Что такое двигатель с сухим картером

Система смазки с сухим картером.

Сухой картер является разновидностью системы смазки ДВС.Эта система наиболее распространена на спортивных авто,спецтехнике и внедорожниках.

• Вследствие резких маневрирований автомобиля,масло в поддоне начинает «гулять» (мокрая система смазки) а затем пенится,что затрудняет подачу масла в двигатель. Система с сухим картером отличается тем, что масло находится не в картере, а в отдельном масляном баке,что исключает возможность вспенивания.

К парам трения внутри двигателя смазку из бака подает нагнетающий насос, при этом стекающее в поддон масло сразу выкачивается обратно в масляный бак с помощью откачивающего насоса. Скопления масла в поддоне нет, получается картер сухой.

Плюсы и минусы данной системы смазки.

1) Система с сухим картером позволяет добиться стабильного давления масла при любых условиях движения транспортного средства.

2) Более эффективное охлаждение масла.

3) Мощность двигателя несколько выше.

4) Сухой картер делает контакт масла с отработавшими картерными газами минимальным. В результате масло не так быстро окисляется и стареет.

Перейдем к минусам:

1) Обслуживание такой системы обходится дороже.

2) Наличие ряда доп. элементов приводит к увеличению веса.

3) В такую систему нужно заливать больше масла по объему.

Установка такого решения оправдана только в случае с гоночными, раллийными и другими спортивными авто, а также на внедорожниках, которые используются для офф-роадинга.

В других случаях переход на сухой картер потребует значительных финансовых расходов, при этом во время практической повседневной эксплуатации весь потенциал такой системы на гражданском или даже тюнингованном автомобиле, который при этом не участвует в гонках, окажется попросту нереализованным.

Спасибо что уделили время на прочтение данной статьи.

Источник

Система «сухого картера» двигателя: назначение и устройство

Итак, как уже было сказано выше, сухой картер является разновидностью систем смазки двигателя внутреннего сгорания. Сразу отметим, данная система активно используется в устройстве спортивных авто, некоторых внедорожников и определенных групп спецтехники.

Дело в том, что во время похождения резких поворотов на высокой скорости, при интенсивных оттормаживаниях и разгонах, на подъемах и спусках автомобиль кренится, раскачивается продольно и поперечно. При этом масло в поддоне привычной системы смазки с мокрым картером сильно расплескивается внутри поддона.

Система с сухим картером отличается тем, что масло находится не в картере, а в отдельном масляном баке. Такой подход исключает возможность вспенивания смазочной жидкости. К парам трения внутри двигателя смазку из бака подает нагнетающий насос, при этом стекающее в поддон масло немедленно выкачивается обратно в масляный бак при помощи откачивающего насоса. Получается, скопления масла в поддоне нет, то есть картер сухой.

Устройство системы сухого картера двигателя

Среди основных элементов следует выделить:

• бак для масла;
• нагнетающий насос;
• откачивающий насос;
• масляный радиатор;
• датчик температуры масла;
• датчик давления масла;
• масляный термостат;
• масляный фильтр;
• редукционные и перепускные клапаны;

Масляный резервуар (бак) может иметь разную форму (круглый, прямоугольный). Внутри бака реализованы специальные перегородки. Они выполняют задачу успокоителей масла, чтобы минимизировать его колебания при раскачке и исключить возможность вспенивания.

Также бак имеет вентиляцию. Основная функция, как и у системы вентиляции картера, состоит в том, чтобы эффективно удалить из масляного бака лишний воздух и газы, которые попадают туда вместе с моторным маслом из поддона.

Прежде всего, это позволяет наилучшим образом распределить вес, что очень важно для спортивных авто в плане управляемости. Еще возможность выбора места установки позволяет разместить данный элемент системы так, чтобы улучшить охлаждение бака и понизить температуру масла.

• Нагнетающий насос отвечает за подачу масла в систему смазки под давлением, при этом осуществляется прокачка смазки через масляный фильтр.

Насос зачастую стоит ниже бака с маслом, что позволяет на входе реализовать постоянное давление с учетом силы тяжести. За регулировку давления в системе отвечают редукционные и перепускные клапаны.

• Откачивающий насос служит для того, чтобы масло, которое стекает в поддон, сразу откачивалось и снова поступало в масляный бак. Производительность такого насоса намного выше, чем нагнетающего. Конструктивно такой насос имеет несколько секций в зависимости от типа и особенностей двигателя.

Сухой картер

В обычных автомобилях система смазки реализована путём забора насосом масла из поддона картера, и дальше насос прокачивает масло по всей системе: фильтр, коленвал, шатуны, гбц, распредвалы; а возвращается масло обратно в поддон под воздействием гравитации, через сливные каналы.

Это достаточно простая и несложная схема для гражданских автомобилей, но для жёстких условий эксплуатации у неё есть свои недостатки:

1. Нагрев масла от постоянного температурного воздействия двигателя. Окисление масла от длительного контакта с картерными газами.

Сильный нагрев и окисление снижают эффективность масла, а сильное превышение температурного режима и вовсе приведёт к деградации масла.

2. Зачастую громоздкие и не всегда эффективные поддоны.

Иногда поддон двигателя легкового автомобиля должен вмещать в себя до 8-литров масла, а иногда и больше. Из-за этого общая компоновка двигателя под капотом должна будет учитывать то, что мотор не получится опустить достаточно низко для лучшего центра тяжести, чтобы не пробить поддон. А противоотливные пластины и рёбра в поддоне не всегда эффективны в затяжных подъёмах и поворотах, при резких разгонах и торможении.

3. Нагрузка на масляный насос при выжиме сцепления.

Если масляный насос смонтирован на передней стенке блока двигателя на оси коленвала, то при частых и резких выжимах сцепления (или при клачевании) коленвал может нагружать масляный насос. Как это случается на моторах RB-серии.

Если нагрев масла можно полностью устранить установкой масляного радиатора и масляного термостата, то отлива, окисления не избежать. Для быстрых автомобилей, в частности, участвующих в спортивных дисциплинах применяется система сухого картера.

Источник

Сухой картер: что это такое

Моторное масло играет ключевую роль в работе двигателя. От него зависит эластичность работы, звук, степень износа деталей, расход топлива, и общее состояние мотора. В двигателе масло подается тремя способами, в зависимости от типа детали: под давление, самотеком, разбрызгиванием.

Чем отличается классический картер (масляная ванна) от сухого

Самый распространенный — мокрый картер, в который погружен масляный приемник для подачи масла в насос. Также благодаря картеру, шейки коленчатого вала захватывают масло, и разбрызгивают его по стенкам цилиндров, что дополнительно охлаждает гильзы и снижает трение. Система является простой и надежной, проверенной десятками лет. Но и недостатков хватает: на затяжных поворотах есть риск масляного голодания, риск пробить поддон.

Назначение сухого картера

Изначально сухой картер широко использовался в автоспорте. Объясняется потребность в сухом картере просто: при затяжных поворотах, резких спусках и подъемах, при резком разгоне и торможении происходят поперечные и продольные раскачки. В отличие от сухого картера, в ванне масло расплескивается, а значит масляный насос периодически захватывает воздух вместо масла. Также жидкость вспенивается, давление системы понижается, то есть — ресурс мотора резко уменьшается.

Принцип сухого картера несколько другой. Здесь масло находится в отдельном баке. Благодаря этому исключается процесс вспенивания, что влечет к масляному голоданию. После того, как масло стекло, из картера специальный насос откачивает масло в бак. Тем самым, исключается масляное голодание, а если поддон пробьется — двигатель не сразу выйдет из строя, и скорее всего, вы успеете в автосервис.

Система сухого картера состоит из следующих деталей:

• емкость для масла;
• радиатор для масла;
• нагнетающий контур;
• датчик давления;
• термостат;
• перепускной и редукционный клапан;
• насос откачки с картера;
• датчик температуры масла;
• масляный фильтр.

Масляные помпы

Основной насос подает масло под давлением. Для достижения необходимого давление, насос расположен ниже бака. Регулируется давление перепускным и редукционным клапаном. Прежде чем, масло под давлением попадет в систему, оно очищается посредством масляного фильтра. Роль откачивающего насоса в том, что подает масло с картера обратно в бак. Он намного мощнее первого насоса, к тому же внутри есть несколько секций. Тип привода у обоих насосов шестеренчатый, привод через цепь или ремень, а приводится в движение от коленвала, реже от распредвала.

Радиатор масляный

Работает по принципу радиатора охлаждения двигателя. Благодаря радиатору обеспечивается оптимальная температура масла.

В чем достоинства

• В первую очередь, система эффективно позволяет подать масло, охладить и обезопасить двигатель от масляного голодания. Особенно это важно для высокофорсированных моторов. Также, отсутствие картера облегчает вес двигателя, а также обеспечивает аэродинамику, за счет плоскости.
• Как правило, подобная система установлена на мощных моторах. За счет отсутствия масла в картере, шейкам коленчатого вала не приходится сопротивляться жидкости. Масло не пенится за счет сохранения плотности, а этого невозможно добиться с мокрым картером.
• Срок годности масла значительно повышается, так как оно, практически не контактирует с отработанными газами. Вдобавок исключается отложение и загрязнение картера. За счет внешних контуров смазки, обслуживание системы значительно облегчается, равно как и поиски возможных течей.

О недостатках

Основные недостатки системы сухого картера — дороговизна комплектующих и стоимость ремонта с обслуживанием. В систему нужно заливать больше масла. По этому, сухой картер еще не скоро появится на моторах бюджетных автомобилях.

Система сухого картера имеет массу достоинств, которые значительно улучшают характеристики мотора. На некоторых автомобилях Volkswagen уже применена подобная система, которая имеет только одни плюсы, если не учитывать цены на новый пластиковый картер и другие детали.

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.

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.

Двигатель с сухим картером своими руками

Сухой картер является разновидностью системы смазки ДВС.Эта система наиболее распространена на спортивных авто,спецтехнике и внедорожниках.

• Вследствие резких маневрирований автомобиля,масло в поддоне начинает «гулять» (мокрая система смазки) а затем пенится,что затрудняет подачу масла в двигатель. Система с сухим картером отличается тем, что масло находится не в картере, а в отдельном масляном баке,что исключает возможность вспенивания.

К парам трения внутри двигателя смазку из бака подает нагнетающий насос, при этом стекающее в поддон масло сразу выкачивается обратно в масляный бак с помощью откачивающего насоса. Скопления масла в поддоне нет, получается картер сухой.

Плюсы и минусы данной системы смазки

1) Система с сухим картером позволяет добиться стабильного давления масла при любых условиях движения транспортного средства.

2) Более эффективное охлаждение масла.

3) Мощность двигателя несколько выше.

4) Сухой картер делает контакт масла с отработавшими картерными газами минимальным. В результате масло не так быстро окисляется и стареет.

Перейдем к минусам:

1) Обслуживание такой системы обходится дороже.

2) Наличие ряда доп. элементов приводит к увеличению веса.

3) В такую систему нужно заливать больше масла по объему.

Установка такого решения оправдана только в случае с гоночными, раллийными и другими спортивными авто, а также на внедорожниках, которые используются для офф-роадинга.

В других случаях переход на сухой картер потребует значительных финансовых расходов, при этом во время практической повседневной эксплуатации весь потенциал такой системы на гражданском или даже тюнингованном автомобиле, который при этом не участвует в гонках, окажется попросту нереализованным.

Спасибо что уделили время на прочтение данной статьи.

Источник

Система смазки с сухим картером: назначение, принцип работы, плюсы и минусы

Как известно, моторное масло, которое является рабочей жидкостью масляной системы силового агрегата, играет важную роль в общем устройстве ДВС. Главной задачей системы смазки и самой смазочной жидкости становится предотвращение сухого трения поверхностей сопряженных деталей, удаление продуктов износа и загрязнений, а также охлаждение поверхностей.

К одним деталям и узлам силового агрегата масло подается под давлением, смазывание других осуществляется методом разбрызгивания, некоторые элементы получают смазку благодаря тому, что смазочная жидкость попросту стекает на них естественным образом.

Отметим, что хотя решение надежное и давно проверенное, такая система не лишена недостатков, а также в определенных условиях не справляется со своей основной задачей по защите нагруженных деталей.

Если автомобиль предполагается эксплуатировать в подобных условиях, часто используется альтернативная схема, более известная как система «сухого картера».

Давайте рассмотрим особенности масляной системы с сухим картером более подробно.

Система «сухого картера» двигателя: назначение и устройство

Итак, как уже было сказано выше, сухой картер является разновидностью систем смазки двигателя внутреннего сгорания. Сразу отметим, данная система активно используется в устройстве спортивных авто, некоторых внедорожников и определенных групп спецтехники.

Дело в том, что во время похождения резких поворотов на высокой скорости, при интенсивных оттормаживаниях и разгонах, на подъемах и спусках автомобиль кренится, раскачивается продольно и поперечно. При этом масло в поддоне привычной системы смазки с мокрым картером сильно расплескивается внутри поддона.

Система с сухим картером отличается тем, что масло находится не в картере, а в отдельном масляном баке. Такой подход исключает возможность вспенивания смазочной жидкости.

К парам трения внутри двигателя смазку из бака подает нагнетающий насос, при этом стекающее в поддон масло немедленно выкачивается обратно в масляный бак при помощи откачивающего насоса.

Получается, скопления масла в поддоне нет, то есть картер сухой.

Устройство системы сухого картера двигателя

Среди основных элементов следует выделить:

• бак для масла;
• нагнетающий насос;
• откачивающий насос;
• масляный радиатор;
• датчик температуры масла;
• датчик давления масла;
• масляный термостат;
• масляный фильтр;
• редукционные и перепускные клапаны;

Масляный резервуар (бак) может иметь разную форму (круглый, прямоугольный). Внутри бака реализованы специальные перегородки. Они выполняют задачу успокоителей масла, чтобы минимизировать его колебания при раскачке и исключить возможность вспенивания.

Также бак имеет вентиляцию. Основная функция, как и у системы вентиляции картера, состоит в том, чтобы эффективно удалить из масляного бака лишний воздух и газы, которые попадают туда вместе с моторным маслом из поддона.

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.

Плюсы сухого картера

Увеличение объема масла можно так же отнести и к недостаткам. Ведь куда больший объем требует больших затрат. Конструкция становится более сложной, появляются дополнительные узлы и агрегаты, требующие как любые другие, контроля, обслуживания и ремонта. Ведь в отличие от мокрого, где вся система замкнута во внутреннем пространстве двигателя, сухой картер подразумевает наличие большого количества трубок и шлангов для подачи жидкости.

Следовательно, приобретение автомобиля, в котором установлена система сухого картера, либо переоборудование имеющегося, целесообразно лишь тогда, когда вы:

• лазите по бездорожью;
• участвуете в автогонках, с их постоянными ускорениями, резкими торможениями и заходами в виражи.

Во всех остальных случаях, сухой картер будет скорей неоправданной тратой средств и времени, ведь в условиях городской эксплуатации вполне достаточно обычного сырого. » alt=»»>

Устанавливать ли такую систему на свой автомобиль?

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.

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.

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.

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.

Плюсы и минусы системы сухого картера

Как уже было сказано, система смазки с сухим картером позволяет добиться стабильного давления масла при любых условиях движения транспортного средства
Также подобная схема позволяет эффективно охладить масло, что очень важно для форсированных двигателей, которые предельно чувствительны к температуре смазочной жидкости

Что касается особенностей конструкции, двигатель с такой системой имеет меньший по размеру поддон картера, что автоматически уменьшает и общую высоту силовой установки. В результате такой мотор можно установить несколько ниже, переместить центр тяжести, улучшить устойчивость автомобиля. Также изменяются и аэродинамические характеристики, так как днище таких автомобилей более плоское.

Мощность двигателя с системой сухого картера также несколько выше, чем у традиционных аналогов. Такие моторы легче запускаются и раскручиваются, так как коленвалу нет необходимости вращаться в масляной ванне и испытывать сопротивление масла в поддоне. Также коленвал не разбрызгивает масло, повышается его плотность, смазка не пенится, меньше расходуется.

Еще одним плюсом является то, что сухой картер делает контакт масла с отработавшими картерными газами минимальным. В результате масло не так быстро окисляется и стареет. Также в поддоне не так интенсивно скапливаются загрязнения и отложения, система смазки двигателя дольше остается более чистой.

Маслонасосы находятся снаружи мотора, что позволяет быстрее обнаружить причину и отремонтировать двигатель в случае возникновения проблем с давлением масла, причем без разборки самого ДВС. В совокупности, указанные преимущества позволяют говорить о том, что двигатель с сухим картером более надежен.

Что касается минусов, система сухого картера является более дорогостоящей и сложной. Наличие ряда дополнительных элементов (бак с маслом, насосы, масляный и воздушный радиаторы и т.д.) приводит к закономерному увеличению веса. Также в такую систему нужно заливать больше масла по объему.

Как результат, моторы с такой системой смазки стоят дороже, расходы на содержание двигателя также повышаются, особенно если дело доходит до ремонта или необходимости замены тех или иных элементов. Именно по этим причинам сухой картер не ставится на подавляющие большинство гражданских авто, так как подобные автомобили не предполагают использование в экстремальных или даже отдаленно приближенным к таковым условиях.

Если же возникла необходимость доработать гражданскую версию ТС и модернизировать систему смазки, по тем или иным причинам требуется эффективно снизить температуру масла и улучшить охлаждение масла в двигателе, тогда можно ограничиться установкой охладителя масла в двигателе (маслокулера) или же реализовать полный переход на систему сухого картера двигателя.

Сделать это можно как путем установки готового кит-комплекта системы сухого картера или изготовления ряда элементов по индивидуальному заказу, так и путем установки б/у компонентов с разных автомобилей.

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.

Источник

Двигатель с сухим картером: особенности, преимущества и недостатки

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.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=GvmBcBVuCfsu0026pp=qAMBugMGCgJydRAB

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.

• Вундеркинд. Тест-драйв Genesis G70

Смотреть все фото новости >>

Преимущества установки

Прокладка поддона Если сравнивать работу сухого картера с обычной системой смазки, мы получаем следующие преимущества:

значительное уменьшение риска масляного голодания; снижение центра тяжести автомобиля. Масляный резервуар позволяет уменьшить размеры поддона, поэтому двигатель можно опустить ниже.

Схожие цели преследуют при установке оппозитного двигателя; более эффективное охлаждение смазочного материала.

В случае с мокрым картером основной заправочный объем постоянно контактирует с прорывающимися в картер газами, а масло циркулирует только в теплонагруженных магистралях

Также немаловажно увеличение заправочного объема, позволяющее увеличить сервисные интервалы.

Система сухого картера получила наибольшее распространение в автоспорте. В условиях гонок при многократной смене направления масло в поддоне склонно к разбалтыванию.

А в затяжных поворотах оно собирается в противоположной к направлению виража стороне поддона. Установка сухого картера на внедорожники обусловлена движением по рельефной местности.

В случае сильного наклона автомобиля риск отлегания масла и голодания также довольно велик.

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.

Рекомендуем: 8 лучших ремней ГРМ

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.

Разновидности

Защита поддона картера двигателяНужна ли защита картера двигателя

Все картеры, которыми оснащают автомобили, можно разделить на две категории в зависимости от того, на каком именно силовом агрегате они устанавливаются.

Потому принято отдельно рассматривать конструкции для:

• двухтактных ДВС;
• четырёхтактных силовых установок.

Разница в конструкции картера обусловлена различиями в устройстве самих ДВС. Поддоны бывают разъёмными и неразъёмными. Зачастую поддон выступает как составной элемент картера, а не просто служит для сбора смазочного масла.

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.

Принцип действия и устройство сухого картера

В моторах с классическим принципом смазки забор масла, которое находится в специальном поддоне, осуществляется посредством маслоприёмника. Процесс нагнетания происходит в масляных каналах. Масло, которое высвободилось из областей смазки и прошло процесс охлаждения, стекает опять в поддон. Здесь всегда находится большая часть заправочной смазки.

Принцип работы механизма с сухим картером отличается тем, что в поддоне находится небольшой объём масла. Основная его часть перемещается из картера в резервуар за счёт работы всасывающего модуля. Из резервуара нужное количество смазочной жидкости перемещается на подачу под давлением. Всасывающий модуль представляет собой отдельную секцию масляного насоса.

Устройство двигателя с сухим картером выглядит следующим образом:

• насос для выкачивания и нагнетания;
• бак для хранения масла;
• фильтрующий элемент;
• магистрали и каналы, по которым осуществляется передвижение смазочной жидкости;
• радиатор.

Такая система не является полностью сухой, поскольку и здесь также масло стекает в поддон. Если в обычной системе оно там же и остаётся, то здесь оно перекачивается насосом в бак. Именно этот элемент является главной особенностью таких систем.

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.

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.

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.

Система смазки с сухим картером: назначение, принцип работы, плюсы и минусы

Как известно, моторное масло, которое является рабочей жидкостью масляной системы силового агрегата, играет важную роль в общем устройстве ДВС. Главной задачей системы смазки и самой смазочной жидкости становится предотвращение сухого трения поверхностей сопряженных деталей, удаление продуктов износа и загрязнений, а также охлаждение поверхностей.

К одним деталям и узлам силового агрегата масло подается под давлением, смазывание других осуществляется методом разбрызгивания, некоторые элементы получают смазку благодаря тому, что смазочная жидкость попросту стекает на них естественным образом.

Наибольшее распространение получила система смазки с «мокрым» картером, в которой масло постоянно находится в масляном поддоне. Во время работы двигателя маслонасос осуществляет забор смазки из поддона, который фактически является резервуаром, после чего под давлением смазка подается в масляные каналы двигателя.

Отметим, что хотя решение надежное и давно проверенное, такая система не лишена недостатков, а также в определенных условиях не справляется со своей основной задачей по защите нагруженных деталей.

Если автомобиль предполагается эксплуатировать в подобных условиях, часто используется альтернативная схема, более известная как система «сухого картера».

Давайте рассмотрим особенности масляной системы с сухим картером более подробно.

Плюсы и минусы системы сухого картера

Как уже было сказано, система смазки с сухим картером позволяет добиться стабильного давления масла при любых условиях движения транспортного средства. Также подобная схема позволяет эффективно охладить масло, что очень важно для форсированных двигателей, которые предельно чувствительны к температуре смазочной жидкости.

Что касается особенностей конструкции, двигатель с такой системой имеет меньший по размеру поддон картера, что автоматически уменьшает и общую высоту силовой установки. В результате такой мотор можно установить несколько ниже, переместить центр тяжести, улучшить устойчивость автомобиля. Также изменяются и аэродинамические характеристики, так как днище таких автомобилей более плоское.

Мощность двигателя с системой сухого картера также несколько выше, чем у традиционных аналогов. Такие моторы легче запускаются и раскручиваются, так как коленвалу нет необходимости вращаться в масляной ванне и испытывать сопротивление масла в поддоне. Также коленвал не разбрызгивает масло, повышается его плотность, смазка не пенится, меньше расходуется.

Еще одним плюсом является то, что сухой картер делает контакт масла с отработавшими картерными газами минимальным. В результате масло не так быстро окисляется и стареет. Также в поддоне не так интенсивно скапливаются загрязнения и отложения, система смазки двигателя дольше остается более чистой.

Маслонасосы находятся снаружи мотора, что позволяет быстрее обнаружить причину и отремонтировать двигатель в случае возникновения проблем с давлением масла, причем без разборки самого ДВС. В совокупности, указанные преимущества позволяют говорить о том, что двигатель с сухим картером более надежен.

Что касается минусов, система сухого картера является более дорогостоящей и сложной. Наличие ряда дополнительных элементов (бак с маслом, насосы, масляный и воздушный радиаторы и т.д.) приводит к закономерному увеличению веса. Также в такую систему нужно заливать больше масла по объему.

Как результат, моторы с такой системой смазки стоят дороже, расходы на содержание двигателя также повышаются, особенно если дело доходит до ремонта или необходимости замены тех или иных элементов.

Именно по этим причинам сухой картер не ставится на подавляющие большинство гражданских авто, так как подобные автомобили не предполагают использование в экстремальных или даже отдаленно приближенным к таковым условиях.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое маслоохладитель (маслокулер). Из этой статьи вы узнаете об особенностях реализации дополнительного охлаждения моторного масла двигателя и нюансах, которые нужно учитывать при установке масляного охладителя.

Если же возникла необходимость доработать гражданскую версию ТС и модернизировать систему смазки, по тем или иным причинам требуется эффективно снизить температуру масла и улучшить охлаждение масла в двигателе, тогда можно ограничиться установкой охладителя масла в двигателе (маслокулера) или же реализовать полный переход на систему сухого картера двигателя.

Сделать это можно как путем установки готового кит-комплекта системы сухого картера или изготовления ряда элементов по индивидуальному заказу, так и путем установки б/у компонентов с разных автомобилей.

Что в итоге

Отметим, что хотя преимуществ системы смазки с сухим картером много, нужно также понимать, в рамках обычной эксплуатации гражданского автомобиля водитель не почувствует особой разницы.

Другими словами, установка такого решения оправдана только в случае с гоночными, раллийными и другими спортивными авто, а также на внедорожниках, которые используются в качестве специально подготовленных машин для офф-роадинга.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему загорается лампа давления масла на горячую. Из этой статьи вы узнаете о причинах загорания лампы давления масла, почему горит давление масла после нагревания двигателя, а также как найти и устранить данную неисправность.

В остальных случаях доработка системы смазки и переход на сухой картер потребует значительных финансовых расходов, при этом во время практической повседневной эксплуатации весь потенциал такой системы на гражданском или даже тюнингованном автомобиле, который при этом не участвует в гонках, окажется попросту нереализованным.

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.

Преимущества и недостатки

Набор для установки сухого картера
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.

Набор для установки сухого картера

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.

Система смазки двигателя — устройство, профилактика неисправностей

Назначение системы смазки двигателя, её устройство, элементы (поддон картера, маслозаборник, насос, фильтр, датчик давления, редукционные клапаны), профилактика неисправностей, техническое обслуживание.

Система смазки двигателя автомобиля или смазочная система двигателя (ССД) – совокупность механизмов авто, которые участвуют в снижении трения между сопряженными деталями ДВС, минимизируют затраты мощности ДВС на трение. Принцип работы системы смазки двигателя заключается в обеспечении подачи смазочных материалов (моторного масла) ко всем трущимся деталям ДВС на всех режимах его работы. ССД работает циклично.

Между двумя поверхностями движущихся тел формируется масляная пленка. Она разделяет движущиеся поверхности и уберегает трущиеся поверхности от дополнительных нагрузок.

Назначение системы смазки двигателя

Система смазки направлена на поддержание непрерывной подачи к подшипникам смазочных материалов и непосредственное решение следующих задач:

• Уменьшение трения между сопряженными деталями. Причем компоненты системы направлены на уменьшение всех видов трения – сухого – непосредственного соприкосновения деталей друг с другом, жидкостного – с разделением масла, полужидкостного (масляный слой присутствует, но полного разделение трущихся поверхностей маслом нет). Сухое трение в чистом виде на практике – самое редкое. Его можно встретить при деформации контактирующих тел (например, подшипников), при разрушении граничных плёнок в местах повышенного давления. Гораздо же более распространённая ситуация – полужидкостное и жидностное трение. С жидкостным трением детали, например, часто встречаются при высоких окружных скоростях при попадании масла в клиновой зазор между цапфой и вкладышем подшипника скольжения.
• Отвод тепла и охлаждение деталей двигателя. Осуществляется потоком жидкости из системы охлаждения. Сначала охлаждается масло, а затем уже сами детали ДВС.
• Освобождение двигателя от продуктов износа механизмов в отработанном масле (в виде прямоугольников, «листочков», пыли). Наиболее распространён усталостный износ. Он возникает при трении качения и трении скольжения. Также существует адгезионный, абразивный, коррозионный износ.
• Удаление нагара. Чаще всего нагар характерен для транспортных систем с прямым впрыском топлива (топливо идет непосредственно в камеру сгорания, отсутствует этап промывки клапанов). Также проблема нагара актуальна в ситуациях, если транспортное средство используется только время от времени, есть постоянные простои, или при использовании авто в холодное время года его владелец не прибегает к прогреву двигателя.
• Защита деталей двигателя от коррозии. Смазочные вещества в системе помогают ей противостоять окислением под влиянием кислорода.
• Чтобы решить поставленные задачи, давление масла в ССД должно быть достаточно высоким. Масла должно хватит для обеспечения жидкостного и отвода от поверхностей тепла.

Устройство системы смазки

Элементы системы смазки двигателя:

• Поддон картера. Резервуар для хранения масла. Именно здесь происходит сбор и аккумуляция масла в системе смазки. Также в поддоне картера скапливаются мелкие абразивные частички при трении металлических элементов друг о друга.
• Маслозаборник. Место сбора масла для дальнейшей циркуляции масла в системе после поддона картера. Устанавливается не на самом дне, а на некотором расстоянии от него. Благодаря этому абразивные частицы, образовавшиеся в системе, легко удалить. Достаточно просто снять поддон. Некоторые маслозаборники комплектуются магнитами. Это удобно для быстрого сбора и удаления металлической стружки.
• Масляный насос – приспособление, главная функция которого – закачивать в систему масло. Запускаться насос может разными способами. Например, от распредвала, от коленвала. 
• Масляный фильтр. Устройство выполняет функцию очистителя масла от продуктов нагара, загрязнений и износа.
• Датчик давления. Он работает в связке с указателем давления в системе смазки двигателя, сигнальной лампой на панели приборов.
• Радиатор (стоит не на всех транспортных средствах). Комплекс трубок и пластин для отвода тепла, охлаждения масла.
• Редукционные клапаны. Помогают поддержать стабильное давление. Размещены в масляном фильтре, насосе.

На некоторых элементах остановимся более детально.

Масляные насосы

Масляные насосы в системе могут быть шестеренными, роторными, героторными (с внутренним и внешним мотором), поршневыми, шиберными крыльчатыми. Самые популярные – шестерённые модели.

На практике шестеренчатые модели показывают себя как наиболее производительные. Конструкция шестерённых насосов при этом бывает очень разной. На транспорте могут устанавливаться конструкции, где шестерни располагаются рядом (решения с наружным зацеплением) и друг в друге (шестерня в шестерне), т.е. зацепление – внутреннее. 

Насосы с шестернями наружного зацепления более компактные (их можно легко поместить в ограниченном пространстве) и износостойкие в силу небольшой величины скорости скольжения в зацеплении и, соответственно, небольшого давления на зубья. И это их существенные преимущества перед насосами с наружным зацеплением. При этом большинство производителей выпускает насосы с внешним зацеплением. Конструкция «шестерня в шестерне» более дорогостоящая, так как более сложная в исполнении, при этом производитель не может гарантировать такой же КПД, как в случае с решением с наружным зацеплением.

Масляные фильтры

Существенные различия – и в масляных фильтрах, которые могут входить в ССД. Они напрямую влияют на заправочный объем системы смазки двигателя, пропускную способность, скорость и эффективность очистки.

Наиболее быстро масло и очищают полнопроточные (часто их называют просто – проточными) фильтры. Через полнопроточные фильтры проходит всё количество масла, всасываемое насосом. Наиболее качественную очистку обеспечивают частично проточные фильтры. Через них проходит не всё масло, а только его часть.

Если же важна и скорость, и качество, помогут комбинированные фильтрующие системы. Они дороже, сложней, но фактически они представляют собой систему частичнопоточного и полнопоточного фильтров.

При этом самые практичные комбинированные системы с обратным и перепускным клапаном и двойной вальцовкой. На картинке представлен типичный фильтр такого типа (решение компании Robert Bosch GmbH).

Среди явных плюсов системы смазки двигателя – возможность обеспечить непрерывную подачу масла в ДВС даже при очень вязком масле и при низкой температуре воздуха, быстрое наращивание давление и, соответственно, оперативное смазывание при перезапуске, а также защита от холостого хода фильтра после запуска ДВС.

Виды систем смазки

Схема системы смазки двигателя может быть разной. Классификацию при этом можно провести по различным признакам.

• По способу подачи масла: с подачей масла под давлением, с разбрызгиванием (самотёком), комбинированный вариант. Комбинированный вариант хорош тем, что детали, испытывающие большие нагрузки, можно обрабатывать максимально основательно — под давлением, а узлы, функционирующие в простых операциях – самотёком. В этом случае не страдает ни качество, ни скорость.
• По типу вентиляции картера: картерные газы могут удаляться сразу в атмосферу (через сапун) или направляться в цилиндры на дожигание (системы с закрытой вентиляцией). Замкнутая (закрытая) система вентиляции является наиболее экологичной.
• По способу охлаждения масла («отработки»). Охлаждение может проводиться в радиаторе, поддоне картера. Для маломощных двигателей достаточно охлаждения в поддоне, для мощных ДВС – подходящий вариант – решения с охлаждением в масляном радиаторе.
• По типу картера. Хорошо известны схемы с «сухим» и «мокрым» картером. Решения с сухим картером более конструктивно сложные. У них есть отдельный бак для масла. Масло стекает в поддон, но не аккумулируется, а поступает в бак, и картер всегда сухой. Решение более сложное и дорогое в реализации, но зато надёжная смазка гарантировано дает при интенсивном движении по наклонным поверхностям. Поэтому популярный вариант устройства системы смазки двигателя у внедорожников, строительной спецтехники, транспортных средств для работы в горах – именно решение с «сухим» картером. Аналогичное же решение популярно у спорткаров. 

«Сухой» картер для производителя – это целый спектр преимуществ. ДВС можно установить ниже, чем обычно (идеальный вариант, чтобы снизить центр тяжести транспортного средства и упростить прохождение поворотов. В СДД оптимизируется температурное регулирование.  Масло удерживается на большом расстоянии от коленвала, и ДВС способен развивать впечатляющую мощность.

Возможные неполадки

Наиболее распространёнными неполадками, с которыми встречаются автомобилисты, является выход из строя деталей масляного насоса, фильтров (чаще – из-за износа), потеря герметичности узлов, нарушение регулировок или механические проблемы с редукционными клапанами.

Неисправности системы смазки двигателя, как правило, связаны с двумя группами неполадок.

1. Неполадки, которые приводят к понижению давления масла. Они могут быть результатом деформации, износа, повреждения масляного насоса, низкого уровня масла, засорения фильтра, выхода из строя датчика масла, заедания редукционного клапана.
2. Неполадки, которые приводят к повышенному расходу масла. Это результат выхода из строя газораспределительного механизма, износа прокладки насоса, засорения вентиляции картера, повреждения КШМ (кривошипно-шатунного механизма), ослабления масляного фильтра (или изначально ошибки при его закреплении).

Для выявления показателей давления используют сигнальные лампы на панели приборов транспортного средства. Пониженное давление масла – прямой сигнал, свидетельствующий о том, что на транспортном средстве нельзя ездить, и требуется ремонт или техническое обслуживание.
Для определения расхода масла у современных автомобилей с автоматикой есть специальная контрольная лампа на панели приборов. Для определения проблемы у транспортных средств без такой лампы традиционно применяют щуп. 

Износ и деформация

Если диагностика показывает, что детали износились, то есть отслужили свой срок эксплуатации, в большинстве случаев не стоит пытаться восстанавливать их. Её нужно менять. У прокладок, колпачков, сальников фильтров есть ресурс (указан в документации на детали), и, если их не заменить, количество проблем можно только увеличить. Например, несвоевременная замена фильтра приводит к критической концентрации вредных примесей, что может привести к деформации не только самого фильтра, но и корпуса. К деформации корпуса может привести, например, износ наружной поверхности втулок насоса.

Кстати, о деформации. Она может наступить гораздо раньше самого износа. Но, чтобы решить проблему, придётся не просто менять деформированную деталь, но и устранять причину, которая привела к этой неприятности.

Например, при механической деформации часто корень проблемы – в неисправностях иных узлов, взаимодействующих с ССД. В частности, деформация деталей системы смазки может быть ответной реакцией на выход из строя сайлентблоков, нарушение крепления ДВС. 
Впрочем, здесь важна именно комплексная диагностика. Сразу «обвинять» крепление ДВС или сайлентблоки не стоит. Например, в ситуации, когда деформированы детали клапанной группы ГРМ, часто виновато качество масла.

Профилактика неисправностей

Самая эффективная профилактика неисправностей – регулярное квалифицированное техобслуживание:

1. Систематическая замена масляного фильтра.
2. Систематическая замена моторного масла.

При это нужно четко знать сколько моторного масла требуется системе, учитывать объем системы смазки двигателя. Недостаточное количество масла – это создание нагрузки на детали, увеличение сухого трения, ускорение износа. Переизбыток масла – риск создать избыточное давление и вывести из строя сальники распредвала, коленвала, «убить» уплотнители и нарушить герметичность.

Важно! Вместе с заменой масляного насоса всегда важно не лениться заменять масляный фильтр. 

Важный элемент профилактики – это и грамотная эксплуатация ДВС. Особенно важно корректно запускать двигатель в морозное время. При низких температурах вязкость масла густеет, и путь масла к трущимся деталям ухудшается. Прогрев двигателя перед запуском в этой ситуации – необходимая операция.

Своевременное техническое обслуживание и профилактика – это обеспечение смазочными веществами всех деталей, вступающих в трение, защита ДВС от перегрева, остаточных продуктов сгорания, гашение колебаний и подавление шумов.

Смазочная система двигателя.

Система смазки двигателя



Назначение системы смазки и ее дополнительные функции

Смазочная система (система смазки) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения сил трения, а также для охлаждения деталей, удаления продуктов нагара и износа, предохранения деталей двигателя от коррозии.
Помимо этого, масло существенно уплотняет зазоры между сопряженными деталями.
Кроме перечисленных функций, смазочная система может выполнять и специфические задачи.
Моторное масло из смазочной системы применяется в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода газораспределительного механизма, в системах регулирования фаз газораспределения, в гидравлическом приводе вентилятора системы охлаждения и т. п.

Если рабочие поверхности деталей, сопрягаемых в подвижном соединении, абсолютно сухие, то имеет место сухое трение, сопровождающееся интенсивным выделением теплоты, изнашиванием поверхностей, и требующее значительных затрат энергии на относительное перемещение деталей.

Трение между поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для относительного перемещения деталей, значительно сокращается и существенно уменьшается изнашивание их рабочих поверхностей.
В двигателе внутреннего сгорания стойкое жидкостное трение удается осуществить только в подшипниках коленчатого вала на рабочих режимах.

Остальные сопряженные пары движутся возвратно-поступательно или качаются, поэтому на их поверхностях не удается сохранить масляный слой достаточной толщины. Такое трение, когда рабочие поверхности разделены лишь тонкой пленкой масла (толщиной менее 0,1 мм) называется граничным.
В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидким или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкое трение наиболее характерно для деталей цилиндропоршневой группы. В паре «выпускной клапан – направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной смазке теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и возрастает вероятность отказа из-за разрушения подшипников коленчатого вала, заклинивания поршней, распределительного механизма и т. п.

Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это может привести к попаданию масла в камеру сгорания и на электроды свечей зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование в днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах.
Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.

***

Требования к системе смазки двигателя

Требования, предъявляемые к смазочной системе, основываются на ее функциях и задачах:

• бесперебойная подача масла к трущимся деталям на всех режимах работы двигателя, на подъемах и спусках автомобиля с уклоном до 35 % и при крене до 25 %, при температуре окружающей среды от +50 до -50 ˚С, при положительных и отрицательных горизонтальных и вертикальных ускорениях;
• достаточная степень очистки масла от механических примесей;
• прочная конструкция;
• удобство технического обслуживания;

***



Способы смазки деталей двигателя

В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазывания:

• разбрызгиванием и посредством масляного тумана;
• под давлением;
• комбинированное.

Под давлением масло подводится к трущимся деталям из главной масляной магистрали, давление в которой создается насосом.

Смазка разбрызгиванием осуществляется специальными форсунками или подвижными деталями кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также путем создания масляного тумана из стекающего в картер масла.

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

В современных автомобилях, как правило, система смазки имеет комбинированное устройство. Ее особенность заключается в следующем: к деталям, более всего подверженным износу, масло подается под давлением, а к тем, которые работают в более легких условиях, разбрызгиванием.
Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода газораспределительного механизма (ГРМ), зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления (ТНВД) дизелей.
В некоторых двигателях под давлением смазываются сопряжения верхней головки шатуна с поршневым пальцем.

Разбрызгиванием масло подается на зеркало цилиндра из отверстия в кривошипной головке шатуна, а также разбрызгивается специальными форсунками на днище поршня. Масляные форсунки могут быть расположены у верхней головки шатуна или в нижней части цилиндра.
Подаваемое на днище поршня масло выполняет двоякие функции – во-первых, оно охлаждает днище поршня, во-вторых, при стекании по стенкам гильзы, оно смазывает сопрягаемую пару «поршень-гильза цилиндров», а далее, продолжая стекать в поддон и сталкиваясь с подвижными деталями КШМ, образует масляный туман, также смазывающий детали двигателя.

Существует способ смазывания самотеком, когда подача масла осуществляется по каналам из резервуаров, карманов, различных полостей и углублений, расположенных выше смазываемых поверхностей.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с «мокрым» (рис. 1) или «сухим» (рис. 2) картером.

Для детального просмотра кликните по рисунку мышкой, и схема откроется в отдельном окне браузера.

Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили смазочные системы с «мокрым» картером, которые имеют более простую конструкцию. В этом случае основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям масляным насосом, затем оно самотеком возвращается обратно в поддон.
Это техническое решение имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых – вспенивание масла при высоких оборотах коленчатого вала, а также сильное плескание в картере, из-за чего может оголиться маслоприемник, что ведет к значительному снижению давления в системе смазки и масляному «голоданию».
Кроме того, относительно глубокий поддон негативно влияет на общие габариты и расположение центра тяжести двигателя и автомобиля в целом.

В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 (рис. 2) и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса 9 и вновь подается в масляный бак 5.
Такая смазочная система обеспечивает надежную смазку на крутых подъемах, спусках и уклонах без утечки масла через уплотнения между деталями двигателя, а также позволяет уменьшить высоту двигателя за счет менее глубокого поддона.
Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей мере нагревается от горячих деталей и подвергается вредному воздействию картерных газов, благодаря чему дольше сохраняет смазывающие свойства.

Из недостатков системы смазки с «сухим» картером можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой смазки с «мокрым» картером.

Система смазки с «сухим» картером обычно применяется на автомобилях с высокофорсированными двигателями, предназначенными, например, для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников, которым часто приходится передвигаться по бездорожью со сложным рельефом местности.
В некоторых случая такая система смазывания деталей двигателя используется для уменьшения габаритной высоты силового агрегата.

***

Работа системы смазки двигателя



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Что такое двигатель с сухим картером и где его устанавливают?

Фото: magnusmotorsports.com

У обычного двигателя всё масло находится внизу, в поддоне, откуда масляный насос его прокачивает по всем каналам для смазки трущихся деталей. Однако существуют двигатели, у которых нет масляного поддона. Рассмотрим, почему это так сделано и где используются эти моторы?

Важность смазки

Для любого мотора критически важна хорошая смазка всех деталей. Для этого в двигатели устанавливают очень производительные насосы, чья задача обеспечить циркуляцию масла в агрегате. Этот насос расположен в поддоне или картере двигателя, через фильтрующий элемент он забирает снизу масло и подаёт его наверх, по масляным каналам. Если в этом процессе происходит какой-то сбой, например, из-за забившихся масляных каналов, то это заканчивается перегревом трущихся деталей и даже их заклиниванием.

Фото: www.speednik.com

Сухой картер

На машинах с сухим картером вообще нет никакого масляного поддона, так как он вынесен за пределы двигателя. Выглядит это так: к двигателю снизу приделана пластина, из которой выходит шланг. Этот шланг засасывает масло в масляный бак, который может находиться в салоне или багажнике, после чего масло подаётся через охлаждающий радиатор и фильтр обратно в мотор. Прокачка масла осуществляется при помощи двух насосов.

Чаще всего такую конструкцию можно встретить на гоночных автомобилях или спецтехнике. В случае со спортивными машинами сухой картер позволяет избежать проблемы с оттоком и вспениванием масла при резких поворотах. Также эта технология полностью устраняет такую проблему, как «масляное голодание», так как обеспечивает постоянную смазку всех элементов мотора. Кроме того, при использовании сухого картера масло проходит через радиатор, где охлаждается, это способствует снижению температуры двигателя при сильных нагрузках. На обычных автомобилях такая схема не используется из-за её громоздкости и дороговизны. К тому же, при городском режиме эксплуатации вполне хватает и стандартного масляного картера.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Масляный насос: описание, характеристики, виды, неисправности

Масляный насос предназначен для создания давления в системе смазки, и тем самым обеспечить смазку движущихся частей двигателя внутреннего сгорания. В системе смазки с сухим картером масляный насос дополнительно выполняет функцию перекачки масла из картера двигателя в масляный бак.

Описание

Система смазки двигателя имеет задачу обеспечивать конструктивным элементам двигателя достаточные количества смазывающего масла. Это представляет собой замкнутую систему, в которой масло должно брать на себя большое количество задач:

• Смазка всех скользящих деталей
• Охлаждение деталей двигателя — защита от перегрева
• Очищение от отложений, от остаточных продуктов сгорания и от износа
• Защита от коррозии
• Подавление шумов и гашение колебаний
• Уплотнение предельно высокого класса качества (например, поршневых колец)
• Передача силы и энергии
• Системы смазки двигателя
• В области масляной смазки двигателя различают следующие системы смазок:
• Циркуляционная смазка под давлением
• Смазка с сухим картером
• Циркуляционная смазка под давлением

В этом виде смазки, нашедшей свое применение почти во всех четырехтактных двигателях, масло при помощи насоса движется через провода или каналы по большому количеству мест смазки. Помимо различных опорных мест валов достаточным количеством масла обеспечиваются также и гидравлические компенсационные элементы (гидравлические толкатели) клапанов, клапанные коромысла, цепи приводов валов и их натяжные устройства, а также поршни.

Для очистки масла между масляным насосом и местами смазок вставлены различные виды фильтров грубой, тонкой и предельно-тонкой очистки. Для охлаждения масла часто применяются воздушные или водяные масляные радиаторы.

Образованию чрезмерно повышенного давления масла, которое может возникать преимущественно вовремя пуска холодного двигателя или при повышенных оборотах, препятствуется посредством соответствующего клапана ограничения давления. Он встроен близко к насосу со стороны нагнетания или непосредственно на корпусе насоса и дает выйти чрезмерно высокому давлению в масляный картер.

Смазка с сухим картером

Смазка с сухим картером представляет собой особый вид циркуляционной смазки под давлением. В этой системе масло, текущее из двигателя обратно, при помощи специального отсасывающего насоса закачивается в отдельный запасный масляный резервуар.

Отсюда при помощи насоса подачи под давлением масло двигателя движется дальше в соответствующие места смазки. Преимущество такой конструкции заключается в том, что несмотря на наклонное экстремальное положение или возникающие центробежные силы, всегда гарантируется достаточное обеспечение маслом. По этой причине такая конструкция часто находит свое применение в производстве вездеходов или в гоночном спорте.

Конструктивные типы и исполнения насосов

Масляные насосы по их конструкциям и внешнему виду очень разнообразны. Принцип насоса, вид привода, а также исполнение корпуса являются наиболее часто встречающимися отличиями.

В зависимости от цели применения, места встраивания и мощности используются масляные насосы, работающие по различным принципам.

Наиболее часто встречающиеся конструкции насосов следующие:

• Зубчатые насосы
• Шестеренные насосы
• Роторные насосы

Зубчатые насосы

В зубчатых насосах транспортировка масла осуществляется между зубьями и стенкой посредством вращательных движений двух зубчатых колес. Сцепление пары зубчатых колес препятствует вытеканию масла обратно в картер. Таким образом, с одной стороны образуется зона повышенного давления, в то время как со стороны впуска появляется зона пониженного давления.

Шестеренный насос

В шестеренном насосе к внутреннему колесу эксцентрично расположено внешнее зубчатое колесо, находящееся в корпусе насоса. Как и в обыкновенном зубчатом насосе, масло транспортируется в промежуточные пространства между зубьями. При продолжающемся вращении насоса с одной стороны, в которой зубья движутся по направлению друг от друга, образуется зона пониженного давления. Это всасывающая сторона насоса. А в месте, где зубья снова сцепляются друг с другом, создается повышенное давление. Здесь имеет место выталкивание масла под давлением. Преимущество шестеренчатых насосов по отношению к обыкновенным зубчатым заключается в более высокой мощности насоса, особенно при малой частоте вращения.

Роторный насос

Роторный насос состоит из наружного ротора с внутренними зубьями и из внутреннего ротора с наружными зубьями. Наружный ротор обкатывается поверх зубьев внутреннего ротора и, таким образом, вращается в корпусе насоса. Внутренний ротор имеет на один зуб меньше, нежели наружный ротор, так что при вращении осуществляется транспортировка жидкости из одного промежутка между зубьями наружного ротора в следующий. При вращательном движении пространства со стороны всасывания увеличиваются, в то время как со стороны нагнетания они уменьшаются. Такая конструкция способна при большом потоке транспортируемого материала производить высокое давление.

Виды приводов масляных насосов

Как правило, масляные насосы приводятся в движение непосредственно от двигателя. Привод осуществляется либо напрямую через зубчатое зацепление, либо через штекерные соединения на коленчатом валу или через зубчатые колеса, приводные цепи или через зубчатые ремни.

Общие указания по монтажу

Для обеспечения правильной работы и долговечности насоса во время установки нового насоса необходимо всегда соблюдать предписания по монтажу производителя двигателя.

Все же всегда необходимо следовать так же следующим общим указаниям:

1. Выпустите залитое масло. Его необходимо проверить на возможное загрязнение. Прежде всего, металлические загрязняющие частицы часто являются причиной закупоривания и механического износа отдельных компонентов двигателя.
2. При установке насоса обязательно следите за чистотой. Труба всасывания масла, как правило, оснащена только одним фильтром грубой очистки. Металлические и загрязняющие частицы могут после ремонта беспрепятственно попасть вовнутрь нового насоса и в короткое время стать причиной повторного износа. Поэтому необходимо почистить по возможности все элементы конструкции, каналы и трубу всасывания масла, которые связаны с маслом.
3. При установке нового масляного насоса всегда необходимо менять так же масляный фильтр. Если система давления масла сильно загрязнена, ее так же необходимо подвергнуть дополнительной чистке.
4. Перед установкой нового масляного насоса его необходимо сравнить с геометрией старого насоса.
5. Привод насоса (зубчатые зацепления, цепные колеса, приводные цепи и ремни) необходимо проверить на возможные повреждения.

Перед установкой насоса необходимо смазать предписанным маслом все движущиеся части насоса (зубчатые колеса, валы). При установке необходимо обратить внимание на правильное положение насоса. При возникновении монтажных проблем (неправильное прилегание, косое положение) не привинчивайте его с силой по отношению к креплениям на корпусе. Это может послужить причиной повреждения насоса, функциональных неполадок и негерметичностей.

При монтаже масляного насоса и трубы всасывания масла необходимо всегда использовать новые уплотнения и уплотнительные кольца. Избегайте общего использования жидких средств уплотнения. Их разрешается использовать и встраивать только там, где это предписано изготовителем двигателя. Крепежные винты насоса должны при установке затягиваться с учетом моментов затяжек, предписанных изготовителем двигателя, и соответствующей последовательности затягивания винтов.

Если предусмотрены предохранительные шайбы против произвольного отвинчивания, то их необходимо использовать согласно предписанию изготовителя двигателя.

Перед запуском двигателя мы рекомендуем заполнить систему масла при помощи специального напорного резервуара для подачи под давлением (метод вдавливания). При этом сторона нагнетания системы масла оказывается полностью заполненной маслом, и в ней нет воздуха. Как правило, систему заполняют до тех пор, пока масло не попадет в места смазки двигателя, расположенные в самых высоких и в самых отдаленных от масляного насоса местах. При этом масло должно выступить на клапанных коромыслах или из опорных мест распределительного вала. Таким образом, исключаются повреждения, которые могут возникнуть при запуске двигателя с недостаточным давлением масла.

