Что такое сухой картер двигателя
Что же это такое «сухой картер»? Наверное, не сложно догадаться, что он «сухой», потому что в нём отсутствует масло. Ведь в обычном картере имеется сборник этого масла.
Это почти правильное суждение. В таком ДВС мало также течёт в поддон, но оно там не остается, а откачивается насосами в другое место, которое, как правило, находиться за пределами двигателя, но обычно не далеко от него.
Обычно сухой картер используется на автомобилях для гонок, спортивном транспорте или на мощных внедорожниках.
Они в первую очень нужны, чтобы масло не плескалось и не пенилось как в других картерах. Ведь такие авто испытывают сильнейшие нагрузки.
При этих нагрузках, может произойти оголения маслозаборника. Из-за этого система смазки может быть нарушена и двигатель может сломаться.
Но используя двигатель с сухим картером такой проблемы не возникнет. Масло идёт под давлением из специальной ёмкости, и двигатель будет смазан в любой ситуации.
Расположение и назначение
Разобравшись в том, что такое картер для автомобиля, можно немного уделить внимание вопросам его размещения и функционального назначения. Начнём с того, где именно находятся картеры силовых установок
Они располагаются там же, где и сам двигатель, поскольку являются его составной и неотъемлемой частью
Начнём с того, где именно находятся картеры силовых установок. Они располагаются там же, где и сам двигатель, поскольку являются его составной и неотъемлемой частью.
Картер выступает в качестве пространства между поддоном и коленвалом двигателя. Именно внутри этого пространства располагается кривошипно-шатунный механизм и осуществляет своё движение. По факту такой элемент как поддон-картер двигателя находится в моторе. То есть вопрос о том, где он находится, не совсем корректный.
Поскольку в картере имеется расположенная для сбора масла ёмкость (поддон), очень часто оба элемента описывают одним понятием. Но в действительности поддон выступает составной частью рассматриваемой конструкции.
Крепление двигателя на раме
Несмотря на хорошую уравновешенность современных автомобильных двигателей, во время их работы все же возникают вибрации, которые не должны передаваться на раму. Поэтому крепление (подвеска) двигателя должно быть таким, чтобы уменьшить передачу вибраций на раму автомобиля и предотвратить появление напряжений в блоке цилиндров при перекосах рамы вследствие движения автомобиля по неровной дороге. Двигатели крепят к рамам или полурамам в трех, четырех и пяти точках.
Двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга» крепят в трех точках на резиновых подушках. Две опоры расположены в передней части блока цилиндров, по его сторонам, а одна опора сзади, под передней частью удлинителя коробки передач.
Двигатель автомобиля ЗИЛ-130 прикреплен к раме в трех точках: одна опора спереди и две сзади (лапы картера сцепления). Двигатель автомобиля ГАЗ-53А прикреплен к раме в четырех точках: две опоры спереди и две сзади (лапы картера маховика и сцепления). Дизель автомобиля КамАЗ-5320 крепят в пяти точках (рис.10): две опоры спереди установлены на блоке 1 цилиндров по его сторонам; две опоры сзади укреплены с обеих сторон картера 13 маховика; одна поддерживающая опора расположена на картере 22 коробки передач.
Передние опоры состоят из кронштейна 4, соединенного с блоком 1 цилиндров, а через резиновую подушку 7 и стяжку 6 — с кронштейном 5. Последний приклепан к стойке 9, а стойка — к лонжерону 10 рамы.
Задние опоры состоят из кронштейна 12 двигателя, укрепленного на картере 13 маховика, и кронштейна 11 задней опоры, приклепанного к лонжерону 10 рамы. Кронштейн 11 с крышкой 20 охватывают башмак 16, установленных между кронштейнами и соединенный болтом 15 с кронштейном 12. Башмак изготовлен из алюминиевого сплава и находится в резиновой подушке 14. Между крышкой 20 и кронштейном 11 помещены регулировочные прокладки 2LСтальная втулка 18, запрессованная в башмак, предохраняетегоотсмятия.
Поддерживающая опора состоит из кронштейна 23, укрепленного на картере 22 коробки передач. Полку кронштейна охватывает находящаяся в обойме 25 прямоугольная резиновая подушка 27, соединенная через накладку 26 с поперечиной 24. Последняя соединена с кронштейнами 28, приклепанными к лонжеронам рамы. Резиновые подушки, находящиеся под опорами, снижают ударные нагрузки на двигатель при движении
Рис.10. Крепление двигателя автомобиля КамАЗ-5320:
а — двигатель; б — передняя опора; в — задняя опора; г — поддерживающая опора; 1 — блок цилиндров; 2 — штифт; 3 — шпилька; 4, 8, 23 и 28 — кронштейны; 5, 15 и 16 — болты; б — стяжка; 7, 14 и 27 — резиновые, подушки; 9 — стойка; 10 — лонжерон рамы; 11 — кронштейн задней опоры; 12 — кронштейн двигателя; 13 — картер маховика; 15 — башмак; 17 — защитный колпак; 18 — втулка; 20 — крышка; 21 — регулировочная прокладка; 22 — картер коробки передач; 24 — поперечина; 25 — обойма подушки; 26 — накладка подушкиавтомобиля и уменьшают вибрацию рамы. Кроме того, опоры удерживают двигатель от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне или торможении автомобиля. Для этих же целей двигатель автомобиля ЗИЛ-130 соединяют с передней поперечиной рамы реактивной тягой.
