеспечить качественную смазку деталей в любом положении ТС, а также при резких манёврах во время движения.

Что такое система сухого картера и чем отличается от влажной

Сухой картер – разновидность системы смазки мотора внутреннего сгорания. Она устанавливается на спортивных автомобилях и на многих моделях специальной техники. Принципиально отличается от традиционной влажной.

В моделях с влажной системой масло находится в поддоне картера, откуда мощный насос подаёт его в магистраль и по каналам. Под давлением масло распределяется по мотору, смазывает все детали и самотёком возвращается назад в картер.

Такой принцип работы смазки не подходит для некоторых транспортных средств. При наличии сложных условий движения мотор испытывает «масляное голодание». К примеру, если ТС едет по сильно пересечённой местности или резко разгоняется и тормозит, масло переливается по поддону. Маслоприёмник оголяется, и смазка не поступает в насос. Двигатель перегревается от недостатка масла и в сложных случаях может даже заклинить и выйти из строя.

Система смазки сухим картером принципиально отличается от традиционной. Масло в ней хранится в специальном баке и подаётся на детали нагнетающим насосом. Стекающая в поддон смазка, не задерживаясь, закачивается в масляный резервуар откачивающим насосом.

Назначение и устройство системы

Система сухого картера сконструирована специально для техники, передвигающейся в экстремальных условиях. Сухой картер состоит из круглого или прямоугольного резервуара со специальными перегородками. Они выполняют функцию «успокоителей» смазки, что исключает возможность вспенивания при раскачивании авто.

Ряд дополнительных заслонок в поддоне установлены параллельно продольной оси автомобиля: по две с каждой стороны. Когда машина находится в нормальном положении, заслонки опущены и способны открываться внутрь. При движении в повороте масло стремится к внешней стороне поддона, и две заслонки, обращённые к внешней стороне, опущены, что препятствует движению масла. Две другие заслонки в это время открываются и обеспечивают подачу масла в зону всасывания. Таким образом система постоянно обеспечивает мотор необходимым количеством масла. Кроме того, бак снабжён системой вентиляции, эффективно удаляющей из резервуара газы и лишний воздух, а также способствующей охлаждению смазки. Встроенные датчики контролируют температуру и давления масла.

За бесперебойную подачу масла в сухом картере отвечают 3-4 насоса. В отдельных моделях ТС их количество увеличено до 7-9 штук. Минимум два насоса работают на забор смазки из разных точек поддона. Маслозаборники расположены таким образом, что смазка захватывается ими из любого положения поддона. В некоторых моделях спортивных ТС (мотоциклах и авто для «прыгающих» гонок) поддоны устроены как школьные чернильницы-непроливашки. Такие моторы работают при положении машины даже вверх дном.

Высокофорсированные моторы оснащены насосными комплектами в каждой секции картера. V-образные модели моторов дополнительно имеют доборную секцию для раздельного откачивания масла, поступающего к механизму газораспределения. Такая секция стоит на ДВС с турбонаддувом, для откачки смазки от турбонагревателя.

Все насосы расположены в едином корпусе и имеют единый привод от коленвала. Реже встречаются модели с приводом, идущим от распределительного вала. При этом есть варианты с цепными и ременными приводами.

Важно! Масляный резервуар сухого картера даже при пробитом поддоне и перевёрнутом ТС обеспечит подачу смазки из резервуара, поэтому возможность заклинивания мотора исключена.

Преимущества сухого картера

Главное достоинство сухого картера – стабильное давление масла при любом характере движении и положении автомобиля. Дополнительными плюсами системы являются:

  1. Дополнительное охлаждение масла. Особенно важна эта функция для турбированных моторов.
  2. Размеры поддона. Высота поддона при установке системы сухого картера меньше. И это позволяет расположить мотор ниже. Такое расположение мотора смещает центр тяжести и улучшает аэродинамические характеристики транспортного средства. Автомобиль меньше раскачивается во время движения и его устойчивость на дороге гораздо выше.
  3. Увеличение мощности двигателя. Сухая смазка позволяет облегчить работу мотора на старте. Коленчатому валу не нужно прокручиваться на старте в масляной ванне при низкой температуре смазки, следовательно, он не испытывает лишнее сопротивление.
  4. Сохранение свойств масла более длительный срок. В системе сухого картера масло не контактирует с отработанными газами, поэтому медленно окисляется. В бак с маслом загрязнения практически не проникают.

Существенный плюс системы – облегчённое обслуживание масляных насосов. Заменить или отремонтировать масляные насосы в конструкциях с сухим картером проще, поскольку они находятся непосредственно под капотом около бачка.

Некоторые минусы системы

Несмотря на явные преимущества, сухой картер имеет также некоторые недостатки.

  1. Высокая стоимость. Большое количество элементов устройства системы повышает её стоимость в разы.
  2. Увеличение необходимого количества масла для работы мотора. Масло дольше остаётся чистым, но залить его нужно гораздо больше, чем для «влажного» картера.
  3. Повышенный вес системы. Большое количество дополнительных деталей приводит к увеличению веса конструкции в сборе.

Система сухого картера – интересная и эффективно работающая установка, но массового использования в автомобилях такого варианта не наблюдается. Связано это, прежде всего, с высокой стоимостью как самой системы, так и её обслуживания. Несмотря на преимущества, смазочные системы с сухим картером вряд ли целесообразны в обычных автомобилях. Установка подобных систем оправдана только на машинах для гонок и внедорожников. Без использования в экстремальных условиях это лишняя трата средств.

Двигатели с сухим картером: преимущества, недостатки и куда их ставят

Обычные моторы имеют специальный поддон снизу, где находится всё моторное масло. Из этого поддона насос прокачивает масло для смазки трущихся деталей друг о друга по всем каналам.

Но сейчас существуют двигатели, у которых отсутствует масляной поддон. Разберемся, для чего это сделано и где используют эти двигатели?

Необходимость смазки. Смазывание всех деталей очень важно для любых двигателей. Бывает так, что масляные каналы забиваются и прокачка моторного масла из поддона не происходит. Это приводит к тому, что детали перегреваются и порой даже могут заклинить.

Сухой картер. Машины, на которых установлен сухой картер, не имеют масляный поддон снизу, потому что его специально вынесли за границы мотора. Как это выглядит: ко дну мотора приспособлена пластина, из которой выходит специальный шланг. Он, в свою очередь, покачивает масло в масляной бак, который может располагаться либо в салоне, либо в багажнике. Затем масло проходит через охлаждающий радиатор и фильтр прямо в двигатель. Масло же в свою очередь качается благодаря двум насосам.

Читать еще:  Что такое АКБ в автомобиле

Преимущества. Главное достоинство системы «сухого картера» — обеспечение бесперебойной подачи масла с постоянным давлением при любых условиях движения авто. Помимо этого, масло лучше охлаждается, ибо оно хранится в удаленном от мотора резервуаре. Меньшие размеры поддона уменьшают высоту двигателя. Это дает возможность расположить мотор ниже, тем самым понизив центр тяжести (улучшить устойчивость), и повысить аэродинамику (днище выходит более плоским). Коленвал при вращении не испытывает сопротивления плещущегося в поддоне масла и выигрываются несколько лошадиных сил.

Ну, а масло не разбрызгивается коленчатым валом по всему картеру (снижается расход смазки) и меньше вспенивается. Масло не контактирует с картерными газами и увеличивается срок его службы. Все перечисленные преимущества позволяют повысить общую надежность мотора.

Недостатки. К недостаткам двигателя с сухим картером относится больший вес, сложность конструкции и больший объем масла. А сложность означает повышенные расходы на обслуживание.

Для переоборудования дорожных версий некоторых авто в гоночные, в продаже имеются киты. Однако установка системы с сухим картером оправдана только тогда, когда машина большую часть времени будет проводить на серьезном бездорожье или на гоночной трассе . При езде по обычным дорогам всё преимущество «сухого картера» не будет ощутимо, а значит, такое переоборудование будет бесполезной тратой времени и денег.

Где можно встретить такой двигатель? Самый распространенный вариант установки таких моторов, так это на гоночные автомобили и на специальную технику. В первом случае сухой картер помогает избежать неприятностей с оттоком — превращением в пену моторного масла во время резких поворотов.

Еще один известный случай — это возможность избежать так называемого «масляного голодания», ведь такая конструкция полностью обеспечивает смазывание всех элементов двигателя. Еще один плюс, о котором было вскользь сказано выше — это охлаждение масла в процессе его прохождения через радиатор, а это целиком и полностью снижает температуру мотора во время сильной нагрузки.

Итог. К сожалению, на обыкновенные автомобили установить подобную систему будет крайне проблематично из-за больших габаритов и весьма высокой стоимости. Тем более, при городском «режиме жизни», автомобилю будет достаточно обычного и привычного всем масляного картера.

Система смазки с сухим картером

Двигатели с традиционной системой смазки подходят не для всех транспортных средств — при движении по бездорожью с большим креном, а также на больших скоростях с изобилием резких поворотов, разгонов и торможений, обычный двигатель даст сбой. Поэтому на спортивных автомобилях, тракторах и иной технике, работающей в сложных условиях, устанавливаются двигатели с «сухим картером». О системе смазки с сухим картером читайте в этой статье.

Назначение и особенности системы смазки с сухим картером

В обычном двигателе система смазки устроена таким образом, что масло постоянно находится в поддоне картера, откуда с помощью насоса направляется в магистраль и по каналам, и куда самотеком возвращается после смазки всех деталей. Такая схема проста, поэтому и получила широчайшее распространение, однако она имеет и ряд недостатков.

Главная проблема — так называемое «масляное голодание» при некоторых режимах работы. Например, если автомобиль с таким мотором перемещается по пересеченной местности или по бездорожью, долго движется с креном, резко разгоняется, тормозит и поворачивает, то масло постоянно переливается по поддону, оголяя маслоприемник. В такие моменты масло не поступает в насос и всю систему, и двигатель начинает «голодать» — это приводит к ухудшению смазки, нагреву, быстрому износу, а в сложных случаях даже к заклиниванию и выходу двигателя из строя.

