Мокрый и сухой картер: подробное сравнение систем смазки

Есть ли у вас базовые знания о системе смазки двигателя? Если да, то вы знакомы с термином «картер» (oil sump). Основные типы — мокрый и сухой картер, и именно это тема статьи.

Картер — это металлическая чаша, закрывающая нижнюю часть блока цилиндров. Он служит резервуаром для масла, откуда оно циркулирует по двигателю. Так обстоит дело с мокрым картером. Сухой картер расположен где-то вокруг двигателя, но масло всё равно находится в чаше у дна блока.

В статье разберём принцип работы мокрого и сухого картера, их различия, преимущества и недостатки.

Система смазки с мокрым картером

Мокрый картер — самая распространённая и стандартная система в автодвигателях. Название «мокрый» — потому что масло хранится именно в картере, служащем резервуаром, и используется один маслонасос. Циркуляция масла происходит быстро, так как оно подаётся напрямую к движущимся частям.

Картер изготавливают из тонкого нержавеющего металла, закрывающего двигатель снизу. Он собирает масло при остановленном двигателе. Мокрые картеры имеют углублённую форму и крепятся к нижней части картера коленвала, служа маслохранилищем. Хотя отбор масла (oil starvation) бывает проблемой, существуют способы её предотвращения.

Назначение мокрого картера, почему он широко применяется:

• Полностью закрывает двигатель снизу, не допуская грязи.
• Охлаждает горячее масло при движении: поток воздуха под картером охлаждает масло перед подачей на смазку.
• Охлаждающие ребра на картере увеличивают площадь теплоотдачи.
• Задерживают крупную грязь внизу чаши (мелкую — масляный фильтр).
• Масло используется для смазки, охлаждения и очистки двигателя.
• Штанга (дюпстик) позволяет контролировать уровень масла.
• Пробка слива позволяет выпускать старое масло и заливать новое.

Преимущества и недостатки мокрого картера

Преимущества:

• Простая схема циркуляции масла, легко понять.
• Экономичная система.
• Быстрая и лёгкая циркуляция масла.
• В картере есть баффлы (перегородки), ветрозаборник (windage tray), дюпстик для контроля масла.
• Крупная грязь оседает на дне чаши.
• Не увеличивает вес двигателя, в отличие от сухого картера.
• Минимальное обслуживание.
• Широко используется на серийных автомобилях.

Недостатки:

• Ограниченная циркуляция масла.
• Любая проблема с картером или насосом нарушает смазку.
• Легко возникает отбор масла (oil starvation).
• Только один маслонасос.

Система смазки с сухим картером

В системе с сухим картером есть дополнительный масляный бак помимо картера. Это способ управления смазкой в двух- и четырёхтактных ДВС. Масло закачивается на нескольких стадиях — минимум две, максимум 5–6.

Первая стадия — давление: подача масла из дна бака через регулятор давления через фильтр в двигатель. Следующие стадии — откачка (scavenging) масла из картера и возврат масла и газов во внешний бак.

Охладитель всегда стоит на линии между откачкой и внешним баком. Привод насоса обычно осуществляется через зубчатый ремень Gilmer или HTD. Несколько стадий нужны, чтобы полностью откачивать масло из картера и удалять лишний воздух из картера коленвала.

Сухой картер применяют на крупных дизелях (суда), гоночных бензиновых двигателях, авиации, высокопроизводительных мотоциклах. Выбирают за надёжность, большой объём масла, отсутствие отбора. Не подходит для всех из-за стоимости и сложности.

Главная цель — отдельный бак для хранения масла. Бак высокий и круглый или узкий, с внутренними баффлами и выходом у самого дна для бесперебойной подачи.

Преимущества и недостатки сухого картера

Преимущества:

• Повышена надёжность за счёт стабильного масляного давления.
• Исключён отбор масла (oil starvation).
• Рост мощности за счёт снижения вязкого трения и воздушного сопротивления.
• Большой объём масла благодаря внешнему баку.
• Идеален для гоночных/спортивных авто, высокопроизводительных мотоциклов.
• Температура масла лучше контролируется.
• Улучшена стабильность и управляемость авто (ниже центр тяжести).
• Насосы снаружи — легче заменять и обслуживать.
• Контроль газов, смешанных с маслом из двигателя.
• Повышена эффективность насосов для стабильной подачи масла.

Недостатки:

• Увеличивает вес, сложность и стоимость двигателя.
• Риск недостаточной смазки пальцев поршней и охлаждения поршней, если насос забирает слишком много масла.
• Лишние насосы и трубопроводы — неэкономично.
• Внешний бак и насосы занимают место, нет пространства для внешнего обдува.
• Требует больше масла и обслуживания.
• Возможна недостаточная смазка верхней части клапанного механизма при излишнем удалении масляных паров.

Принцип работы

Цель масла — смазка и охлаждение деталей через циркуляцию, подачу к подшипникам и движущимся частям. Масло затем стекает по гравитации в картер у основания двигателя. В мокром картере насос забирает масло и подаёт по масляным каналам к деталям. Масло возвращается в картер для охлаждения перед новой циркуляцией.

В сухом картере масло откачивается из картера во внешний бак, а другой насос подаёт его к деталям двигателя. Но общий факт: в обеих системах масло возвращается в резервуар в нижней части двигателя.

Одно различие — скорость охлаждения масла. В сухом картере масло тратит время на возврат во внешний бак перед новой циркуляцией. В мокром — нет альтернативы дать маслу достаточно остыть перед возвратом в двигатель.

В сухом картере нет отбора масла, так как смазка начинается от верхних частей двигателя к нижним. Масло должным образом охлаждается и деаэрируется перед подачей под давлением в двигатель.

Мокрый и сухой картер на мотоциклах

На современных мотоциклах используется мокрый картер, так как он понятен для рядных четырёхцилиндровых двигателей через раму. Двигатель должен быть установлен достаточно высоко, поэтому пространство под ним используется для мокрого картера.

Сухая смазка применима к мотоциклам, работающим с большей интенсивностью. Например, Honda CB750 использует сухой картер. Узкие двигатели можно монтировать ниже и идеально интегрировать сухой картер.

Мокрый картер vs Сухой картер

Как сказано: мокрый картер хранит масло в чаше, сухой — во внешнем баке. Главное отличие: мокрые картеры на малых двигателях с малой мощностью, не требующих избыточной смазки. Сухие — для высокопроизводительной техники, где нужен максимум мощности и контроля.

В мокром картере циркуляция: картер → движущиеся части. В сухом — масло проходит стадии обработки (откачка) перед новой циркуляцией. Серийные авто — мокрый картер, гоночные — сухой.

Итог: мокрый картер — один маслонасос под коленчатым валом, подаёт масло из картера прямо в двигатель. Сухой — внешнее хранение масла и несколько насосов. Разница в применении: мокрый — серийные авто, сухой — спортивные/гоночные.