Предназначение системы отвода картерных газов
При сгорании топливовоздушной смеси в цилиндре создается огромное давление. Поэтому через поршневые кольца даже на исправном двигателе часть отработавших газов неминуемо прорывается в картер. Также из камеры сгорания через кольца на такте сжатия и при неполном сгорании ТПВС в поддон попадает дизельное топливо, пары бензина.
При работе смесь из паров масла, бензина, отработанных газов и водяного пара создает повышенное давление в картерном пространстве. Если не отводить это гремучую смесь, давление не только будет мешать съему масла со стенок цилиндров, но и выдавит сальники коленвала, распределительного вала.
Конструкция картера двигателя автомобиля
Многие думают, что картер есть только у двигателя. Но это ошибочное суждение, ведь картер есть и у коробки передач, и у редуктора. Картер отливают из прочного алюминиевого сплава.
Внизу его обязательно обороняет специальный поддон, который обычно тоже сделан из сплава алюминия или из прочной стали штамповочным способом.
Защита КШМ от грязи и от протечек – это главная цель этого поддона. В дополнение он обладает отверстием, с помощью которого можно слить или заменить масло, ведь он также выполняет функцию резервуара для масла.
На внутренних стенках картера, существует, поперечные перегороди, в которых имеются специальные углубления, к ним прикрепляются шейки всех валов и подшипники. Это сделано с целью повысить жесткость всей этой конструкции.
Также, в картере, на некоторых частях коленвала есть сальники и канавки, сделанные из резины, кожи или даже войлока. Это сделано для того, чтобы обезопасить себя от утечки масла.
Масло, стремиться вытечь наружу, поэтому для его отвода на стенах картера и на крышках подшипников есть канавки для дренажа и отражатели для масла.
В картере также имеются специальные приливы, которые используются для прочих механизмов ДВС. Таких как, стартер или генератора, водного или бензинового насоса.
Также в этом поддоне, который служит временным резервуаром и сборником, кроме масла собираются разные кусочки металла – стружки, она появляется в результате работы ДВС.
Существуют двигатели со специальными магнитами, которые притягивают к себе стружку и удерживают её.
Чтобы двигатель был защищен от различных металлических стружек, насос для масла, расположен чуть повыше дна, чтобы грязь, которая оседает, не попала в смазочную систему
В современных ДВС используется система для вентиляции картера. Она необходима, чтобы убирать газы из него. Это смесь из бензиновых паров, масла и конечно же выхлопных газов, которые просачиваются в картер. Если этого газа накопиться довольно много, то он будет оказывать плохое влияние на качество масла, и на состояние различных деталей ДВС.
Вентиляция картера выкачивает эти газы, и снижает плохое влияние этих газов.
Что такое система сухого картера и чем отличается от влажной
Сухой картер – разновидность системы смазки мотора внутреннего сгорания. Она устанавливается на спортивных автомобилях и на многих моделях специальной техники. Принципиально отличается от традиционной влажной.
В моделях с влажной системой масло находится в поддоне картера, откуда мощный насос подаёт его в магистраль и по каналам. Под давлением масло распределяется по мотору, смазывает все детали и самотёком возвращается назад в картер.
Такой принцип работы смазки не подходит для некоторых транспортных средств. При наличии сложных условий движения мотор испытывает «масляное голодание».
К примеру, если ТС едет по сильно пересечённой местности или резко разгоняется и тормозит, масло переливается по поддону. Маслоприёмник оголяется, и смазка не поступает в насос.
Двигатель перегревается от недостатка масла и в сложных случаях может даже заклинить и выйти из строя.
Система смазки сухим картером принципиально отличается от традиционной. Масло в ней хранится в специальном баке и подаётся на детали нагнетающим насосом. Стекающая в поддон смазка, не задерживаясь, закачивается в масляный резервуар откачивающим насосом.
Принцип действия и устройство «сухого картера»
Система смазки с сухим картером отличается от обычной системы тем, что в ней картер «сухой», то есть он не выполняет функцию резервуара для масла (хотя некоторое количество масло в нем есть всегда, но оно незначительное). В этой системе масло хранится в специальном масляном баке, из которого с помощью насоса нагнетается в двигатель. Пройдя двигатель, отработанное масло стекает в поддон картера, где собирается всасывающим модулем, и через радиатор снова отправляется в масляный бак.
Система смазки с сухим картером имеет следующее устройство:
— Масляный бак;
— Нагнетающий насос;
— Многосекционный всасывающий насос;
— Всасывающий модуль;
— Масляный фильтр;
— Масляный радиатор;
— Вспомогательный масляный радиатор;
— Масляный термостат;
— Датчики давления и температуры масла;
— Редукционные клапаны;
— Масляная магистраль и каналы в двигателе;
— Маслопроводы.
О некоторых компонентах необходимо сказать особо.
Масляный бак. Это резервуар для масла, который может быть установлен в самом удобном месте. Бак может иметь довольно большую емкость — нередко можно встретить бак в 30 и больше литров. В баке предусмотрены успокоители, предотвращающие «плескание» масла и его вспенивание при движении, а также щуп для измерения уровня масла.
Насос. В большинстве случаев нагнетающий и всасывающий насосы объединены в один и имеют единый привод от коленвала двигателя. Причем во всех насосах есть одна нагнетающая секция, которая подает масло в двигатель, и от двух до шести отсасывающих секций — с их помощью масло откачивается сразу из нескольких секций картера, а также из турбокомпрессора и (в некоторых двигателях) из ГРМ. Нередко в «сухом картере» используются электронное управление насосами.
Основной масляный радиатор. Радиатор имеет жидкостное охлаждение (подключается к контуру охлаждения двигателя), может подключаться между нагнетающим насосом и фильтром или между всасывающим насосом и масляным баком.
Вспомогательный масляный радиатор и термостат. Дополнительный радиатор служит для охлаждения масла в случае, когда штатный радиатор уже не справляется. Масло направляется во вспомогательный радиатор только при достижении определенной температуры — за это отвечает термостат.
Маслопроводы. Металлические трубки, служащие для циркуляции масла между компонентами, расположенными вне двигателя: между баком, насосами, радиатором и т.д.
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.
Фильтр необходим для очистки смазки от различного мелкого мусора, а радиатор устанавливают для её охлаждения.
Иногда встречаются конструкции с несколькими радиаторами – одним жидкостным и одним воздушным, что помогает качественнее остудить разгорячённое масло, побывавшее в самых горячих уголках силового агрегата машины.
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.
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. !
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.
Обратите внимание
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.
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.
Среди прочих особенностей устройства сухого картера – расположение в корпусе масляного резервуара щупа, заливной горловины, датчика уровня и температуры.
Назначение и особенности системы смазки с сухим картером
На обычных легковых автомобилях используется классическая смазочная система мотора, суть которой заключается в скапливании масла в специальной ёмкости — поддоне картера. Такая система является неплохой, правда, имеет существенный недостаток. Он заключается в наличии вероятности наступления масляного голодания мотора. Такое явление негативно сказывается на состоянии движка, нанося ему серьёзный вред. Масляное голодание часто возникает при преодолении крутых подъёмов. В этом случае масло переливается по картеру и скапливается в одном месте. В таких ситуациях насос не способен захватить жидкость для смазки и направить её в мотор.
И вот здесь приходит на помощь система сухого картера. Она при любых условиях способна обеспечивать бесперебойную подачу масла, какими бы экстремальными они ни были. Для автомобиля, передвигающегося в условиях города, такое решение будет ни чему. А вот обладателям гоночных автомобилей и спортивных ТС нужно в первую очередь обратить на него внимание. Также подобный механизм будет актуальным на внедорожниках, эксплуатация которых постоянно связана с преодолением сложной местности без даже малейшего намёка на дорогу. Сюда же относятся различные вездеходы и трактора.
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.
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.
Как результат, моторы с такой системой смазки стоят дороже, расходы на содержание двигателя также повышаются, особенно если дело доходит до ремонта или необходимости замены тех или иных элементов. Именно по этим причинам сухой картер не ставится на подавляющие большинство гражданских авто, так как подобные автомобили не предполагают использование в экстремальных или даже отдаленно приближенным к таковым условиях.
Если же возникла необходимость доработать гражданскую версию ТС и модернизировать систему смазки, по тем или иным причинам требуется эффективно снизить температуру масла и улучшить охлаждение масла в двигателе, тогда можно ограничиться установкой охладителя масла в двигателе (маслокулера) или же реализовать полный переход на систему сухого картера двигателя.
Сделать это можно как путем установки готового кит-комплекта системы сухого картера или изготовления ряда элементов по индивидуальному заказу, так и путем установки б/у компонентов с разных автомобилей.
Некоторые минусы системы
Несмотря на явные преимущества, сухой картер имеет также некоторые недостатки.
- Высокая стоимость. Большое количество элементов устройства системы повышает её стоимость в разы.
- Увеличение необходимого количества масла для работы мотора. Масло дольше остаётся чистым, но залить его нужно гораздо больше, чем для «влажного» картера.
- Повышенный вес системы. Большое количество дополнительных деталей приводит к увеличению веса конструкции в сборе.
Система сухого картера – интересная и эффективно работающая установка, но массового использования в автомобилях такого варианта не наблюдается. Связано это, прежде всего, с высокой стоимостью как самой системы, так и её обслуживания. Несмотря на преимущества, смазочные системы с сухим картером вряд ли целесообразны в обычных автомобилях. Установка подобных систем оправдана только на машинах для гонок и внедорожников. Без использования в экстремальных условиях это лишняя трата средств.
Разновидности
Защита поддона картера двигателяНужна ли защита картера двигателя
Все картеры, которыми оснащают автомобили, можно разделить на две категории в зависимости от того, на каком именно силовом агрегате они устанавливаются.
Потому принято отдельно рассматривать конструкции для:
- двухтактных ДВС;
- четырёхтактных силовых установок.
Разница в конструкции картера обусловлена различиями в устройстве самих ДВС. Поддоны бывают разъёмными и неразъёмными. Зачастую поддон выступает как составной элемент картера, а не просто служит для сбора смазочного масла.
Двухтактные двигатели
Особенность изобретения Ф. Картера для двухтактного двигателя заключается в том, что картер и мотор являются одним целым. Это неотъемлемый элемент корпуса и один из компонентов системы питания силового агрегата.
Именно внутри картера происходит процесс подготовки топливовоздушной смеси. После этого смесь движется в цилиндры силового агрегата. Это одно из отличий в сравнении с четырёхтактным аналогом.
Также двухтактные моторы отличаются тем, что здесь масло контактирует непосредственно с топливом. При приготовлении смеси для цилиндров картер позволяет питать двигатель, а также параллельно смазывать элементы цилиндропоршневой группы.
Двухтактный дизельный двигатель
Подобное устройство системы приводит к тому, что внутри силового агрегата смешивается горючее и смазочное масло. Этим объясняется повышенная дымность и более тёмный цвет образующегося и выходящего через выхлопную трубу дыма. Выхлоп отличается синеватым оттенком, что является характерной особенностью моторов на мототехнике. Именно там продолжают использовать двухтактные моторы, в отличие от автомобилей.
На двухтактных моторах ресурс свечей зажигания значительно ниже по сравнению с четырёхтактным конкурентом. Двухтактные ДВС уже практически не встречаются на автомобилях, а также от них отказываются производители мототранспорта.
Картер и четырёхтактный двигатель
В случае с четырёхтактными моторами картеру отводится второстепенная или вспомогательная роль. Чаще всего тут картер нужен только в качестве ёмкости для сбора масла, не более того.
Объяснить такое решение не сложно. Современные четырёхтактные моторы не приветствуют попадания масла в цилиндры. Потому у них выхлоп обладает меньшей дымностью и более светлым цветом. Состав выхлопа получается чище и экологичнее.
Важным компонентом четырёхтактника в плане очистки выхлопных газов выступает катализатор. Сейчас он устанавливается практически на все современные автомобили с ДВС.
Методы смазывания
Первые моторы смазывали с помощью разбрызгивания. Подобная смазка применялась, пока моторы были сравнительно тихоходными и малонагруженными. Позднее стали использовать подвод смазочного материала в зону трения под давлением (гидродинамическое смазывание). При этом в зоне контакта образуется смазывающая пленка в виде масляного клина, благодаря чему сухое трение заменилось жидкостным.
Однако таким способом могут смазываться только цилиндрические поверхности: коренные и шатунные шейки, опоры распредвала, поршневые пальцы, подшипники турбины. Остальные детали (цепь привода ГРМ, клапаны, коромысла, толкатели) смазываются разбрызгиванием или поливом. Подобная схема называется комбинированной и применяется сегодня наиболее часто. Итак, основные схемы смазки элементов двигателя:
- разбрызгиванием;
- под давлением;
- комбинированная.
Внимание! Внезапное падение давления при напорной схеме смазывания может привести к заклиниванию деталей кривошипно-шатунного механизма.
Особняком стоит система смазки двухтактного двигателя. Она бывает двух видов:
- Предварительное смешивание смазочного масла и бензина в пропорции 1:20 — 1:50. Смазывание осуществляется за счет масляного тумана.
- Раздельная. Масло впрыскивается из бака плунжерным насосом во впускной патрубок.
Для смазывания двухтактных агрегатов используется специальное двухтактное масло (Two-stroke oil). Чтобы не спутать с обычным, ему придают необычный цвет (красный, синий, зеленый).
Круг обязанностей
Без охлаждения и смазки не может обойтись ни один автомобильный двигатель. Для этого в его конструкции имеются самостоятельные системы. Каждая из них предназначена для определенных целей. Система охлаждения осуществляет одну функцию — отвод тепла, выделяющегося при сгорании топлива, в атмосферу. Назначение системы смазки заключается в том, чтобы:
- заменить механическое трение жидкостным;
- смывать частицы износа и отходы неполного сгорания топлива (нагар, лаки, шламы);
- отводить тепло от трущихся поверхностей;
- реализовать гидравлический привод некоторых механизмов: натяжитель цепи, компенсаторы клапанов, муфта регулировки фаз газораспределения;
- обеспечить антикоррозионную среду для всех узлов и деталей.
Таким образом, работа, которую выполняет система смазки двигателя внутреннего сгорания, гораздо шире ее основного предназначения.
Штатное расписание
У любого двигателя система смазки включает в себя:
- масляную емкость (картер или отдельный бак);
- маслоприемник, представляющий собой заборную горловину с фильтрующей сеткой для отделения крупных посторонних частиц;
- смазочный насос;
- сменный фильтр;
- редукционный клапан (один или несколько);
- датчик давления;
- главную напорную магистраль и каналы, обычно интегрированные в детали силовой установки;
- измерительный щуп для контроля уровня смазывающей жидкости.
Дополнительно в состав смазочного оборудования могут входить: температурный датчик, датчик уровня, смазывающие форсунки. Иногда двигатель имеет охладительный радиатор для масла. Емкость смазочной системы легкового авто зависит от типа силовой установки и ее габаритов. Обычно объем заливаемого масла составляет от 3,5 до 7,5 литров.
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:
- В поддоне двигателя необходимо будет удалить старую систему маслоприемника и несколько перегородок, мешающих установке непосредственно в полость картера корпуса нового дополнительного масляного насоса.
- 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.
- 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.
- Не менее сложным считается обеспечение правильного подвода в маслоприемник основного масляного насоса. Придется помучиться с переходниками и врезанием штуцера в боковую стенку магистрали.
- 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.
Возможные неполадки
Наиболее распространёнными неполадками, с которыми встречаются автомобилисты, является выход из строя деталей масляного насоса, фильтров (чаще – из-за износа), потеря герметичности узлов, нарушение регулировок или механические проблемы с редукционными клапанами.
Неисправности системы смазки двигателя, как правило, связаны с двумя группами неполадок.
- Неполадки, которые приводят к понижению давления масла. Они могут быть результатом деформации, износа, повреждения масляного насоса, низкого уровня масла, засорения фильтра, выхода из строя датчика масла, заедания редукционного клапана.
- Неполадки, которые приводят к повышенному расходу масла. Это результат выхода из строя газораспределительного механизма, износа прокладки насоса, засорения вентиляции картера, повреждения КШМ (кривошипно-шатунного механизма), ослабления масляного фильтра (или изначально ошибки при его закреплении).
Для выявления показателей давления используют сигнальные лампы на панели приборов транспортного средства. Пониженное давление масла – прямой сигнал, свидетельствующий о том, что на транспортном средстве нельзя ездить, и требуется ремонт или техническое обслуживание.
Для определения расхода масла у современных автомобилей с автоматикой есть специальная контрольная лампа на панели приборов. Для определения проблемы у транспортных средств без такой лампы традиционно применяют щуп.
Износ и деформация
Если диагностика показывает, что детали износились, то есть отслужили свой срок эксплуатации, в большинстве случаев не стоит пытаться восстанавливать их. Её нужно менять. У прокладок, колпачков, сальников фильтров есть ресурс (указан в документации на детали), и, если их не заменить, количество проблем можно только увеличить. Например, несвоевременная замена фильтра приводит к критической концентрации вредных примесей, что может привести к деформации не только самого фильтра, но и корпуса. К деформации корпуса может привести, например, износ наружной поверхности втулок насоса.
Кстати, о деформации. Она может наступить гораздо раньше самого износа. Но, чтобы решить проблему, придётся не просто менять деформированную деталь, но и устранять причину, которая привела к этой неприятности.
Например, при механической деформации часто корень проблемы – в неисправностях иных узлов, взаимодействующих с ССД. В частности, деформация деталей системы смазки может быть ответной реакцией на выход из строя сайлентблоков, нарушение крепления ДВС.
Впрочем, здесь важна именно комплексная диагностика. Сразу «обвинять» крепление ДВС или сайлентблоки не стоит. Например, в ситуации, когда деформированы детали клапанной группы ГРМ, часто виновато качество масла.
Профилактика неисправностей
Самая эффективная профилактика неисправностей – регулярное квалифицированное техобслуживание:
- Систематическая замена масляного фильтра.
- Систематическая замена моторного масла.
При это нужно четко знать сколько моторного масла требуется системе, учитывать объем системы смазки двигателя. Недостаточное количество масла – это создание нагрузки на детали, увеличение сухого трения, ускорение износа. Переизбыток масла – риск создать избыточное давление и вывести из строя сальники распредвала, коленвала, «убить» уплотнители и нарушить герметичность.
Важно! Вместе с заменой масляного насоса всегда важно не лениться заменять масляный фильтр.
Важный элемент профилактики – это и грамотная эксплуатация ДВС. Особенно важно корректно запускать двигатель в морозное время. При низких температурах вязкость масла густеет, и путь масла к трущимся деталям ухудшается. Прогрев двигателя перед запуском в этой ситуации – необходимая операция.
Своевременное техническое обслуживание и профилактика – это обеспечение смазочными веществами всех деталей, вступающих в трение, защита ДВС от перегрева, остаточных продуктов сгорания, гашение колебаний и подавление шумов.
Обслуживание мотоциклов с сухим картером
Для чего нужен сухой картер, и что он из себя представляет.
В настоящее время, большинство моторов современных мотоциклов (кроме чопперов конечно, хотя некоторые современные чопперы тоже имеют форсированные моторы) настолько форсированы, что смазывать внутренние детали таких моторов разбрызгиванием (как на мотоцикле Урал) полная утопия, такой двигатель не проработает и пары часов. В форсированных моторах, масло к трущимся деталям необходимо подавать под определённым давлением, и даже на донышко поршня, чтобы он охлаждался. И тут вроде бы всё просто: установили заборник моторного масла в картер, затем подключили к нему масляный насос с необходимой производительностью, от насоса развели масляные магистрали (трубки) к трущимся деталям и вроде бы добились результата. На самом деле всё не так просто, и здесь есть множество нюансов. И вот решить эти нюансы и помогает система смазки с сухим картером, но давайте всё по порядку.
Вообще мотоцикл, это такой адреналиновый вид транспорта, который при интенсивном движении например в связке поворотов, в отличие от автомобиля, каждые несколько секунд меняет положение корпуса в пространстве. То есть происходит наклон за наклоном, адреналин у всадника кипит, и причём угол наклона порой достигает 80°.
А при покатушках на кросаче по ухабам, трамплинам и в горной местности, байк сильно наклоняется не только вправо-влево, но ещё и вперёд-назад. Ну а у стантрайдеров, движение байка на заднем или переднем колесе может длиться от нескольких секунд до нескольких минут.
Нетрудно догадаться, что обычная система смазки, с забором масла в картере, не справится со своими обязанностями в таких условиях.
И выход вроде бы прост и напрашивается сам собой: отлить из лёгкого сплава поддон картера с углублённым колодцем и установить в этот колодец заборник моторного масла на самое дно.
Но такой выход может не подойти, так как колодец необходимой глубины, будет сильно торчать из картера вниз и дорожный просвет сильно сократится.
Не забываем, что в общую высоту мотоцикла нужно вписать ещё и коленчатый вал, цилиндр, его головку, над головкой нужно поместить воздушный фильтр и над ним бензобак.
Совет
От этого исходит и высота сиденья, которая для многих людей выше 80 сантиметров — уже не удобно. Ну и главное — от такой компановки сильно повысится центр тяжести мотоцикла, что не в лучшую сторону повлияет на управляемость.
В конце концов напрашивается выбор: либо сиденье мотоцикла расположить в метре от поверхности дороги, либо делать дорожный просвет всего в 5 — 7 сантиметров, что неприемлемо, особенно для кросачей, да и вообще для наших дорог.
Масляный бак мотоцикла Харлей Девидсон
Есть конечно способ уменьшить высоту головки двигателя, применив древний привод клапанов с помощью штанг (распредвал находится внизу) — как на наших Уралах и Днепрах, но оппозитные двигатели отдельная тема и они высотой не страдают. По такому принципу спроектировали двухлитровый Vтвин мотоцикла Кавасаки Вулкан.
Да и все двигатели легендарного Харлея, скомпонованы по такой же схеме (кроме нового верхневального мотора V-rod) , хотя у них никогда не было проблем со смазкой, так как изначально использовался сухой картер, и отдельный масло-бак, о котором чуть позже (хвала легендарным конструкторам !!!)
Масляный насос современных V-твинов
Но для форсированных двигателей штанговый привод не подходит. Спроектировать четырёх или пятиклапанный двигатель, который раскручивается до 15 и более тысяч, а красная зона начинается с 10 тысяч об/мин. — такая задача невыполнима, так как слишком инертным получится двигатель, проще говоря древний клапанный механизм не справится с такими оборотами.
Какой напрашивается выход? Да один единственный — убрать колодец с маслозаборником из нижней части двигателя (из поддона) и вынести в любое удобное место! Ведь для масляного насоса(а точнее двух) всё равно откуда качать масло. Так и поступили конструкторы современных форсированных двигателей, и я думаю, что они позаимствовали такую схему у дедушки Харлея. Но это лишь моё личное мнение, и это не значит, что так должны думать все.
Масляный бачок этого вседорожного мотоцикла, рёбер охлаждения не имеет, и поэтому последовательно установлен масляный радиатор (слева на фото). Красным кружком выделена сливная пробка.
Для понижения температуры масла, масло-бачок снабдили рёбрами охлаждения (но не у всех мотоциклов, и для них это возможность для тюнинга) и масло-бачок начал работать ещё и как масляный радиатор, понижая температуру масла.
Обратите внимание
Нижний масляный патрубок масло-бака подвели к масляному насосу, который подаёт масло под давлением к всем важным системам двигателя ( парам трения), а верхний патрубок масло-бака, подключили ко второму масло-насосу, который расположен в поддоне обычного картера (без колодца). И этот второй масляный насос гонит масло, скапливающееся в поддоне — обратно в масло-бак (для последующего круга).
Кстати на современных мото-двигателях с сухим картером масляных насосов не два, а один, но он сдвоенный (два насоса в одном корпусе и имеются четыре шестерни) и это хорошо видно на чертеже справа.
современный масляный насос сдвоенный для систем с сухим картером
Причем моторного масла в масло-баке всегда должно быть в таком количестве, чтобы не произошло нехватки масла (масляного голодания), если вдруг мотоцикл сильно наклонится, и в этот момент масло-заборник второго (возвратного) масло-насоса на дне поддона, вдруг оголится и начнёт качать воздух.
Вот и вся работа такой системы.
И эта система смазки с сухим картером (хотя он и не совсем сухой, если быть точным) используется практически на всех современных мотоциклах, особенно на вседорожных кросачах, у которых дорожный просвет достигает 30 сантиметров! Я думаю в устройстве масляной системы с сухим картером мы разобрались, а значит можно переходить от теории к практике, а именно — написать об обслуживании мотоциклов с такой системой.
Обслуживание мотоциклов с сухим картером.
У новичков, при замене моторного масла, могут возникнуть всего два вопроса: 1 — как полностью слить всё отработанное масло?; 2 — сколько заливать свежего масла?
Естественно начнём со слива отработанного масла. Для начала прогреем мотор, и достигнув рабочей температуры заглушим его. Выворачиваем пробку, которая находится в самом нижнем месте поддона картера, и сливаем всё отработку в подходящую ёмкость, например из обрезанной канистры. Работаем в плотных резиновых перчатках, и не подставляем под поток руки, так как масло горячее.
Далее выворачиваем пробку, которую находим на самом дне масляного бачка и полностью сливаем отработку и отсюда.
Хочу отметить, что на некоторых мотоциклах, маслобаком является рама байка, поэтому поинтересуйтесь в мануале именно вашего аппарата, где находится на вашем мотоцикле масляный бачок.
Важно
Кстати, редко, но встречаются мотоциклы, у которых вообще нет пробки слива масла в масляном бачке (не предусмотрено конструкцией), а значит для слива масла из такого бачка, нужно будет выкрутить нижний патрубок и через образовавшееся отверстие слить отработку.
Вскрытие крышки масляного фильтра. Не забудьте подставить подходящую ёмкость для масла. И осторожнее с прокладкой.
Когда сольёте отработанное масло, то естественно вместе с маслом нужно будет заменить и масляный фильтр. Кстати на некоторых мотоциклах, в корпусе масляного фильтра скапливается довольно много отработанного масла, которое при замене фильтра нужно будет удалить (остатки удаляем с помощью медицинского шприца, и этим мы полностью закончим слив отработки).
Для замены фильтра нужно открутить болты его крышки (см. фото слева), что бы добраться до фильтра. Крышку снимайте аккуратно, чтобы не испортить заводскую прокладку, и не забудьте подставить подходящую ёмкость, так как при открытии крышки, может вылиться некоторое количество отработки на пол.
Остаётся заменить масляный фильтр новым, и сделать это не сложнее чем на обычном двигателе Урала (см.фото ниже).
При замене масляного фильтра, не забудьте откачать шприцем остатки отработки в корпусе фильтра (картере).
Остаётся залить свежее моторное масло, но как узнать его количество? Самый простой способ, это конечно же посмотреть сколько вы слили в общем из двигателя, маслобака и ёмкости масляного фильтра, но этот способ не совсем точен, так как при сливе можно некоторое количество масла пролить на пол. Чтобы точно узнать необходимое количество моторного масла именно для вашего мотоцикла, загляните в мануал вашего байка (инструкцию по эксплуатации), который сейчас можно найти в интернете практически для каждой свежей модели. Если не найдёте, то информацию о объёме моторного масла можно найти на наклейке с цифрами мелким шрифтом. На некоторых моделях объём моторного масла наносят на картер двигателя, но не спутайте эти цифры с рабочим объёмом вашего двигателя (я надеюсь объём мотора вашего байка вы прекрасно знаете), ведь объём мотора тоже пишут на картере.
Для начала залейте масло в маслобак по метку с надписью Max на щупе, который крепится к пробке маслобака. Но на некоторых мотоциклах на масляном бачке закреплена более удобная прозрачная трубка уровня масла, на которой тоже отмечены метки Max и Min (см. фото).
Совет
Когда зальёте масло до верхней метки, заведите двигатель вашего байка и пусть он поработает на оборотах холостого хода примерно минут 5. За это время, свежее масло пройдёт полный круг и даже не один. После этого остановите двигатель и вы заметите, что уровень в масляном бачке немного понизится.
Естественно его нужно будет опять дополнить до верхней отметки Max.
Бывает, что уровень свежего масла, после 5 минут работы двигателя после заливки, наоборот повышается (выше отметки Max). Это значит, что при сливе отработки, она была слита не полностью (осталась в системе).
Значит лишнее масло нужно будет обязательно отсосать шприцем до отметки Max.
Моторы не любят излишков масла, (как и его уменьшения) и выплёвывают излишки через сапун в корпус воздушного фильтра (глушитель впуска), что очень нежелательно, или выдавливают масло через сальники наружу на ваши штаны.
Магнит на сливной пробке. Не забудьте заменить на сливных пробках уплотнительное колечко новым.
Кстати, не знаю как вы, а я при сливе масла никогда не ленюсь снять полностью поддон двигателя. Во первых, при сливе там всегда остается немного отработки (масло не полностью сливается). А во вторых, на дне поддона всегда скапливается мельчайшая металлическая пыль, особенно в период обкатки. В этом можно убедиться, если обратить внимание на магнит пробки, он весь в стружке (см. фото слева).
И при смене масла, от этой пыли желательно избавляться (полностью промыть поддон), иначе при заливке свежего масла, оно уже не будет считаться свежим, если перемешается с суррогатом, скопившемся на дне поддона (когда вы будете ехать по кочкам). Поэтому не поленитесь, и при замене масла снимите и промойте поддон, и сетку маслозаборника. Поверьте моему совету, это намного увеличит ресурс вашего двигателя.
Ещё одно напутствие, позволяющее продлить ресурс двигателя. Кроме масляного фильтра, на некоторых двигателях, особенно кроссовых мотоциклов и эндуро, в масляной системе установлены ещё и металлические сеточки, которые ловят крупные частицы от износа деталей (грязь и стружка). Поэтому перед заменой масла, изучите руководство именно вашего двигателя, и узнайте где эти сеточки находятся.
При замене масла выньте их, промойте растворителем и продуйте копиресором, а затем установите на место. Поверьте — это очень важно. Ведь если эти мелкие детали в конце концов полностью забьются грязью, то циркуляция моторного масла нарушится и мотор выйдет из строя. Хоть меняй масляный фильтр и масло каждые сто километров, если эти мелочи не учесть, то замена расходников будет бесполезной.
Обратите внимание
Кстати о мелких деталях, которые находятся в масляной системе, и о которых многие не знают, но зато от которых могут быть большие проблемы, настоятельно рекомендую узнать о них, прочитав вот эту статью.
И последнее. Как мы помним, сливных пробок было две: одна снизу масляного бачка, а вторая снизу поддона двигателя. Когда закручиваете эти пробки, обратите внимание на состояние их прокладок (колечек). А лучше замените колечки новыми. Ведь глупо и неприятно будет прийти утром, и обнаружить, из за такой мелочи, лужу масла на полу гаража.
И как всегда я надеюсь, что прочитав эту статью, многие, особенно новички, изучат и научатся обслуживать мотоциклы с сухим картером, и смогут самостоятельно заменить в своём байке моторное масло; ведь о качественном мотосервисе, особенно в глубинке, пока приходится только мечтать; удачи всем!
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.
- https://EuroAutoUfa.ru/obsluzhivanie/sistema-smazki-s-suhim-karterom.html
- https://7gear.ru/tuning/suhoj-karter.html
- https://tj-service.ru/rekomendatsii/sistema-smazki-s-suhim-karterom
- http://www.AutoOpt.ru/articles/products/3707165/
- https://auto-ru.ru/suhoj-karter.html
- http://KrutiMotor.ru/sistema-smazki-dvigatelya-s-suhim-karterom-ustrojstvo/
- https://voditelauto.ru/sistema-smazki-s-suhim-karterom/
- https://avtodvigateli.com/detali/sistema-smazki-dvigatelya.html
- https://mashintop.ru/articles.php?id=2676
- https://zen.yandex.ru/media/sensys/sistema-smazki-dvigatelia-5f5b794dd70924731756e2ad
- https://labuda.blog/202455.html
[/spoiler]