Сапуны двигателя и разрежение в картере

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
система смазки, работа системы смазки, ремонт системы смазки, неисправности системы смазки, насос системы смазки, клапаны системы смазки, техническое обслуживание системы смазки, масляные экраны и отражатели, сапуны двигателя и разрежение в картере

Сапуны двигателя и разрежение в картере

При использовании системы сухого картера не стоит устанавливать большие сапуны двигателя. В малолитражных двигателях шланга диаметром 3/8 или 1/2 дюйма от крышки распредвала до вентиляционного бачка будет вполне достаточно, но в больших двигателях V6 и V8 необходимо использовать два шланга. В данном случае имеются две разные точки зрения. Некоторые специалисты по тюнингу предлагают использовать «открытый» сапун (который соединяется непосредственно с вентиляционным бачком), а другие предпочитают использовать систему закрытого типа (оснащенную обратным клапаном между двигателем и вентиляционным бачком). Лично я предпочитаю систему закрытого типа, так как это позволяет откачивающему насосу эффективно снижать давление в картере, возможно, даже ниже нуля, когда содержание картерных газов минимальное. При нулевом давлении в картере мощность возрастает незначительно, а утечки масла вокруг коленвала и сальников распредвала прекращаются. Если двигатель будет работать нестабильно во время гонки, газы увеличат давление в картере до значения выше допустимого уровня, откидной клапан сапуна откроется, чтобы вернуть газы в вентиляционный бачок. При открытом сапуне давление в картере никогда не будет падать до нуля, так как, если интенсивность втягивания газов будет слишком высокой, в двигатель через него будет попадать воздух. Всистеме закрытого типа это произойти не может, так как обратный клапан пропускает поток только в одном направлении – в сапун.

В последние годы система смазки подверглась тщательным исследованиям с целью потенциального увеличения мощности. Должно быть очевидным, что коленвал, вращающийся со скоростью 8000 об/мин и сталкивающийся с литрами масла, которое стекает с распредвала, гидрокомпенсаторов и коромысел, будет испытывать определенную степень сопротивления. Чтобы понять, на что я намекаю, выставите руку из окна при движении на скорости 160 км/ч, чтобы почувствовать эффект. На преодоление этого сопротивления расходуется большое количество мощности, а в результате мы получаем вспенивание и нагревание моторного масла вследствие трения и выделения энергии. В V-образных двигателях со штанговыми толкателями в приводе клапанов эта проблема будет наиболее ощутима, так как без выполнения соответствующих модификаций все масло с распредвала и гидрокомпенсаторов будет оказываться на коленвале.

Из школьной программы по физике вы должны помнить, что быстродвижущийся воздух создает зону низкого давления, именно поэтому самолеты летают. Коленвал, вращающийся с частотой 8000 об/мин, также перемещает воздух с высокой скоростью и таким образом создает область низкого давления там, где вращаются коленвал и шатуны. Остальная часть коленвала может подвергаться воздействию давления до 0,13 бар в зависимости от эффективности системы вентиляции двигателя. Предположим, что разница в давлении между зонами высокого и низкого давления в двигателе составляет 0,34 бар. В таком случае масло, подающееся на подшипники, будет продолжать прилипать к коленвалу, так как центробежная сила коленвала не сможет преодолеть разницу в давлении в картере. Конечно же, часть этого масла необходимо постоянно удалять, однако в больших двигателях V8 к коленвалу может прилипать до 1,5 л масла, что вызывает еще большее сопротивление, которое вызвано сливом масла сраспредвала и гидрокомпенсаторов.

Использование эффективной системы сухого картера позволяет справиться с этой проблемой следующим образом. Если используются большие откачивающие насосы, давление воздуха в поддоне картера можно понизить до уровня ниже нуля или максимально приблизить его к значению взоне низкого давления, окружающей коленвал. Это позволит силе притяжения удалять большую часть масла с коленвала. Этим можно объяснить некоторое Масляный бак в двигателях с сухим картером.

Другой причиной увеличения мощности является большая герметичность поршневых колец. Когда разница в давлении под и над верхним поршневым кольцом возрастает, герметичность также увеличивается. Это происходит потому, что давление над поршневым кольцом улучшает герметичность между нижним краем кольца и нижней частью канавки. Если мы сможем свести утечки к минимуму, давление горения под поршневым кольцом будет больше, прижимая его к стенке цилиндра. Конечно же, увеличение давления горения над поршнем приведет к тому, что толчок, приводящий в действие коленвал, будет сильнее, следовательно, мощность возрастет.

Отводящая система картера использует импульсы выхлопных газов, чтобы создать разрежение в картере до 67 мм рт.ст., что будет хорошим показателем, однако его не сравнить с результатами, которые обеспечивают вакуумные или откачивающие насосы. Отводящую систему нельзя использовать на турбированных двигателях. Обратите внимание, что на выхлопной трубе установлен клапан, предотвращающий обратные вспышки.

Существуют определенные ограничения относительно допустимого уровня разрежения в картере. Прежде всего, использование откачивающего насоса будет потреблять мощность, что приведет нас к ситуации с «сокращающимися доходами». Также мы можем столкнуться с более серьезными проблемами в системе смазки. Высокое разрежение может удалять такое количество масла, что поршневые кольца заклинит, если только мы не будем использовать смазку под давлением при помощи специальных шатунов масляных каналов от нижней до верхней головки. Выпускные клапаны также будут работать без смазки и заклинят. В некоторых случаях могут также возникнуть серьезные проблемы со смазкой цилиндров и прочностью откачивающих насосов. Следовательно, я рекомендую не превышать значения 254–305 мм для двигателей автомобилей, участвующих в уличных гонках. Для гоночных автомобилей разрежение может составлять 356–381 мм, при этом двигатель придется тщательно проверить. Лично я считаю, что при увеличении разрежения до 457 мм увеличения мощности мы не получим, но некоторые гоночные команды сбольшим бюджетом умудряются добиться увеличения мощности при уровне разрежения 559–635 мм.