После «создания давления» в масляной системе двигатель заполняется до предписанного уровня масла. При пуске двигателя после смены масляного насоса двигателю необходимо несколько секунд, чтобы создать давление масла. Если давление масла не создается, тогда необходимо прервать процесс пуска, немедленно заглушите двигатель и устраните причину. В этом случае откажитесь от идеи работы двигателя на высоких оборотах с целью ускорения образования давления масла в системе. Пользуйтесь только теми маслами, которые предписывает и рекомендует производитель двигателя.

Выявление причин / Диагностика повреждений

Система смазки и также механика двигателя состоят из большого количества подвижных и неподвижных деталей. Каждый элемент конструкции участвует как специфически для себя, так и во взаимодействии с другими компонентами. Поэтому проблемы давления и подачи масла могут иметь различные причины. При выходе из строя одного из элементов конструкции страдает вся система смазки. Если проблему не увидеть своевременно или вообще проигнорировать, то от этого будут страдать все взаимосвязанные элементы конструкции. Часто, несмотря на небольшую по значимости причину, двигатель полностью выходит из строя. Перед тем, как ставить вопрос о замене масляного насоса, необходимо перепроверить следующие пункты и устранить возможные неполадки.

Причины низкого давления масла или его отсутствия:

• Слишком низкий уровень масла
• Слишком низкая вязкость масла (слишком жидкое)
• Образование масляной пены в кривошипной камере по причине слишком высокого уровня масла или неподходящего масла с неподходящими присадками или по причине загрязнения масла:
• Закупорено сито всасывания масла
• Неплотная труба всасывания масла (всасывается только воздух)
• Висячий (открытый) клапан регулировки давления масла
• Забитый масляный фильтр
• Закупоренные масляные каналы, шланги подачи масла и масляный радиатор
• Открытые или отломленные сопла впрыскивания масла (охлаждение поршней методом впрыска)
• Отсутствующие или выпавшие пробки закупоривания каналов, через которые подается давление, блока двигателя, головки цилиндров и коленчатого вала
• Изношенный подшипник скольжения коленчатого, распределительного, компенсационного вала и вала коромысла
• Изношенные или дефектные компоненты, такие как гидротолкатель, турбокомпрессор, впрыскивающие топливные насосы или топливные насосы высокого давления
• Неплотные уплотнительные поверхности в двигателе
• Причины слишком высокого давления масла (как правило, речь не идет о неисправности масляного насоса)
• Слишком высокая вязкость масла (слишком густое)
• Не работает клапан регулировки давления масла (остается закрытым)
• Забит масляный фильтр
• Закупорена проводка, по которой поступает масло под давлением
• По недоразумению был установлен слишком мощный насос.

Система смазки двигателя

В современных двигателях смазка трущихся частей, как правило, производится по циркуляционной системе под дав­лением, создаваемым насосом. Иногда циркуляционной смазке под давлением сопутствует смазка разбрызгиванием. Тогда такую систему смазки именуют

смешанной.

Указанные системы смазки предполагают наличие следующих элементов:

насосов, обеспечивающих циркуляцию масла под давлением;

фильтров, а иногда и центробежных сепарато­ров, служащих для очистки масла от примесей, появляющихся при разложении самого масла и изнашивании деталей;

масляных холодильников или радиаторов, где масло охлаждается;

редукционных устройств, позволяющих регули­ровать давление масла в системе;

маслопроводов и маслосборника. Послед­ний служит для сбора масла, которое затем вновь забирается насосом в систему смазки.

На фиг. 143 дана схема смешанной системы смазки. Масло цир­кулирует в двигателе под давлением, создаваемым шестеренчатым насосом 5, засасывающим масло из поддона 4 картера через сетчатый маслоприемник 6. Это масло нагнетается через маслопровод 3, фильтр грубой очистки 1, полость колпака фильтра тонкой очистки 10 и через холодильник 7 (в данном случае радиатор). Только неболь­шая часть масла пропускается че­рез фильтр тонкой очистки и стекает по центральному каналу в поддон. Затем охлажденное масло поступает к подшипникам коленчатого вала, от которых но свер­лениям в коленчатом валу поступает к шатунным подшипникам и от них по каналам в теле шатунов па смазку поршневых пальцев. Масло, как это видно из схемы, подается также для смазки подшип­ников распределительного вала, шестерни 8 привода топливного насоса и коромысел 9 клапанов. Если давление масла в магистрали превысит заданное, сработает редукционный клапан 2 и часть масла перепустится обратно в поддон. Рабочая поверхность цилиндра, зубья шестерен смазываются маслом, вытекающим из зазоров под­шипников и разбрызгиваемым кривошипно-шатунным механизмом.

В отличие от приведенной системы смазки, где нижняя часть картера используется в качестве маслосборника, в некоторых типах двигателей применяется система смазки с сухим картером.

Здесь сливающееся в картер масло отводится из него в специальный масляный бак. Систему с сухим картером особенно часто применяют в форсированных двигателях, чем избегают сильного пенообразования в картере.

Масляные насосы в подавляющем большинстве двигателей шесте­ренчатого типа; принцип их действия был рассмотрен выше. Распро­страненность таких насосов объясняется простотой, надежностью в работе и равномерностью подачи.

Если система смазки предусматривает несколько шестеренчатых насосов, то их обычно компонуют в один агрегат из нескольких секций шестеренчатых пар). На фиг. 144 представлен трехсекционный шестеренчатый насос двигателя с сухим картером. Две верхние секции насоса отсасывают стекающее в картер масло и направляют его в бачок, из которого третья секция насоса подает масло в систему смазки. Привод насоса осуществляется шестерней 1 сидя­щей на оси 7 валика ведущих шестерен.

Масло из картера в верхнюю секцию проходит через сетку 2 и окно 11, а в среднюю секцию через отверстие 10, куда масло под­водится по трубопроводу, также снабженному сеткой. Из обеих секций масло выходит в отверстия 3 и 5 и через штуцер 4 направ­ляется в масляный бачок. Из бачка масло через штуцер 9 засасы­вается нижней секцией и через штуцер 6 подается в масляные филь­тры. В приливе нижней крышки насоса расположен редукционный клапан 8.

На фиг. 145 показан лубрикатор золотникового типа, а на фиг. 146 —схема действия насосного элемента лубрикатора.

На вертикальном валу 5 (фиг. 145), приводимом во вращение от червячной шестерни 6, имеются фигурные шайбы 1 и 2, заставляю­щие работать ряд насосных элементов, укрепленных на неподвиж­ной плите 8. Каждый насосный элемент состоит из плунжера 3 и золотника 4. За один поворот вертикального вала 5 фигурная шайба 1 заставляет плунжеры 3 совершать два возвратно-поступа­тельных движения, а фигурная шайба 2 одно возвратно-поступа­тельное движение золотников 4.

На фиг. 146, а показан момент, когда рабочий плунжер 1 совер­шает ход нагнетания, и золотник 2 расположен так, что масло нагне­тается через канал 4 к месту смазки. Когда плунжер двигается вверх, совершая всасывающий ход, положение золотника дает воз­можность маслу по каналу 3 перейти в подплунжерное пространство (фиг. 146, б). При следующем рабочем ходе плунжера (фиг. 146, в) золотник, продолжая подниматься, соединяет подплунжерное про­странство с каналом 5, по которому масло поступит к контрольному отводу. Этот отвод показывает количество масла, поступающего к парному с ним рабочему отводу, соединенному с каналом 4. После положения, показанного па фиг. 146, в, следует ход всасывания. Далее цикл повторяется. Количество подаваемого масла можно регу­лировать повертыванием винта 12 (фиг. 145), изменяющие ход плунжера. Масло заливается в корпус лубрикатора через сетку 14, открывая крышку 13.

Привод червячной шестерни 6 и вертикального вала 5 осуще­ствляется через храповик 9 и червяк 7. Для прокачивания масла до пуска двигателя служит рукоятка 11, связанная с валикам 10 червяка 7.

На фиг. 147 представлен один из типов редукционного клапана. Клапан 1 плотно сидит па своем седле, прижимаемый пружиной 2, натяжение которой регулируется винтом 3. В. случае, если в магистрали давление масла превысит силу натяжения пру­жины, то клапан откроет проход маслу в картер.

Фильтры масляной системы включаются в масляную магистраль, как правило, до холодильника, так как нагретое масло имеет мень­шую вязкость, а следовательно, получается меньшее сопротив­ление при фильтрации. Фильтры часто делаются сдвоенными, что дает возможность очищать один из них при работе другого. Конструкции фильтров весьма раз­нообразны и зависят от мощ­ности, быстроходности двигате­лей и сорта применяемого сма­зочного масла. В тихоходных стационарных двигателях обыч­но ограничиваются грубой фильтрацией. Быстроходные дизели требуют более тщательной филь­трации масла. Здесь часто фильтры состоят из двух фильтрующих устройств. В первом произ­водится грубая (предварительная) очистка масла от механических примесей, во втором — тонкая очистка. Филь­трующим элементом при грубой очистке служит металлическая сетка или щели. На напорных магистралях тихоходных двигателей фильтрую­щие сетки имеют 50—200 отверстий па 1 см², а в быстроходных — до 10 000. В щелевых филь­трах масло очищается при проходе его через щели шириной 0,03—0,1 мм. Фильтры грубой очистки включаются в систему последовательно, и через них пропускается все циркулирующее в системе масло. Фильтры тонкой очистки вклю­чаются в масляную систему параллельно, и че­рез них пропускается только часть масла (до 20%), которая в маслосборнике смешивается с остальным маслом. Так, на схеме (фиг. 143) количество масла, пропускаемое через фильтр тонкой очистки 10, определяется калиброван­ным отверстием в стяжном болте 11.

Фильтрующим элементом в фильтрах тонкой очистки могут служить войлок, ткани и другие волокнистые вещества. Наибольшее распро­странение получили картонные фильтры типа АСФО.

На фиг. 148 представлен сменный фильтрую­щий элемент картонного фильтра АСФО. Он представляет собой щелевой фильтр, состоящий из набора картонных пластин 6, между которыми установлены про­кладки 4. Между пластинами образуются пространства, отделенные друг от друга ребрами прокладок. На ребрах выдавлены лучевые канавки 5, выходящие открытым концом в центральное отверстие элемента. Стяжка элемента осуществляется с помощью стяжек 1 и 3 и двух колец 2.

Масло, поступающее в корпус фильтра, просачивается между пластинами 6 и прокладками 4, заполняет пространство между ними и затем просачивается в щели между пластинами и ребрами, попа­дая на лучевые канавки 5. По канавкам масло проходит в централь­ное отверстие элемента, откуда отводится по центральной трубке корпуса фильтра. Механические примеси, смола, кокс и пр. задер­живаются между пластинами и ребрами.

На фиг. 149 представлен комбинированный масляный фильтр двойной очистки. Насосом масло подается внутрь корпуса 1 фильтра.

В качестве фильтров грубой очистки здесь помещены двойные ленточные щелевые фильтры 4 и 3, где в щелях, образованных ленточ­ной навивкой, остаются частицы механических примесей, размер которых превышает размер щели. Основная часть масла направ­ляется в двигатель через щелевые фильтры по путям, указанным стрелками. Небольшая же часть масла, пройдя элемент тонкой очистки 5, проходит через сверление в стяжном стержне 2 и отво­дится в, картер.

Количество масла, прокачиваемое в единицу времени через систему смазки, зависит от количества отводимого ею тепла и примерно соответствует 2—8 л/л. с. ч. Для обеспечения указанной интен­сивности циркуляции давление в системе смазки составляет:

для тихоходных двигателей с воспламенением от сжатия……… ……………………………………………..0,8—1,8 кГ/см²

для быстроходных карбюраторных двигателей и дви­гателей с воспламенением от сжатия…………………..2—5 кГ/см²

для двигателей повышенной мощности и быстроходности………………………………………………………6—9 кГ/см²

Удельный расход масла (как следствие испарения и выгорания) примерно составляет 2—10 г!л. с. ч

Для различных типов двигателей внутреннего сгорания выпу­скается большой ассортимент смазочных масел. Для смазки цилиндро-поршиевой группы и подшипников тихоходных дизелей, а также для газовых и калоризаторных двигателей применяются моторные масла марки Т (ГОСТ 1519-42). Для смазки быстроходных дизелей применяются в соответствии с ГОСТом 5304-54 дизельные масла марок Дп-8, Д-11, Дп-14, Для высокооборотных быстроходных дизе­лей и карбюраторных двигателей с подшипниками из свинцовистой бронзы используются авиационные масла марок МС-14, МС-10 и МС-24 (ГОСТ 1013-49).

Для компрессоров низкого давления и двухступенчатых компрес­соров среднего давления применяется компрессорное масло марки 12 (М), а для многоступенчатых компрессоров повышенного давления — марки 19 (Т) (ГОСТ 1861-54).

В табл. 14 (стр. 245) приведены некоторые физико-химические свойства масел, указанных выше.

Для достижения минимального расхода масла при эксплуатации двигателя следует пользоваться смазочным маслом, рекомендуемым заводом-изготовителем.

При циркуляционной системе смазки в условиях нормальной эксплуатации двигателя замену масла обычно производят через сле­дующее число часов:

у тихоходных двигателей…………………………………………………. от 250 до 750;

у быстроходных двигателей …………………………………………….. » 100 » 300

Длительность работы масла может быть значительно увеличена при использовании масляных фильтров тонкой очистки и периоди­ческой сепарации масла. Показателем необходимости смены масла в тихоходных дизелях обычно считается увеличение содержания механических примесей — до 1,5%, кокса —до 3% и температура вспышки в открытом сосуде ниже 150° С.

Схемы циркуляционной смазки

Схема системы с «мокрым картером». Основные узлы трения двигателя обеспечиваются циркуляционной смазкой. Масло подается к узлам трения под давлением, создаваемым насосом. Стекающее с деталей масло скапливается в сборном резервуаре, откуда оно забирается насосом и вновь подается к узлам трения. Обильно подводимое при циркуляционной системе масло не только смазывает узлы трения, но и охлаждает их, уносит с собой механические и химические загрязнения.

Масло стекает с деталей в поддон фундаментной рамы. В простейшем варианте он может служить резервуаром, из которого масло засасывается насосом. Такая система называется системой с мокрым картером.

Масляный насос забирает масло из поддона двигателя. Поскольку в узлах трения масло нагревается и загрязняется, оно должно непрерывно охлаждаться и очищаться. Поэтому из насоса масло направляется в фильтр, после чего в холодильник, а затем уже поступает на смазку двигателя.

С течением времени в масле увеличивается содержание механических примесей, появляются органические кислоты, изменяется его вязкость, понижается температура вспышки. В связи с этим масло приходится менять, заливая в двигатель свежее.

Срок службы масла может быть увеличен, а износ трущихся частей уменьшен, если в систему ввести фильтр тонкой очистки, удерживающий мелкие механические примеси, а также смолы и прочие химические соединения. Такие фильтры (картонные, бумажные, войлочные) обладают значительным гидравлическим сопротивлением. Поэтому фильтр тонкой очистки обычно включается параллельно основной ветви системы: после фильтра часть масла проходит через фильтр тонкой очистки и направляется обратно в поддон.

Через фильтр тонкой очистки проходит от 3 до 15% циркулирующего в системе масла. Поскольку масло проходит через фильтр непрерывно, содержание механических и химических примесей в нем значительно уменьшается.

В состав масляной системы входят также манометры, показывающие давление масла до фильтров и после них, термометры, по которым можно судить о степени нагрева масла в двигателе и о работе холодильника. Давление в системе можно регулировать перепускным клапанам масляного насоса.

Для прокачки двигателя перед пуском может использоваться ручной насос с невозвратным клапаном. Однако в настоящее время двигатели оборудуют прокачивающими насосами с электро- или пневмоприводом. На многих теплоходах есть резервный масляный электронасос, включенный параллельно основному насосу. На судах смешанного плавания установка резервных насосов обязательна.

Схема системы с «сухим картером». Поверхность масла, находящегося в картерном пространстве, всегда неспокойна и контактирует с продуктами сгорания топлива, проникающими в картер, что ускоряет старение масла. Кроме того, в фундаментной раме нет условий для отстоя масла. Эти недостатки в значительной степени устранены в системе с сухим картером.

Ниже двигателя, под еланью, устанавливается цистерна, называемая маслосборником. В него по трубе стекает масло из фундаментной рамы двигателя. В целях уменьшения опасности взрыва картерных газов конец трубы должен находиться ниже уровня масла в маслосборнике. Масляный насос засасывает масло из маслосборника через приемный фильтр. Чтобы масло подавалось сразу при пуске двигателя, перед приемом ставится обратный клапан.

Для лучшей очистки масла от механических примесей иногда в схему включают два фильтра: первичной и вторичной очистки. Если установить пластинчато-щелевой фильтр первичной очистки, то он может быть односекционным. Фильтр вторичной очистки бывает как одно, так и двухсекционным. При загрязнении фильтра вторичной очистки или при холодном масле возможны перебои в его подаче. Для предотвращения этого, между фильтрами ставят перепускной клапан.

При пуске двигателя масло бывает холодным, повышенной вязкости. Значительное сопротивление холодильника приведет к тому, что подача масла на двигатель уменьшится вследствие большого сброса его через перепускной клапан масляного насоса. Поэтому перед холодильником предусматривается перепускной клапан, через который масло может проходить на двигатель, минуя холодильник.

Рис. 1. Схема масляной системы с мокрым картером

Рис. 2. Схема масляной системы с сухим картером

Система с сухим картером может иметь, как и предыдущая, фильтр тонкой очистки, который целесообразно включать после фильтра со сбросом масла в маслосборник.