В связи с этим обычные двигатели практически невозможно использовать на спортивных автомобилях, тракторах, автомобилях, вездеходах и другом транспорте, предназначенном для движения по бездорожью. Специально для такой техники разработана система смазки с сухим картером. Эта система обеспечивает смазку двигателя в любых условиях и лишена такого недостатка как «масляное голодание».

Принцип действия и устройство «сухого картера»

Система смазки с сухим картером отличается от обычной системы тем, что в ней картер «сухой», то есть он не выполняет функцию резервуара для масла (хотя некоторое количество масло в нем есть всегда, но оно незначительное). В этой системе масло хранится в специальном масляном баке, из которого с помощью насоса нагнетается в двигатель. Пройдя двигатель, отработанное масло стекает в поддон картера, где собирается всасывающим модулем, и через радиатор снова отправляется в масляный бак.

Система смазки с сухим картером имеет следующее устройство:

— Масляный бак;
— Нагнетающий насос;
— Многосекционный всасывающий насос;
— Всасывающий модуль;
— Масляный фильтр;
— Масляный радиатор;
— Вспомогательный масляный радиатор;
— Масляный термостат;
— Датчики давления и температуры масла;
— Редукционные клапаны;
— Масляная магистраль и каналы в двигателе;
— Маслопроводы.

О некоторых компонентах необходимо сказать особо.

Масляный бак. Это резервуар для масла, который может быть установлен в самом удобном месте. Бак может иметь довольно большую емкость — нередко можно встретить бак в 30 и больше литров. В баке предусмотрены успокоители, предотвращающие «плескание» масла и его вспенивание при движении, а также щуп для измерения уровня масла.

Насос. В большинстве случаев нагнетающий и всасывающий насосы объединены в один и имеют единый привод от коленвала двигателя. Причем во всех насосах есть одна нагнетающая секция, которая подает масло в двигатель, и от двух до шести отсасывающих секций — с их помощью масло откачивается сразу из нескольких секций картера, а также из турбокомпрессора и (в некоторых двигателях) из ГРМ. Нередко в «сухом картере» используются электронное управление насосами.

Основной масляный радиатор. Радиатор имеет жидкостное охлаждение (подключается к контуру охлаждения двигателя), может подключаться между нагнетающим насосом и фильтром или между всасывающим насосом и масляным баком.

Вспомогательный масляный радиатор и термостат. Дополнительный радиатор служит для охлаждения масла в случае, когда штатный радиатор уже не справляется. Масло направляется во вспомогательный радиатор только при достижении определенной температуры — за это отвечает термостат.

Маслопроводы. Металлические трубки, служащие для циркуляции масла между компонентами, расположенными вне двигателя: между баком, насосами, радиатором и т.д.

Преимущества и недостатки системы смазки с сухим картером

Система смазки с сухим картером имеет несколько основных преимуществ перед традиционными схемами смазки:

— Исключение «масляного голодания» за счет обеспечения бесперебойной подачи масла в двигатель на любых режимах;
— Повышение срока службы масла — масло не перемешивается коленвалом, не вспенивается и имеет минимальный контакт с картерными газами, поэтому дольше сохраняет свои свойства;
— Лучшее охлаждение масла — это достигается наличием радиатора (а то и двух), а также большим количеством масла в системе;
— Более высокая надежность работы двигателя.

Двигатели с «сухим картером» имеют особенности конструкции, которые дают ряд преимуществ:

— Меньшие габариты — это достигается уменьшением поддона картера;
— Снижение центра тяжести автомобиля и повышение устойчивости (опять же из-за отсутствия большого поддона);
— Улучшение аэродинамики автомобиля (еще одно следствие уменьшенного поддона картера, который может быть фактически плоским).

Однако двигатели с «сухим картером» имеют и ряд недостатков:

— Более высокая сложность конструкции;
— Высокая стоимость;
— Сложность обслуживания и ремонта;
— Необходимость в большом количестве масла.

В целом, двигатель с системой смазки с сухим картером более дорогой и сложный в установке и обслуживании, но во многих случаях это единственно возможное решение, без которого не обходится автоспорт, а также производство тракторов, вездеходов и другой специальной техники.

Сухой картер — Dry sump

Система с сухим картером — это метод управления смазочным моторным маслом в четырехтактных и больших двухтактных двигателях внутреннего сгорания с поршневым приводом . В системе с сухим картером используются два или более масляных насоса и отдельный масляный резервуар, в отличие от традиционной системы с мокрым картером , в которой используется только главный поддон (США: масляный поддон) под двигателем и один насос. Для двигателя с сухим картером требуется предохранительный клапан для регулирования отрицательного давления внутри двигателя, поэтому внутренние уплотнения не переворачиваются.

