Сухой картер своими руками

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. функция смазочной системы и самой жидкости заключается в предупреждении сухого трения соприкасающихся поверхностей различных элементов двигателя, устранении продуктов переработки и загрязнений, а также охлаждении деталей.

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

Отличие сухого картера от мокрого

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

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

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

Назначение

Итак, сухой картер — это один из видов смазочной системы двигателя внутреннего сгорания. Его востребованность среди спортивных и гоночных автомобилей объясняется очень просто.

В момент прохождения опасных поворотов, интенсивного торможения и разгона, а также на быстрых спусках и подъемах машина наклоняется, продольно и поперечно раскачиваясь.

В это время масло в поддоне обычного мокрого картера сильно расплескивается по всей системе.

А вот принцип работы сухого картера подразумевает другое устройство — масло располагается не внутри него, а в специальном баке. Благодаря такому решению исключается вероятность вспенивания жидкости.

К трущимся внутри двигателя деталям смазку подает нагнетающий насос. Притом стекающая в поддон жидкость сразу же выкачивается обратно в бак с помощью соответствующего насоса. Благодаря этому в поддоне не накапливается масло, то есть он остается сухим.

Вот за счет чего эта система получила свое название.

Устройство двигателя с сухим картером

Система оснащена несколькими основными элементами:

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

Масляный бак

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

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

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

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

Насосы

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

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

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

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

Масляный радиатор

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

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

Преимущества

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

Относительно особенности конфигурации, мотор с сухим картером обладает маленьким поддоном, что значительно уменьшает и общие размеры силового агрегата.

Благодаря этому такой двигатель можно вмонтировать немного ниже, переместив центр тяжести и повысив устойчивость автомобиля.

Кстати, именно поэтому все современные мотоциклы с форсированными моторами оснащены именно сухим картером. Ведь он позволяет компактно разместить смазочную систему без ущерба техническим характеристикам аппарата.

Так что сухой картер для мотоцикла сегодня не блажь, а необходимость. По крайней мере, для тех, которые предназначены для быстрой езды и обладают мощными форсированными ДВС.

Именно такая система представлена в самых популярных моделях: «Хонда мото», Buell, EBR, KTM, BMW и других спортивных моделях.

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

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

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

Недостатки

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

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

Заключение

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

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

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.

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.

Это приводит к вспениванию смазочной жидкости, маслоприемник может не «захватывать» плещущееся в поддоне масло, в результате чего неизбежно начинается масляное голодание двигателя. Давление масла в этом случае резко понижается, а сам двигатель испытывает значительный износ. Не трудно догадаться, что сильно сокращается не только ресурс ДВС, но и возникает риск его перегрева, заклинивания и т.д.

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

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.

Еще в бак интегрированы датчики температуры и давления масла, имеется масляный щуп для поверки уровня. Сам резервуар для масла достаточно компактен, плюсом является то, что его можно установить в наиболее подходящем месте в подкапотном пространстве.

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.

Если двигатель высокофорсированный, в каждой секции катера стоит по одной насосной секции. На V-образных моторах также присутствует дополнительная секция, чтобы отдельно откачивать масло, которое поступает к механизму газораспределения. Аналогичная секция стоит и на ДВС с турбонаддувом, чтобы откачивать масло, которое смазывает турбонагнетатель.

Как нагнетающий, так и откачивающий масляный насос, являются решениями шестеренного типа. Насосы находятся в едином корпусе, а также имеют общий привод от коленвала. Реже встречаются варианты  с приводом от распредвала.  Привод может быть как цепным, так и ременным.

Данная конструкция обеспечивает возможность поставить необходимое количество секций на одном валу. Насосы расположены снаружи на двигателе, их легко снять для ремонта или замены.

Еще можно встретить конструкцию, когда откачивающий и нагнетающий насосы реализованы по отдельности.

Такой подход позволяет избежать повышения температуры масла в баке в результате поступления уже нагретой смазки из поддона.

Добавим, что еще одной особенностью откачивающего насоса является то, что он отличаются сниженной чувствительностью к наличию воздуха в масле, вспениванию смазочной жидкости и т.п. Другими словами, эти насосы могут нормально всасывать масляную пену без потери производительности, чего не скажешь об обычных маслонасосах в системах с мокрым картером.

• Масляный радиатор является радиатором жидкостного охлаждения. Данный элемент располагается между нагнетающим насосом и мотором. Еще одним вариантом может быть расположение между откачивающим насосом и масляным резервуаром.

Форсированные двигатели дополнительно могут иметь еще один масляный радиатор, который является масляным радиатором воздушного охлаждения. Такой радиатор подключен к системе посредством масляного термостата.

В двух словах, если двигатель холодный, термостат в это время закрыт, что не позволяет недостаточно нагретому маслу попадать в радиатор. Другими словами, сначала важно, чтобы смазка как можно быстрее прогрелась и разжижилась в холодном ДВС. В дальнейшем открытие термостата происходит только после нагрева моторного масла до заданной температуры.

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.

Система сухого картера, принцип работы

Потери эффективной мощности в узлах трения двигателя внутреннего сгорания могут достигать разительной цифры 20% от механической энергии, переданной продуктами сгорания непосредственно поршневой группе.

В 99 % рассеивается в виде тепла от трения и деформации металла. Хуже другое, больше половины энергии выделяется на поверхности, в 14% от общей поверхности деталей и узлов двигателя.

Иногда такого тепла хватает, чтобы «намертво» сварить две трущиеся поверхности, оставшиеся на какие-то секунды без масла.

Совет! О том, как подогреть масло в картере, читайте здесь.

С форсированными моторами дела обстоят немного иначе. Конструкторские головы решили поднять эффективность процесса смазки в разы, и сделать это удалось только с помощью системы сухого картера. В современных моторах подобный принцип работы смазочной системы уже является классическим.

Что дает принцип системы смазки с сухим картером:

• увеличенный запас моторного масла, накапливаемого в отдельной масляной емкости;
• изменен принцип забора масла из поддона, благодаря чему в сухом картере практически исключен убийственный эффект масляного голода;
• охлаждение потока масла в высокоэффективном масляном радиаторе.

Важно! В принципе работы сухого картера заложено дублирование и резервирование самых важных узлов и компонентов системы.

В обычном двигателе масло накапливается и охлаждается в поддоне, поэтому его изготавливают чуть большего размера, чем это нужно для нормальной работы. Чем мощнее и оборотистей мотор, тем больший объем масла необходимо прокачивать через узлы трения.

В двигателях с большой степенью расширения радиус оборота шатунных шеек коленвала очень большой, и, чтобы избежать ударов о масляную поверхность, зачастую масляную полость в поддоне выполняют еще более глубокой.

Для маломощных моторов подобный принцип еще более-менее работает, для мощных – допустим только для тягачей и автобусов.

Изменилась динамика поведения автомобиля. Увеличенные динамические качества мотора оказывают медвежью услугу смазочной системе. При интенсивных разгонах, поворотах и маневрировании уровень смазки в районе маслозаборника падает буквально до пары сантиметров. В результате мотор испытывает сильнейший дефицит масла, размазанного на стенках картера и поддона силами инерции.

Устройство и принцип работы системы смазки двигателя с сухим картером

Схема смазки с использованием сухого картера значительно сложнее обычной классической системы. Стабильную работу обеспечивает «хитрая» многоточечная схема забора масла из поддона.

Если в классической «мокрой» схеме откачивание и нагнетание масла к вкладышам коленвала и втулкам распредвала осуществлялось с помощью одного шестеренчатого насоса, то в «сухой» схеме количество насосных устройств увеличилось до трех-четырех.

Минимум два насоса используются для забора смазки из разнесенных точек поддона.

В принципе, расположение маслозаборников выбрано так, чтобы при любом отклонении от горизонта или перемещении под воздействием сил инерции, хотя бы один масляный насос был полноценно заполнен маслом.

Благодаря этому даже при интенсивном вспенивании масла необходимое его количество всегда будет отобрано и закачано в масляный контур.

Зачастую, для увеличения эффективности отбора смазки в поддоне, в местах расположения труб-приемников всасывающих насосов создают специальные карманы, куда стекает и концентрируется основная часть смазки.

В отдельных конструкциях моторов для спортивных мотоциклов или авто для «прыгающих гонок» поддоны выполнены по принципу, напоминающему строение чернильницы-непроливашки. Такие моторы с сухим картером способны работать на боку или даже «вверх ногами».

Собранный в картере масляный поток продавливается через радиатор охлаждения и собирается в накопительной емкости. Зачастую именно по масляному баку можно легко узнать в двигателе систему смазки с сухим картером. После отстаивания масло через системы грубой и тонкой очистки направляется к точкам смазки и охлаждения, причем последняя функция бывает более значимой, чем первая.

Важно! Масляный резервуар играет роль третьего элемента резервирования, и даже при пробитом поддоне или переворачивании автомобиля двигатель с сухим картером не заклинит, благодаря наличию постоянного резерва смазки.

К отрицательным сторонам принципа системы с сухим картером можно отнести:

• высокую стоимость и сложность конструкции;
• увеличенное число масляных магистралей;
• потери полезной мощности, потребной для работы насосов сухого картера.

Тем не менее, в последние годы переход на принцип смазки двигателя с сухим картером среди автолюбителей становится все более популярным. Даже на «десятках», «двенадцатых» и «четырнадцатых» моделях ВАЗ успешные попытки собрать и установить сухой картер – уже не редкость.

Как сделать сухой картер своими руками

Если вы надумали выполнить столь ответственную операцию, как постановку системы сухого картера на свой двигатель, стоит предварительно хорошо взвесить все за и против. Нужна ли вам смазка по принципу сухого картера. Мощность обычного вазовского мотора не является запредельной, если, конечно, не были установлены наддув или впрыск нитрометана.

Другое дело – дорогие тюнингованные моторы Suzuki и Subaru.

Операции по установке новых систем смазки с сухим картером больше характерны для тюнингованных «японцев», особенно моторов-старичков с изрядным запасом возможностей для поднятия характеристик.

Вторая, более серьезная сфера применения сухого картера, – всевозможные гоночные модели, дельтапланы и скутеры. Здесь применить другой принцип смазки просто невозможно.

В самом простом варианте переделки на принцип сухого картера проводят следующие манипуляции:

1. В поддоне двигателя необходимо будет удалить старую систему маслоприемника и несколько перегородок, мешающих установке непосредственно в полость картера корпуса нового дополнительного масляного насоса.
2. Далее, в самом поддоне придется выполнить пару масляных отводов-магистралей для откачки смазки в масляный резервуар. Объем масла и месторасположение бака не принципиально, важнее обеспечить нормальное качество соединений, так как давление в системе будет не менее 5 Атм.
3. Принцип сухого картера предполагает наличие в масляном баке фильтра грубой очистки и манометра, если нет возможности использовать электронные схемы, в крайнем случае, ставьте электромеханическую из датчика и потенциометра от старой, но рабочей классики.
4. Не менее сложным считается обеспечение правильного подвода в маслоприемник основного масляного насоса. Придется помучиться с переходниками и врезанием штуцера в боковую стенку магистрали.
5. Отдельной переделке подвергают принцип вентиляции картера, глушат или переносят на фланец масляного резервуара.

Стоимость переделки зависит от желания и возможностей сделать по возможности работу качественно. Зачастую смету перевода на принцип сухого картера, с учетом запчастей и дополнительного количества масла, оценивают в 600-700 американских рублей. С количеством масла всегда выходит недоразумение.

В принципе, при большем количестве смазочного материала в двигателе, оно должно стареть и терять свойства значительно медленнее. Но на практике получается по-разному. Чаще всего замену масла в системе, работающей по принципу сухого картера, производят, исходя из пробега автомобиля, без поправок на количество смазки. Но в сухом картере масла почти вдвое больше.

А это почти двойное увеличение затрат на расходные материалы.

На видео показано как поменять масло в двигателе с сухим картером на примере Хонды XR 250:

Сухой картер: принцип работы необычной системы смазки двигателя

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

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

Так устроено большинство легковых машин, колесящих по нашим дорогам. Но подобное инженерное решение устраивает не всех.

Дело в том, что при изменении положения машины, скажем на крутом подъёме, масло под действием сил тяжести переливается по поддону, и может случиться так, что насосу просто нечего будет захватить и подать в магистраль системы, а это сулит так называемым масляным голоданием и не самыми приятными последствиями для мотора.

Что же делать?

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

Инженерный изыск не для всех

Каково же главное предназначение системы сухой картер?

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

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

В чём секрет системы сухой картер?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Устанавливать ли такую систему на свой автомобиль?

Не забывайте заглядывать на блог!

Сухой картер: устройство, принцип работы системы смазки двигателя. Преимущества, недостатки

Система смазки, в которой применяется сухой картер, устанавливается преимущественно на гоночные автомобили, но встречается и на сельскохозяйственной технике, внедорожниках и спортивных авто. Рассмотрим принцип работы системы смазки такого типа, устройство, а также преимущества и недостатки ее установкой.

Принцип работы

На двигателях с обычной системой смазки масло забирается через маслоприемник с поддона и нагнетается в масляные каналы. Высвободившееся из зон смазки и охлаждения масло самотеком стекает в поддон, где и находится большая часть заправочного объема.

Особенность принципа работы сухого картера в том, что в поддоне двигателя находится лишь небольшая часть заправочного объема. Основная часть перекачивается из картера всасывающим модулем в специальный резервуар.

Уже из дополнительного бака масло забирается для подачи под давлением в каналы системы смазки. Чаще всего всасывающий модуль выполнен в виде отдельной секции маслонасоса двигателя.

Именно на устройстве и принципе работы такой системы остановимся подробней.

Устройство системы смазки

На рисунке представлено схематическое устройство компонентов системы смазки с сухим картером, реализованное в Audi RS6. Основные элементы:

1. резервуар для сбора масла со встроенной системой вентиляции картера;
2. модуль масляного фильтра;
3. теплообменник, через который проходит ОЖ и моторное масло (позволяет эффективней поддерживать тепловой баланс двигателя);
4. обратная масляная магистраль из ГБЦ (правый ряд цилиндров);
5. маслоотсекатель;
6. всасывание обратного слива из турбонагнетателя;
7. обратная масляная магистраль из ГБЦ (левый ряд цилиндров);
8. модуль маслонасоса и водяной помпы;
9. дополнительный масляный радиатор.

Набегающий поток воздуха, проходя через соты радиатора, призван охлаждать масло. Но в зимнее время такая работа системы смазки ухудшила бы прогрев двигателя. Поэтому внутри корпуса теплообменника вмонтирован масляный термостат.

Своею работою устройство напоминает термостат системы охлаждения двигателя. Его предназначение – перекрывать доступ к радиатору, направляя поток непосредственно в резервуар. При достижении маслом 100ºС термостат открывается.

Такая конструкция позволяет быстрее прогреть салон автомобиля, снизить расход топлива и количество вредных выбросов.

Трехсекционный масляный насос

Для понимания принципа работы 3-секционного маслонасоса рассмотрим устройство помпы двигателя W12 от Audi.

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

Мы видим, что зоны смазки в двигателе имеют отдельные магистрали обратного слива, через которые масло забирается всасывающими секциями и подается в масляный бак. Давление в системе смазки с сухим картером создается нагнетательным насосом, который закачивает масло из специального бака.

Для обеспечения полного возврата стекающего в поддон масла производительность всасывающего модуля должна быть выше производительности нагнетательной секции. В случае с рассмотренным выше маслонасосом двигателя W12 значения отличаются в 1.5 раза. Также полноценному забору способствуют разделенные маслозаборники для каждой откачивающей секции.

Преимущества установки

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.

Сухой картер: система смазки

«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.

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.

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.

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.