Манометр иногда ставится перед входом масла в двигатель. В этом случае он будет показывать давление непосредственно в начале масляной магистрали двигателя, а манометр — после насоса. На схеме изображен прокачивающий электронасос с невозвратным клапаном.

Система с масляным баком. Уменьшение запаса масла в двигателе способствует увеличению срока службы каждого его литра. Объясняется это следующим. В процессе работы двигателя часть масла сгорает, испаряется, и количество его в двигателе уменьшается. Угар масла составляет от 1,2 до 5 г на 1 л. с. мощности двигателя в час. В связи с этим производится периодическое пополнение маслосборника свежим маслом. Добавка свежего масла несколько обновляет запас масла в двигателе. Чем меньше запас, тем больший процент его составит доливаемое масло и тем заметнее будет влияние последнего на качество масла, находящегося в двигателе. Менять масло в двигателе можно будет реже. Иногда удается работать без смены его в течение всей навигации.

Однако с уменьшением запаса масла в системе поступление его в маслосборник самотеком становится ненадежным. Появляется необходимость перекачивать масло из поддона в маслосборник принудительно. Маслосборник заменяется при этом масляным баком, который может быть расположен выше фундаментной рамы.

Рис. 3. Схема масляной системы с масляным баком

Схема такая – систему давд на рис. 1. Двигатель имеет двухсекционный масляный насос, причем секции представляют собой каждая самостоятельный насос. Откачивающая секция засасывает масло из поддона фундаментной рамы и нагнетает его в масляный бак. Для обеспечения бесперебойной работы секции при дифферентах могут быть два приема с обоих концов рамы. Нагнетательная секция забирает масло из бака и направляет его через фильтр и холодильник в двигатель. Чтобы в баке всегда был запас масла, производительность откачивающей секции должна быть больше, чем нагнетательной, а бак следует снабжать переливной трубой.

В систему может быть включен фильтр тонкой очистки или центрифуга со сбросом масла в поддон фундаментной рамы или в бак. Ручной насос может подключаться как к масляному баку, так и к поддону рамы, для чего предусмотрен кран. В первом случае насос используется для прокачки двигателя маслом, во втором — для откачки его из поддона через трубу в цистерну грязного масла.

На рис. 166 перепускной клапан и манометр присоединены к концу масляной магистрали 8 двигателя. Такое расположение клапана и манометра обеспечивает нужное давление и контроль за ним в самой удаленной точке, Этим исключается влияние на давление утечек масла, но усложняется система. В частности, необходим предохранительный клапан на случай сильного засорения фильтра или чрезмерного повышения давления при холодном масле. Перед холодильником на рис. 3 включен делитель потока (терморегулятор), автоматически перепускающий часть масла помимо холодильника с тем, чтобы поддерживать постоянную температуру циркулирующего масла.

Система с масляным баком должна иметь два резервных насоса: откачивающий и нагнетательный, К откачивающему насосу идут трубы, к нагнетательному — трубы. Переключение системы на резервные насосы осуществляется трехходовыми кранами. Резервные насосы могут использоваться и для прокачки двигателя маслом перед пуском.

В схеме на рис. 3 в бак поступает нефильтрованное масло. Иногда фильтр включают после откачивающей секции, а иногда — после обеих секций.

Все три типа рассмотренных масляных систем получили широкое распространение в судовых двигателях.

У современных двигателей масляная система часто оборудуется подогревателем масла, устанавливаемым в картере или масляном баке. Это позволяет поддерживать двигатель в «горячем» состоянии, в состоянии готовности к быстрому приему нагрузки. Для подогрева масла используют: воду от системы охлаждения другого двигателя, воду от котельной установки, электроэнергию.

Масляная система

с сухим картером и масляной системой с мокрым картером: сравнение

Масляная система предназначена для смазки двигателя и его различных частей. Затем это масло сливается из системы и скапливается в поддоне у основания двигателя. Однако существует два типа масляных картеров, которые используются в разных автомобилях: мокрый картер и сухой картер. Вот подробное сравнение масляных систем с сухим и мокрым картером, чтобы помочь вам понять, какая из них лучше всего соответствует вашим потребностям.

Масло после смазки системы автомобиля скапливается в поддоне

Мокрый и сухой картер: краткий обзор

С мокрым картером моторное масло хранится в масляном поддоне, а в случае с сухим картером масло хранится во внешнем резервуаре.Это означает, что в случае с мокрым картером требуется поддон большего размера, а для сухого картера это масло может храниться в отдельном резервуаре, расположенном снаружи автомобиля, что освобождает место под капотом.

Более того, мокрые картеры прекрасно подходят для небольших двигателей, где потребляемая мощность меньше и не требуется чрезмерная смазка. Однако сухие картеры необходимы для высокопроизводительных автомобилей, таких как спортивные автомобили, поскольку требуется большая мощность и больший контроль.

В случае мокрых картеров масло циркулирует только от картера к движущимся частям двигателя.Однако в сухих картерах масло обрабатывается на разных этапах двумя насосами перед рециркуляцией. Таким образом, мокрые картеры используются в коммерческих автомобилях, в то время как гоночные автомобили имеют масляные системы с сухим картером.

Короче говоря, масляные системы с мокрым картером имеют один насос, расположены под коленчатым валом двигателя и подают масло непосредственно из картера. Между тем, сухие картеры имеют внешнее хранилище масла в дополнение к основному картеру и имеют несколько масляных насосов.

Масляные картеры расположены в основании двигателя

Преимущества сухого картера по сравнению с преимуществами мокрого картера

Чтобы понять, какая система масляного поддона лучше подходит для ваших нужд, вот преимущества, предлагаемые этими системами:

Преимущества системы смазки с мокрым картером

• Понятная система с простым процессом
• Недорогая
• Простая и быстрая циркуляция масла
• Меньшая по размеру система, поэтому легкая
• Низкие эксплуатационные расходы
• Используется для коммерческих автомобилей

отличаются, как и типы масляных картеров, используемых для этих автомобилей.Если двигатель с масляной системой с мокрым картером соответствует вашим требованиям, посмотрите список автомобилей, в которых она используется:

Преимущества системы смазки с сухим картером

Масляная система с сухим картером имеет следующие преимущества: 

• Повышенная надежность двигателя благодаря постоянному давлению масла, обеспечивающему устранение хотя бы одной из причин низкого давления масла
• Предотвращает масляное голодание двигателя
• Благодаря меньшему трению и вязкости воздуха двигатели с сухим картером обеспечивают большую мощность
• Увеличенный впуск
• Превосходный контроль температуры масла
• Повышенная устойчивость и управляемость автомобиля
• Простота обслуживания и замены насосов, так как они расположены снаружи
• Благодаря сдвоенным насосам система с сухим картером удаляет газы, захваченные в масле
• Повышенная эффективность насоса для поддержания подачи масла в двигатель
• Отлично подходит для высокопроизводительных автомобилей, таких как спортивные автомобили и гоночные автомобили

Если высокопроизводительный двигатель с системой смазки с сухим картером то, что вы ищете, посмотрите на эти подержанные автомобили BMW M3.Однако, если поиск подходящего масляного поддона не входит в ваш список приоритетов, кто знает, что один из этих подержанных автомобилей, выставленных на продажу в ОАЭ, может быть правильным выбором для вас.

На этом мы завершаем наше руководство по масляным системам с сухим и мокрым картером. Кроме того, узнайте, как работает автомобильное моторное масло, чтобы лучше понять весь процесс.

Для получения дополнительной информации об автомобильных деталях и работе следите за новостями в ведущем автомобильном блоге ОАЭ.

Системы смазки поршневых двигателей самолетов

Системы смазки под давлением поршневых двигателей самолетов можно разделить на две основные категории: с мокрым картером и с сухим картером.Основное отличие состоит в том, что система с мокрым картером хранит масло в резервуаре внутри двигателя. После того, как масло циркулирует по двигателю, оно возвращается в этот резервуар на основе картера. Двигатель с сухим картером перекачивает масло из картера двигателя во внешний бак, в котором хранится масло. В системе с сухим картером используется откачивающий насос, несколько внешних трубок и внешний бак для хранения масла.

Помимо этой разницы, в системах используются аналогичные типы компонентов. Поскольку система с сухим картером содержит все компоненты системы с мокрым картером, система с сухим картером рассматривается в качестве примера системы.

Комбинированная смазка разбрызгиванием и смазка под давлением

Смазочное масло распределяется по различным движущимся частям типичного двигателя внутреннего сгорания одним из трех следующих способов: под давлением, разбрызгиванием или комбинацией давления и разбрызгивания.

Система смазки под давлением является основным методом смазки авиационных двигателей. Смазка разбрызгиванием может использоваться в дополнение к смазке под давлением в авиационных двигателях, но она никогда не используется сама по себе; Системы смазки авиационных двигателей всегда бывают либо напорного типа, либо комбинированного типа, работающего под давлением и разбрызгиванием, обычно последнее.

Преимущества смазки под давлением:

1. Нагнетание масла в подшипники.
2. Охлаждающий эффект, вызванный большим количеством масла, которое может прокачиваться или циркулировать через подшипник.
3. Удовлетворительная смазка в различных положениях полета.

Требования к системе смазки

Система смазки двигателя должна быть спроектирована и изготовлена ​​таким образом, чтобы она функционировала должным образом во всех положениях полета и атмосферных условиях, в которых предполагается эксплуатация самолета.В двигателях с мокрым картером это требование должно выполняться, когда в двигателе находится только половина максимального запаса смазочного материала. Система смазки двигателя должна быть спроектирована и изготовлена ​​таким образом, чтобы можно было установить средства охлаждения смазочного материала. Картер также должен иметь вентиляцию в атмосферу, чтобы исключить утечку масла из-за избыточного давления.

Масляные системы с сухим картером

Многие поршневые и газотурбинные авиационные двигатели имеют системы смазки под давлением с сухим картером. Подача масла в системе этого типа осуществляется в баке.Нагнетательный насос обеспечивает циркуляцию масла в двигателе. Откачивающие насосы затем возвращают его в бак, как только он накапливается в поддонах двигателя. Необходимость в отдельном топливном баке очевидна, если учесть осложнения, которые могут возникнуть, если в картере двигателя будет находиться большое количество масла. На многодвигательных самолетах каждый двигатель снабжается маслом из собственной целостной и независимой системы.

Хотя расположение масляных систем на разных самолетах сильно различается, а узлы, из которых они состоят, отличаются деталями конструкции, функции всех таких систем одинаковы.Изучение одной системы проясняет общие требования к эксплуатации и техническому обслуживанию других систем.

Основные узлы типичной масляной системы поршневого двигателя с сухим картером включают бак подачи масла, напорный масляный насос с приводом от двигателя, откачивающий насос, маслоохладитель с регулирующим клапаном маслоохладителя, вентиляцию масляного бака, необходимые трубки и индикаторы давления и температуры. [Рисунок 1]

