Система смазки с сухим картером используется в высокопроизводительных автомобилях, включая гоночные машины, внедорожники и сельскохозяйственную технику. В статье рассмотрим принцип работы, устройство, преимущества и недостатки этой системы, что поможет понять влияние сухого картера на эффективность и надежность двигателя. Эти аспекты будут полезны автолюбителям и профессионалам при выборе оптимальных решений для транспортных средств.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
В двигателях с традиционной системой смазки масло поступает из поддона через маслоприемник в масляные каналы. После смазки и охлаждения масло возвращается в поддон, где хранится основная часть объема.
Система с сухим картером отличается тем, что в поддоне находится лишь небольшая доля масла. Основная масса перекачивается из картера всасывающим модулем в специальный резервуар. Оттуда масло подается под давлением в каналы смазочной системы. Рассмотрим устройство и принцип работы этой системы подробнее.
Сухой картер автомобиля представляет собой систему смазки, в которой масло не находится в поддоне двигателя, а хранится в отдельном резервуаре. Эксперты отмечают, что такая конструкция позволяет значительно снизить вес и улучшить управляемость автомобиля, особенно в условиях высоких нагрузок. В отличие от традиционного мокрого картера, где масло может перемещаться и образовывать пены, сухой картер обеспечивает стабильное давление масла, что критически важно для высокопроизводительных двигателей.
При работе двигателя насос откачивает масло из резервуара и подает его к важным узлам, таким как подшипники и поршни. Это позволяет избежать перегрева и износа, что особенно актуально для спортивных автомобилей. Кроме того, система сухого картера способствует более эффективному охлаждению, так как масло проходит через радиатор перед повторным использованием. Таким образом, эксперты подчеркивают, что сухой картер — это не только решение для повышения производительности, но и важный элемент надежности и долговечности двигателя.
УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ СМАЗКИ
На рисунке представлено схематическое устройство компонентов системы смазки с сухим картером, реализованное в Audi RS6.
| Компонент системы сухого картена | Функция | Преимущества/Недостатки |
|---|---|---|
| Масляный бак | Хранение масла, разделение масла и воздуха | + Большая емкость масла, + Улучшенная смазка при экстремальных углах наклона; – Дополнительный вес, – Сложность системы |
| Масляный насос (всасывающий) | Забор масла из бака | + Обеспечивает постоянный поток масла; – Требует дополнительной энергии |
| Масляный насос (нагнетательный) | Нагнетание масла в двигатель | + Обеспечивает необходимое давление масла; – Требует дополнительной энергии |
| Масляные линии | Транспортировка масла | + Эффективная доставка масла; – Возможные утечки |
| Воздушный сепаратор | Отделение воздуха от масла | + Предотвращает аэрацию масла, улучшает смазку; – Дополнительная сложность |
| Клапан регулировки давления | Регулирование давления масла | + Поддержание оптимального давления; – Требует точной настройки |
| Датчики давления и температуры масла | Мониторинг состояния масла | + Предупреждение о проблемах; – Дополнительная стоимость |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о том, как работает система сухого картера в автомобиле:
-
Отсутствие масла в поддоне: В отличие от традиционных систем с мокрым картером, где масло хранится в поддоне, в системе сухого картера масло находится в отдельном резервуаре. Это позволяет избежать проблем с масляным голоданием при высоких перегрузках и поворотах, что особенно важно для спортивных автомобилей и гоночных машин.
-
Система насосов: В системе сухого картера используется несколько насосов: один для откачки масла из картера, а другой — для его подачи к двигателю. Это обеспечивает постоянный и надежный поток масла, что способствует лучшему смазыванию и охлаждению двигателя, особенно в условиях высоких оборотов.
-
Уменьшение веса и улучшение центра тяжести: Поскольку масло не хранится в поддоне, система сухого картера позволяет уменьшить вес автомобиля и снизить центр тяжести. Это улучшает управляемость и устойчивость автомобиля на дороге, что делает его более эффективным в спортивных условиях.
Эти особенности делают систему сухого картера популярной в высокопроизводительных и гоночных автомобилях.
Основные элементы:
- резервуар для сбора масла с интегрированной системой вентиляции картера;
- модуль фильтрации масла;
- теплообменник для циркуляции охлаждающей жидкости и моторного масла, что улучшает тепловой баланс двигателя;
- обратная масляная линия из головки блока цилиндров (правый ряд);
- маслоотделитель;
- всасывание обратного слива из турбонагнетателя;
- обратная масляная линия из головки блока цилиндров (левый ряд);
- модуль масляного и водяного насосов;
- дополнительный радиатор для масла.
Поток воздуха через ячейки радиатора охлаждает масло. Однако зимой работа системы смазки может затруднить прогрев двигателя. Поэтому в корпусе теплообменника установлен масляный термостат, аналогичный термостату системы охлаждения. Его задача – ограничивать доступ масла к радиатору, направляя поток в резервуар. При температуре масла 100ºС термостат открывается. Эта конструкция ускоряет прогрев салона, снижает расход топлива и уменьшает вредные выбросы.
ТРЕХСЕКЦИОННЫЙ МАСЛЯНЫЙ НАСОС
Для понимания принципа работы 3-секционного маслонасоса рассмотрим устройство помпы двигателя W12 от Audi.
Читайте также:
Ведущие секции установлены на общем приводном валу, который посредством цепной передачи соединен с коленчатым валом двигателя. Ведомые шестерни свободно вращаются на общей оси. Можно сказать, что в 3-секционном маслонасосе системы смазки с сухим картером работают 3 отдельные насоса. Диаметр звездочки цепного привода позволяет выбирать передаточное число, напрямую влияющее на производительность масляного насоса.
Принцип забора и нагнетания ничем не отличается от работы маслонасоса шестеренного типа. Также в корпус вмонтирован редукционный клапан. Но в отличие от обычных систем с мокрым картером, излишки масла сливаются не в поддон, а попадают непосредственно на сторону впуска маслонасоса.
СХЕМА ЦИРКУЛЯЦИИ МАСЛА
В двигателе есть специализированные каналы для смазки с отдельными магистралями для обратного слива. Через эти каналы масло поступает в всасывающие секции и направляется в масляный бак. Давление в системе смазки с сухим картером создается нагнетательным насосом, который перекачивает масло из резервуара.
Чтобы обеспечить полный возврат масла в поддон, производительность всасывающего модуля должна превышать производительность нагнетательной секции. Для маслонасоса двигателя W12 это соотношение составляет 1.5 к 1. Эффективный забор масла обеспечивается разделенными маслозаборниками для каждой откачивающей секции.
МАСЛЯНЫЙ БАК
Одно из преимуществ сухого картера – снижение риска масляного голодания двигателя. Но для осуществления поставленной задачи важно, чтобы нагнетающая секция всасывала из бака масло без пузырей воздуха.
При повышении температуры и обильном перекачивании моторное масло вспенивается. Из-за снижения плотности падает производительность масляного насоса, что чревато падением давления в точках смазки и повышенным износом трущихся пар.
В системе сухого картера Audi RS6 применен резервуар специальной конструкции.
Перекачиваемый всасывающей секцией объем попадает в двухпоточную трубку, которая входит в «циклон». При вращении масла в «циклоне» из него испаряются газы. Затем, масло проходит через полость для гашения пены и колебаний (пластины успокоителя). После прохождения пластин поток попадает в отстойник. Пары, а также проникнувшие в полость картерные газы поднимаются к верхней части масляного бака, где находится маслоотделитель и система вентиляции картерных газов.
-
Читайте также:
Среди прочих особенностей устройства сухого картера – расположение в корпусе масляного резервуара щупа, заливной горловины, датчика уровня и температуры.
ПРЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВКИ
При сравнении системы сухого картера с традиционной смазкой выделяются несколько преимуществ:
- снижение вероятности масляного голодания;
- уменьшение центра тяжести автомобиля. Масляный резервуар позволяет сократить размеры поддона и опустить двигатель ниже, что также достигается при установке опозитного двигателя;
- более эффективное охлаждение масла. В системе мокрого картера масло постоянно контактирует с газами в картере, тогда как в сухом картере оно циркулирует в нагруженных участках. Увеличение объема масла позволяет продлить интервалы обслуживания.
Система сухого картера широко используется в автоспорте. В гонках, где часто меняется направление, масло в поддоне может разбалтываться. В затяжных поворотах оно скапливается на стороне, противоположной движению. Установка сухого картера на внедорожниках объясняется необходимостью передвижения по сложным рельефам. При значительном наклоне автомобиля риск отслоения масла и его недостатка возрастает.
СРАВНЕНИЕ С МАШИНАМИ С ВЛАЖНЫМ КАРТЕРОМ
Сухой картер и влажный картер представляют собой две основные системы смазки двигателя, каждая из которых имеет свои особенности и преимущества. Влажный картер, как правило, используется в большинстве легковых автомобилей и представляет собой систему, в которой масло хранится в поддоне картера, где оно собирается и циркулирует по системе смазки. В отличие от этого, сухой картер использует отдельный резервуар для масла, что позволяет избежать некоторых недостатков, связанных с влажным картером.
Одним из основных преимуществ сухого картера является его способность поддерживать стабильное давление масла в условиях высоких нагрузок и резких маневров. Влажный картер может столкнуться с проблемами, такими как «масляное голодание», когда масло не успевает поступать к критически важным компонентам двигателя из-за его перемещения в поддоне. Это особенно актуально для спортивных автомобилей и гоночных машин, где резкие повороты и ускорения могут привести к тому, что масло временно «выливается» из зоны смазки.
Система сухого картера включает в себя насосы, которые откачивают масло из картера и перекачивают его в отдельный резервуар. Это позволяет поддерживать постоянный уровень масла в системе, а также обеспечивает более эффективное охлаждение, так как масло не нагревается в поддоне. Кроме того, благодаря тому, что масло хранится в отдельном резервуаре, можно использовать более высококачественные масла, которые могут быть менее устойчивыми к высоким температурам.
Однако у системы сухого картера есть и свои недостатки. Она более сложна в конструкции и требует большего количества компонентов, таких как насосы, фильтры и дополнительные трубопроводы. Это может привести к увеличению веса и стоимости автомобиля. Кроме того, установка системы сухого картера требует более тщательной настройки и обслуживания, что может быть проблематично для обычных пользователей.
В заключение, выбор между сухим и влажным картером зависит от целей и условий эксплуатации автомобиля. Сухой картер предлагает значительные преимущества в производительности и надежности для высокопроизводительных и гоночных автомобилей, в то время как влажный картер остается более простым и экономичным решением для большинства легковых автомобилей. Каждый из этих систем имеет свои уникальные характеристики, которые делают их подходящими для различных типов автомобилей и стилей вождения.
-
Читайте также:
Вопрос-ответ
Каков принцип работы сухого картера?
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.
Как работает масляный поддон с сухим картером?
Масло собирается в поддоне (1), непрерывно откачивается откачным насосом (2) и поступает в масляный бак (3), где газы, содержащиеся в масле, отделяются, и масло охлаждается. Газы (6) возвращаются в поддон. Нагнетательный насос (4) подаёт дегазированное и охлаждённое масло (5) обратно к точкам смазки двигателя (7).
В чем плюсы сухого картера?
Главное преимущество сухого картера – бесперебойная подача технической жидкости благодаря постоянному давлению. Кроме того, на силовой агрегат положительным образом влияет то, что масло заранее охлаждается и хранится отдельно от него.
В каких машинах сухой картер?
В основном применяется на суперкарах (например, Bugatti Veyron, Pagani Huayra, Ferrari 458 Italia и т. п.), а также внедорожной технике.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основы работы системы смазки с сухим картером. Понимание принципов, таких как использование масляного насоса и резервуара для масла, поможет вам лучше оценить преимущества и недостатки этой системы по сравнению с традиционным мокрым картером.
СОВЕТ №2
Регулярно проверяйте уровень масла и его состояние. В системах с сухим картером важно поддерживать оптимальный уровень масла, так как недостаток смазки может привести к серьезным повреждениям двигателя.
СОВЕТ №3
Обратите внимание на особенности обслуживания. Системы с сухим картером могут требовать специфического обслуживания и замены масла, поэтому ознакомьтесь с рекомендациями производителя вашего автомобиля для поддержания его в хорошем состоянии.
СОВЕТ №4
При выборе автомобиля с системой сухого картера учитывайте его предназначение. Такие системы чаще всего используются в спортивных и высокопроизводительных автомобилях, поэтому убедитесь, что они соответствуют вашим потребностям и стилю вождения.
