Сухой картер: система смазки

Содержание статьи

• 1 Назначение и принцип действия
• 2 Устройство
• 3 Преимущества и недостатки

Назначение и принцип действия

«Сухой картер» – разновидность системы смазки, применяемая на гоночных, спортивных автомобилях и некоторых моделях внедорожников. Для таких машин обычная система смазки не подходит. Это связано с тем, что при быстром движении в поворотах, при резких торможениях и ускорениях, а также на крутых подъемах и спусках масло в поддоне двигателя слишком сильно «плещется» от одного края поддона к другому. При этом может оголиться маслоприемник, а само масло вспенивается. Это приводит к «масляному голоданию» двигателя или сильному падению давления в системе смазки. В результате происходит перегрев смазываемых деталей или выход из строя.

Отличия систем с сухим и мокрым картером

Принципиальное отличие системы с сухим картером состоит в том, что масло хранится в специальном масляном баке (резервуаре), который исключает его «взбалтывание». К деталям двигателя смазка подается нагнетающим насосом, а стекающее в поддон масло тут же откачивается обратно в бак несколькими секциями откачивающего насоса. Таким образом, в поддоне масло не задерживается – отсюда и название «сухой картер». В остальном устройство системы аналогично системе с «мокрым картером».

Устройство

Кроме масляного бака, нагнетающего и откачивающего насосов, в систему смазки с сухим картером входят: один или два масляных радиатора, масляный термостат, фильтр, редукционные и перепускные клапана, датчики температуры и давления масла.

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

Схема системы смазки с сухим картеромМасляные бакиМасляные насосыПоддон для системы с сухим картером

Нагнетающий насос создает давление в системе смазки, обеспечивая подачу масла через фильтр к трущимся поверхностям. Он располагается, как правило, ниже масляного бака. Таким образом, на его входе обеспечивается постоянное давление под действием силы тяжести. Давление в системе регулируется с помощью редукционных и перепускных клапанов.

Откачивающий насос предназначен для быстрого удаления стекающего масла из поддона картера и подачи его в масляный бак. По производительности он в несколько раз превосходит нагнетающий насос. В зависимости от конструкции двигателя откачивающий насос может содержать от двух до шести секций. В высокопроизводительных моторах устанавливают по одной секции насоса на каждую секцию картера, а в V-образных двигателях – дополнительную секцию для откачки масла, подаваемого к газораспределительному механизму. Например, в восьмицилиндровом V-образном двигателе откачивающий насос может иметь до 5 секций. В двигателях с наддувом дополнительная секция может устанавливаться для откачки масла, подаваемого к турбонагнетателю. Откачивающие насосы в системах с сухим картером, в отличие от обычных насосов в системах с «мокрым» картером, менее чувствительны к наличию в масле воздуха и пены (не теряют способность к всасыванию).

Откачивающий и нагнетающий масляные насосы как правило шестеренного типа. Они располагаются в одном корпусе и имеют общий ременной или цепной привод от коленчатого вала, иногда от распределительного вала. Такая конструкция позволяет устанавливать нужное количество секций на одном валу. Внешнее расположение насосов на двигателе существенно облегчает их монтаж и демонтаж. В некоторых конструкциях откачивающий и нагнетающий насосы разделены. Это позволяет избежать дополнительного нагрева масла, подаваемого в двигатель, маслом, откачиваемым из поддона.

Масляный радиатор жидкостного охлаждения устанавливается либо между нагнетающим насосом и двигателем, либо между откачивающим насосом и масляным баком. В мощных моторах для лучшего охлаждения может устанавливаться и дополнительный масляный радиатор воздушного охлаждения. Он подключается к системе через масляный термостат, который закрыт на холодном двигателе и открывается при нагреве масла до определенной температуры.

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.

Сухой картер: что это такое

Александр Расторгуев [razborkazapzap]

27.10.2019, Просмотров: 1579

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.

Бак

Масляный бак может быть иной формы. Внутри расположены специальные перегородки, предотвращающие вспенивание в момент раскачки. За отвод воздуха и газов, попадающих из картера, отвечает система вентиляции. Также, к емкости полагается датчик температуры, давления, термостат и щуп. Благодаря компактности резервуара, он не занимает много места под капотом, и располагается в удобном месте.

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.

Масляная система с мокрым поддоном: лучшее из плохой ситуации — СКЛАД КРУГЛОГО ПУТИ | PERFORMANCE RACING DISTRIBUTOR

Обеспечить постоянную смазку двигателя не просто важно, это необходимо. В то время как масляной системы с мокрым картером часто достаточно для среднего легкового или грузового автомобиля, сухой картер является предпочтительным решением для двигателей с экстремальными характеристиками. Но что, если у вас нет выбора?

Лучшей системой смазки для гоночного автомобиля является сухой картер просто потому, что он может обеспечить плавное, постоянное давление масла, не беспокоясь о перебоях. Однако из-за бюджетных ограничений или правил класса многие гонщики по-прежнему зависят от традиционной системы смазки с мокрым картером. Системы с мокрым картером не только доступны по цене, они потребляют меньше лошадиных сил и могут быть надежными в мягких гонках, если выбраны правильные компоненты системы.

В системе с мокрым картером используется внутренний масляный насос с датчиком, расположенным в нижней части масляного поддона, погруженным в масло. В большинстве ранних моделей отечественные масляные насосы расположены в нижней части картера и приводятся в действие распределительным валом, в то время как в двигателях многих последних моделей, включая GM LS, Ford Modular и современный Chrysler Hemi, масляный насос установлен в передней части картера. двигатель, приводимый в движение непосредственно коленчатым валом.

Производители решили переместить масляный насос в переднюю часть двигателя, чтобы уменьшить глубину масляного поддона и увеличить дорожный просвет, что необходимо для современных шасси с низкой посадкой. К сожалению, для переднего масляного насоса требуется исключительно длинная всасывающая трубка, что может привести к проблемам с подачей масла в экстремальных условиях гонок. Это было явной проблемой во время шоссейных гонок на последних моделях Corvette с двигателями LS2 и LS3 из-за экстремальных перегрузок, уменьшающих поток масла к пикапу. GM решила эту проблему, предложив Corvette с двигателем LS7 с масляной системой с сухим картером, установленной OEM.

Существует два популярных типа масляных насосов с мокрым картером: шестеренчатые или роторные. Шестеренчатые насосы преобладают в ранних двигателях GM, а насосы роторного типа используются в большинстве двигателей Ford, Chrysler и GM серии LS. Большинство насосов состоят из корпуса, оснащенного установленными ведущими и ведомыми шестернями, предохранительным клапаном или шаром и предохранительной пружиной. Датчик масляного насоса просто прикручивается болтами или запрессовывается на место.

Многие старые двигатели оснащены шестеренчатыми масляными насосами, в то время как некоторые новые двигатели имеют роторные насосы.

В стандартных легковых автомобилях система с мокрым картером более чем достаточна и относительно безотказна. При проектировании масляной системы с мокрым картером производитель рассчитывает зазоры в подшипниках, размеры шеек и другие характеристики системы, чтобы определить требования к объему двигателя. Затем они проектируют масляный насос, который обычно обеспечивает подачу на 30% больше, чем требуется двигателю.

Однако в гоночных приложениях высокие обороты двигателя и повышенные перегрузки становятся очень вредными для работы системы. По мнению экспертов, коленчатый вал действует как ветряная мельница внутри картера, выталкивая масло из поддона, в то время как перегрузки, вызванные ускорением, поворотами или дальнейшим торможением , могут влиять на подачу масла к приемному устройству. Это особенно проблема в приложениях для шоссейных гонок, которые подвержены левым и правым поворотам, резкому ускорению и резкому торможению. Именно в этих условиях подборщик может открыться и засосать воздух, быстро лишая подшипники масла.

Именно по этим причинам выбор гоночного масляного насоса может помочь свести к минимуму проблемы, связанные с смазыванием мокрого картера. Компания Schumann Dynamic Performance (доступная через AFM Performance Equipment) представила линейку инновационных масляных насосов серии Pro с рекуперацией энергии, которые разработаны для предотвращения этих проблем. Владелец компании Верн Шуман, который занимается усовершенствованием гоночных масляных насосов с 1970 года, говорит, что конструкция насоса рекуперации энергии имеет специальный порт, который перенаправляет небольшое количество масла с выходной стороны корпуса насоса во впускную трубу насоса. . Эта конструкция насоса не только «улучшает поток масла и снижает кавитацию при более высоких скоростях насоса», — говорит Шуманн, — но также «снижает риск масляного голодания, вызванный высокими перегрузками». В качестве дополнительного бонуса эти насосы требуют меньше усилий для работы, освобождая
немного увеличил мощность.

Насосы с рекуперацией энергии подходят для использования в гонках или на улицах и в настоящее время доступны для небольших и больших блоков Chevy, малых блоков Ford, GM LS, больших блоков Chrysler и Oldsmobile. Во всех насосах модели Chevrolet компании Schumann используются модернизированные высокопрочные отливки из сплава железа, которые устраняют пористость, характерную для стандартных сменных насосов. Melling, Milodon и Moroso – дополнительные ресурсы для высокопроизводительных гоночных масляных насосов и компонентов.

Остальная часть масляной системы также должна быть проверена и, при необходимости, модернизирована. Чтобы завершить масляную систему, подумайте о переходе на масляный поддон, предназначенный для определенного типа гонок, вместе с подходящим подборщиком, решетчатым поддоном, масляными ограничителями и усиленным приводным валом масляного насоса, если это применимо. Одним из наиболее полезных факторов является поддержание уровня масла в поддоне как можно ниже коленчатого вала, что является непростой задачей, учитывая ограниченные зазоры большинства гоночных шасси с низкой посадкой. Многие производители двигателей достигают этого, используя масляный поддон со встроенным мешком или выталкивателем, который улучшает контроль масла за счет перемещения большей части масла вниз и от коленчатого вала.

Хотя старое выражение «масляный насос — сердце двигателя» остается актуальным, в масляной системе есть и другие компоненты, не менее важные. В конце концов, лучший в мире масляный насос принесет мало пользы, если он не будет использоваться с соответствующими, правильно подобранными компонентами системы.

Система смазки с мокрым картером | 3 типа системы смазки с мокрым картером

Содержание

Система смазки с мокрым картером

Система смазки с мокрым картером — это система охлаждения масла, используемая в двигателях внутреннего сгорания. Система с мокрым картером имеет более простую конструкцию, чем система с сухим картером. Система с мокрым картером смазывает коленчатый вал двигателя маслом, которое хранится в резервуаре, расположенном под коленчатым валом.

Если вы эксплуатируете автомобиль или мотоцикл с двигателем с мокрым картером, важно использовать правильную смазку. Двигатель с мокрым картером собирает масло в отдельном от двигателя резервуаре, а затем при необходимости подает его обратно в двигатель. Этот тип конструкции распространен в гоночных автомобилях, поскольку он обеспечивает лучшее охлаждение двигателя. Но для этого также требуется высококачественная смазка, способная выдержать жару и стресс гонок.

Эта система состоит из большой емкости для хранения масла в основании камеры кривошипа. Из поддона масло всасывается насосом и подается на различные части двигателя. Излишки масла после отработки назначения будут постепенно возвращаться в поддон.

Система смазки разбрызгиванием

Этот тип смазки обычно используется в некоторых небольших четырехтактных двигателях. В его конструкции на большом конце шатуна присутствует колпачок, который представляет собой ковш. Когда шатун находится в самом нижнем положении, ковш погружается в масло и направляет масло в отверстия, имеющиеся в подшипнике. За счет разбрызгивания черпака масло достигает нижнего положения стенок цилиндра, коленчатого вала и других деталей, требующих смазки. Уровень масла внутри насоса поддерживается насосом, который забирает масло из поддона через фильтр.

Система разбрызгивания Смазка – Система смазки с мокрым картером

Подходит для низко- и среднеоборотных двигателей, которые обычно имеют умеренное давление нагрузки на подшипники. Эта система не подходит должным образом для высокоскоростных двигателей, которые обычно работают при высоком давлении в подшипниках.

СИСТЕМА СМАЗКИ ПОД ПОЛНЫМ ДАВЛЕНИЕМ

В этой системе масло перекачивается из масляного поддона и распределяется по различным частям, требующим смазки. Масло забирается из маслосборника через фильтр и перекачивается шестеренчатым насосом. Здесь масло подается под давлением от 1,5 до 4 бар.

Смазка под давлением – Смазка с мокрым картером

Масло под давлением подается к коренным подшипникам коленчатого и распределительного валов. Отверстия, просверленные в коренных шейках коленчатых валов, сообщают масло к подшипнику большой головки, а также к подшипникам малой головки через отверстия, просверленные в шатунах. Как правило, для подтверждения циркуляции масла к различным частям предоставляется манометр. На стороне подачи предусмотрен клапан регулировки давления для предотвращения избыточного давления.

Общее устройство системы смазки с мокрым картером показано на рисунке. В этом случае масло всегда находится в поддоне, который откачивается насосом через сетчатый фильтр.

СИСТЕМА СМАЗКИ ПОЛУДАВЛЕНИЕМ

Этот метод представляет собой комбинацию системы разбрызгивания и системы под давлением. Он сочетает в себе преимущества как системы разбрызгивания, так и системы давления. В этой системе основная подача масла находится в основании кривошипной камеры. Через фильтр масло забирается из нижней части поддона и под давлением 1 бар подается с помощью шестеренчатого насоса.