двигатель для хранения масла.Масляные баки обычно изготавливаются из алюминиевого сплава и должны выдерживать любую вибрацию, инерцию и гидравлические нагрузки, ожидаемые в процессе эксплуатации. Каждый масляный бак, используемый с поршневым двигателем, должен иметь пространство для расширения не менее 10% емкости бака или 0,5 галлона в зависимости от того, что больше. Каждая заливная горловина масляного бака, используемого с двигателем, должна обеспечивать маслонепроницаемое уплотнение. Масляный бак обычно размещается близко к двигателю и достаточно высоко над впускным отверстием масляного насоса, чтобы обеспечить подачу самотеком. Емкость масляного бака различается в зависимости от типа самолета, но обычно ее достаточно для обеспечения достаточного запаса масла для общего запаса топлива. Заливная горловина бака расположена таким образом, чтобы обеспечить достаточное пространство для расширения масла и сбора пены. На крышке или крышке заливной горловины имеется надпись OIL. Слив в крышке заливной горловины устраняет любое переполнение, вызванное операцией заполнения. Вентиляционные линии масляного бака обеспечивают надлежащую вентиляцию бака во всех положениях полета.Эти линии обычно соединяются с картером двигателя, чтобы предотвратить утечку масла через вентиляционные отверстия. Это косвенно вентилирует баки в атмосферу через сапун картера. Ранние большие радиальные двигатели имели много галлонов масла в баке. Чтобы облегчить прогрев двигателя, некоторые масляные баки имели встроенный бункер или колодец для повышения температуры. [Рисунок 2] Этот колодец простирался от штуцера возврата масла в верхней части масляного бака до выпускного штуцера в поддоне на дне бака.В некоторых системах хоппер-цистерна открыта для основной подачи масла в нижней части. В других системах есть клапаны откидного типа, которые отделяют основную подачу масла от масла в бункере. Рис. 2. Масляный бак с бункером бункер и заменить масло, израсходованное двигателем.Всякий раз, когда хоппер-цистерна имеет отверстия, управляемые заслонками, клапаны приводятся в действие за счет перепада давления масла. Отделяя циркулирующее масло от окружающего масла в баке, циркулирует меньше масла. Это ускоряет нагрев масла при запуске двигателя. Очень немногие из этих типов резервуаров все еще используются, и большинство из них связано с установками радиальных двигателей. Как правило, обратная линия в верхней части бака расположена так, чтобы возвращаемое масло сбрасывалось на стенку бака вихревым движением.Этот метод значительно снижает пенообразование, возникающее при смешивании масла с воздухом. Перегородки в нижней части масляного бака препятствуют этому завихрению и предотвращают попадание воздуха во впускной трубопровод нагнетательного масляного насоса. Вспенивающееся масло увеличивается в объеме и снижает его способность обеспечивать надлежащую смазку. В случае гребных винтов с масляным управлением главный выход из бака может быть выполнен в виде стояка, чтобы всегда был резервный запас масла для флюгирования гребного винта в случае отказа двигателя.Отстойник масляного бака, прикрепленный к нижней поверхности бака, действует как ловушка для влаги и отложений. [Рисунок 1] Воду и осадок можно слить, вручную открыв сливной клапан на дне отстойника. Большинство авиационных масляных систем оборудованы щуповым указателем количества, часто называемым байонетным датчиком. Некоторые более крупные авиационные системы также имеют систему индикации количества масла, которая показывает количество масла во время полета. Система одного типа состоит в основном из рычага и поплавкового механизма, который регулирует уровень масла и приводит в действие электрический датчик наверху бака.Передатчик подключен к прибору в кабине экипажа, показывающему количество масла. Масляный насос Масло, поступающее в двигатель, находится под давлением, фильтруется и регулируется внутренними блоками двигателя. Они обсуждаются вместе с внешней масляной системой, чтобы дать представление о полной масляной системе. Когда масло поступает в двигатель, оно нагнетается шестеренчатым насосом. [Рисунок 3] Этот насос представляет собой объемный насос, состоящий из двух зацепленных шестерен, которые вращаются внутри корпуса.Зазор между зубьями и корпусом небольшой. Впускное отверстие насоса расположено слева, а выпускное отверстие соединено с напорной линией системы двигателя. Одна шестерня прикреплена к шлицевому приводному валу, который проходит от корпуса насоса к вспомогательному приводному валу на двигателе. Уплотнения используются для предотвращения утечек вокруг приводного вала. Поскольку низшая шестерня вращается против часовой стрелки, ведомая промежуточная шестерня вращается по часовой стрелке. Рисунок 3.Масляный насос двигателя и сопутствующие узлы По мере того, как масло попадает в камеру шестерни, оно захватывается зубьями шестерни, захватывается между ними и стенками камеры шестерни, проходит по внешней стороне шестерен и выливается из порт давления в проход масляного экрана. Масло под давлением поступает к масляному фильтру, где от него отделяются взвешенные в масле твердые частицы, предотвращая возможное повреждение движущихся частей двигателя. Масло под давлением открывает обратный клапан масляного фильтра, установленный в верхней части фильтра.Этот клапан используется в основном в радиальных двигателях с сухим картером и закрывается легкой пружинной нагрузкой от 1 до 3 фунтов на квадратный дюйм (psi), когда двигатель не работает, чтобы предотвратить попадание масла в двигатель и осаждение в нижней части двигателя. цилиндры или картер двигателя. Если бы масло постепенно просачивалось через поршневые кольца и заполняло камеру сгорания, это могло бы вызвать гидрозатвор. Это могло произойти, если оба клапана на цилиндре были закрыты, а двигатель был запущен для запуска.Двигатель может быть поврежден. Перепускной клапан масляного фильтра, расположенный между напорной стороной масляного насоса и масляным фильтром, позволяет нефильтрованному маслу проходить через фильтр и попадать в двигатель, если масляный фильтр забит или в холодную погоду, если застывшее масло блокирует фильтр во время запуска двигателя. Пружинная нагрузка на перепускной клапан позволяет клапану открыться до того, как давление масла разрушит фильтр; в случае холодного застывшего масла он обеспечивает проход вокруг фильтра с низким сопротивлением.Грязное масло в двигателе лучше, чем отсутствие смазки. Масляные фильтры Масляный фильтр, используемый в авиационном двигателе, обычно бывает одного из четырех типов: сетчатый, Cuno, канистровый или навинчиваемый. Сетчатый фильтр с двойными стенками обеспечивает большую площадь фильтрации в компактном устройстве. [Рисунок 3] Когда масло проходит через мелкоячеистое сито, грязь, осадок и другие посторонние вещества удаляются и оседают на дно корпуса. Через равные промежутки времени крышку снимают, а экран и корпус очищают растворителем.Масляные сетчатые фильтры используются в основном в качестве всасывающих фильтров на входе масляного насоса. Масляный фильтр Cuno имеет картридж из дисков и прокладок. Чистящее лезвие помещается между каждой парой дисков. Лезвия очистителя неподвижны, но диски вращаются при вращении вала. Масло из насоса поступает в патронный колодец, который окружает картридж, и проходит через промежутки между близко расположенными дисками картриджа, затем через полый центр и далее к двигателю. Любые посторонние частицы в масле оседают на внешней поверхности картриджа.При вращении картриджа лезвия очистителя счищают инородные тела с дисков. Картридж ручного фильтра Куно поворачивается внешней ручкой. Автоматические фильтры Cuno имеют гидравлический двигатель, встроенный в головку фильтра. Этот двигатель, работающий от давления моторного масла, вращает картридж при работающем двигателе. На автоматическом фильтре Cuno имеется гайка для ручного вращения картриджа для ручного вращения картриджа во время осмотра. Этот фильтр не часто используется на современных самолетах. Фильтр с канистровым корпусом имеет сменный фильтрующий элемент, который заменяется остальными компонентами, кроме уплотнений и прокладок, которые используются повторно. [Рисунок 4] Фильтрующий элемент имеет гофрированную центральную трубу из прочной стали, поддерживающую каждую извилистую складку фильтрующего материала, что обеспечивает более высокое номинальное давление разрушения. Фильтр обеспечивает отличную фильтрацию, поскольку масло проходит через множество слоев запертых волокон. Рисунок 4.Масляный фильтр с корпусом фильтрующего элемента Полнопоточные навинчиваемые фильтры являются наиболее широко используемыми масляными фильтрами для поршневых двигателей. [Рисунок 5] Полный поток означает, что все масло обычно проходит через фильтр. В полнопоточной системе фильтр расположен между масляным насосом и подшипниками двигателя, который отфильтровывает масло от любых загрязняющих веществ до того, как они проходят через поверхности подшипников двигателя. Фильтр также содержит противодренажный обратный клапан и предохранительный клапан, все они герметизированы в одноразовом корпусе.Предохранительный клапан используется в случае засорения фильтра. Он откроется, чтобы масло могло проходить в обход, предотвращая масляное голодание компонентов двигателя. На разрезе микронного фильтрующего элемента показана пропитанная смолой целлюлозная среда с полными складками, которая используется для улавливания вредных частиц, предотвращая их попадание в двигатель. [Рисунок 6] Рисунок 5. 60110 Рисунок 5. Полный поток спин-на фильтр 0 Рисунок 6.Вид фильтра в разрезе Клапан регулировки давления масла Клапан регулировки давления масла ограничивает давление масла до заданного значения в зависимости от установки. [Рисунок 3] Этот клапан иногда называют предохранительным клапаном, но его реальная функция заключается в регулировании давления масла на заданном уровне давления. Давление масла должно быть достаточно высоким, чтобы обеспечить достаточную смазку двигателя и его агрегатов при высоких скоростях и мощностях.Это давление помогает поддерживать масляную пленку между шейкой коленчатого вала и подшипником. Однако давление не должно быть слишком высоким, так как это может привести к утечке и повреждению масляной системы. Давление масла обычно регулируется ослаблением контргайки и поворотом регулировочного винта. [Рисунок 7] На большинстве авиационных двигателей поворот винта по часовой стрелке увеличивает натяжение пружины, удерживающей предохранительный клапан на седле, и увеличивает давление масла; вращение регулировочного винта против часовой стрелки уменьшает натяжение пружины и снижает давление.В некоторых двигателях под пружиной используются шайбы, которые либо снимаются, либо добавляются для регулировки регулирующего клапана и давления. Давление масла следует регулировать только после того, как моторное масло прогреется до рабочей температуры и будет проверена правильная вязкость. Точная процедура регулировки давления масла и факторы, влияющие на настройку давления масла, включены в соответствующие инструкции производителя. Рисунок 7. Винт регулировки давления масла Манометр давления масла Обычно манометр давления масла показывает давление, при котором масло поступает в двигатель от насоса.Этот датчик предупреждает о возможном отказе двигателя, вызванном исчерпанием запаса масла, отказом масляного насоса, сгоревшими подшипниками, разрывом маслопроводов или другими причинами, на которые может указывать падение давления масла. В манометре одного типа используется механизм с трубкой Бурдона, который измеряет разницу между давлением масла и давлением в кабине или атмосферным давлением. Этот манометр сконструирован так же, как и другие манометры типа Бурдона, за исключением того, что он имеет небольшое ограничение, встроенное в корпус прибора или в ниппельное соединение, ведущее к трубке Бурдона.Это ограничение не позволяет помпажному действию масляного насоса повредить манометр или заставить стрелку слишком сильно колебаться при каждой пульсации давления. Манометр давления масла имеет шкалу от 0 до 200 фунтов на квадратный дюйм или от 0 до 300 фунтов на квадратный дюйм. Маркировка рабочего диапазона нанесена на защитное стекло или на лицевую сторону манометра, чтобы указать безопасный диапазон давления масла для данной установки. Манометр двойного типа доступен для использования на многодвигательных самолетах. Двойной индикатор содержит две трубки Бурдона, размещенные в стандартном корпусе прибора; одна трубка используется для каждого двигателя.Соединения проходят от задней части корпуса к каждому двигателю. Имеется один общий узел механизма, но движущиеся части функционируют независимо. В некоторых установках линия, идущая от двигателя к манометру, заполнена дизельным топливом. Поскольку вязкость этого масла не сильно меняется при изменении температуры, датчик лучше реагирует на изменение давления масла. Со временем моторное масло смешивается с небольшим количеством легкого масла в линии к передатчику; в холодную погоду более густая смесь вызывает вялые показания прибора.Чтобы исправить это состояние, необходимо отсоединить линию манометра, слить и снова заполнить дизельным топливом. В настоящее время наблюдается тенденция к использованию электрических передатчиков и индикаторов для систем индикации давления масла и топлива на всех самолетах. В системе индикации этого типа измеряемое давление масла подается на входное отверстие электрического преобразователя, где оно направляется к узлу диафрагмы через капиллярную трубку. Движение, создаваемое расширением и сжатием диафрагмы, усиливается с помощью рычага и зубчатой ​​передачи.Шестерня изменяет электрическое значение цепи индикации, что, в свою очередь, отражается на индикаторе в кабине. Этот тип системы индикации заменяет длинные трубопроводы, заполненные жидкостью, на почти невесомый кусок проволоки. Индикатор температуры масла В системах смазки с сухим картером датчик температуры масла может располагаться в любом месте линии подачи масла между баком подачи и двигателем. Масляные системы для двигателей с мокрым картером имеют датчик температуры, расположенный там, где он измеряет температуру масла после того, как масло проходит через масляный радиатор.В любой системе лампочка расположена так, что измеряет температуру масла до того, как оно попадет в горячие секции двигателя. Указатель температуры масла в кабине пилота соединен с лампочкой температуры масла электрическими проводами. Температура масла указана на манометре. Любая неисправность системы охлаждения масла отображается как отклонение от нормы. Маслоохладитель Радиатор цилиндрической или эллиптической формы состоит из сердцевины, заключенной в двустенную оболочку. Сердечник состоит из медных или алюминиевых трубок, концы трубок имеют шестиугольную форму и соединены вместе с эффектом сот.[Рисунок 8] Концы медных трубок сердечника припаяны, а алюминиевые трубки припаяны или механически соединены. Трубки соприкасаются только концами, так что между ними существует пространство на большей части их длины. Это позволяет маслу течь через промежутки между трубками, в то время как охлаждающий воздух проходит через трубки. Рис. 8. Масляный радиатор Пространство между внутренней и внешней оболочками известно как кольцевая или перепускная рубашка.Для потока масла через охладитель открыты два пути. От входа она может протекать наполовину вокруг байпасной рубашки, попадать в активную зону снизу, а затем проходить через промежутки между трубами и выходить в маслобак. Это путь, по которому следует масло, когда оно достаточно горячее, чтобы нуждаться в охлаждении. Когда масло проходит через сердечник, оно направляется перегородками, которые заставляют масло несколько раз перемещаться вперед и назад, прежде чем оно достигнет выхода сердечника. Масло также может полностью проходить от входа через байпасную рубашку к выходу, не проходя через сердечник.Масло следует по этому обходному маршруту, когда масло холодное или когда сердечник забит густым застывшим маслом. Клапан управления потоком масляного радиатора Как обсуждалось ранее, вязкость масла зависит от его температуры. Поскольку вязкость влияет на его смазывающие свойства, температура, при которой масло поступает в двигатель, должна поддерживаться в узких пределах. Как правило, масло, выходящее из двигателя, перед рециркуляцией необходимо охладить. Очевидно, что степень охлаждения необходимо контролировать, чтобы масло возвращалось в двигатель при правильной температуре.Клапан управления потоком маслоохладителя определяет, какой из двух возможных путей проходит масло через маслоохладитель. [Рис. 9] Рис. 9. Регулирующий клапан с защитой от перенапряжения В клапане управления потоком имеются два отверстия, которые подходят к соответствующим выпускным отверстиям в верхней части охладителя. Когда масло холодное, сильфон в регуляторе потока сжимается и поднимает клапан со своего седла. При этом условии масло, поступающее в охладитель, имеет два выхода и два пути.Следуя по пути наименьшего сопротивления, масло обтекает рубашку и выходит через термостатический клапан в бак. Это позволяет маслу быстро прогреваться и в то же время нагревает масло в сердечнике. По мере прогрева масла и достижения им рабочей температуры сильфон термостата расширяется и перекрывает выход из рубашки байпаса. Клапан управления потоком масляного радиатора, расположенный на масляном радиаторе, теперь должен пропускать масло через сердцевину масляного радиатора. Независимо от того, какой путь оно проходит через охладитель, масло всегда проходит через сильфон термостатического клапана.Как следует из названия, этот блок регулирует температуру, либо охлаждая масло, либо пропуская его в бак без охлаждения, в зависимости от температуры, при которой оно выходит из двигателя. Клапаны защиты от перенапряжения Когда масло в системе замерзает, продувочный насос может создавать очень высокое давление в линии возврата масла. Чтобы это высокое давление не привело к разрыву масляного радиатора или разрыву соединений шлангов, на некоторых самолетах в системах смазки двигателя установлены клапаны защиты от перенапряжения.Один тип уравнительного клапана встроен в клапан управления потоком масляного радиатора; другой тип представляет собой отдельный блок в линии возврата масла. [Рис. 9] Клапан защиты от перенапряжения, встроенный в клапан управления потоком, является более распространенным типом. Хотя этот клапан управления потоком отличается от только что описанного, он по существу такой же, за исключением функции защиты от перенапряжения. Условия работы при высоком давлении показаны на рис. 9, при котором высокое давление масла на входе регулирующего клапана вынуждает уравнительный клапан (C) подняться вверх.Обратите внимание, как это движение открыло предохранительный клапан и в то же время зафиксировало тарельчатый клапан (E). Закрытый тарельчатый клапан предотвращает попадание масла в собственно охладитель; таким образом, продувочное масло поступает непосредственно в бак через выпускное отверстие (А), не проходя ни через байпасную рубашку охладителя, ни через сердечник. Когда давление падает до безопасного значения, пружина сжимает уравнительный и тарельчатый клапаны вниз, закрывая уравнительный клапан (С) и открывая тарельчатый клапан (Е). Затем масло проходит через вход регулирующего клапана (D) через открытый тарельчатый клапан в перепускную рубашку (F).Термостатический клапан в зависимости от температуры масла определяет поток масла либо через байпасную рубашку к порту (H), либо через сердечник к порту (G). Обратный клапан (В) открывается, позволяя маслу достичь линии возврата бака. Регуляторы потока воздуха Регулируя поток воздуха через охладитель, можно регулировать температуру масла в соответствии с различными условиями эксплуатации. Например, масло быстрее достигает рабочей температуры, если во время прогрева двигателя отключается подача воздуха.Обычно используются два метода: заслонки, установленные на задней части маслоохладителя, и заслонка на воздуховыпускном канале. В некоторых случаях заслонка выхода воздуха из масляного радиатора открывается вручную и закрывается рычажным механизмом, прикрепленным к рычагу кабины. Чаще заслонка открывается и закрывается электродвигателем. Одним из наиболее широко используемых устройств автоматического контроля температуры масла является плавающий термостат, который обеспечивает ручное и автоматическое регулирование температуры масла на входе. При таком типе управления дверца выхода воздуха из масляного радиатора открывается и закрывается автоматически с помощью привода с электрическим приводом.Автоматическая работа привода определяется электрическими импульсами, поступающими от управляющего термостата, установленного в маслопроводе, идущем от маслоохладителя к баку подачи масла. Приводом можно управлять вручную с помощью переключателя управления дверцей выхода воздуха из маслоохладителя. Установка этого переключателя в положение «открыто» или «закрыто» вызывает соответствующее движение дверцы холодильника. Установка переключателя в положение «авто» переводит привод под автоматическое управление плавающего термостата.[Рис. 10] Термостат, показанный на Рис. 10, отрегулирован для поддержания нормальной температуры масла таким образом, чтобы она не изменялась более чем на 5–8 °C в зависимости от установки. Рис. 10. Плавающий регулирующий термостат Во время работы температура моторного масла, обтекающего биметаллический элемент, вызывает его незначительное закручивание или раскручивание. [Рис. 10B] Это движение вращает вал (A) и заземленный центральный контактный рычаг (C).Когда заземленный контактный рычаг вращается, он перемещается либо к разомкнутому, либо к замкнутому плавающему контактному рычагу (G). Два рычага с плавающими контактами приводятся в движение кулачком (F), который непрерывно вращается электродвигателем (D) через зубчатую передачу (E). Когда заземленный центральный контактный рычаг позиционируется биметаллическим элементом так, что он касается одного из плавающих контактных рычагов, замыкается электрическая цепь к двигателю привода выпускной заслонки маслоохладителя, в результате чего привод срабатывает и позиционирует воздухоохладитель маслоохладителя. выходной люк.В более новых системах используются электронные системы управления, но функция или общая работа в основном такие же, как и в отношении контроля температуры масла посредством управления воздушным потоком через охладитель. В некоторых системах смазки используются двойные маслоохладители. Если типичная масляная система, описанная ранее, адаптирована к двум маслоохладителям, система модифицируется, чтобы включать делитель потока, два одинаковых охладителя и регулятора потока, двойные дверцы для выхода воздуха, двухдверный исполнительный механизм и Y-образный фитинг.[Рис. 11] Масло возвращается из двигателя по одной трубке в делитель потока (Е), где обратный поток масла делится поровну на две трубки (С), по одной на каждый охладитель. Охладители и регуляторы имеют ту же конструкцию и принцип действия, что и только что описанные охладитель и регулятор расхода. Масло из охладителей направляется по двум трубкам (D) к Y-образному штуцеру, где поплавковый регулирующий термостат (A) измеряет температуру масла и позиционирует две дверцы выхода воздуха из маслоохладителя с помощью двухдверного исполнительного механизма.Из Y-образного фитинга смазочное масло возвращается в бак, где оно замыкает свой контур. Масляная система и компоненты используются для смазки шестицилиндрового горизонтально-оппозитного двигателя с воздушным охлаждением мощностью 225 л.с. В типичной системе смазки под давлением с сухим картером механический насос подает масло под давлением к подшипникам по всему двигателю.[Рисунок 1] Масло поступает во впускную или всасывающую сторону масляного насоса через всасывающую сетку и линию, соединенную с внешним баком в точке выше дна масляного картера. Это предотвратит попадание осадка, попадающего в отстойник, в насос. Выходное отверстие резервуара находится выше, чем входное отверстие насоса, поэтому гравитация может способствовать потоку в насос. Поршневой насос с приводом от двигателя нагнетает масло в полнопоточный фильтр. [Рисунок 3] Масло либо проходит через фильтр при нормальных условиях, либо, если фильтр забивается, перепускной клапан фильтра открывается, как упоминалось ранее.В байпасном положении масло не фильтруется. Как видно на рис. 3, регулирующий (предохранительный) клапан определяет, когда давление в системе достигнуто, и открывается настолько, чтобы масло перепускалось на впускную сторону масляного насоса. Затем масло поступает в коллектор, который распределяет масло через просверленные каналы к подшипникам коленчатого вала и другим подшипникам по всему двигателю. Масло поступает от коренных подшипников через отверстия, просверленные в коленчатом валу, к нижним шатунным вкладышам. [Рис. 12] Рисунок 12.Циркуляция масла через двигатель Масло достигает полого распределительного вала (в рядном или оппозитном двигателе), кулачкового диска или кулачкового барабана (в радиальном двигателе) через соединение с концевым подшипником или главным масляным коллектором. ; затем он поступает на различные подшипники распределительного вала, кулачкового барабана или кулачкового диска и кулачки. На поверхности цилиндров двигателя распыляется масло из коленчатого вала, а также из подшипников шатунов. Поскольку масло медленно просачивается через малые зазоры шатунов, прежде чем оно распылится на стенки цилиндра, требуется значительное время, чтобы достаточное количество масла достигло стенок цилиндра, особенно в холодный день, когда поток масла более вялый.Это одна из главных причин использования современных многовязких масел, обладающих хорошей текучестью при низких температурах. Когда циркулирующее масло выполнило свою функцию смазки и охлаждения движущихся частей двигателя, оно стекает в поддоны в самых нижних частях двигателя. Нефть, собранная в этих отстойниках, подбирается шестеренчатыми или героторными откачивающими насосами по мере ее накопления. Эти насосы имеют большую производительность, чем нагнетательный насос. Это необходимо, потому что объем масла в целом увеличился из-за вспенивания (смешивания с воздухом).В двигателях с сухим картером это масло покидает двигатель, проходит через масляный радиатор и возвращается в расходный бак. Термостат, прикрепленный к масляному радиатору, регулирует температуру масла, пропуская часть масла через радиатор, а часть — непосредственно в бак подачи масла. Такое расположение позволяет горячему моторному маслу с температурой ниже 65 ° C (150 ° F) смешиваться с холодным нециркулирующим маслом в баке. Это повышает полную подачу моторного масла до рабочей температуры за более короткий период времени. Работа системы смазки с мокрым картером Простая форма системы смазки с мокрым картером показана на рис. 13. Система состоит из картера или поддона, в котором содержится масло. Подача масла ограничена емкостью картера (масляного поддона). Уровень (количество) масла указывается или измеряется вертикальным стержнем, который выступает в масло из приподнятого отверстия в верхней части картера. В нижней части поддона (масляного поддона) находится сетчатый фильтр с подходящей сеткой или рядом отверстий для удаления нежелательных частиц из масла и при этом пропускания достаточного количества на входную или (всасывающую) сторону масляного нагнетательного насоса. Рис. 13. Базовая масляная система с мокрым картером На Рис. 14 показан типичный масляный картер, через который проходит всасывающая трубка. Это подогревает топливно-воздушную смесь перед подачей в цилиндры. Рисунок 14. Поддон системы с мокрым картером, через который проходит всасывающая труба шестерни.[Рисунок 3] Это создает давление в системе смазки коленчатого вала (просверленные проходные отверстия). Изменение частоты вращения насоса от холостого хода до полного диапазона работы двигателя и колебания вязкости масла из-за изменения температуры компенсируются напряжением пружины предохранительного клапана. Насос предназначен для создания большего давления, чем требуется для компенсации износа подшипников или разжижения масла. Детали, смазанные маслом под давлением, распыляют смазку на цилиндр и поршень в сборе.После смазывания различных узлов масло стекает обратно в поддон, и цикл повторяется. Система не может быть легко адаптирована к полету в перевернутом положении, поскольку вся подача масла заполняет двигатель. СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ (PDF) Проектирование и разработка системы смазки с сухим картером для гоночного автомобиля Formula SAE © SAE International, 2019 г. и © SAE India, 2019 г. . Все права защищены . КОНСТРУКЦИЯ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СМАЗКИ С СУХИМ КАРТЕРОМ ДЛЯ ГОНОЧНОГО АВТОМОБИЛЯ FORMULA SAE 2 таким образом, чтобы точки забора масла были залиты маслом. Однако при установке на гоночный автомобиль двигатель стеснен в горизонтальной плоскости, а также подвергается более высоким боковым ускорениям, что вызывает выброс масла на поворотах и ​​приводит к почти немедленному и катастрофическому отказу двигателя [1]. Анализ чувствительности выполняется по номеру Deakin, A. et al. на основные конструктивные ограничения гоночного автомобиля , включая массу, высоту ЦТ, распределение статической нагрузки, мощность двигателя и аэродинамические силы.Это достигается путем изучения конкретных маневров, таких как ускорение, торможение, движение по прямой и стабильное прохождение поворотов, чтобы установить сравнительный эффект соответствующих параметров [2]. В документе , представленном Lo, R.S., приводится систематический метод моделирования системы смазки двигателя автомобиля. На нем показаны скорости потока масла и его распределение в типичном двигателе V-8; впоследствии выполнение всестороннего анализа важнейших компонентов. Основные гидравлические иллюстрации и анализ контура смазки обозначены уравнениями функционирования [3]. Миан, Массачусетс, в своей статье дает методы и стратегии проектирования для определения размера насоса и баланса потока, включая поправку на изношенный двигатель , применимую к различным классам двигателей. Представленные методы могут быть использованы для проектирования систем смазки для оптимальной и практической спецификации размера масляного насоса, давления предохранительных клапанов, перепускной фильтрации, размеров каналов, расхода масла через подшипники в головки цилиндров и блока цилиндров и форсунок охлаждения поршня , а также расчет паразитных потерь в двигателе за счет гидродинамической прокачки [4].Джиннинг Ли и др. представляет статью, содержащую подробный метод расчета для анализ сети потока контура смазки разработан на основе гидравлической теории, а также сопротивление потоку через масляные трубы и отверстия во внимание [5]. Моторные масла представляют собой сложные и высокотехнологичные жидкости , предназначенные для обеспечения идеальной и надлежащей работы двигателя в течение длительного срока службы.Согласно Sivarao et al. исследования для достижения этой цели смазка необходима для выполнения различных защитных и функциональных работ, гидродинамическая пленка между движущимися деталями, в том числе теплоотдача , взвешивание загрязнений, нейтрализация кислот, и предотвращение коррозии и т. д. [6]. Корчек, С. и др. в исследовании «Автомобильные смазочные материалы для следующего тысячелетия» описываются ожидаемые улучшения и изменения в технологии смазочных материалов и указывается на необходимость разработки «прорывных» технологий, которые могли бы удовлетворить краткосрочные потребности и в конечном итоге в долгосрочной перспективе, в сочетании с новыми технологиями обработки поверхности и изменениями в конструкции двигателя, можно добиться использования смазки двигателя на весь срок службы [7].Основной доклад Саймона C Tung et al. предоставляет всесторонний обзор различных аспектов смазки типичной системы трансмиссии, включая двигатель, трансмиссию, трансмиссию и другие компоненты, , а также интеграцию этих концепций смазывания и обработки поверхностей в единый Единая автомобильная система трансмиссии [8]. Исследование, представленное Neu, E. et al. утверждает, что вся система смазки двигателя представлена ​​параллельной сетью каналов и элементов потока. Распределение давления и расхода в сети были рассчитаны в соответствии с напорно-расходными характеристиками каждого элемента. Соотношение напор-расход для каждого элемента сети оценивалось с использованием эмпирических коэффициентов трения трубы, расширения и потери на изгиб, а также с использованием результатов испытательного стенда и стационарного опорного подшипника. модель [9]. Главным мотивом для перехода на систему с сухим картером было улучшение динамических характеристик автомобиля путем снижения ЦТ.Этого можно было бы эффективно достичь, опустив двигатель, который является самым тяжелым отдельным компонентом в автомобиле. Эта цель могла быть достигнута только путем внедрения системы сухого картера, которая, в свою очередь, помогла значительно уменьшить высоту поддона. Уменьшение объема было компенсировано за счет использования внешнего резервуара для масла. Двухканальный продувочный насос был выбран исходя из требований нашей системы. Вал ротора продувочного насоса должен быть механически соединен со штатным насосом двигателя, который приводится в действие коленчатым валом .Таким образом, основная проблема поддержания равного массового расхода через систему была устранена. Анализ выплескивания был выполнен с использованием Star-CCM+, что обеспечило минимальное масляное голодание в точках отбора проб. Наконец, вся система была протестирована как статически, так и динамически при широком диапазоне значений оборотов в минуту и ​​различных перегрузках в различных направлениях. Целью данного исследования является обеспечение того, чтобы двигатель и автомобиль работали в своем первостепенном состоянии. безопасная и надежная система должна быть спроектирована с предельным вниманием и с учетом безопасности водителя, а также людей, работающих с ней. Система смазки должна соответствовать требованиям в качестве стандартов FSAE. Простота изготовления и стоимость являются основными параметрами, которые следует принимать во внимание. В этом контексте настоящее исследование направлено на то, чтобы предложить систематический подход к разработке эффективной системы смазки , которая может повысить производительность автомобиля студенческой гонки . Неповторимый метод захода на определенный объем поддона был обусловлен профилем поддона двигателя и ограничением по высоте, определенным в своде правил , как упоминалось выше. Кроме того, при просмотре литературного обзора было замечено, что аспект производительности смазки с сухим картером не был задействован в значительной степени. В упомянутых документах, статьях и книгах не упоминается подробное влияние системы смазки с сухим картером на двигатель, а также на характеристики автомобиля .Одним из основных пробелов в литературе является отсутствие количественных данных о влиянии системы с сухим картером на характеристики автомобиля. Таким образом, эта статья направлена ​​на разработку системы, которая не только надежна, но также использует различные датчики и систему сбора данных для сбора данных о характеристиках транспортного средства (поперечное ускорение потенциальное, крен уменьшение момента и др.). По той же причине данное исследование пытается объяснить все аспекты, влияющие на систему смазки с сухим картером и ее вспомогательные узлы, с помощью надлежащих количественных данных экспериментальной проверки. Описание конструкции В этом разделе описывается подход к разработке. Контур профиля поддона требует предельной точности, так как он должен совпадать с отверстиями. Профиль был получен из модели CAD двигателя Honda CBR600RR. После окончательной доработки профиля следующим шагом было определение объема отстойника. Наша цель состояла в том, чтобы вместить как можно больше объема смазки в поддон и в то же время сохранить его высоту как можно ниже. Выполнены различные итерации, упомянутые в таблице 1. Загружено из SAE International пользователем Ashok B, среда, 19 декабря 2018 г. Именно столько работает высоконагруженный двигатель, если он теряет давление масла при полной нагрузке, поэтому жизненно важно, чтобы система смазки современного спортивного автомобиля была способна выдержать любые нагрузки. В то время как традиционный «мокрый картер» успешно использовался в высокопроизводительных автомобилях на протяжении десятилетий, растущие спортивные возможности серьезных дорожных автомобилей требуют следующего шага в области смазки. Как и многие инновации в самых мощных дорожных автомобилях, «сухой картер» берет свое начало в гонках и в растущем числе моделей выставочных залов, включая HSV GTS R W1, Mercedes-AMG GT, Ferrari 488, Lamborghini Huracan Performante, Porsche 911. GT3 RS и Aston Martin V8 Vantage использовали эту технологию, но почему? Подобно плавательному бассейну океанского лайнера в открытом море, масло, скапливающееся в мокром поддоне, может растекаться и разбрызгиваться во время движения автомобиля, а в случае продолжительного прохождения поворотов, торможения и ускорения масло может быть вытеснено в одну часть отстойника на опасно длительный период. Если подача жизненно важного масла выходит за пределы всасывающего патрубка масляного насоса, может произойти голодание, и это может привести к тому, что ваш двигатель превратится в большой, бесполезный, твердый кусок замороженного металла. Скажем так, это дорогой способ найти новый журнальный столик для шумной комнаты. Но вместо того, чтобы позволить маслу скапливаться в поддоне, система с сухим картером удаляет масло из «сухого» поддона, как только он завершает свой цикл. Это собранное масло затем направляется продувочным насосом в резервуар, где оно хранится до того, как второй нагнетательный насос снова начнет цикл. Для любой системы смазки с сухим картером требуется не менее двух насосов, хотя многие из них используют несколько продувочных насосов для более эффективного извлечения масла из поддона. Пеногаситель также обычно используется для удаления воздуха из масла перед его рециркуляцией, в то время как охладитель также часто помещается в систему для отвода тепла от масла и двигателя. Преимуществ много. Резервуар гарантирует подачу масла к двигателю независимо от действующих на него перегрузок и является гораздо более эффективным, чем заграждение мокрого картера, которое при некоторых обстоятельствах может усугубить голодание. Большая вместимость мокрого картера приводит к тому, что он висит низко под двигателем и часто является самой нижней точкой трансмиссии, но сухой картер имеет гораздо более низкий профиль и позволяет устанавливать двигатель ниже в шасси, снижая общий центр тяжести. Системы с сухим картером также включают клапан регулирования давления в картере, который предотвращает скачки давления в картере при экстремальных нагрузках и скоростях. Системы с мокрым картером относительно трудно регулировать, и они имеют большую тенденцию к повреждению масляных уплотнений под давлением. Внешний резервуар позволяет хранить масло большего объема (10 литров в случае HSV GTS R W1), что увеличивает время охлаждения масла и снижает риск низкого уровня масла. 2 Преимущества в мощности также возможны за счет снижения потерь, связанных с вязкостным сопротивлением масла движущимся компонентам, таким как коленчатый вал и поршни. Выносной резервуар позволяет разместить его практически в любом месте под капотом. Как и в любом инженерном решении, почти всегда есть компромиссы, но у системы смазки с сухим картером их всего несколько, в том числе самый очевидный – стоимость. Система более сложная и требует большего количества оборудования, которое повлияет на прибыль любого автомобиля. Помимо этого, несколько потенциальных незначительных проблем, связанных с масляным голоданием компонентов, которые обычно смазываются разбрызгиванием с помощью мокрого картера, могут быть легко решены, и преимущества системы намного перевешивают их. Благодаря явному преимуществу в плане производительности и надежности вы можете ожидать, что вскоре на этих страницах вы увидите больше сухих картеров под горячими автомобилями. Сухой картер – обзор 5.10. Выбор и конструкция упорных подшипников Упорные подшипники бывают двух различных типов, которые предполагают довольно разные технические уровни; во-первых, подшипник, который в основном представляет собой устройство ограничения или регулировки торцевого зазора, и, во-вторых, подшипник, который должен нести большую нагрузку. Типичным примером первого типа является подшипник, используемый для фиксации коленчатого вала поршневого двигателя. Нагрузка на эти подшипники обычно неизвестна с достаточной точностью, поскольку она возникает из-за ударов или наклона двигателя. Очевидно, полезно проконсультироваться с производителем подшипников относительно материала и максимальной нагрузки, однако наиболее практичным подходом обычно является руководствоваться прошлым опытом и сопоставимыми машинами, но оставить место для возможных будущих модификаций с учетом дальнейших изменений. опыт. Подшипники такого типа больше не изготавливают путем облицовки корпуса белым металлом. Почти универсальной практикой является штамповка полных колец или полуколец из полосы со стальной основой, облицованной белым металлом, наплавленным медно-свинцовым, алюминиево-оловянным или одним из самосмазывающихся или работающих всухую подшипниковых композиционных материалов.Эти кольца при необходимости можно снять, не нарушая главного вала. В прошлом упорные кольца, часто из цельной бронзы, предотвращались от вращения с помощью винтов с глубокой потайной головкой, которые крепили их к корпусам. Текущая тенденция, однако, состоит в том, чтобы зажать их в выточках, затянув крышку подшипника. На рис. 5.38 показан типичный разрез такого устройства, которое одновременно дешево и удобно. Многие из этих простых колец упорных подшипников смазываются маслом, вытекающим из конца соседнего подшипника скольжения, и обычно на поверхности подшипника делают несколько радиальных канавок не только для облегчения распределения масла по поверхности упора, но и в большей степени. важно, чтобы свести к минимуму ограничительный эффект на масло, вытекающее из подшипника скольжения. Рисунок 5.38. Следует обратить внимание на практический момент, так как его неспособность оценить привела к дорогостоящему повреждению многих коренных подшипников. Радиальная ширина упорной поверхности на валу всегда должна быть больше ширины упорного кольца. Конструкция, которая изначально была удовлетворительной, легко может стать опасной, если на каком-то более позднем этапе увеличить ширину упорного кольца. Затем край гораздо более твердой упорной поверхности вгрызается в мягкий материал подшипника, образуя ступеньку, которая сильно ограничивает отток масла наружу.Результат – перегрев и, как правило, полный выход из строя коренного подшипника, а также возможное повреждение дорогостоящего вала. Поэтому разумно предусмотреть достаточную радиальную ширину упорных поверхностей на тот случай, если позже, в результате опыта эксплуатации, возникнет необходимость увеличить площадь опоры. Также очевидно, что необходимо оценивать дифференциальное тепловое расширение, чтобы предотвратить поперечное затягивание сборки. При проектировании упорных подшипников для более точно определенных условий, особенно при очень больших нагрузках, решающими факторами, вероятно, являются требуемые рабочие характеристики и отвод выделяемого тепла.Плоский упорный подшипник скольжения с радиальными масляными канавками может выдерживать удивительно высокие нагрузки. Несмотря на то, что упорная поверхность выполнена плоской, эффекты давления и вязкости в масляной пленке в сочетании с небольшими тепловыми и механическими отклонениями прокладок между масляными канавками позволяют создать эффективную масляную пленку в соответствии с гидродинамической теорией. Кроме этой простой конфигурации есть еще три типа упорных подшипников. Тип неподвижных колодок представляет собой гладкую, плоскую упорную шайбу с канавками, но с колодками, имеющими наклон, образующий уклоны, способствующие развитию гидродинамической масляной пленки.Подшипники наклонных подушек имеют подушки, поддерживаемые центральной или смещенной ступенькой или шарниром, или каким-либо шарнирным устройством для улучшения распределения нагрузки между подушками. Гидростатический подшипник предотвращает контакт и, следовательно, чрезмерное трение и износ между упорным кольцом и блоком подшипника за счет приложения статического давления жидкости к одной или нескольким кольцевым полостям в блоке подшипника. Обычно жидкость подается насосами постоянного объема, так что периферийные зазоры, через которые она просачивается в стоки, изменяются в зависимости от приложенной нагрузки, и, таким образом, давление в полости регулируется для уравновешивания нагрузки. Характеристики этих трех типов упорных подшипников известны в основном из экспериментов, проведенных на полномасштабных подшипниках, нагруженных широким диапазоном нагрузок. Особый интерес для проектировщика представляет следующее: (i) На грузоподъемность огромное влияние оказывает наклон пандусов; (ii) В идеале уклон должен быть очень небольшим; на практике и при обычно используемых размерах уклон от 0,025 до 0,050 мм по ширине колодки дает приемлемые результаты, оставаясь при этом в пределах достижимых производственных стандартов; (iii) с колодками соответствующей конструкции грузоподъемность быстро увеличивается со скоростью, даже с нуля.Таким образом, запуск или остановка под нагрузкой не представляют серьезной проблемы; (iv) в условиях перекоса колодки в более нагруженной дуге окружности работают с меньшим зазором, чем в противоположной дуге, и, следовательно, создают более высокие гидродинамические давления. Таким образом создается восстанавливающая пара, которая стремится исправить несоосность, занимая часть доступного зазора в соседних опорных подшипниках. Хотя очевидно, что нежелательно несоосность, подшипник автоматически уменьшит ее вредное воздействие; (v) Фиксированный опорный подшипник представляет собой простое, эффективное и компактное устройство, способное функционировать в тяжелых условиях, связанных с остановкой и пуском под нагрузкой.Это особенно полезно, когда осевая длина должна быть сведена к минимуму. 5.10.1. Характеристики подшипника с самоустанавливающимися сегментами Подшипник с самоустанавливающимися сегментами представляет собой сложную конструкцию из-за сложного взаимодействия ряда конструктивных особенностей. Обычная форма состоит из кольца колодок, каждая из которых опирается на шарниры, которые могут быть либо в оптимальной точке, на расстоянии 0,4 ширины колодки от задней кромки, либо, если необходимо обеспечить вращение в обоих направлениях, в центре. подушки.Более того, за счет некоторого усложнения конструкции подушки могут поддерживаться какой-либо механической или гидростатической системой шарнирного сочленения с целью выравнивания нагрузок на них. В течение примерно 50 лет после изобретения оригинального подшипника Michell предполагалось, что колодки наклонены таким образом, чтобы принять что-то вроде идеального угла наклона по отношению к упорному кольцу и, таким образом, вызвать образование эффективной гидродинамической смазки. В этот период предельная удельная нагрузка на упорные подшипники паровых турбин, вертикальных гидроэлектростанций и подобных установок оставалась около 0.021 МПа. Было предпринято мало или вообще не было предпринято никаких попыток улучшить это, чтобы уменьшить большой размер, вес, стоимость и потери мощности этих подшипников. При исследовании этих проблем были установлены весьма интересные факты. Прежде всего было установлено, что в типичных текущих условиях нагрузки и скорости колодки не перекашиваются, а их гидродинамическое действие обусловлено термической и механической деформацией поверхностей. Распределение нагрузки между колодками часто очень плохое, отношение максимальной нагрузки к минимальной в типичной установке достигает 7 или 8.Даже с особой тщательностью при установке колодок в соответствии с комнатными стандартами точности она составляет от 2 до 4. Это, а также очень тонкая масляная пленка являются причиной выхода из строя многих таких подшипников в процессе эксплуатации. Эксперименты с попеременным удалением пар колодок привели к существенному увеличению допустимой нагрузки. Например, если при восьми колодках заедание хотя бы одной из них происходило при общей номинальной удельной нагрузке около 0,07 МПа, то при наличии только двух колодок этот показатель становился не менее 0,28 МПа в наиболее благоприятном диапазоне скоростей (от 1000 до 1750 об/мин).м) и более 0,21 МПа на всех скоростях от 500 до 3000 об/мин. Уменьшение количества прокладок увеличило вероятность распределения нагрузки, доказав, что одна или несколько прокладок в полном подшипнике почти наверняка несли удельную нагрузку, превышающую среднее значение удельной нагрузки 0,07 МПа. Обычный упорный подшипник смазывается и охлаждается путем закачки масла в корпус в нижней точке и позволяет ему вытекать откуда-то из верхней части. Таким образом, вся сборка становится гидравлическим тормозом, что приводит к выделению тепла и, следовательно, к необходимости обильного потока масла.Хотя бы для уменьшения потерь, очевидно, лучше всего подойдет что-то вроде системы смазки с сухим картером. Для подачи масла к отдельным колодкам в системе с сухим картером масло распыляется высокоскоростными струями радиально наружу и наклонно на поверхность упорного кольца между парами колодок. Это создает достаточную пленку для нижних колодок и обеспечивает быстрый слив горячего масла, выходящего из верхних колодок. Очищающее действие на поверхность воротника удаляет большую часть переносимого здесь тепла.Требуемый общий поток масла значительно снижается, температура поверхности колодки ниже, а в типичном подшипнике потери сокращаются примерно на 30 процентов по сравнению с таковыми при смазке затоплением. Теоретически желателен как окружной, так и радиальный наклон колодок, что предполагает поддержку гидравлической капсулой под каждой колодкой. Гидравлически соединяя отдельные капсулы и сохраняя как можно меньший объем, заполненный жидкостью, и полностью освобождая от воздуха, можно создать работоспособную шарнирную систему.Основная проблема конструкции заключается в том, чтобы приспособиться к относительно высокому давлению в капсулах. Такая система может улучшить коэффициент нагрузки примерно до 2. Механический способ достижения этой цели, рычажная система Кингсбери, представляется недостаточно чувствительным и неэффективным на практике, в то время как резиновые капсулы имеют ограничения по напряжениям, которые снижают их полезность. Перед тем, как приступить к проектированию упорного подшипника с самоустанавливающимися подушками, полезно рассмотреть некоторые из наиболее общих факторов, которые могут определять пределы его грузоподъемности в различных условиях. Во-первых, это неправда, особенно в отношении больших, сильно нагруженных подшипников, что они могут воспринимать большую нагрузку при умеренных скоростях. Наоборот, в любом устройстве, зависящем от гидродинамической смазки, давление масляной пленки уменьшается со скоростью. Потери мощности, построенные в зависимости от конкретных нагрузок при различных скоростях, ясно показывают предельные нагрузки при каждой скорости. На самых низких скоростях нагрузка ограничивается уменьшением гидродинамического давления и, следовательно, толщины масляной пленки. На самых высоких скоростях производительность ограничивается высокой скоростью сдвига в масляной пленке, которая создает высокие температуры и, таким образом, снижает вязкость масла.Таким образом, наилучшие характеристики достигаются на промежуточных скоростях, а предел определяется прямым заеданием и протиранием поверхностей подшипников, инициируемым очень тонкой пленкой горячего масла. Подводя итог, можно сказать, что упорный подшипник самоустанавливающейся подушки имеет некоторые недостатки; он относительно сложный и тяжелый и требует большего осевого пространства, чем более простые формы. Трудно гарантировать, что высота поверхностей колодок одинакова, а внутренние потери очень высоки, если не будут предприняты специальные меры для обеспечения направленной смазки и дренажа сухого картера.Самоцентрирующиеся свойства аналогичны свойствам подшипников с фиксированными колодками. Принимая во внимание доказательства того, что колодки не наклоняются, по крайней мере, при обычной конструкции и в нормальных условиях, было бы бессмысленно проектировать так, как если бы они наклонялись. Тем не менее, некоторая форма гибкой поддержки отдельных площадок должна помочь в достижении достаточно хорошего распределения нагрузки. Однако следует сделать поправку на разработку такой системы. Подшипник типа Michell традиционно выбирается для морских упорных блоков и больших паровых турбин, но конструкторы вполне могут серьезно рассмотреть более простой подшипник с фиксированными колодками для этих и подобных применений.Адекватно спроектированный и изготовленный, последний, вероятно, будет нести большие нагрузки, занимая при этом меньше места. С подачей масла из внутреннего кольцевого пространства на 30% по сравнению с обычным узлом с затопленной наклоняемой подушкой. Тип применения, для которого хорошо подходит наклонная подушка, — это большая вертикальная гидроэлектростанция, где каждая подушка может отдельно поддерживаться домкратом для регулировки высоты. Вставив термопары или датчики давления в наиболее нагруженную область каждой прокладки, полученные показания можно использовать для контроля нагрузки на них, чтобы можно было внести соответствующие коррективы.Такие условия позволили оснастить одну конкретную машину колодками значительно уменьшенной площади, так что средняя удельная нагрузка увеличилась с 0,021 МПа до примерно 0,07 МПа, а рабочие характеристики в течение нескольких лет после этого считались удовлетворительными. 5.10.2. Особенности конструкции упорных гидростатических подшипников Работа этого типа подшипников зависит от баланса между давлением в одной или нескольких полостях упорного блока и приложенной нагрузкой. Жидкость выходит через кольцевой зазор между блоком и упорным кольцом.Именно изменение этих зазоров в зависимости от нагрузки автоматически регулирует гидравлическое давление по всей площади подшипника. Предельная нагрузка определяется максимальным давлением, которое питательный насос может поддерживать при малых скоростях подачи, т. е. при максимальной осевой нагрузке, когда зазоры уменьшаются до нуля. Очевидно, что сбой или внезапное уменьшение подачи жидкости позволит периферийным кромкам упорного блока войти в контакт с муфтой, и следует ожидать быстрого задира или заедания. Таким образом, безопасность зависит от надежности подачи масла. В одном важном приложении безопасность была обеспечена за счет дублирования насоса, при этом подача осуществлялась через простые обратные клапаны, так что, если поток из одного насоса прекращался, поток из другого принимался. Ввиду необходимости полной надежности был также предусмотрен третий насос, приводимый в действие двигателем, питающимся от отдельного аварийного источника. Внутренние потери правильно спроектированного гидростатического упорного подшипника могут быть очень малы по сравнению с потерями любого гидродинамического подшипника с вкладышами.Единственная область высокого сдвига находится в периферийных зазорах, которые можно сделать довольно узкими в радиальном направлении и очень гладкими. Жидкость может представлять собой масло с низкой вязкостью, так что потери при перемешивании незначительны при адекватном дренаже. Таким образом, тепло, отводимое из центральной зоны подшипника, значительно снижается, и большая часть работы по поддержанию осевой нагрузки переносится наружу, к насосам, где с ней гораздо легче справиться и где поломка может быть более вероятной. присутствовать. Подшипник с одной кольцевой полостью не обладает свойствами самовыравнивания, но путем замены ряда отдельных полостей, каждая из которых проходит через подходящее ограничение, можно спроектировать практически любой восстанавливающий момент. Однако чем больше этот эффект, тем больше будут и общие потери в системе. Последнее предостережение; дизайнер не должен облицовывать одну или другую сторону зазоров белым металлом в надежде уменьшить негативные последствия контакта металла с металлом в этой точке.В этом случае повреждение белого металла, которое намного глубже, чем между обычной сталью и чугуном, приводит к падению давления жидкости в полости, что еще больше снижает безопасность подшипника. IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте , февраль 2022 г. Идет публикация… Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2, выпуск 2 (февраль 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин Отправить сейчас.. Browse Papers IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год. Подтвердить здесь Все, что вам нужно знать о плюсах и минусах переоборудования двигателей с сухим картером «Плюсы и минусы сухих отстойников». Надлежащая смазка двигателя является самым важным компонентом двигателя внутреннего сгорания — без нее все заклинило бы полностью. Это важный фактор в высокопроизводительном тюнинге и гонках. Тюнеры ищут двигатели, которые обеспечивают большую мощность, постоянно раздвигают инженерные границы и требуют эффективной смазки. Поддержание хорошего потока холодного масла имеет важное значение, если вы хотите поддерживать надежность и максимизировать выходную мощность. Что такое сухой картер? Обычный поддон представляет собой резервуар в нижней части двигателя, откуда масло перекачивается вокруг двигателя. Сухой картер перемещает этот резервуар и обеспечивает более эффективную смазку. В двигателе с сухим картером используется набор дополнительных насосов, а для хранения масла предусмотрен дополнительный бак. Масло охлаждается, деаэрируется и хранится в резервуаре, откуда его можно прокачивать по двигателю по мере необходимости. Вы также можете реализовать сухой картер, используя один вакуум, который создает положительное и отрицательное давление, помогающее втягивать и выталкивать масло в двигатель и из него. В двигателе с сухим картером требуется предохранительный клапан для регулирования отрицательного давления внутри двигателя, чтобы гарантировать, что уплотнения не перевернутся. Двигатель охлаждается и смазывается маслом, циркулирующим внутри всех его компонентов, питающим подшипники и все другие движущиеся части, а затем сливается под действием силы тяжести в поддон в основании двигателя. Сухие картеры обладают многими преимуществами и считаются незаменимыми модификациями в некоторых областях автоспорта. Во всех установках с сухим картером вы обнаружите, что сухие картеры предназначены для установки давления на насос, который находится на том же уровне, что и общий вал. Это означает, что шкив в системе двигателя внутреннего сгорания может одновременно управлять несколькими насосами. Стандартная практика позволяет использовать один откачивающий насос для каждой секции картера. Для V-образных двигателей требуется дополнительный откачивающий насос для удаления масла, подаваемого в шестеренчатый клапан. Таким образом, типичный двигатель V8 должен иметь как минимум четыре продувочных насоса и один нагнетательный насос, расположенный в блоке насосов. Преимущества и преимущества сухого картера Сухой картер предлагает множество преимуществ, включая: Увеличенный объем масла (потенциально, но в зависимости от конструкции системы) — дополнительный резервуар помогает увеличить количество масла, доступного в любой момент. Сухой картер позволяет установить двигатель на гораздо более низком уровне благодаря низкому профилю насоса, что, в свою очередь, помогает снизить центр тяжести. Внешний резервуар можно переместить в другую часть автомобиля, что улучшит общее распределение веса автомобиля и увеличит объем масла за счет использования большого внешнего резервуара. Конструкция с сухим картером не подвержена проблемам с движением масла, возникающим из-за больших усилий при прохождении поворотов (что приводит к работе масляного насоса всухую, когда масло вытекало бы из подборщика в мокром картере). Откачивающие насосы монтируются таким образом, чтобы их всасывание находилось в самой нижней точке двигателя автомобиля.Поскольку масло возвращается под действием силы тяжести, оно естественным образом поступает на вход насоса (а не всасывается), что исключает риск кавитации. Температуру масла можно легче регулировать, если расход регулируется в соответствии с температурой двигателя. Замена и техническое обслуживание насосов просты, поскольку все они установлены снаружи двигателя. Дополнительное охлаждение масла, так как оно хранится вдали от горячего двигателя. Кривошипные и нижние компоненты не разбрызгивают масло, что может привести к потере мощности. Несмотря на то, что сухой картер обладает многими преимуществами, можно ожидать и некоторых проблем с сухим картером. Недостатки сухого картера Вот некоторые из проблем, связанных с сухим картером. Установка и запуск вашего автомобиля стоит больших денег Приводной ремень — относится как к расположению, так и к типу воздействия, которое он оказывает на другие ремни. Сухой картер должен иметь специальный ремень, что хорошо для установок с задним приводом, но может быть проблематичным с установками с передним приводом из-за нехватки места у кривошипа. Дополнительный вес, хотя поддон для сбора масла меньше, у вас есть насос, все дополнительные трубопроводы и внешний резервуар. Добавляет еще одну механическую точку потенциального отказа, поэтому требования к техническому обслуживанию двигателя выше. Насос должен быть установлен низко для лучшей продувки, и это может быть сложно в некоторых конфигурациях автомобилей, так как нижние позиции заняты карданным валом и генератором или другими деталями двигателя, а это означает, что вам может потребоваться переместить их выше или переместить. . Резервуар занимает ценное место в моторном отсеке. Маслопроводы и сам насос требуют обслуживания. Зачем переходить на сухой картер Несмотря на то, что у сухого картера есть несколько проблем, он по-прежнему является лучшим вариантом производительности по сравнению с обычным мокрым картером. Основным преимуществом сухого картера является тот факт, что он может создавать больше энергии за счет создания дополнительного картерного вакуума с помощью насоса с сухим картером. Улучшает кольцевое уплотнение и защищает вращающийся узел от ветра, что позволяет ему свободно вращаться. Сухой картер также поставляется с увеличенной емкостью и удаленными охладителями в дополнение к постоянному и регулируемому давлению масла. Тот факт, что в поддоне нет масла, позволяет сделать его неглубоким, улучшая управляемость и распределение веса. NB: следите за тем, чтобы не переполнить бак, потому что за ночь часть масла стечет в картер. Перед проверкой уровня необходимо запустить двигатель (или, по крайней мере, провернуть его несколько раз), чтобы откачивающие насосы вернули все масло в бак. Вы подписались на мой новый канал на YouTube? ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ: МНЕ НУЖНЫ ВАШИ ПОЖЕРТВОВАНИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ РАСХОДОВ НА РАБОТУ ЭТОГО САЙТА И ПОДДЕРЖАНИЕ ЕГО РАБОТЫ. Я не беру с вас плату за доступ к этому веб-сайту, и это экономит большинству читателей TorqueCars 100 долларов в год — но мы НЕКОММЕРЧЕСКИЕ и даже не покрываем наши расходы. Чтобы мы продолжали работать, ПОЖАЛУЙСТА, Пожертвуйте здесь Эта статья была написана мной, основателем Waynne Smith TorqueCars, и я ценю ваши отзывы и предложения.Эта запись была в разделе Модификации двигателя, Тюнинг. Вы можете оставить отзыв ниже или присоединиться к нашему форуму, чтобы подробно обсудить эту статью и модификацию автомобиля с нашими участниками. Если вам понравилась эта страница , поделитесь ею с друзьями, разместите ссылку на нее на своем любимом форуме или используйте параметры закладок, чтобы сохранить ее в своем профиле в социальных сетях. Обратная связь — Что вы думаете? Пожалуйста, используйте наш форум , если вы хотите задать вопрос по настройке , и обратите внимание, что мы не продаем запчасти или услуги, мы просто интернет-журнал.