Сухой картер: что это такое

Моторное масло играет ключевую роль в работе двигателя. От него зависит эластичность работы, звук, степень износа деталей, расход топлива, и общее состояние мотора. В двигателе масло подается тремя способами, в зависимости от типа детали: под давление, самотеком, разбрызгиванием.

Чем отличается классический картер (масляная ванна) от сухого

Самый распространенный — мокрый картер, в который погружен масляный приемник для подачи масла в насос. Также благодаря картеру, шейки коленчатого вала захватывают масло, и разбрызгивают его по стенкам цилиндров, что дополнительно охлаждает гильзы и снижает трение. Система является простой и надежной, проверенной десятками лет. Но и недостатков хватает: на затяжных поворотах есть риск масляного голодания, риск пробить поддон.

Назначение сухого картера

Изначально сухой картер широко использовался в автоспорте. Объясняется потребность в сухом картере просто: при затяжных поворотах, резких спусках и подъемах, при резком разгоне и торможении происходят поперечные и продольные раскачки. В отличие от сухого картера, в ванне масло расплескивается, а значит масляный насос периодически захватывает воздух вместо масла. Также жидкость вспенивается, давление системы понижается, то есть — ресурс мотора резко уменьшается.

Принцип сухого картера несколько другой. Здесь масло находится в отдельном баке. Благодаря этому исключается процесс вспенивания, что влечет к масляному голоданию. После того, как масло стекло, из картера специальный насос откачивает масло в бак. Тем самым, исключается масляное голодание, а если поддон пробьется — двигатель не сразу выйдет из строя, и скорее всего, вы успеете в автосервис.

Система сухого картера состоит из следующих деталей:

емкость для масла;
радиатор для масла;
нагнетающий контур;
датчик давления;
термостат;
перепускной и редукционный клапан;
насос откачки с картера;
датчик температуры масла;
масляный фильтр.

Масляные помпы

Основной насос подает масло под давлением. Для достижения необходимого давление, насос расположен ниже бака. Регулируется давление перепускным и редукционным клапаном. Прежде чем, масло под давлением попадет в систему, оно очищается посредством масляного фильтра. Роль откачивающего насоса в том, что подает масло с картера обратно в бак. Он намного мощнее первого насоса, к тому же внутри есть несколько секций. Тип привода у обоих насосов шестеренчатый, привод через цепь или ремень, а приводится в движение от коленвала, реже от распредвала.

Радиатор масляный

Работает по принципу радиатора охлаждения двигателя. Благодаря радиатору обеспечивается оптимальная температура масла.

В чем достоинства

В первую очередь, система эффективно позволяет подать масло, охладить и обезопасить двигатель от масляного голодания. Особенно это важно для высокофорсированных моторов. Также, отсутствие картера облегчает вес двигателя, а также обеспечивает аэродинамику, за счет плоскости.
Как правило, подобная система установлена на мощных моторах. За счет отсутствия масла в картере, шейкам коленчатого вала не приходится сопротивляться жидкости. Масло не пенится за счет сохранения плотности, а этого невозможно добиться с мокрым картером.
Срок годности масла значительно повышается, так как оно, практически не контактирует с отработанными газами. Вдобавок исключается отложение и загрязнение картера. За счет внешних контуров смазки, обслуживание системы значительно облегчается, равно как и поиски возможных течей.

О недостатках

Основные недостатки системы сухого картера — дороговизна комплектующих и стоимость ремонта с обслуживанием. В систему нужно заливать больше масла. По этому, сухой картер еще не скоро появится на моторах бюджетных автомобилях.

Система сухого картера имеет массу достоинств, которые значительно улучшают характеристики мотора. На некоторых автомобилях Volkswagen уже применена подобная система, которая имеет только одни плюсы, если не учитывать цены на новый пластиковый картер и другие детали.

Назначение и особенности системы смазки с сухим картером

В обычном двигателе система смазки устроена таким образом, что масло постоянно находится в поддоне картера, откуда с помощью насоса направляется в магистраль и по каналам, и куда самотеком возвращается после смазки всех деталей. Такая схема проста, поэтому и получила широчайшее распространение, однако она имеет и ряд недостатков.

Читать еще: Какой аккумулятор на хендай акцент

Главная проблема — так называемое «масляное голодание» при некоторых режимах работы. Например, если автомобиль с таким мотором перемещается по пересеченной местности или по бездорожью, долго движется с креном, резко разгоняется, тормозит и поворачивает, то масло постоянно переливается по поддону, оголяя маслоприемник. В такие моменты масло не поступает в насос и всю систему, и двигатель начинает «голодать» — это приводит к ухудшению смазки, нагреву, быстрому износу, а в сложных случаях даже к заклиниванию и выходу двигателя из строя.

В связи с этим обычные двигатели практически невозможно использовать на спортивных автомобилях, тракторах, автомобилях, вездеходах и другом транспорте, предназначенном для движения по бездорожью. Специально для такой техники разработана система смазки с сухим картером. Эта система обеспечивает смазку двигателя в любых условиях и лишена такого недостатка как «масляное голодание».

Плюсы сухого картера

Бесперебойная подача масла, и его постоянное давление, несомненно, имеют большое преимущество перед обычной, мокрой системой подачи. Какие бы препятствия не встретились на пути, как бы машину не трясло и не качало, смазка неизменно попадет куда требуется и в необходимом количестве. Дополнительно можно отметить то, что масло не имеет долгого контакта с картерными газами, так как сразу забирается насосом, а это продлит срок его эксплуатации.
Сухой картер имеет меньший размер поддона, чем обычный, что зачастую прилично сокращает размер двигателя, на больших и мощных моторах это особенно актуально.

Охлаждение масла, за счет увеличения его объема и циркуляции, так же происходит намного лучше. В некоторой степени увеличивается мощность двигателя, за счет того, что коленвалу не приходится бороться с сопротивлением масла в картере.

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.

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.

Масляный радиатор для охлаждения моторного масла в двигателе: когда и почему необходимо это устройство. Комплекты маслокулера, как подобрать и установить.

Давление масла в двигателе: от чего зависит, как правильно измерить. Какое давление масла на разных моторах в режиме ХХ и под нагрузкой.

Почему горит лампочка давления масла после прогрева двигателя: основные причины. Что делать водителю, если давление масла загорается на прогретом моторе.

Основные причины, по кторым возникают проблемы с давлением масла в дизельном двигателе. Какие особенности нужно учитывать при диагностике, рекомендации.

Почему в двигателе может быть низкое давление масла, моргает лампочка давления масла на холостых или под нагрузкой. Диагностика неисправностей и ремонт.

Причины утечек масла в области масляного фильтра: масло течет из-под фильтра, через корпус, в районе штуцера и т.д. Доступные способы диагностики и ремонта.

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.

Читать еще: Какие сиденья подходят на ваз 2109

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.

Что собой представляет система “сухого картера”

Система “сухого картера” лишена рассмотренной выше проблемы со сложностью подачи масла из картера в систему при неравномерном движении. Достигается решение проблемы за счет использования отдельного резервуара (бака), где находится масло. То есть, масло к деталям двигателя подается из бака, а в сам бак оно сразу выкачивается из картера, не находясь в нем долгое время.

В целом, система “сухого картера” состоит из следующих компонентов:

Резервуар для накопления масла;
Насосы: нагнетающий и откачивающий;
Масляный радиатор;
Датчики: температуры масла, давления масла;
Масляный термостат;
Масляный фильтр;
Клапаны: редукционные и перепускные.

Резервуар для накопления масла может быть выполнен в различных формах. Внутри резервуара находятся специальные перегородки, необходимые, чтобы исключить вероятность вспенивания масла. Также в бака имеются вентиляционные отверстия, чтобы через них выходил лишний воздух и газы, которые могут попадать в масло после прохождения смазывающего цикла.

Сам бак для скопления масла чаще всего располагается в подкапотном пространстве автомобиля. Он имеет щуп, который позволяет водителю проверять количество масла в баке. Также внутри бака находятся датчики температуры и давления.

Обратите внимание: Для спортивных автомобилей имеет важное значение возможность размещения бака с маслом практически в любом месте автомобиля. Это необходимо для лучшего распределения веса.

Нагнетающий насос в данной системе располагается ниже бака с маслом, что позволяет на его входе реализовать постоянное давление, основанное на силе тяжести. Регулируется давление в системе при помощи редукционных и перепускных клапанов. Задача нагнетающего насоса — подкачка масла из бака через масляный фильтр в систему смазки.