Сухие отстойники распространены на больших дизельных двигателях, таких как те, которые используются на кораблях, а также на бензиновых двигателях, используемых в гоночных автомобилях , пилотажных самолетах и высокопроизводительных мотоциклах. Сухой картер смазка может быть выбрана для этих применений из — за повышенную надежность, емкость масла, снижение масляного голодания при высоком г -loads и / или других техническими или производительности причин. Системы с сухим картером могут не подходить для всех применений из-за увеличения стоимости, сложности и / или большого размера, среди других факторов.

Содержание

  • 1 Дизайн
  • 2 преимущества
  • 3 Недостатки
  • 4 Общие приложения двигателя
    • 4.1 Двигатели мотоциклов
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания
  • 7 ссылки

дизайн

Двигатели смазываются и охлаждаются маслом, которое циркулирует по всему двигателю, питая различные подшипники и другие движущиеся части, а затем сливается под действием силы тяжести в поддон в основании двигателя. В системе с мокрым картером большинства серийных автомобильных двигателей масло, которое не циркулирует активно, хранится в поддоне, который достаточно велик для этой цели. Насос собирает масло из поддона и направляет его обратно через двигатель. В системе с сухим картером масло по-прежнему падает на основание двигателя, но в гораздо более мелкий картер, где один или несколько продувочных насосов отводят его и перекачивают в (обычно внешний) резервуар, где оба охлаждаются. и деаэрация перед рециркуляцией через двигатель с помощью нагнетательного насоса. Поддон в системе с сухим поддоном на самом деле не сухой; он все еще влажный из-за слива масла из двигателя. Резервуар обычно высокий и узкий и специально спроектирован с внутренними перегородками и выпускным отверстием для масла (подача) в самом низу для беспрепятственной подачи масла даже при плескании.

Система с сухим картером требует, по крайней мере, двух насосов — одного нагнетательного и одного продувочного, а иногда используется до четырех или пяти продувочных насосов, чтобы минимизировать количество масла в двигателе. В конструкциях с сухим картером нагнетательный насос и продувочные насосы часто устанавливаются на общем коленчатом валу, так что один шкив в передней части системы может запускать столько насосов, сколько требует конструкция двигателя. Обычно используется один продувочный насос на каждую секцию картера , однако в случае инвертированных двигателей ( авиационных двигателей ) необходимо использовать отдельные продувочные насосы для каждого ряда цилиндров . Следовательно, двигатель с перевернутой V-образной формой должен иметь как минимум два продувочных насоса и нагнетательный насос в насосном агрегате . Хотя термин «ступени» обычно используется для описания нескольких продувочных насосов, они обычно работают параллельно, а не последовательно, как может подразумевать этот термин. Ступень нагнетания всасывает масло со дна резервуара и вместе с регулируемым регулятором давления подает масло под давлением через фильтр в двигатель. Если используется маслоохладитель, он обычно устанавливается между выпускными отверстиями для продувки и резервуаром. Насос с сухим картером обычно приводится в движение зубчатым ремнем Gilmer или High Torque Drive (HTD) и шкивами, расположенными на передней части коленчатого вала, примерно с половиной скорости вращения коленчатого вала.

Читать еще:  Двухзонный климат контроль

Системы с сухим картером могут быть дополнительно спроектированы для поддержания давления в картере двигателя ниже атмосферного (вакуума) путем герметизации картера и обеспечения откачки масла и газов из продувочных насосов. Равновесное давление будет достигнуто, когда скорость газов, поступающих в картер (картерные газы, проходящие мимо поршневых колец, а также утечки воздуха и пары масла), будет равна скорости удаления газа из откачивающего насоса, превышающей ту, которая требуется для удаления только масло. В качестве альтернативы, картер может поддерживаться близким к атмосферному давлению за счет сброса его в масляный резервуар, который, в свою очередь, выходит в воздухозаборник двигателя или в наружный воздух.

Преимущества

Система с сухим картером имеет много преимуществ по сравнению с мокрым картером. Основные преимущества:

  • Предотвращение двигателя испытывают масляного голодания при сильном г -loads , когда нефть хлюпает, что повышает надежность работы двигателя. Большинство двигателей могут быть повреждены даже в результате кратковременного масляного голодания. Это причина, по которой были изобретены сухие отстойники, которые особенно ценны в гоночных автомобилях, высокопроизводительных спортивных автомобилях и пилотажных самолетах, которые регулярно испытывают высокие ускорения. Выплескивание масла также происходит в системах с сухим картером, но гораздо проще спроектировать удаленный резервуар, выдерживающий большое количество выплескивания, за счет того, что он высокий и узкий и имеет большие перегородки.
  • Увеличенный запас масла за счет использования большого внешнего резервуара, что было бы непрактично в системе с мокрым отстойником.
  • Улучшения управляемости и устойчивости автомобиля. Автомобиля центр тяжести может быть снижена за счет установки ( как правило , очень тяжелый) двигатель ниже в шасси из — за профиля мелкой картером. Общее распределение веса автомобиля можно изменить, разместив внешний масляный резервуар подальше от двигателя.
  • Улучшенный контроль температуры масла. Это связано с увеличенным объемом масла, обеспечивающим устойчивость к тепловому насыщению, расположением масляного резервуара вдали от горячего двигателя и возможностью включения охлаждающих возможностей между насосами продувки и масляным резервуаром, а также внутри самого резервуара.
  • Повышенное качество масла. Когда масло попадает на коленчатый вал и другие высокоскоростные вращающиеся части, это вызывает «ураган, который превращает масло в двигателе с мокрым картером в аэрированную пену, как молочный коктейль в блендере». Аэрированное масло гораздо менее эффективно защищает компоненты двигателя. Система с сухим картером сводит к минимуму аэрацию масла, а также значительно более эффективно деаэрирует масло, закачивая его сначала в удаленный резервуар.
  • Увеличенная мощность двигателя. В двигателе с мокрым картером брызги масла на вращающиеся части вызывают существенное вязкое сопротивление, которое приводит к паразитным потерям мощности . Система с сухим картером удаляет масло из картера вместе с возможностью такого вязкого сопротивления. Более сложные системы с сухим картером могут улавливать масло из других областей, где масло может скапливаться, например, из клапанного механизма. Мощность может быть дополнительно увеличена, если система с сухим картером предназначена для создания вакуума внутри картера, что также снижает сопротивление воздуха (или « парусность ») движущихся частей.
  • Повышенная эффективность насоса для поддержания подачи масла в двигатель. Поскольку продувочные насосы обычно устанавливаются в самой нижней точке двигателя, масло поступает во впускное отверстие насоса под действием силы тяжести, а не поднимается во впускное отверстие насоса, как в мокром отстойнике. Кроме того, продувочные насосы могут иметь конструкцию, более устойчивую к захваченным газам, чем типичный нагнетательный насос, который может терять всасывание, если слишком много воздуха подмешивается в масло. Поскольку нагнетательный насос обычно находится ниже внешнего масляного бака, он всегда имеет положительное давление на всасывании независимо от силы поворота.
  • Расположение насосов снаружи двигателя упрощает их обслуживание или замену.

Недостатки

Двигатели с сухим картером имеют несколько недостатков по сравнению с двигателями с мокрым картером, в том числе:

  • Системы с сухим картером увеличивают стоимость, сложность и вес.
  • Дополнительные насосы и трубопроводы в двигателях с сухим картером требуют дополнительного масла и технического обслуживания.
  • Особенности смазки с сухим картером, повышающие производительность, могут ухудшить повседневную управляемость автомобиля. Хорошим примером является классический Mercedes-Benz 300SL , автомобиль, который был разработан для гонок, но продавался широкой публике и использовался на дорогах. Автомобиль имел большой запас масла и систему с сухим картером, чтобы выдерживать непрерывную работу на высоких скоростях во время гонок. Однако владельцы обнаружили, что в целом масло никогда не достигало правильной рабочей температуры, потому что система была очень эффективной при охлаждении масла. Было разработано временное решение, которое намеренно блокировало воздушный поток маслоохладителя для повышения температуры масла.
  • Большой внешний резервуар и насосы может быть сложно разместить вокруг двигателя и внутри моторного отсека из-за их размера.
  • Поскольку поршневые пальцы и поршни обеспечивают смазку и охлаждение, соответственно, при разбрызгивании масла в картер, эти детали могут иметь недостаточную смазку, если насос откачивает слишком много масла. Установка поршневых масленок может обойти эту проблему, но это требует дополнительных затрат и сложности для двигателя.
  • Неадекватная смазка верхней части клапанного механизма также может стать проблемой, если слишком много масляных паров выводится из зоны, особенно в многоступенчатых насосах.

Общие приложения двигателя

Сухие отстойники распространены на более крупных дизельных двигателях, таких как двигатели кораблей, в основном из-за повышенной надежности и удобства обслуживания. Они также широко используются в гоночных автомобилях и пилотажных самолетах из-за проблем с перегрузкой , надежной подачей масла, выходной мощностью и управляемостью автомобиля. Chevrolet Corvette Z06 имеет двигатель с сухим картером, который требует первоначальной замены масла после 500 миль пробега.

Мотоциклетные двигатели

Смазка с сухим картером особенно применима к мотоциклам, которые, как правило, эксплуатируются более энергично, чем другие дорожные транспортные средства. Хотя мотоциклы, такие как Honda CB750 (1969), оснащены двигателем с сухим картером, современные мотоциклы, как правило, используют конструкцию с мокрым картером. Это понятно с рядными четырехцилиндровыми двигателями , расположенными поперек рамы , поскольку эти широкие двигатели должны устанавливаться достаточно высоко в раме (для обеспечения дорожного просвета), поэтому пространство под ним также можно использовать для мокрого картера. Однако более узкие двигатели могут быть установлены ниже и в идеале должны использовать смазку с сухим картером.

