Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Насос для мусора» перенаправляется сюда. Информацию о выталкивании отработавшего газового заряда из цилиндра см. В разделе « Уборка мусора (автомобильный)» .
Принципиальная схема базовой системы смазки двигателя с сухим картером. Масло собирается в поддоне (1), непрерывно отводится продувочным насосом (2) и направляется в масляный бак (3), где газы, захваченные маслом, отделяются, и масло охлаждается. Газы (6) возвращаются в поддон двигателя. Нагнетательный насос (4) нагнетает дегазированное и охлажденное масло (5) обратно в точки смазки двигателя (7).

Система с сухим картером - это метод управления смазочным моторным маслом в четырехтактных и больших двухтактных двигателях внутреннего сгорания с поршневым приводом . В системе с сухим картером используются два или более масляных насоса и отдельный масляный резервуар, в отличие от обычной системы с мокрым картером , в которой используется только главный масляный поддон (США: масляный поддон) под двигателем и один насос. Для двигателя с сухим картером требуется предохранительный клапан для регулирования отрицательного давления внутри двигателя, поэтому внутренние уплотнения не переворачиваются.

Сухие отстойники распространены на больших дизельных двигателях, таких как те, которые используются на кораблях, а также в бензиновых двигателях, используемых в гоночных автомобилях , пилотажных самолетах и высокопроизводительных мотоциклах. Сухой картер смазка может быть выбрана для этих применений из - за повышенную надежность, емкость масла, снижение масляного голодания при высоком г -loads и / или других техническими или производительности причин. Системы с сухим картером могут не подходить для всех применений из-за увеличения стоимости, сложности и / или большого размера, среди других факторов.

Дизайн [ править ]

Двигатели смазываются и охлаждаются маслом, которое циркулирует по двигателю, питая различные подшипники и другие движущиеся части, а затем сливается под действием силы тяжести в поддон в основании двигателя. В системе с мокрым картером большинства серийных автомобильных двигателей масло, которое не циркулирует активно, хранится в поддоне, который достаточно велик для этой цели. Насос собирает масло из поддона и направляет его обратно через двигатель. В системе с сухим картером масло по-прежнему падает на основание двигателя, но в гораздо более мелкий картер, где один или несколько продувочных насосов отводят его и перекачивают в (обычно внешний) резервуар, где оба охлаждаются. и деаэрированныйперед рециркуляцией через двигатель нагнетательным насосом. Поддон в системе с сухим поддоном на самом деле не сухой; он все еще влажный из-за вытекания масла из двигателя. Резервуар обычно высокий и узкий и специально спроектирован с внутренними перегородками и выпускным отверстием для масла (подача) в самом низу для беспрепятственной подачи масла даже во время хлюпания.

Для системы с сухим картером требуется по крайней мере два насоса - один нагнетательный и один продувочный, а иногда используется до четырех или пяти продувочных насосов, чтобы минимизировать количество масла в двигателе. В конструкциях с сухим картером нагнетательный насос и продувочные насосы часто устанавливаются на общем коленчатом валу, так что один шкив в передней части системы может запускать столько насосов, сколько требует конструкция двигателя. Обычно используется один продувочный насос на каждую секцию картера , однако в случае инвертированных двигателей ( авиационный двигатель ) необходимо использовать отдельные продувочные насосы для каждого ряда цилиндров . Следовательно, двигатель с перевернутой V-образной формой должен иметь как минимум два продувочных насоса и нагнетательный насос в насосном агрегате.. Хотя термин «ступени» обычно используется для описания нескольких продувочных насосов, они обычно работают параллельно, а не последовательно, как может подразумевать этот термин. Ступень давления всасывает масло со дна резервуара и вместе с регулируемым регулятором давления подает масло под давлением через фильтр в двигатель. Если используется маслоохладитель, он обычно устанавливается на линии между выпускными отверстиями для продувки и резервуаром. Насос с сухим картером обычно приводится в движение зубчатым ремнем Gilmer или High Torque Drive (HTD) и шкивами, расположенными на передней части коленчатого вала, примерно с половиной частоты вращения коленчатого вала.

Системы с сухим картером могут быть дополнительно спроектированы для поддержания давления в картере двигателя ниже атмосферного (вакуума) путем герметизации картера и обеспечения откачки масла и газов из продувочных насосов. [1] [2] Равновесное давление будет достигнуто, когда скорость газов, поступающих в картер (картерные газы, проходящие мимо поршневых колец, а также утечки воздуха и пары масла), будет равна скорости удаления газа из продувочного насоса, превышающей производительность что требуется для удаления только масла. В качестве альтернативы, картер может поддерживаться близким к атмосферному давлению путем отвода его в масляный резервуар, который, в свою очередь, сбрасывается в воздухозаборник двигателя или в наружный воздух.

Преимущества [ править ]

Система с сухим отстойником имеет много преимуществ по сравнению с мокрым отстойником. Основные преимущества: [1] [3] [4]

  • Предотвращение двигателя испытывают масляного голодания при сильном г -loads , когда нефть хлюпает, что повышает надежность работы двигателя. Большинство двигателей могут быть повреждены даже кратковременными периодами масляного голодания. Это причина, по которой были изобретены сухие отстойники, которые особенно ценны в гоночных автомобилях, высокопроизводительных спортивных автомобилях и пилотажных самолетах, которые регулярно испытывают высокие ускорения. Выплескивание масла также происходит в системах с сухим картером, но гораздо проще сконструировать удаленный резервуар, выдерживающий большое количество выплескивания, за счет того, что он высокий и узкий, а также имеет большие перегородки.
  • Увеличенный запас масла за счет использования большого внешнего резервуара, что было бы непрактично в системе с мокрым отстойником.
  • Улучшения управляемости и устойчивости автомобиля. Автомобиля центр тяжести может быть снижена за счет установки ( как правило , очень тяжелый) двигатель ниже в шасси из - за профиля мелкой картером. Общее распределение веса автомобиля можно изменить, разместив внешний масляный резервуар подальше от двигателя.
  • Улучшенный контроль температуры масла. Это связано с увеличенным объемом масла, обеспечивающим устойчивость к тепловому насыщению, расположением масляного резервуара вдали от горячего двигателя и возможностью включения охлаждающих возможностей между насосами продувки и масляным резервуаром, а также внутри самого резервуара.
  • Повышенное качество масла. Когда масло попадает на коленчатый вал и другие высокоскоростные вращающиеся части, это вызывает «ураган, который взбивает масло в двигателе с мокрым картером в аэрированную пену, как молочный коктейль в блендере». [5] Аэрированное масло гораздо менее эффективно защищает компоненты двигателя. Система с сухим картером сводит к минимуму аэрацию масла, а также значительно более эффективно деаэрирует масло, закачивая его сначала в удаленный резервуар.
  • Увеличенная мощность двигателя. В двигателе с мокрым картером брызги масла на вращающиеся части вызывают значительное вязкое сопротивление, которое создает паразитные потери мощности . [5] [6] Система с сухим картером удаляет масло из картера, наряду с возможностью такого вязкого сопротивления. Более сложные системы с сухим картером могут улавливать масло из других областей, где масло может скапливаться, например, из клапанного механизма. Мощность может быть дополнительно увеличена, если система с сухим картером предназначена для создания вакуума внутри картера, что также снижает сопротивление воздуха (или « парусность ») движущихся частей.
  • Повышенная эффективность насоса для поддержания подачи масла в двигатель. Поскольку продувочные насосы обычно устанавливаются в самой нижней точке двигателя, масло течет во впускное отверстие насоса под действием силы тяжести, а не поднимается во впускное отверстие насоса, как в мокром отстойнике. Кроме того, продувочные насосы могут иметь конструкцию, более устойчивую к захваченным газам, чем типичный нагнетательный насос, который может терять всасывание, если слишком много воздуха подмешивается в масло. Поскольку нагнетательный насос обычно находится ниже внешнего масляного бака, он всегда имеет положительное давление на всасывании независимо от силы поворота. [7]
  • Размещение насосов снаружи двигателя упрощает их обслуживание или замену.

Недостатки [ править ]

Двигатели с сухим картером имеют несколько недостатков по сравнению с двигателями с мокрым картером, в том числе: [1] [8] [9] [10]

  • Системы с сухим картером увеличивают стоимость, сложность и вес.
  • Дополнительные насосы и трубопроводы в двигателях с сухим картером требуют дополнительного масла и технического обслуживания.
  • Характеристики смазки с сухим картером, улучшающие эксплуатационные характеристики, могут ухудшить повседневную управляемость автомобиля. Хорошим примером является классический Mercedes-Benz 300SL , автомобиль, который был разработан для гонок, но продавался широкой публике и использовался на дорогах. Автомобиль имел высокий запас масла и систему с сухим картером, чтобы выдерживать непрерывную работу на высоких скоростях во время гонок. Однако владельцы обнаружили, что в целом масло никогда не достигало правильной рабочей температуры, потому что система была настолько эффективной при охлаждении масла. Было разработано временное решение, которое намеренно блокировало воздушный поток маслоохладителя для повышения температуры масла.
  • Большой внешний резервуар и насосы может быть сложно разместить вокруг двигателя и внутри моторного отсека из-за их размера.
  • Поскольку поршневые пальцы и поршни обеспечивают смазку и охлаждение, соответственно, при разбрызгивании масла в картер, эти детали могут иметь недостаточную смазку, если насос откачивает слишком много масла. Установка поршневых масленок может обойти эту проблему, но это требует дополнительных затрат и сложности для двигателя. [10]
  • Недостаточная смазка верхней части клапанного механизма также может стать проблемой, если слишком много масляных паров удаляется из зоны, особенно с многоступенчатыми насосами. [10]

Общие приложения двигателя [ править ]

Сухие отстойники распространены на более крупных дизельных двигателях, таких как двигатели судов, в основном из-за повышенной надежности и удобства обслуживания. Они также широко используются в гоночных автомобилях и пилотажных самолетах из-за проблем с перегрузкой , надежной подачей масла, выходной мощностью и управляемостью транспортного средства. Chevrolet Corvette Z06 имеет двигатель с сухим картером, который требует первоначальной замены масла после 500 миль пробега.

