Сухой картер

Назначение и принцип действия

«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 их из строя.

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. В баке также размещаются система вентиляции, предназначенная для удаления из масла воздуха и газов, а также датчики температуры и давления, масляный щуп. 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.

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. Такая конструкция позволяет устанавливать нужное количество секций на одном валу. Внешнее расположение насосов на двигателе существенно облегчает их монтаж и демонтаж. В некоторых конструкциях откачивающий и нагнетающий насосы разделены. 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

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. Масло не контактирует с картерными газами, что позволяет увеличить срок его службы. Все перечисленные преимущества в совокупности позволяют повысить общую надежность двигателя.

К недостаткам системы с сухим картером относится сложность конструкции, больший вес и больший объем масла. А сложность означает повышенную стоимость и расходы на обслуживание.

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.

Материалы: http://www.avtonov.svoi.info/drysump.php

Картер является главной неподвижной деталью ДВС, в нижней части которого установлен коленчатый вал, а в верхней части – блок цилиндров. Соединение верхней и нижней части картера осуществляется за счет крепежных болтов при помощи уплотнительной прокладки.

«CarterBMW1». Под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 с сайта Викисклада - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CarterBMW1.JPG#mediaviewer/File:CarterBMW1.JPG

Впрочем, для маленьких по размеру двигателей картеры могут делиться не в горизонтальной, а в вертикальной плоскости.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Данный тип картера – это не просто корпус двигателя, это основная часть топливной системы транспортного средства. В данном случае картер отвечает за подготовку и своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя. Таким образом, обеспечивается надежная смазка всех основных деталей двигателя.

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

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

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

Название «сухой картер», разумеется, появилось неслучайно и по нему легко догадаться, что раз картер сухой, то в нем нет масла, как в обычном картере, который служит резервуаром для сбора и хранения масла.

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

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

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

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

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

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

Материалы: http://www.auto-infosite.ru/articles_karter_dvigatelya.html

Конструкция автомобильного мотора состоит из множества деталей. Все они необходимы для качественной работы силового агрегата. Основным элементом конструкции является картер двигателя, представляющий не что иное, как его корпус, в котором размещены и работают все элементы. Помимо основной нагрузки, корпус движка играет большую роль по смазыванию маслом всех вращающихся деталей. В стенках картера предусмотрены специальные каналы, по которым подаётся или стекается моторное масло. На его верхнюю часть устанавливается головка блока цилиндров, а нижняя часть закрывается поддоном.

Материалом для производства корпуса силового агрегата является сплав алюминия с другими крепкими металлами. Это позволяет сделать корпус лёгким, прочным, хорошо отводящим повышенную температуру. Нижнюю часть закрывает поддон картера двигателя, который, помимо защитных функций, служит ёмкостью для стекающего вниз масла. Крепится поддон с помощью болтов, а между ним и картером находится прокладка, предотвращающая утечку масла через место стыка поддона с корпусом движка. Для улучшения жёсткости конструкции предусмотрены отливы, играющие роль рёбер жёсткости и служащие посадочным местом для коленвала.

Коленчатый вал удерживается на рабочем месте специальными крышками, называемыми коренными. Они прикручиваются к корпусу силового агрегата специальными болтами. Выступающие наружу части вала закрываются крышками, которые называются передней и задней. Они снабжены сальниками для предотвращения вытекания моторного масла. Помимо коленчатого, в картере присутствуют также промежуточные валы, предназначение которых заключено в балансировке работы агрегата.

С наружной стороны картер двигателя имеет несколько отливов для усиления посадочного места стартёра, генератора, компрессора кондиционера и помпы системы охлаждения. К задней части прикручивается коробка передач, а места стыковки также усилены дополнительными отливами.

Сверху на картер устанавливается головка блока цилиндров, удерживающаяся на нём с помощью болтов или металлических шпилек с нарезанной на них резьбой. Во избежание утечек с места стыковки корпуса мотора и головки блока проложена прокладка картера двигателя. Она предотвращает утечку наружу охлаждающей жидкости.

В корпусе агрегата предусмотрены разные каналы, предназначенные для протекания масла и охлаждающей жидкости. Моторное масло находится в поддоне в то время, когда двигатель машины не работает. Наличие прокладок между картером и разными крышками не позволяет маслу вытечь наружу. Для обеспечения смазки крутящихся деталей агрегата в поддоне размещён маслозаборник. Масляный насос начинает работу вместе с заведённым мотором, обеспечивая подачу смазки всем необходимым валам и деталям по каналам картера. Во время работы трущихся друг о друга металлических деталей в поддоне скапливается стружка, что может привести к засорению масляных каналов. Чтобы этого не случилось, на дно поддона устанавливается небольшой магнит, который собирает всю стружку на себя.

При работе мотора внутрь картера проникают выхлопные газы, их ещё называют картерными, что негативно сказывается на работе мотора и всех его деталей. Для отвода их в конструкции предусмотрена вентиляция картера двигателя, способствующая выходу излишков газа обратно к выхлопной системе. А также с помощью вентиляции осуществляется подача части газов к системе топливного впрыска в камеру сгорания, что улучшает сгораемость топливной смеси, значительно снижает нагрузку на прокладку поддона двигателя и все маслоотражательные сальники. Засорение системы вентиляции приводит к выходу из строя всего силового агрегата.

Во время работы мотора его корпус сильно нагревается. Для понижения температуры в нём предусмотрены каналы для охлаждающей жидкости. Циркуляцию жидкости обеспечивает помпа. Проходя по всему контуру корпуса, горячая жидкость поступает в радиатор системы охлаждения, где, остыв, подаётся обратно в мотор. Важным моментом в системе охлаждения является состояние жидкости. Она имеет свойство терять свои теплоотводящие характеристики. Поэтому её необходимо вовремя менять, если этого не сделать, двигатель будет работать на повышенной температуре, что приведёт к его заклиниванию или в картере может образоваться трещина.

Ещё одной характерной поломкой картера является следствие несвоевременной замены моторного масла, имеющего определённый ресурс пользования, составляющий десять тысяч километров пробега автомобиля. По истечении этого срока моторное масло начинает терять свои свойства и трущиеся металлические детали не получают должной смазки. Это влечёт за собой повышенный износ и образование большого количества металлической стружки, забивающейся между трущихся элементов, что приводит к заклиниванию двигателя. Заклинившие детали ломаются и могут повредить внутреннюю часть картера, а также, что бывает довольно часто, сломанный пополам шатун поршня пробивает корпус мотора и это приводит к его дорогостоящей замене.

Причиной поломки картера двигателя может послужить и отсутствие на автомобиле так называемой защиты поддона. Это металлический щит, который прикручивается к кузову автомобиля внизу моторного отсека. Он защищает поддон от возможного повреждения во время наезда на препятствие, лежащее посреди дороги, или от удара о край дорожного ухаба. Отсутствие защиты способно причинить поддону двигателя значительный ущерб от попадания в него какого-нибудь твёрдого предмета, который может пробить сквозную дыру. Вследствие этого из поддона вытечет всё масло и мотор заклинит, а сломавшийся шатун, как было описано выше, может пробить в картере дыру. Так что не стоит пренебрегать установкой защитного металлического щита, который при столкновении с препятствием весь удар примет на себя.

Картер двигателя является едва ли не главным конструктивным элементом. Обладая очень крепким материалом изготовления, он довольно чувствителен к внимательному уходу за автомобилем. При должном отношении к техническому обслуживанию картер будет самой долго эксплуатируемой деталью. А при небрежном отношении он быстро выйдет из строя, а ремонт или замена приведут к большим финансовым затратам.

Напишите нам, если статья оказалась полезной.

Материалы: http://carextra.ru/remont/karter-dvigatelya-naznachenie-i-osobennosti.html