Откачивающий насос выполняет задачу по заполнению бака маслом, постоянно выкачивая его из картера.

Обратите внимание: В зависимости от конструкции двигателя, может использоваться не один откачивающий насос, а несколько, либо в одном насосе может быть несколько секций. Например, на двигателях с турбонаддувом это необходимо, чтобы также выкачивать масло, которое смазывает турбонагнетатель, а в V-образных моторах дополнительно откачивается масло из механизма газораспределения.

Работают насосы в подобной системе за счет цепного или ременного привода от коленчатого вала двигателя.

Стоит отметить, что насосы в такой системе чаще всего реализуются парно в одном корпусе. Это позволяет удешевить производство, а также более компактно их расположить.

Обратите внимание: Маслонасосы, которые применяются в системе с “сухим картером”, отличаются по своей конструкции от маслонасосов, которые можно видеть в привычных конструкциях. Они практически не восприимчивы к наличию воздуха в масле, то есть способны закачивать масляную пену без потери производительности.

Масляный радиатор в системах с “сухим картером” может быть расположен между откачивающим насосом и баком с маслом или между нагнетающим насосом и мотором. Он представляет собой радиатор жидкостного охлаждения.

Назначение и особенности системы смазки с сухим картером

Читать еще: Датчик скорости рено логан

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.

Ключевые узлы системы смазки с сухим картером:

Масляный насос;
Фильтр;
Обратная масляная магистраль;
Дополнительный масляный радиатор;
Маслоотсекатель;
Бак для масла с системой вентиляции картера;
Всасывание обратного слива из турбины;
Теплообменник, через который циркулирует антифриз и моторное масло.

Воздушный поток проходя сквозь ребра и соты радиатора, охлаждает масло, что довольно хорошо летом и не очень удобно зимой. Такое охлаждение при минусовых температурах привело бы к долгому прогреву мотора. Чтобы недопустить подобного сценария, в корпусе теплообменника есть масляный термостат, который работает по принципу системы охлаждения. Он открывается, когда температура масла достигает необходимой отметки, после чего циркуляция происходит по большому кругу.

Трехсекционный масляный насос

Сухой картер предусматривает наличие особенного насоса, который состоит из трех секций. Эти секции расположены на общем приводном валу, и соединены с коленвалом при помощи цепи. Грубо говоря, в трехсекционном насосе, по сути, работают три отдельных насоса. Благодаря разному диаметру звездочки можно регулировать передаточное число, которое напрямую связано с производительностью масляного насоса. В корпусе есть редукционный клапан, однако в отличие от классической системы с «мокрым картером», лишнее масло стекает не в поддон, а подается непосредственно на впуск маслонасоса.

Схема циркуляции масла

Как видно, зоны смазки оснащены отдельными магистралями обратного слива, при помощи которых масло собирается через всасывающие секции и перекачивается в масляный бак. Специальный нагнетательный насос создает давление в смазочной системе, он качает масло из резервуара.

Возврат масла в поддон осуществляется благодаря всасывающему модулю, производительность которого должна быть выше, чем у нагнетательной секции. Для лучшей подачи масла используются разделенные маслозаборники.

Масляный резервуар

Как я уже говорил, сухой картер позволяет избежать эффекта под названием «масляное голодание», поэтому в системе присутствует отдельный резервуар, в котором содержится масло, а подача и всасывание масла происходит эффективно без перебоев. При этом масло не пенится, а насос не рискует схватить воздух. Масло проходит через двухпоточную трубку, после чего из него удаляются газы. Дальше жидкость поступает в полость, в которой гасится пена и его колебания. Затем смазка подается в отстойник. Газы, а также пары, которые были отделены от смазки, поднимаются в верхнюю часть резервуара, в которой расположен маслоотделитель и система вентиляции картерных газов.

В классических системах, когда температура двигателя увеличивается во время перекачивания, масло может пениться, что снижает плотность, а также ухудшает качество масляной пленки. Смазка деталей происходит с перебоями, детали недополучают масло, в итоге их износ увеличивается.

Данная система имеет много преимуществ, однако оборудовать ею обычный серийный автомобиль будет довольно дорого. Кроме того, в этом, по сути, нет большой необходимости. Сухой картер — отличное решение для автоспорта, а также тех, кто любит экстрим и передвигается по пересеченной местности.