Двигатели мотоциклов [ править ]

Смазка с сухим картером особенно применима к мотоциклам, которые, как правило, эксплуатируются более энергично, чем другие дорожные транспортные средства. Хотя мотоциклы, такие как Honda CB750 (1969), оснащены двигателем с сухим картером, современные мотоциклы, как правило, используют конструкцию с мокрым картером. Это понятно с рядными четырехцилиндровыми двигателями , расположенными поперек рамы , поскольку эти широкие двигатели должны устанавливаться достаточно высоко в раме (для обеспечения дорожного просвета), поэтому пространство под ним также можно использовать для мокрого картера. Однако более узкие двигатели могут быть установлены ниже и в идеале должны использовать смазку с сухим картером.

Некоторые модели мотоциклов, в которых используются сухие отстойники, включают:

  • Все классические британские параллельные двухместные мотоциклы, такие как BSA , Triumph и Norton , использовали смазку с сухим картером. Традиционно масляный бак был удаленным элементом, но некоторые BSA последних моделей и Meriden Triumphs использовали конструкцию «масло в раме».
  • Yamaha TRX850 270 градусов параллельно близнец мотоцикл имеет сухой картер двигатель. Его масляный резервуар не удален, а встроен в двигатель, расположенный наверху коробки передач. В такой конструкции отсутствуют внешние маслопроводы, что упрощает снятие двигателя и ускоряет прогрев масла.
  • В Yamaha XT660Z (и в моделях R / X) используется конструкция с сухим картером, в которой трубы рамы велосипеда используются в качестве масляного резервуара и системы охлаждения [11]
  • В Yamaha SR400 / 500 используется конструкция с сухим картером, в которой трубы рамы велосипеда служат одновременно масляным резервуаром и системой охлаждения. [12]
  • Harley-Davidson использует системы смазки с сухим картером в своих двигателях с 1930-х годов.
  • Rotax двигатель Aprilia RSV Mille , и Aprilia Futura RST1000 и включает отстойник, наряду с родственными велосипедами, на SL1000 Falco и ETV1000 CAPONORD.
  • В четырехтактных внедорожниках Honda NX650, XR500R, XR600R, XR650R и XR650L используется сухой картер с маслом в трубопроводах рамы.
  • Suzuki DR-Z400 имеет 2L сухой картер с маслом в раме насосно - компрессорных трубах.
  • Ченнаи построил Royal Enfield до 2007 года. К 2012 году производство сухого картера Royal Enfield было полностью прекращено.

См. Также [ править ]

  • Мокрый отстойник

Заметки [ править ]

  1. ^ a b c «Техническое описание - Система сухого отстойника» . Armstrong Race Engineering, Гэри Армстронг, DrySump.com, 08-03-2016.
  2. ^ «Сухой отстойник» . TorqueCars . Проверено 24 декабря 2016 .
  3. ^ Ван Валкенбург, Пол (1976) Race Car Engineering и механики Додд, Мид & Company, с. 181
  4. ^ "Масляная система с сухим поддоном - Журнал исполнителей Camaro" . Супер шевроле. 2011-09-01 . Проверено 24 декабря 2016 .
  5. ^ a b Рехер, Дэвид (25.06.2013). "Tech Talk № 84 - Сухие отстойники спасают жизни" . Двигатели Reher Morrison Racing . Проверено 24 декабря 2016 .
  6. ^ «Мокрые отстойники | High Power Media» . www.highpowermedia.com . Проверено 24 декабря 2016 .
  7. ↑ Engineering Explained (4 января 2017 г.). «Мокрый отстойник против сухого отстойника - системы моторного масла» . YouTube.com . Дата обращения 2 мая 2020 .
  8. ^ "Почему в некоторых двигателях используется масляная система с сухим картером?" . Как это работает. 2000-04-01 . Проверено 24 декабря 2016 .
  9. ^ «Сухие отстойники» . TorqueCars . Проверено 24 декабря 2016 .
  10. ^ a b c Карли, Ларри (14 ноября 2012 г.). «Системы смазки сухого поддона» . Engine Builder Mag . Бэбкокс . Проверено 2 марта 2017 .
  11. ^ "XT660Z | Yamaha Motor Australia" . www.yamaha-motor.com.au . Проверено 6 мая 2018 .
  12. ^ "Культовый SR400, 35-летнее наследие" . Пресс-релиз Suzuki, MCNews.com, 11.04.2013.

Ссылки [ править ]

  • «Почему в некоторых двигателях используется масляная система с сухим картером?» . HowStuffWorks . Проверено 16 ноября 2006 .
  • «Техническое объяснение системы сухого отстойника» . ЯВЛЯЮТСЯ . Проверено 3 августа 2016 .
  • «Мокрый отстойник против сухого отстойника - системы моторного масла» . YouTube.com . Инженерное дело. 2017-01-04 . Проверено 4 января 2017 .