Некоторые модели мотоциклов, в которых используются сухие отстойники, включают:

  • Все классические британские параллельные двухместные мотоциклы, такие как BSA , Triumph и Norton , использовали смазку с сухим картером. Традиционно масляный бак был удаленным элементом, но некоторые BSA последних моделей и Meriden Triumphs использовали конструкцию «масло в раме».
  • Yamaha TRX850 270 градусов параллельно близнец мотоцикл имеет сухой картер двигатель. Его масляный резервуар не удален, а встроен в двигатель, расположенный наверху коробки передач. В этой конструкции отсутствуют внешние маслопроводы, что упрощает снятие двигателя и ускоряет прогрев масла.
  • В Yamaha XT660Z (и в моделях R / X) используется конструкция с сухим картером, в которой трубки рамы велосипеда используются в качестве масляного резервуара и системы охлаждения.
  • В Yamaha SR400 / 500 используется конструкция с сухим картером, в которой трубы рамы велосипеда служат одновременно масляным резервуаром и системой охлаждения.
  • Harley-Davidson использует системы смазки с сухим картером в своих двигателях с 1930-х годов.
  • Rotax двигатель Aprilia RSV Mille , и Aprilia Futura RST1000 и включает отстойник, наряду с родственными велосипедами, на SL1000 Falco и ETV1000 CAPONORD.
  • В четырехтактных внедорожниках Honda NX650, XR500R, XR600R, XR650R и XR650L используется сухой картер с маслом в трубопроводах рамы.
  • Suzuki DR-Z400 имеет 2L сухой картер с маслом в раме насосно — компрессорных трубах.
  • Ченнаи построил Royal Enfield до 2007 года. Конструкции с сухим картером Royal Enfield были полностью прекращены к 2012 году.

Сухой картер

Назначение и принцип действия:

«Сухой картер» – разновидность системы смазки, применяемая на гоночных, спортивных автомобилях и некоторых моделях внедорожников. Для таких машин обычная система смазки не подходит. Это связано с тем, что при быстром движении в поворотах, при резких торможениях и ускорениях, а также на крутых подъемах и спусках масло в поддоне двигателя слишком сильно «плещется» от одного края поддона к другому. При этом может оголиться маслоприемник, а само масло вспенивается. Это приводит к «масляному голоданию» двигателя или сильному падению давления в системе смазки. В результате происходит перегрев смазываемых деталей или выход их из строя.
Принципиальное отличие системы с сухим картером состоит в том, что масло хранится в специальном масляном баке (резервуаре), который исключает его «взбалтывание». К деталям двигателя смазка подается нагнетающим насосом, а стекающее в поддон масло тут же откачивается обратно в бак несколькими секциями откачивающего насоса. Таким образом, в поддоне масло не задерживается – отсюда и название «сухой картер». В остальном устройство системы аналогично системе с «мокрым картером».

Устройство

Масляный бак представляет собой резервуар круглой или прямоугольной формы. Внутри него обычно встроены успокоители (перегородки) для гашения колебаний масла и уменьшения пенообразования. В баке также размещаются система вентиляции, предназначенная для удаления из масла воздуха и газов, а также датчики температуры и давления, масляный щуп. Масляный бак можно изготовить любой емкости (на некоторых автомобилях до 30 л) и разместить в любом удобном месте, обеспечив тем самым наивыгоднейшие условия для охлаждения масла и распределения веса.

Нагнетающий насос создает давление в системе смазки, обеспечивая подачу масла через фильтр к трущимся поверхностям. Он располагается, как правило, ниже масляного бака. Таким образом, на его входе обеспечивается постоянное давление под действием силы тяжести. Давление в системе регулируется с помощью редукционных и перепускных клапанов.
Откачивающий насос предназначен для быстрого удаления стекающего масла из поддона картера и подачи его в масляный бак. По производительности он в несколько раз превосходит нагнетающий насос. В зависимости от конструкции двигателя откачивающий насос может содержать от двух до шести секций. В высокопроизводительных моторах устанавливают по одной секции насоса на каждую секцию картера, а в V-образных двигателях – дополнительную секцию для откачки масла, подаваемого к газораспределительному механизму. Например, в восьмицилиндровом V-образном двигателе откачивающий насос может иметь до 5 секций. В двигателях с наддувом дополнительная секция может устанавливаться для откачки масла, подаваемого к турбонагнетателю. Откачивающие насосы в системах с сухим картером, в отличие от обычных насосов в системах с «мокрым» картером, менее чувствительны к наличию в масле воздуха и пены (не теряют способность к всасыванию).
Откачивающий и нагнетающий масляные насосы как правило шестеренного типа. Они располагаются в одном корпусе и имеют общий ременной или цепной привод от коленчатого вала, иногда от распределительного вала. Такая конструкция позволяет устанавливать нужное количество секций на одном валу. Внешнее расположение насосов на двигателе существенно облегчает их монтаж и демонтаж. В некоторых конструкциях откачивающий и нагнетающий насосы разделены. Это позволяет избежать дополнительного нагрева масла, подаваемого в двигатель, маслом, откачиваемым из поддона.
Масляный радиатор жидкостного охлаждения устанавливается либо между нагнетающим насосом и двигателем, либо между откачивающим насосом и масляным баком. В мощных моторах для лучшего охлаждения может устанавливаться и дополнительный масляный радиатор воздушного охлаждения. Он подключается к системе через масляный термостат, который закрыт на холодном двигателе и открывается при нагреве масла до определенной температуры.

Читать еще:  Задняя подвеска Нива Шевроле

Преимущества и недостатки

Главное достоинство системы смазки с сухим картером – обеспечение бесперебойной подачи масла с постоянным давлением при любых условиях движения автомобиля. Кроме того, масло лучше охлаждается, так как оно хранится в удаленном от двигателя резервуаре. Меньшие размеры поддона уменьшают высоту двигателя. Это позволяет расположить двигатель ниже, тем самым снизив центр тяжести (т.е. улучшить устойчивость), и улучшить аэродинамику (днище получается более плоским). Коленчатый вал при вращении не испытывает сопротивления плещущегося в поддоне масла, позволяя выиграть несколько лошадиных сил. А масло, в свою очередь, не разбрызгивается коленвалом по всему картеру (что снижает расход смазки) и меньше вспенивается. Масло не контактирует с картерными газами, что позволяет увеличить срок его службы. Все перечисленные преимущества в совокупности позволяют повысить общую надежность двигателя.
К недостаткам системы с сухим картером относится сложность конструкции, больший вес и больший объем масла. А сложность означает повышенную стоимость и расходы на обслуживание.

Для переоборудования дорожных версий некоторых автомобилей в гоночные в продаже имеются киты. Однако помните, что установка системы с сухим картером оправдана только тогда, когда автомобиль большую часть времени будет проводить на гоночной трассе или на серьезном бездорожье. При езде по обычным дорогам все преимущества «сухого картера» не будут ощутимы, а, следовательно, такое переоборудование будет бесполезной тратой времени и денег.

Сухой картер: принцип работы, устройство, преимущества и недостатки

Наверное, ни для кого не секрет, что моторное масло играет одну из ключевых ролей в общей конфигурации ДВС. Главная функция смазочной системы и самой жидкости заключается в предупреждении сухого трения соприкасающихся поверхностей различных элементов двигателя, устранении продуктов переработки и загрязнений, а также охлаждении деталей.

К одним узлам силового агрегата масло подходит под давлением, другие смазываются посредством разбрызгивания, а некоторые составляющие двигателя и вовсе обрабатываются лишь благодаря естественному стеканию жидкости на них.

Отличие сухого картера от мокрого

Самой востребованной считается система смазки с мокрым картером — в ней масло постоянно находится в специальном поддоне. При работе двигателя масляный насос набирает смазку из поддона и под давлением подает в соответствующие каналы.

Такое решение считается достаточно надежным и проверено десятками лет. Но эта система не лишена минусов и нередко попросту не справляется со своими функциями в некоторых условиях. Именно в таких ситуациях на выручку приходит сухой картер, принцип работы которого немного отличается от мокрого агрегата.

Такая система смазки монтируется чаще всего на гоночные авто, но иногда встречается на внедорожниках, сельскохозяйственной технике и спортивных машинах. Кроме всего прочего, сегодня сухой картер можно нередко встретить даже на мотоциклах.

Назначение

Итак, сухой картер — это один из видов смазочной системы двигателя внутреннего сгорания. Его востребованность среди спортивных и гоночных автомобилей объясняется очень просто. В момент прохождения опасных поворотов, интенсивного торможения и разгона, а также на быстрых спусках и подъемах машина наклоняется, продольно и поперечно раскачиваясь. В это время масло в поддоне обычного мокрого картера сильно расплескивается по всей системе.

В результате происходит вспенивание жидкости, масляный насос не может набирать плещущееся масло, из-за чего двигатель не получает необходимой ему смазки. Давление при этом внезапно понижается, а сам мотор поддается существенному износу. Несложно догадаться, что в итоге не только значительно сокращается ресурс двигателя, но и появляется риск его заклинивания, поломки и перегрева.

А вот принцип работы сухого картера подразумевает другое устройство — масло располагается не внутри него, а в специальном баке. Благодаря такому решению исключается вероятность вспенивания жидкости. К трущимся внутри двигателя деталям смазку подает нагнетающий насос. Притом стекающая в поддон жидкость сразу же выкачивается обратно в бак с помощью соответствующего насоса. Благодаря этому в поддоне не накапливается масло, то есть он остается сухим. Вот за счет чего эта система получила свое название.

Устройство двигателя с сухим картером

Система оснащена несколькими основными элементами:

  • Специальный бак для масла.
  • Масляный радиатор.
  • Нагнетающий масляный контур.
  • Датчик давления смазки.
  • Термостат.
  • Перепускные и редукционные клапаны.
  • Откачивающий насос.
  • Датчик температуры.
  • Масляный фильтр.

Масляный бак

Резервуар, используемый в системе сухого картера, может обладать различной формой. Внутри бак оснащен специальными перегородками, которые предотвращают колебания и вспенивание масла в момент раскачки автомобиля.

Кроме того, резервуар снабжен вентиляцией. Она необходима для устранения из бака газов и воздуха, попадающих внутрь вместе со смазкой из поддона.

Вдобавок в баке имеются термостаты, датчики давления и щуп для проверки уровня жидкости. Сам резервуар является компактным, что позволяет установить его в любом подходящем месте.

Выбрав оптимальную зону, можно также удачно распределить вес, что крайне важно для гоночных автомобилей с точки зрения управляемости. Также принцип работы сухого картера позволяет разместить бак так, чтобы улучшить его охлаждение и снизить температуру смазки.

Насосы

Нагнетающий насос подает масло в систему под давлением. При этом жидкость проходит через масляный фильтр. Насос чаще всего располагается чуть ниже масляного резервуара, что дает возможность обустроить необходимое давление. Кстати, за его регулировку в системе сухого картера отвечают перепускные и редукционные клапаны.

Откачивающий насос откачивает за перемещение масла, попавшего в поддон, обратно в масляный резервуар. Его производительность гораздо выше по сравнению с нагнетающим насосом. В конструкции предусмотрено несколько секций, в зависимости от особенностей мотора.

Если ДВС высокофорсированный, в каждом фрагменте картера находится по одной насосной секции. V-образные моторы тоже оснащены дополнительной секцией, необходимой для откачивания масла, поступающего к элементу газораспределения. Такой же системой оборудован двигатель с турбонаддувом для откачивания смазки, обрабатывающей турбонагнетатель.

И откачивающий, и нагнетающий насосы представлены шестеренным типом. Они находятся в одном корпусе, а также обладают общим приводом от коленвала. Немного реже встречаются системы с распредвалом. Привод может быть и ременным, и цепным.

Масляный радиатор

В ДВС с сухим картером эта запчасть представлена радиатором жидкостного охлаждения. Располагается деталь между мотором и нагнетающим насосом. Встречаются также другие варианты, когда радиатор находится между откачивающим насосом и баком.

Форсированные ДВС могут быть оснащены дополнительными масляными радиаторами, которые является элементами воздушного охлаждения. Такой радиатор подсоединяется к системе через термостат.

Преимущества

Как уже говорилось, принцип работы сухого картера дает возможность добиться стабильного давления смазки при любых обстоятельствах и условиях передвижения машины. К тому же эта система позволяет результативно охладить масло, что крайне важно для форсированных ДВС, которые очень восприимчивы к температуре жидкости.

Относительно особенности конфигурации, мотор с сухим картером обладает маленьким поддоном, что значительно уменьшает и общие размеры силового агрегата. Благодаря этому такой двигатель можно вмонтировать немного ниже, переместив центр тяжести и повысив устойчивость автомобиля. Вдобавок за счет этого в положительную сторону меняются и аэродинамические свойства, поскольку днище таких машин является более плоским.

Кстати, именно поэтому все современные мотоциклы с форсированными моторами оснащены именно сухим картером. Ведь он позволяет компактно разместить смазочную систему без ущерба техническим характеристикам аппарата. Так что сухой картер для мотоцикла сегодня не блажь, а необходимость. По крайней мере, для тех, которые предназначены для быстрой езды и обладают мощными форсированными ДВС. Именно такая система представлена в самых популярных моделях: «Хонда мото», Buell, EBR, KTM, BMW и других спортивных моделях.

Мощность мотора с сухим картером тоже немного выше, нежели у классических аналогов. Такие двигатели с большей легкостью запускаются и раскручиваются, поскольку коленвалу не приходится вращаться в масле и бороться с его сопротивлением. Вдобавок он не разбрызгивает жидкость, благодаря чему плотность масла повышается, оно не пенится и, как результат, меньше расходуется.

Еще одним преимуществом сухого картера является тот факт, что он минимизирует контакт смазки с отработанными газами. Благодаря этому масло медленнее окисляется и стареет. К тому же в поддоне не скапливаются отложения и загрязнения, за счет чего смазочная система ДВС в течение долгого времени остается более чистой.

Масляные контуры располагаются снаружи двигателя. Это дает возможность при необходимости намного быстрее выявить причину поломки и отремонтировать мотор, причем без его разборки. Так что можно сказать, что смазочные системы с сухими картерами являются более надежными и удобными в эксплуатации.

Недостатки

Что же касается недостатков, система с сухим картером считается более сложной и дорогостоящей. Присутствие множества вспомогательных деталей приводит к закономерному повышению массы. К тому же в такую систему необходимо заливать больше самой смазки.

Так что ДВС с такой смазочной системой стоят в несколько раз дороже, да и расходы на их содержание значительно возрастают, в особенности если дело касается ремонта либо замены каких-то элементов. Именно поэтому сухой картер не устанавливается на большинство бюджетных автомобилей. Ведь такие машины, как правило, не предназначены для использования в экстремальных условиях.

Заключение

Несмотря на то что преимуществ у смазочных систем с сухим картером очень много, следует понимать: в пределах обычного использования гражданской машины водитель вряд ли ощутит значимую разницу.

Говоря иначе, установка такого устройства оправдана лишь в случаях с гоночными, спортивными, раллийными автомобилями, а также на внедорожниках, предназначенных для езды в экстремальных условиях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector