Система смазки с сухим картером

Принцип работы и виды систем смазки

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером — преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

  • Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
  • Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
  • Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

  • В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
  • Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
  • На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
  • Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
  • Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
  • Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
  • После этого цикл повторяется.

Уровень масла и его значение

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Особых конструктивных различий в смазочных системах бензинового и дизельного моторов нет. Однако, поскольку работа дизельного двигателя связана с более высокими температурами, основным отличием является используемое моторное масло. Базовая основа дизельного масла аналогична используемой в бензиновых моторных маслах, но имеет другой пакет присадок, которые позволяют обеспечить ей следующие функции:

  • Высокую моющую способность — дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
  • Устойчивость к окислению — из-за высокой степени сжатия, в картер дизеля могут проникать отработавшие газы, что приводит к окислению моторного масла и более быстрой выработке его ресурса.

Картер двигателя: назначение и особенности конструкции

Система смазки с сухим картером

По сути, картер — это корпус двигателя, на котором держатся и в котором работают все детали двигателя. Помимо этого картер так же помогает в работе системе смазки и охлаждения двигателя.

Конструкция картера

Снизу картер двигателя защищен специальным поддоном, изготовленным либо также из алюминиевого сплава, либо же из стали методом штамповки.

Основным назначением поддона картера является надежная защита КШМ от загрязнений и протечки масла. Дополнительно он выполняет функцию масляного резервуара, поэтому нижний отсек имеет специальное отверстие с небольшой пробкой для слива и замены моторного масла.

Чтобы увеличить жесткость всей конструкции, внутренние стенки картера имеют поперечные перегородки с углублениями, к которым крепятся подшипники коренных шеек всех валов — коленчатого и распределительного. Коренные подшипники оснащены съемными крышками, соединенными с картером болтами или шпильками.

Чтобы предотвратить утечку масла, на выступающих частях коленвала (задней и передней) предусмотрены специальные канавки и сальники, изготовленные из маслостойкой резины, войлока, кожи или пробки.

Для своевременного отвода масла, стремящегося вытечь наружу, в крышках подшипников и на стенках картера установлены отражатели масла и дренажные канавки.

Популярные статьи  Сигнализация Пандора: инструкции по эксплуатации ко всем моделям

Для установки дополнительных механизмов двигателя, например, бензинового и водяного насосов, стартера, генератора, в картере предусмотрено наличие специальных приливов.

В поддоне картера, служащего сборником и временным хранилищем масла, которое в данный момент времени не участвует в рабочем процессе двигателя, помимо масла скапливаются и различные частички металла — стружка, которая образуется в процессе работы двигателя от трения деталей друг о друга.

В некоторых двигателях для удержания этой стружки на дне или на стенках поддона устанавливаются магниты, притягивающие к себе металлические примеси.

Для защиты двигателя от стальной, алюминиевой стружки и прочих примесей масляный насос (его заборник), забирающий масло из поддона картера устанавливается не на самое его дно, а чуть выше, чтобы осевшая грязь не попадала в систему смазки.

Некоторые современные двигатели оснащены системой вентиляции картера. Эта система нужна для отвода газов из картера. Газы в картере — это смесь выхлопных газов (большая часть которых уходит через выхлопную систему), просачивающихся в картер из камер сгорания, пары бензина, масла. Накапливаясь, они оказывают негативное влияние на свойства и качество масла и состояние резиновых и металлических деталей двигателя.

Чтобы снизить негативное влияние картерных газов, их принудительно выкачивают из картера. За это как раз и отвечает система вентиляции картера.

Особенности картера двухтактного двигателя

Передняя часть картера двухтактного двигателя оснащается кривошипной камерой, которая принимает участие в газораспределительном процессе.

Для надежной герметизации камеры в левой части картера предусмотрен резиновый уплотнительный сальник, который предотвращает попадание масла в камеру.

В правой части картера расположен уплотнительный сальник, основным назначением которого является предотвращение попадания в камеру внешнего воздуха.

Что такое сухой картер

Отчасти это верно, но не совсем. В двигателе с сухим картером масло так же стекает в поддон, но вот задержаться ему там не дают насосы, которые сразу же откачивают это масло в специальный резервуар, который вынесен за переделы двигателя и может находиться, в общем-то, где угодно, но, как правило, неподалеку от двигателя или даже непосредственно на нем, но снаружи.

Такая система смазки двигателя применяется на спортивных, гоночных автомобилях, а так же на серьезных внедорожниках.

Необходимость в сухом картере возникает из-за того, что такие автомобили испытывают повышенные динамические и инерционные нагрузки, из-за которых масло в обычном картере очень сильно плескалось бы и пенилось.

В крутых затяжных поворотах или при преодолении крутых подъемов и спусков возможно оголение маслозаборника и как следствие — нарушение процесса смазки, которое ведет к работе двигателя с повышенной нагрузкой и может привести к поломке.

Система смазки «сухой картер» позволяет решить эту проблему. Масло подается из специального резервуара под давлением, и смазка двигателя обеспечивается в любых условиях его эксплуатации.

Вот такое непростое это устройство — картер двигателя, а на первый взгляд, всего лишь железяка :).

Сухой картер Википедия

Ка́ртер (от фамилии английского инженера Картера (англ. J. Harrison Carter), впервые предложившего кожух для защиты и смазки цепи мотоцикла Sunbeam в 1889 году) — основная корпусная деталь машин или механизмов (двигателя, редуктора, например коробки передач), коробчатого строения, предназначенная для опоры рабочих деталей, их защиты и размещения запаса смазочного масла. Нижняя часть картера автомобильного двигателя — поддон — также используется как резервуар для моторного масла.

Картер двигателя внутреннего сгорания

Картер является основной корпусной деталью двигателя. Изолированное внутреннее пространство картера образует самую большую полость в двигателе, содержащую коленчатый вал. Верхняя часть картера содержит блок цилиндров.

В небольших двигателях, как бензиновых, так и дизельных, картер играет роль корпуса, объединяющего двигатель в единое целое, и представляет собой одну литую деталь (блок-картер). Часто в таком картере заодно отливаются и гильзы цилиндров.

Но уже в среднем двигателе отливка картера требуемых размеров как единой детали оказывается технически проблематичной задачей, в крупных двигателях — практически неразрешимой. Поэтому в таких двигателях основной несущий элемент — рама двигателя, а картер, как правило, представляет собой набор сварных или литых стоек, соединённых либо анкерными связями, либо болтами, а иногда — сваркой. Помимо рамовых подшипников в полости картера размещаются направляющие крейцкопфов.

В лёгком карбюраторном двухтактном двигателе картер не только является корпусом, но при наличии кривошипно-камерной продувки служит важнейшим элементом газораспределения. В картер подаётся горючая смесь, из него она под давлением, создаваемым движущимся вниз поршнем, подаётся через перепускные каналы в цилиндры. Поэтому лёгкий многоцилиндровый двухтактный двигатель имеет разделение полости картера на герметичные подцилиндровые секции («Wartburg», «Trabant», DKW), каждая из них связана индивидуальными продувочными каналами со своим цилиндром. Смазка двигателя в этом случае осуществляется за счёт специального масла, добавляемого в топливо (так называемая «двухтактная смесь»).

При увеличении габаритов двигателя ёмкость полости картера может исчисляться кубометрами. Поэтому уже в средних (двухтактные Д100, 14Д40, четырёхтактные М-756, семейства Д-49, В-2), а тем более в тяжёлых двигателях («Зульцер», ДКРН, «Бурмейстер и Вайн») используется циркуляционная система смазки с сухим картером, имеющая отдельный резервуар для масла (средние и тяжёлые двухтактные двигатели с прямоточной продувкой «Зульцер» и др.)

Данная схема получила распространение и в поршневой авиации. Моторное масло из поддона отсасывалось масляным насосом в масляный бак, который мог находиться в удобном месте и иметь очень большой объём (сотни литров, расход масла в дальних многочасовых перелётах мог быть очень велик, а также самолёты могли участвовать в воздушных боях, подвергаться обстрелу зенитных орудий, при этом получать пробоины в маслопроводах). Удалённый от двигателя маслобак не увеличивал габаритные размеры мотогондолы. Для подачи масла в двигатель служил второй масляный насос.

Ряд мотоциклетных двигателей также имеет систему смазки с «сухим картером», масляный бак может быть встроен в трубчатую раму. Данная схема применяется когда объёмный масляный поддон установить на двигатель затруднительно или когда мотоцикл эксплуатируется в сложных дорожных условиях, например эндуро. Если мотоцикл оказывается «лежащим на боку», двигатель не испытывает «масляного голодания».

Популярные статьи  Как заряжать гелевый аккумулятор

Конструкция картера

Надо, конечно сказать, что картер бывает не только у двигателя, его имеют и редуктор, и коробка передач, и раздаточная коробка и прочие механизмы. Зачастую картер отливается из сверхпрочного и надежного алюминиевого сплава.

Снизу картер двигателя защищен специальным поддоном, изготовленным либо также из алюминиевого сплава, либо же из стали методом штамповки.

Основным назначением поддона картера является надежная защита КШМ от загрязнений и протечки масла. Дополнительно он выполняет функцию масляного резервуара, поэтому нижний отсек имеет специальное отверстие с небольшой пробкой для слива и замены моторного масла.

Чтобы увеличить жесткость всей конструкции, внутренние стенки картера имеют поперечные перегородки с углублениями, к которым крепятся подшипники коренных шеек всех валов – коленчатого и распределительного. Коренные подшипники оснащены съемными крышками, соединенными с картером болтами или шпильками.

Чтобы предотвратить утечку масла, на выступающих частях коленвала (задней и передней) предусмотрены специальные канавки и сальники, изготовленные из маслостойкой резины, войлока, кожи или пробки.

Для своевременного отвода масла, стремящегося вытечь наружу, в крышках подшипников и на стенках картера установлены отражатели масла и дренажные канавки.

Для установки дополнительных механизмов двигателя, например, бензинового и водяного насосов, стартера, генератора, в картере предусмотрено наличие специальных приливов.

В поддоне картера, служащего сборником и временным хранилищем масла, которое в данный момент времени не участвует в рабочем процессе двигателя, помимо масла скапливаются и различные частички металла – стружка, которая образуется в процессе работы двигателя от трения деталей друг о друга.

В некоторых двигателях для удержания этой стружки на дне или на стенках поддона устанавливаются магниты, притягивающие к себе металлические примеси.

Для защиты двигателя от стальной, алюминиевой стружки и прочих примесей масляный насос (его заборник), забирающий масло из поддона картера устанавливается не на самое его дно, а чуть выше, чтобы осевшая грязь не попадала в систему смазки.

Некоторые современные двигатели оснащены системой вентиляции картера. Эта система нужна для отвода газов из картера. Газы в картере – это смесь выхлопных газов (большая часть которых уходит через выхлопную систему), просачивающихся в картер из камер сгорания, пары бензина, масла. Накапливаясь, они оказывают негативное влияние на свойства и качество масла и состояние резиновых и металлических деталей двигателя.

Чтобы снизить негативное влияние картерных газов, их принудительно выкачивают из картера. За это как раз и отвечает система вентиляции картера.

Принцип работы и виды систем смазки

Все смазочные системы разделяют на две основные группы: с «сухим» и с «мокрым» картером. Последняя более популярна, благодаря простоте реализации. С другой стороны конструкции с «мокрым» картером склонны к таким проблемам, как вспенивание и расплескивание моторного масла , приводящее к перепадам уровня. В этом случае его подача в систему может быть нестабильной.

Системы смазки с «сухим» и «мокрым» картером

Отличительной чертой «сухих» систем является наличие отдельного бака, в котором хранится моторное масло. Моторное масло после поступления в двигатель стекает в поддон, но не накапливается в нем, а перекачивается назад в бак дополнительным насосом. Картер в таком случае всегда остается сухим.

Эта конструкция сложнее и дороже в изготовлении, однако, позволяет уменьшить высоту двигателя и обеспечивает надежную смазку при движении автомобиля по наклонным поверхностям. Это определило сферу применения систем с «сухим» картером — преимущественно в автомобилях высокой проходимости и спецтехнике.

Принципиально масло может подаваться к основным узлам двигателя тремя способами:

  • Под давлением. Масло подается принудительно ко всем узлам двигателя при помощи насоса.
  • Разбрызгиванием или самотеком. Подача выполняется под действием центробежной силы вращающихся деталей двигателя. При этом масло разделяется на мелкие частички, внешне похожие на масляный туман. Благодаря этому смазка заполняет все пространство между деталями мотора и оседает на их поверхности.
  • Частично под давлением и частично самотеком (комбинированный метод). В этом случае масло к наиболее важным узлам осуществляется под давлением, а для всей остальной конструкции разбрызгиванием.

В современном автомобилестроении практически всегда применяют комбинированный способ, поскольку он позволяет более экономно расходовать смазочные материалы и при этом гарантирует своевременную смазку основных деталей.

Как работает комбинированная система смазки с мокрым картером

Процесс смазки двигателя представляет собой повторяющийся цикл. Он состоит из следующих этапов:

  • В момент запуска двигателя приводится в действие масляный насос.
  • Маслозаборник начинает всасывать масло из поддона картера, выполняя грубую очистку.
  • На входе в насос масло проходит через масляный фильтр, где выполняется тонкая очистка.
  • Из насоса по магистралям масло подается на такие узлы двигателя как подшипники (вкладыши) коленвала, опоры распредвала, поршневые кольца, а также на рабочую поверхность цилиндров. Для этого в системе могут быть установлены специальные форсунки или просто выполнены отверстия в блоке.
  • Излишки масла, подаваемой на основные узлы, стекают через специальные зазоры на кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы. Их движущиеся элементы выполняют разбрызгивание рабочей жидкости, что обеспечивает ее попадание на остальные детали двигателя.
  • Масло стекает обратно в поддон картера, смывая с деталей мотора металлическую стружку, нагар и другие загрязнения.
  • После этого цикл повторяется.

Уровень масла и его значение

Для разных типов двигателей требуется различный объем масла в системе. В конструкциях с «мокрым» картером минимальное и максимальное значение уровня рабочей жидкости определяется при помощи специального щупа, который расположен на блоке цилиндров. Он имеет две метки «min» и «max».

Проверку уровня масла в системе выполняют на заглушенном двигателе после того, как он проработал некоторое время. В этом случае оно достаточно прогревается и стекает в поддон. Щуп вытаскивают, протирают тряпкой (ветошью) и погружают обратно в поддон. Далее достают повторно и проверяют уровень. Если масло, попавшее при этом на щуп, выходит за пределы максимального или минимального значения необходима доливка или слив масла. Также этот способ позволяет определить состояние и степень загрязнения.

Популярные статьи  Все о ремонте двигателя генератора ВАЗ своими руками

Отличия систем смазки бензинового и дизельного двигателя

Особых конструктивных различий в смазочных системах бензинового и дизельного моторов нет. Однако, поскольку работа дизельного двигателя связана с более высокими температурами, основным отличием является используемое моторное масло. Базовая основа дизельного масла аналогична используемой в бензиновых моторных маслах, но имеет другой пакет присадок, которые позволяют обеспечить ей следующие функции:

  • Высокую моющую способность — дизельные двигатели склонны к обильному образованию сажи, а потому требуют интенсивной очистки.
  • Устойчивость к окислению — из-за высокой степени сжатия, в картер дизеля могут проникать отработавшие газы, что приводит к окислению моторного масла и более быстрой выработке его ресурса.

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.

Источник

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

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

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

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

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

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

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

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

Устанавливать ли такую систему на свой автомобиль?

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

Не забывайте заглядывать на блог!

Усложнение конструкции

На примере дизельного двигателя объемом 2,5 л от VW можно увидеть, насколько сложнее стала схема работы смазочной системы современного двигателя. Давайте рассмотрим предназначение каждого из элементов.

  • Двухступенчатый масляный насос шестеренчатого типа с внутренним зацеплением. Устанавливается в поддоне картера.
  • Клапан регулировки давления масла. С помощью электромагнитного клапана ECU (Engine Control Module) направляет масло в разные каналы, переключая тем самым режимы работы масляного насоса. При регулировании производительности учитывается нагрузка на двигатель, температура охлаждающей жидкости, обороты коленчатого вала и сигналы с АКПП. При подаче управляющего сигнала клапан открывается, пропуская масло в каналы первой ступени (давление в системе порядка 1,8 атмосфер). При отсутствии управляющей «массы» возвратная пружина возвращает клапан в исходное положение, изменяет направление протекания масла, поднимая давление в системе до 3,3-4 Атм.

Изменение производительности позволяет снизить механические потери, затрачиваемые на смазывание и охлаждение трущихся пар двигателя. Такое решение повышает общий КПД двигатели, уменьшая количество вредных выбросов.

  • Обратные клапаны в возвратных трубопроводах. Пропускают смазку только в одном направлении и предотвращают полный слив масла из каналов после остановки двигателя. Заполненные каналы позволяют избежать масляного голодания в первые секунды после запуска мотора.
  • Предохранительный клапан. Открывается при холодном запуске, когда в системе развивается чрезмерное давление.
  • Клапан малого контура циркуляции. Срабатывает при засорении фильтрующего элемента, открывая путь маслу в обход фильтра.
  • Масляный охладитель. Через корпус теплообменника циркулирует масло и охлаждающая жидкость.
  • Охладитель способствует поддержанию теплового баланса двигателя и препятствует перегреву масла.
  • Клапан масляной форсунки. Открывается при достижении в системе расчетного давления, открывая магистраль к форсункам.
  • Масляная форсунка. Разбрызгивает масло на днище поршня, отводя от него тепло.
  • Редукционный клапан. Срабатывает при достижении в системе чрезмерного давления, защищает ГБЦ от лишнего масла.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: