Что такое картер двигателя: Что такое картер двигателя, в автомобиле?

Картер двигателя- Защита и вентиляция… Motoran

Автомобильный двигатель состоит из множества деталей, каждая из которых необходима для стабильной работы транспортного средства. Картер двигателя – корпусная литая деталь, в которой расположены рабочие узлы. Верх картера увенчан головкой блока ГБЦ, к нижней части прикручен масляный поддон.  Материал изготовления корпусной детали – алюминиевый сплав. Металл отводит тепло от трущихся деталей, обладает легкостью и прочностью. Благодаря многочисленным каналам в стенках картера, моторное масло свободно перемещается в нижнюю часть корпуса.

Конструктивные особенности картера

Поддон картера двигателя изготовлен из легкого листового металла. Он выполняет не только защитную функцию, в нижний отсек стекает смазочная жидкость через многочисленные каналы.

Описание устройства картера двигателя:

1. Крепление крышки поддона производится при помощи специальных болтов.
2. Прокладка, размещенная между металлическими деталями, служит для предотвращения утечек смазочного материала через места соединения.
3. Картер – литая деталь, с целью придания дополнительной жесткости, в ее конструкции предусмотрены ребра жесткости в виде отливов, которые используются для установки коленчатого вала.
4. Для удержания в пространстве коленвала в конструкцию картера включены коренные крышки.
5. Передняя и задняя крышки с сальниками установлены, чтобы предотвратить утечки моторной смазки.
6. Наружная сторона картера двигателя имеет специальные отливы, на которые устанавливается навесное оборудование: генератор, стартер, компрессор, насосы системы охлаждения.
7. Задняя часть картера соединяется с коробкой передач.
8. Головка блока ГБЦ устанавливается сверху, фиксация производится при помощи крепежных шпилек, болтов.
9. Важной деталью масляного картера двигателя является прокладка, которая служит для обеспечения герметичности соединения корпусных деталей.
10. При помощи данной прокладки наружу не вытекают масляная и охлаждающая жидкости.

Объем картера двигателя находится в прямой зависимости от мощностных характеристик силового агрегата.

Функции картера двигателя

Корпусная деталь – картер мотора пропускает через систему каналов как смазочную, так и охлаждающую жидкости. Пока силовой агрегат находится в состоянии покоя, масло заполняет поддон. Благодаря различным прокладкам и уплотнениям, смазочный материал не вытекает наружу. Чтобы подавать масло к вращающимся деталям двигателя, в конструкции предусмотрен специальная помпа, оснащенная фильтром и маслозаборником.

При включении мотора масляный насос начинает нагнетать смазку по каналам картера в направлении вращающихся валов и деталей. Под воздействием сил трения образуется мелкая металлическая стружка, которая при больших скоплениях засоряет масляные каналы. Для предотвращения засоров предусмотрены специальные магниты, установленные на дне поддона.

Выхлопные газы в картере двигателя

Во внутреннюю полость картера прорываются, так называемые, картерные газы, нарушающие стабильность работы силового агрегата. С целью их отведения, в конструкции предусмотрена специальная система вентиляции картера двигателя. Ее засорение может стать причиной выхода из строя двигателя внутреннего сгорания.

При помощи вентиляции картера двигателя излишки отработавших газов выходят наружу через выхлопную систему. Картерная вентиляция направляет часть газов в топливную систему с целью улучшения качества сгорания топливовоздушной смеси (рециркуляция). При этом существенно снижаются нагрузки на прокладку поддона и различные уплотнительные элементы.

Схема вентиляции:

От чего зависит давление в картере двигателя

При работе цилиндропоршневой группы через имеющиеся зазоры в картер прорываются газы, при этом давление повышается. Благодаря работе системы вентиляции, газообразные вещества отсасываются из картера, и давление снижается. Причинами роста давления служат: износ поршней, цилиндров, а также снижение эффективности работы вентиляционной системы.

Признаки повышенного давления в картере:

• большое количество дыма, выходящего из выхлопной системы;
• масляные потеки на трубе;
• снижение уровня моторного масла;
• присутствие капель смазки в воздушном фильтре.

Бензин в картере двигателя

При эксплуатации транспортных средств случается, что топливная жидкость проникает в картер двигателя и смешивается с моторным маслом. Такие смешивания приводят к высокой вероятности серьезных поломок, а также аварийных ситуаций. Если в составе масла находится небольшое количество бензина, силовой агрегат проработает некоторое время без изменений. Однако впоследствии дефекты все равно проявятся.

При попадании большого количества топлива в картер двигатель быстро выходит из строя. Наиболее частые последствия:

1. Нарушение рабочего цикла мотора.
2. Снижение скорости движения автомобиля.
3. Временные остановки силового агрегата.
4. Выход из строя элементов поршневой группы.
5. Повреждения карбюратора, приведшие к полной технической неисправности.

Чтобы предотвратить тяжелые последствия, рекомендуется проводить периодическую диагностику. Основные признаки, что в картер попало много бензина:

• появление нестандартных громких шумов, постукиваний в районе поршней;
• возросшее потребление топлива;
• снижение мощностных характеристик, машина с трудом преодолевает подъемы в гору;
• повышение уровня масла, изменение его состояния, видное невооруженным глазом;
• уменьшение количества охлаждающей жидкости.

Важно: При возникновении описанных симптомов необходимо срочно обратиться за консультацией в ближайший сервисный центр.

Защита поддона картера двигателя

Картер двигателя внутреннего сгорания получает большое количество повреждений по вине некачественных дорог. С целью предотвращения деформаций и серьезных поломок силового агрегата, автомобили оборудуются специальными приспособлениями под названием «защита поддона». Это устройство крепится к днищу авто. Оно способно предотвратить как механические повреждения, так и неблагоприятные воздействия окружающей среды.

Защита поддона картера двигателя разделяется на несколько видов, в зависимости от материалов изготовления:

1. Конструкционная сталь.
2. Алюминий.
3. Пластик.

Стальные листы наиболее востребованное сырье для изготовления защиты двигателя, благодаря сравнительно невысокой стоимости, и возможности восстановления первоначальной формы после деформаций, полученных в пути.

Алюминий – наиболее дорогой материал. Однако изделия из данного металла отличаются малым весом и повышенной прочностью.

Пластиковая защита уступает предыдущим вариантам по таким показателям, как эффективность и способность восстановления после удара. Такие листы имеют низкую сопротивляемость против точечных ударов. Основное их достоинство – небольшой вес.

Совет: Считается, что защита силового агрегата не является обязательным элементом автомобиля. Однако опытные водители рекомендуют устанавливать данный защитный элемент на транспортное средство во избежание получения серьезных повреждений картера двигателя.

Поддон картера двигателя

Запасной поддон картера двигателя стоит захватить собой тому, кто отправляется штурмовать серьезное бездорожье

Двигатель

Картер — нижняя часть блока цилиндров, а поддон — нижняя часть картера. Прикрывая собой коленчатый вал и другие детали кривошипно-шатунного механизма, он одновременно служит резервуаром системы смазки.

Конструкция и назначение поддона картера 

Общая форма поддона картера напоминает ванну небольших размеров. В зависимости от конструкции двигателя и его расположения в подкапотном пространстве может иметь сложную конфигурацию днища, позволяющую избежать соприкосновения с расположенными под ним деталями подвески или трансмиссии, например, с редуктором переднего моста.

Выражение «сухой картер» означает, что запас масла для системы смазки хранится не в поддоне картера, а в дополнительном бачке

Основное назначение поддона картера – сбор масла, циркулирующего в системе смазки двигателя. Дополнительная функция – сбор мелких абразивных частиц, образующихся в результате трения металлических деталей друг об друга.

Избыток масла, не задействованного в данную секунду в рабочем процессе, собирается в поддоне картера, откуда его захватывает маслозаборник, чтобы пустить в дальнейшую циркуляцию.

Маслозаборник находится на небольшом расстоянии от дна поддона, а не на самом дне, чтобы металлическая стружка и другие продукты износа не попадали в каналы системы смазки. Мелкие частицы металла накапливаются на дне поддона, и их можно удалить из двигателя, сняв поддон. Нередко на дне поддона с внутренней стороны можно увидеть магнит или несколько магнитов, предназначенных для удержания на месте металлической стружки.

Чтобы масло на ходу не плескалось и не отливало от маслозаборника, на дне поддона предусмотрены противоотливные переборки

Отверстие с резьбовой пробкой на дне поддоне картера служит для слива масла и закрывается металлической пробкой с резьбой и уплотнительной шайбой. Уровень масла в поддоне проверяется с помощью масляного щупа через специальное отверстие в блоке цилиндров.

Крепление поддона к картеру производится с помощью болтов через специальную уплотнительную прокладку из пробки или резины (реже, при помощи герметика).

В сливное отверстие поддона картера можно вставить сделанный в виде пробки с резьбой небольшой электрический тен для подогрева масла зимой. Этот аксессуар можно найти и заказать в интернете

Успешное возвращение масла в область, где расположен маслозаборник, после его отбрасывания от коленчатого вала, обеспечивает горизонтальный отражатель. Он имеет наклонную конструкцию и устанавливается над поддоном.

Дополнительная функция поддона — защита деталей кривошипно-шатунного механизма от повреждений и грязи. 

Особенности изготовления поддона картера

Изготавливается эта деталь из стали или алюминиевого сплава методом штамповки. Для изготовления поддона картера применяется сталь с высокими характеристиками вязкости, чтобы не допустить разрушения при ударах о твердые предметы. Дополнительные элементы наподобие противоотливных шторок привариваются к днищу после выхода детали из-под пресса.

Характерные поломки поддона картера двигателя

С поддоном картера может произойти практически единственная, но очень опасная поломка — его можно пробить.

Даже самые мощные и высокие автомобили не застрахованы от таких повреждений. Поддон картера – наиболее уязвимая часть двигателя, так как находится ближе всего к дороге, поэтому его легко пробить, наскочив на препятствие — крупный камень или другой твердый предмет.

Пробой поддона картера влечет за собой утечку масла из системы смазки. Это грозит серьезными повреждениями двигателю автомобиля, особенно, если течь не будет замечена вовремя, поэтому многие автолюбители прибегают к установке защиты поддона картера.

Что такое прорыв газов в двигателе? Что это означает?

Что такое прорыв газов в двигателе? Что это означает?

Прорыв газов в двигателе может повлиять на все дизельные двигатели, в том числе на ваши промышленные генераторы. Знание признаков и симптомов прорыва газов может помочь вам избежать этой проблемы в будущем.

Что такое прорыв газов в дизельном двигателе?

Прорыв газов в двигателе — это утечка топливовоздушной смеси или продуктов сгорания между поршнями двигателя и стенкой цилиндра в картер. Прорыв газов может происходить как в дизельных, так и в газовых двигателях.

Вы, вероятно, видели или слышали прорыв на дороге, когда проходили мимо автомобиля или автобуса с такими знаками. Те же проблемы, которые случаются с этими автомобилями или автобусами, могут возникнуть и с двигателем вашего генератора.

Насколько нормальным является прорыв газов?

Все двигатели имеют незначительный уровень прорыва газов, так как поршневые кольца не являются полностью водонепроницаемыми, даже в новых двигателях. Например, 12-литровый двигатель в хорошем состоянии может выделять 1,5 кубических фута в минуту (cfm) при нормальных рабочих температурах. Это число увеличивается до 3,5 кубических футов в минуту при более низких температурах.

Чрезмерное прорыв газов является признаком более серьезных проблем, которые необходимо устранить, прежде чем возобновить работу.

Просмотреть бывшие в употреблении генераторы

Каковы некоторые причины прорыва газов?

Blow-by происходит, когда внутреннее сгорание, которое происходит в камере сгорания вашего двигателя, выталкивает загрязняющие вещества, такие как воздух, топливо и влага, через поршневые кольца в картер. Если поршневые кольца вашего двигателя плохо подходят или плохо герметизированы, они не могут выдерживать давление, возникающее при сгорании, и вместо этого будут пропускать воздушно-топливную смесь и загрязняющие вещества.

Со временем, когда поршни двигателя движутся вверх и вниз относительно цилиндров во время нормальной работы двигателя, обе детали изнашиваются. Цилиндры становятся шире, а поршни меньше. Поршневые кольца также изнашиваются, что снижает их способность обеспечивать надежное уплотнение. Поскольку все части продолжают тереться друг о друга, эти проблемы становятся более преувеличенными, и количество прорыва газов может увеличиться.

Кроме того, любая сажа и отложения, оставшиеся от неполного сгорания, будут скапливаться на кольцах, мешать их уплотнению и могут еще больше ухудшить прорыв газов в двигателе.

Прорыв газов также может быть вызван:

• Плохие, сломанные или неправильно подобранные поршневые кольца
• Повреждения или дефекты поршня
• Зазоры или промежутки между поршневыми кольцами

Все эти проблемы создают пространство, в котором воздух и жидкости из двигателя могут попасть в картер и снизить компрессию двигателя.

Как проверить наличие прорыва газов

Двигатель вашего генератора может подавать несколько признаков прорыва газов, на которые следует обращать внимание. Некоторые симптомы прорыва газов в двигателе включают:

• Шумы: Громкие или шипящие звуки, исходящие от двигателя, которые могут сопровождаться облаками выхлопных газов или выхлопными газами, являются признаками прорыва газов.
• Белый дым: Одним из наиболее очевидных признаков чрезмерного прорыва газов является белый дым, исходящий из маслоналивной трубки или клапанной крышки.
• Масляная пленка: Еще одним контрольным признаком является слой масляной пленки вокруг трубы, так как прорыв газов приводит к тому, что несгоревшее топливо загрязняет масло и попадает в картер.
• Повышенный расход масла и топлива: Если вы заметили, что ваш генератор использует больше масла или топлива, чем обычно, это может быть признаком того, что значительная их часть просачивается в картер и вызывает прорыв газов.
• Накопление сажи: Прорыв газов способствует повышенному неполному сгоранию, что приводит к образованию сажи, которая остается на стенках цилиндров.
• Неравномерный холостой ход или пропуски зажигания: Если ваш генератор с трудом запускается или продолжает работать, причиной может быть просачивание газов, так как они влияют на важные процессы двигателя.

Как Blow-By влияет на двигатели?

Blow-by снижает общую производительность двигателя из-за потери компрессии. Дизельные двигатели работают с воспламенением от сжатия. Они преобразуют топливо в энергию, создавая давление в цилиндре, что создает тепло и воспламеняет дизельное топливо.

Когда цилиндр негерметичен, он не может выдерживать такое большое давление, что приводит к пропуску зажигания и снижению производительности двигателя. Кроме того, когда газы расширяются и проскальзывают мимо поршневых колец, они не могут эффективно толкать поршень вниз, чтобы заставить двигатель производить достаточную мощность во время рабочего такта, что приводит к падению мощности.

Blow-by также покрывает части впуска маслом и топливом. После износа и износа поршневых колец и стенок цилиндров в картер может попасть больше воздуха, топлива и влаги, что приведет к повреждению деталей.

Двигатели с прорывом газов также издают гораздо более громкий шум, чем обычно, и загрязняющие выхлопные газы выбрасываются из вентиляционных отверстий двигателя.

Прорыв газов также приводит к повышенному расходу топлива. Если такие компоненты, как воздух, топливо и влага, попадают в картер, они могут загрязнить и разбавить масло. Если в камере сжатия вашего двигателя остались какие-либо остатки газов, несгоревшего топлива, влаги, диоксида серы или частиц сажи, эти загрязняющие вещества могут попасть в картер. Оттуда они могут просочиться в двигатель и нанести значительный ущерб.

Проще говоря, прорыв газов в двигателе может снизить его общую эффективность и производительность, привести к дорогостоящему и трудоемкому ремонту или нанести непоправимый ущерб.

Как предотвратить прорыв газов

Если вы уже обнаружили прорыв газов в двигателе вашего дизель-генератора или хотите вообще избежать этой проблемы, двигатели без прорыва газов имеют решающее значение для дальнейшего успеха вашего бизнеса. Предотвратить прорыв газов, возможно, проще, чем устранять проблемы, которые он вызывает, и в долгосрочной перспективе это может сэкономить вам время и деньги.

Некоторые из лучших способов предотвращения прорыва газов включают:

Профилактическое обслуживание

Надлежащее техническое обслуживание двигателя является ключом к снижению вероятности прорыва газов в двигателе. Частая замена масла в двигателе поможет удалить любой твердый нагар, который, как известно, разрушает металлы. Добавление обработок и моющих средств к топливу и маслу поможет растворить твердые частицы и отложения в жидкой форме, чтобы их было легче удалить.

Высококачественные жидкости

Использование высококачественных масел и топлива также продлит срок службы двигателя и обеспечит правильное сгорание. Подходящие моторные жидкости предотвратят образование твердых побочных продуктов, таких как твердые частицы сгорания углеводородов, которые изнашивают металл.

Кроме того, вы должны регулярно собирать пробы масла и отправлять их специалисту для проверки масла на наличие посторонних частиц и остатков. Анализ масла может помочь вам узнать о любой деградации, происходящей в двигателе.

Как исправить Blow-By

Если в вашем двигателе наблюдаются симптомы прорыва газов, может потребоваться капитальный ремонт. Уделите первоочередное внимание работе с поврежденным двигателем, так как проблемы с прорывами газов могут увеличиваться по мере их продолжения. Хорошим первым шагом будет очистка или замена поршневых колец, а затем очистка или восстановление поверхности стенок цилиндров блока цилиндров. В качестве альтернативы вы можете полностью заменить двигатель или генераторную установку.

Если вы считаете, что в двигателе вашего генератора может случиться прорыв газов, или если вы ищете новый, бывший в употреблении, замену или аренду генератора, обратитесь к нам в Woodstock Power Company!

Опыт энергетической компании Вудстока

Промышленные эксперты Woodstock Power Company специализируются на коммерческих генераторных установках, обладая глубокими знаниями, чтобы помочь вам выбрать правильный коммерческий или промышленный генератор для ваших нужд.

Наши специалисты готовы помочь вам, от ответов на ваши вопросы о генераторных установках до помощи в выборе наилучшего выбора в нашем ассортименте на основе:

• Требования к пиковой и средней мощности
• Предпочтительный вид топлива: природный газ или дизельное топливо
• Портативность и стационарное питание
• Требования к основному и резервному генератору
• Свободное пространство и ограничения на вытяжку

Наши специалисты также могут обучить вас основным, непрерывным и резервным генераторам электроэнергии и научат вас, как найти лучший избыточный, новый или подержанный генератор для вашего приложения.

Мы предлагаем только самые лучшие генераторные установки, предоставляя вам генераторы, которые будут соответствовать вашему бюджету и принесут вам большую пользу.

Наши генераторы прошли тщательную проверку, обслуживание и проверку, чтобы гарантировать, что вы купите качественную машину, на которую можно положиться. Мы производим весь необходимый ремонт или модификацию наших бывших в употреблении генераторов, чтобы привести их в соответствие с отраслевыми стандартами, и полностью тестируем каждый генератор перед его продажей.

Благодаря нашему широкому выбору генераторных установок мы уверены, что вы найдете модель, которая наилучшим образом соответствует вашим эксплуатационным потребностям.

Мы также покупаем бывшие в употреблении генераторы в хорошем состоянии, поэтому, если вы уже модернизировали и хотите продать свою старую модель, свяжитесь с нашим отделом продаж!

Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами, проблемами или запросами, чтобы узнать больше об опыте Woodstock Power Company и качественных продуктах и ​​услугах, которые мы предоставляем.

Позвоните нам сегодня по телефону 610-658-3242 или отправьте электронное письмо по адресу [email protected]. Кроме того, вы всегда можете посетить наш веб-сайт и заполнить нашу контактную форму!

Следуйте за нами на LinkedIn, YouTube, Facebook и Twitter для получения дополнительной информации о коммерческих генераторах!

Поделиться с

Quick Tech: Преимущества снижения давления в картере | Часть 1

Ни для кого не секрет, что более высокое давление наддува приводит к более высокому крутящему моменту и выходной мощности. Поднимите давление наддува, получите больше мощности. В то время как многие понимают достоинства увеличения давления воздуха, поступающего в цилиндры, меньше понимают достоинства уменьшения давления внутри картера. В то время как многие гоночные классы высокого класса, от Формулы-1 до Pro Stock, полагаются на системы смазки с сухим картером, которые работают в картере при отрицательном давлении (вакууме), лишь немногие гоночные автомобили начального уровня и еще меньше уличных автомобилей выигрывают от отрицательного давления в картере сухого двигателя. поддонная система смазки. Стоимость и сложность системы смазки с сухим картером делает ее недоступной для многих. К счастью, преимущества снижения давления в картере также можно получить более простыми и экономичными средствами.

Текст Майкла Феррары // Фото Джо Синглтона // Иллюстрации Пола Лагетта

ДСПОРТ Выпуск #176

Оптимизированные системы вентиляции картера и добавление вакуумного насоса могут снизить положительное давление в картере до нуля (атмосферное) или даже отрицательного значения (вакуум). Эти решения могут быть доступны по цене от 100 до 1500 долларов. Даже на самом высоком уровне это может составлять менее 25 процентов от стоимости решения для смазки с сухим картером. Для тех, кто может позволить себе такие расходы, ничто не заменит хорошо спроектированную, высококачественную систему с сухим картером и все преимущества, которые могут быть получены. Для остальных из нас преимущества более дешевых альтернатив вполне оправдывают затраты. Как только используется решение для снижения давления в картере, результатом является «бесплатная мощность». Это «бесплатно» в том смысле, что для реализации мощности не нужно сжигать дополнительное топливо. Вместо этого пониженное давление в картере просто высвобождает или реализует новую мощность за счет повышения эффективности двигателя и снижения потерь мощности.

Заводская система вентиляции картера представляет собой принудительную вентиляцию картера. На холостом ходу и при высоком вакууме клапан PCV использует вакуум двигателя для снижения давления в картере до нуля. Однако, когда разрежение во впускном коллекторе равно нулю (или находится под наддувом), разрежение во впускном коллекторе для снижения давления в картере отсутствует, поэтому давление направляется на впускные отверстия компрессора. В большинстве случаев это создаст положительное давление в картере порядка 3-6 фунтов на квадратный дюйм, снижая производительность.

Решение для вторичного рынка, такое как Buschur Racing Pro Plus R35GT-R Catch Can, устраняет избыточное давление в картере за счет сброса картерного давления в атмосферу с помощью вентилируемого улавливателя. Более низкое давление в картере (от 0 до 1 фунта на квадратный дюйм) приводит к лучшему кольцевому уплотнению и повышению производительности, обычно порядка 2-3 процентов увеличения мощности. Система также устранила проблему попадания масла из картера во впускные отверстия компрессора, нагнетательный трубопровод и промежуточный охладитель.

Масляная система с сухим картером или вакуумный насос с приводом от шкива могут сбрасывать давление в картере настолько эффективно, что может создаваться вакуум. Вакуум обычно регулируется на уровне от -5 до -20 дюймов ртутного столба в большинстве случаев. Отрицательное давление в картере (также известное как вакуум) дополнительно улучшает кольцевое уплотнение. Производительность обычно увеличивается на порядок от 3 до 6 процентов.

Понимание того, как формируется давление в картере, является ключом к пониманию того, как его можно уменьшить. В первой части серии «Меньше давления, больше производительности» мы определим давление в картере и его причины, прежде чем определять методы снижения или устранения давления в картере. Чтобы продемонстрировать реальные результаты, мы протестируем простое решение на нашем проекте Project R35 и убедимся в масштабности результатов.

Что такое давление в картере? Проще говоря, это давление выше атмосферного (или положительное давление) в картере вашего двигателя. Если бы вы поместили датчик давления или манометр на картер вашего двигателя, вы могли бы измерить величину давления в картере, создаваемого в вашем двигателе. По предложению Дэвида Бушура мы добавили датчик давления в наш динамометрический стенд для измерения давления в картере любого автомобиля, который мы испытываем на динамометрическом стенде. На двигателях, использующих систему вентиляции картера, разработанную на заводе (PCV или система принудительной вентиляции картера), мы обычно измеряем пиковое давление в картере порядка от 2,5 до 6,0 фунтов на квадратный дюйм, когда двигатель находится в нормальном рабочем состоянии.

Фактическое давление в картере можно зарегистрировать, вставив штуцер в заводскую крышку маслозаливной горловины и измерив давление стандартным датчиком давления. Теперь мы регистрируем каждый двигатель каждой машины, прошедшей динамометрию в DSPORT.

Что вызывает давление в картере? В большинстве случаев давление в картере создается не в первую очередь движением поршней вверх и вниз в цилиндре. Это связано с тем, что на каждый поршень, движущийся вниз по цилиндру (потенциально уменьшая размер картера и увеличивая давление), есть другой поршень, движущийся вверх в цилиндре (увеличивая объем картера и уменьшая давление). Следовательно, объем картера остается практически постоянным в любое время. Несмотря на то, что на некоторых конструкциях двигателей существует фактическая разница в объеме картера из-за поворота коленчатого вала из-за угла наклона штока и других факторов (рядные четыре цилиндра имеют разный объем картера при горизонтальном или вертикальном вращении коленчатого вала), основная часть увеличения Давление в картере на самом деле идет откуда-то еще. Фактически, основным источником давления в картере является утечка давления сгорания в цилиндрах через кольца. Это явление часто называют «прорывом»; ссылаясь на тот факт, что часть давления сгорания проходит через кольцевое уплотнение в цилиндре. Конечно, главной целью всегда должно быть максимальное качество кольцевого уплотнения (см. врезку «Улучшение кольцевого уплотнения»), но понимание его влияния на давление сгорания необходимо для понимания преимущества пониженного давления в картере.

Когда давление в картере можно уменьшить, довести до нуля или даже сделать меньше нуля (вакуум), происходят хорошие вещи. Пониженное давление в картере улучшает уплотнение колец в цилиндре. Увеличение перепада давления на поршневых кольцах приводит к улучшению уплотнения колец. В двигателях с турбонаддувом противодавление выхлопных газов обычно выше, чем давление в картере, поэтому такт выпуска не имеет особых проблем с кольцевым уплотнением из-за перепада давления. Даже при полностью моторном применении перепад давления на кольцах будет высоким во время такта сжатия и рабочего такта. К сожалению, перепад давления во время такта впуска может быть настолько низким, что кольцо не может обеспечить идеальное уплотнение в своей канавке при высоком давлении в картере. Наличие нулевого давления или, что еще лучше, вакуума (ниже атмосферного нуля) улучшает кольцевое уплотнение во время такта впуска. На самом деле, некоторые проблемы, связанные с потерей кольцевого уплотнения при более высоких оборотах двигателя или при использовании более толстых колец, могут быть устранены, если картер находится под вакуумом, а не под давлением. На самом деле, лучшие разработчики двигателей всегда учитывают тип системы смазки и величину давления в картере (положительное, нулевое или разрежение), которое ожидается при выборе пакета колец для конкретного применения.

Почти все современные двигатели внутреннего сгорания используют систему смазки с мокрым картером и систему вентиляции картера, что позволяет поддерживать положительное давление в картере практически при любых условиях эксплуатации. В условиях, когда присутствует высокое разрежение во впускном коллекторе (холостой ход, движение с легким дросселем и замедление), клапан PCV (по сути, односторонний обратный клапан) в системе позволяет сбросить давление в картере во впускной коллектор (вакуум во впускном коллекторе). впускной коллектор помогает снимать давление с картера). В условиях эксплуатации, когда абсолютное давление во впускном коллекторе ниже давления в картере, давление в картере едва ли можно измерить. Это относится к двигателю в хорошем механическом состоянии. Двигатели с чрезмерным износом цилиндров или плохим уплотнением колец могут создавать высокое давление в картере даже при высоком уровне разрежения во впускном коллекторе.

В ситуациях, когда разрежение во впускном коллекторе падает до нуля или превращается в положительное давление (при «наддуве»), односторонний клапан PCV закрывается, и двигатель становится зависимым от других средств для сброса давления в картере. Это другое средство на большинстве автомобилей с турбонаддувом включает в себя подачу положительного давления в картере во впускные трубы компрессора. Эти впускные трубы компрессора могут находиться под атмосферным давлением или при небольшом вакууме. Хотя эта система может помочь снизить положительное давление в картере, у нее есть недостатки. Поток картерных паров во впускные трубы компрессора содержит масляный туман и пары, которые часто конденсируются на входе турбокомпрессора, в секции турбокомпрессора или в промежуточном охладителе или трубопроводе промежуточного охладителя. Накопление масляной пленки в промежуточном охладителе снижает его эффективность.

До начала 1960-х годов система откачки картера автомобилей просто выбрасывалась в атмосферу через несколько «сапунков». В некоторых случаях дорожные тяговые трубы использовались вместе с сапунами для создания некоторого отрицательного давления (вакуума) в системе, когда автомобиль двигался на скорости. Поскольку люди стали беспокоиться о загрязнении, эти системы исчезли, и система принудительного картера стала стандартом.

В то время как система с атмосферной вентиляцией может показаться грубой и может быть законно использована только на гоночных/внедорожных транспортных средствах, этот тип простой системы снизит давление в картере большинства двигателей до уровня, близкого к атмосферному (без манометрического давления), при правильном использовании. разработан. Система маслоуловителя Buschur Racing Pro Plus GT-R является примером хорошо спроектированного решения с вентиляцией в атмосферу для R35 GT-R. Эта система связывает крышки клапанов и горловину заливной горловины моторного масла в централизованное место для улавливания, которое сбрасывает все давление в картере в атмосферу.

Лучшее кольцевое уплотнение приводит к повышению производительности и эффективности любого поршневого двигателя. Производителям, механикам и разработчикам двигателей известно, что более круглые цилиндры, более плоские канавки для поршневых колец, более тонкие поршневые кольца и улучшенная обработка цилиндров могут способствовать улучшению уплотнения колец в цилиндре. Качество кольцевого уплотнения может быть чем-то вроде отношений между курицей и яйцом. Всякий раз, когда кольцевое уплотнение улучшается, в картер двигателя попадает меньше картерных газов. Следовательно, давление в картере также снижается. Более низкое давление в картере улучшает качество кольцевого уплотнения. В конце концов, целью является наилучшее кольцевое уплотнение. При разработке и производстве двигателей в нашем подразделении Club DSPORT используется ряд процессов, обеспечивающих максимально возможное качество кольцевых уплотнений. Эти процессы и процедуры включают:

• Хонингование цилиндров с помощью оптимизированной хонинговальной пластины (также известной как торсионная пластина): этот процесс корректирует искривление отверстия, возникающее, когда головка цилиндра крепится к блоку болтами. Конечным результатом является более круглый цилиндр.

• Оптимизация отделки цилиндра с помощью профилометра: подготовка поверхности цилиндра к идеальному состоянию невозможна без использования профилометра. Процесс хонингования занимает в 3-4 раза больше времени, чем обычно, поэтому рассчитывайте заплатить от 100 до 150 долларов за цилиндр в мастерской, где есть инструменты и знания, чтобы сделать это правильно. Результатом этого процесса является поверхность цилиндра, оптимизированная для материала и отделки поршневых колец.

• Выбор поршня: хотя многие поршни выглядят одинаково, критические размеры, невидимые невооруженным глазом, будут определять способность поршня удерживать кольца плоскими и правильно работать в двигателе. Более плоские и более параллельные кольцевые канавки просто обеспечивают лучшее уплотнение кольца. Зазоры и допуски в кольцевых канавках также являются важным фактором. Для оптимального кольцевого уплотнения кольцевые канавки должны быть обработаны с учетом конкретного набора колец.

Выбор кольца

: при прочих равных условиях более тонкое кольцо обеспечивает лучшее уплотнение, чем более толстое. В первую очередь это связано с двумя причинами. Во-первых, более тонкие кольца легче и имеют меньшую инерцию. При высоких оборотах двигателя более легкие кольца не будут выскальзывать из кольцевых канавок при изменении направления поршня. Во-вторых, более тонкие кольца лучше соответствуют неровностям канала ствола. Так почему же не каждый двигатель просто использует самые тонкие кольца? Компромиссом в уменьшении толщины является способность передавать тепло от поршня к стенке цилиндра. Более тонкое кольцо следует выбирать из лучших материалов с превосходными покрытиями из-за повышенных тепловых нагрузок, которые оно будет выдерживать. При использовании более тонких поршневых колец необходимы другие средства охлаждения поршней (например, поршневые маслораспылители) для продления срока службы поршней и колец.

Если вы хотите получить преимущества работы с отрицательным давлением в картере, но не можете позволить себе решение для смазки с сухим картером, изучите решение с вакуумным насосом. Правильно спроектированная вакуумная насосная система может создать сухой картер, как картерный вакуум.

Чтобы еще больше снизить давление (до состояния вакуума), другим вариантом является использование вакуумного насоса на вашем двигателе. Moroso — один из самых популярных источников этих решений. Moroso предлагает модельный ряд, включающий 3- и 4-лопастные вакуумные насосы, различные кронштейны и несколько вариантов шкивов. Поскольку многие стандартные кронштейны предназначены для популярных отечественных двигателей, есть вероятность, что вам придется изготовить кронштейн, чтобы он подходил. Во второй части этой серии мы рассмотрим выбор и настройку вакуумного насоса на обычном двигателе с мокрым картером.

Перед установкой маслоуловителя Buschur Racing Pro Plus GT-R мы протестировали наш Project R35 на динамометрическом стенде, чтобы установить базовый уровень мощности. Наш проект R35 оснащен заводским двигателем и заводскими турбокомпрессорами с полным набором деталей с болтовым креплением под управлением сменного ЭБУ MoTeC M1. Работая на насосе E85, мы настроили двигатель, чтобы использовать всю мощность с заводскими турбонагнетателями. Заводские турбонагнетатели выведены на максимум и не могут удерживать давление наддува до красной отметки.

В дополнение к записи лошадиных сил, мы также записали давление наддува и давление в картере. С установленной заводской системой вентиляции картера пиковое давление в картере достигло 4,4 фунтов на квадратный дюйм. Пиковое давление наддува составляло 24,3 фунта на квадратный дюйм, а давление наддува при пиковой мощности составляло 17,9 фунта на квадратный дюйм. Пиковая мощность колеса составила 633,84 л.с.

При просмотре данных мы заметили, что пиковые значения давления в картере возникают при частоте вращения двигателя, которая коррелирует с максимальным выходным крутящим моментом. Поскольку пиковый выходной крутящий момент возникает, когда давление в цилиндре также максимально, это подтверждает мнение о том, что на давление в картере больше всего влияет утечка давления в цилиндре через кольца (просачивание газов).

В систему Buschur Racing Pro Plus R35 GT-R Catch Can входят все необходимые детали для преобразования оригинальной системы картера двигателя в вентилируемую для повышения производительности.

Наша стажерка по графическому дизайну Микико Акаоги, всегда стремящаяся освоить новые навыки, ухватилась за возможность установить маслоуловитель Buschur Racing Pro Plus GT-R. Вы можете найти видео ее установки на DSPORTMAG.com или на канале DSPORT на YouTube. Процесс был достаточно простым и понятным. По сути, новая система завершает соединение входных патрубков компрессора с картером (теперь масло не может попасть в систему наддувочного воздуха из картера). Трубки картера, которые ранее питали впускные отверстия компрессора, перенаправляются в ловушку. Дополнительный порт ведет к специальной крышке маслозаливной горловины, которая обеспечивает еще один путь для сброса картерного давления в улавливающий бак. Система имеет исключительную посадку, и для установки требуются только простые ручные инструменты и около часа времени.

После установки пришло время посмотреть, можно ли реализовать какие-либо отличия. Опять же, мы зарегистрировали мощность, давление наддува и давление в картере. С новой системой картера, которая выбрасывает воздух в атмосферу (опять же, это только для бездорожья, гоночного использования из-за увеличения выбросов), пиковое давление в картере упало до менее 1,0 фунта на квадратный дюйм (0,92 фунта на квадратный дюйм). Неожиданно пиковое давление наддува также немного упало. Пиковое давление наддува снизилось на 0,7 фунта на квадратный дюйм, достигнув пика 23,5 фунта на квадратный дюйм, в то время как давление наддува при пиковой мощности снизилось примерно на 0,5 фунта на квадратный дюйм, упав до 17,45 фунта на квадратный дюйм. Несмотря на более низкое давление наддува, пиковая мощность все же увеличилась до 644,08 л.с. Это означало прирост почти в 10 лошадиных сил. Если бы мы смогли выровнять буст до 17,9на пике пси мощность была бы чуть более 653 лошадиных сил. Это означало бы прирост почти на 20 лошадиных сил или около 3,0% от общей мощности двигателя. На приложениях с нештатными турбинами будет реализован солидный 3,0-процентный прирост или около 20 лошадиных сил на 650-сильном VR38. На 1000-сильном VR38 ожидайте увидеть прирост ближе к отметке в 30 лошадиных сил.

Наше тестирование комплекта Buschur Racing Pro Plus Catch Can, установленного на нашем Project R35, показало, что при одинаковых уровнях наддува можно ожидать увеличения мощности на 3,0%. Это около 20 лошадиных сил на 600-сильном VR38 или 30 на 1000-сильном. Поскольку кольцевое уплотнение улучшено, а потребность двигателя в воздушном потоке улучшится, не удивляйтесь, увидев падение давления наддува на 0,5–1,0 фунт/кв. дюйм при том же рабочем цикле перепускной заслонки. Мы поняли, что прирост мощности составил около 10 лошадиных сил при давлении наддува, которое было на 0,5 фунта на квадратный дюйм ниже. С компенсацией потери давления наддува наш прирост составил бы 20 лошадиных сил, что точно соответствует собственным результатам Buschur Racing.

Полученные нами независимые результаты почти идентичны результатам, полученным Buschur Racing. На R35 GT-R мощностью 580 л.с. было получено в общей сложности 22 дополнительных лошадиных силы на колесах при одинаковом давлении наддува. Показания давления в картере также были такими же, поскольку оно упало с диапазона 4,5 фунтов на квадратный дюйм до менее 1 фунта на квадратный дюйм.

Масляный улавливатель Buschur Racing Pro Plus GT-R обеспечивает неплохой прирост производительности, а также важные дополнительные преимущества (устранение попадания масла во впускное отверстие компрессора, патрубки промежуточного охладителя или промежуточный охладитель).