Масляное голодание дизельного двигателя: причины и последствия

07 августа 2018 Категория: Полезная информация.

В прошлый раз мы рассматривали устройство системы смазки дизельного ДВС и роль моторного масла в этой системе.

Для опытных автовладельцев не секрет, что постоянный мониторинг уровня масла и его регулярная замена каждые 8-10 тыс. км — тот необходимый минимум, от которого зависит, выработает дизель обещанный производителем ресурс, или придет в негодность, и довольно скоро.

Новички же достаточно часто чересчур полагаются на заверения производителей в надежности двигателей, халатно относятся к смазочной системе и сталкиваются с распространенной проблемой — масляным голоданием двигателя.

Под этим термином понимают нехватку моторного масла или проблему с его равномерным распределением по узлам и агрегатам, когда детали двигателя смазываются недостаточно или неравномерно, и в результате быстро изнашиваются и выходят из строя.

О масляном голодании дизельного двигателя водитель часто узнает по тому, что на приборной панели автомобиля загорается лампа с предупреждением о низком давлении масла.

Другими признаками масляного голодания служат появляющиеся посторонние звуки и стуки в моторе, повышение температуры его работы, разнообразные протечки масла, которые можно увидеть в подкапотном пространстве или по следам под днищем, а еще — появление сизого дыма в выхлопе. Последний признак говорит о том, что мотор «ест» масло, и оно сгорает в камере.

Причины масляного голодания делятся на две группы. Одна группа связана с недостаточным уровнем масла в двигателе, другая — с качеством и свежестью самого масла.

Что касается низкого уровня масла, то он бывает естественным и аварийным.

Естественное понижение уровня масла, это его расход на угар, который часто указывается автопроизводителями в руководстве по эксплуатации. Так, двигатель берет много масла при агрессивном стиле вождения, езде на высоких оборотах.

Аварийное снижение уровня масла связано с его протечками через сальники и прокладки, трещины в ГБЦ, поддоны и т.п., или с неисправностями основных узлов мотора: ГРМ, ЦПГ, КШМ.

Что касается качества масла и его свежести, то отработавшее свой ресурс масло становится вязким из-за собранных грязи и отложений. Оно уже не может эффективно распределяться по смазочной системе и забивает каналы. Аналогичная ситуация и с неправильно подобранным моторным маслом, когда вязкость его изначально выше требуемой.

Ну а если масло слишком жидкое, оно не может создать нормальное давление в системе смазки дизельного ДВС, значит, тоже не доходит до нужных узлов в нужном количестве.

Как определить масляное голодание

Если при проверке уровня масла в двигателе щупом владелец видит, что уровень смазки понизился до отметки MIN, это не критично, но требуется долить масло того же бренда.

Если щуп полностью сухой, необходимо срочно долить масло и оценить добавленный объем. Если дизель взял около полулитра масла, вероятно, серьезных поломок еще удалось избежать, ведь метка на щупе рассчитана с запасом.

Но есть отдельные моторы, для которых недолив даже 300-400 грамм масла оказывается критичной.

Помимо уровня масла на щупе, о проблемах в смазочной системе расскажут:

• появление из выхлопной трубы сизого дыма, который указывает на залегание и износ поршневых колец
• неустойчивая работа двигателя — вибрации, троение, провалы в мощности.

В этом случае рекомендуется не просто долить масло, но и провести промывку двигателя и полную замену масла.

Если не устранить проблему на этой стадии, и продолжить использовать машину как обычно, вероятно, наступят более серьезные последствия.

Последствия масляного голодания

Первым от отсутствия смазки и охлаждения маслом страдает распределительный вал.

При длительном масляном голодании он перегревается и расширяется, продолжая при этом вращаться. В конечном счете его просто заклинивает, и даже может вырвать из ГБЦ.

Если картер двигателя недополучает масла и такая ситуация длится давно, заклинивает коленвал или поршни в цилиндрах, и последствия этого просто катастрофичны: массовые деструкции узлов двигателя, вплоть до вырывания части БЦ.

Обычно такие моторы уже не поддаются ремонту, ведь менять потребуется растачивать блок цилиндров и менять все основные узлы: ГРМ, КШМ, ЦПГ…

Стоимость двигателя на замену достигает трети стоимости целого автомобиля.

Отдельно стоит остановиться на масляном голодании турбин на соответствующих дизельных двигателях. Из-за высокого температурного режима своей работы они выходят из строя даже при незначительном масляном голодании, это стоит помнить и регулярно проверять, подается ли масло на турбину.

Что делать, чтобы не допустить масляное голодание дизеля

• 
  

  раз в 1-2 недели проверяйте уровень масла щупом

• 
  

  меняйте масло и фильтр каждые 8-10 тыс.

  км

• 
  

  не экономьте на бренде масла и фильтрах

• 
  

  выбирайте масло по каталогу, рекомендованное производителем. Не смешивайте разные масла разных брендов

• 
  

  имейте запас масла, залитого в двигатель, на доливку, и доливайте по необходимости.

О том, что еще убивает дизельный двигатель, читайте здесь.

Плунжерные пары для дизельного двигателя вы найдете в нашем каталоге

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Что такое масляное голодание двигателя

Сердцем любого автомобиля является мотор. Это сложный механизм, который состоит из большого числа деталей, они в процессе работы испытывают сильное трение. Из-за этого требуется использование смазки, которая нейтрализует негативный эффект от непрерывного трения.

Без смазки важные детали могут быстро выйти из строя и двигатель придётся ремонтировать, что потребует существенных расходов.

Масло в двигателе нуждается в периодическом обслуживании, которое заключается в измерении его уровня, оценки цвета и замене на новую смазку. Если этого не делать, то может возникнуть масляное голодание двигателя, которое чревато серьёзными последствиями. Сегодня нам предстоит детально изучить проблему масляного голодания мотора автомобиля.

Причины появления масляного голодания

Несколько разных факторов могут вызвать масляное голодание. Для устранения такой проблемы, требуется изначально выявить причину, по которой она возникла.

Существует три основные причины масляного голодания автомобильного двигателя.

1. Низкий уровень смазки является самой банальной и распространённой ситуацией. Для сознательного и ответственного автомобилиста, который регулярно выполняет проверку смазочной жидкости, голодание мотора из-за этой причины не страшно. Но есть такие водители, которые по неопытности или лени не проводят проверку масла по несколько месяцев или даже лет. В этом случае мотору приходится очень несладко.
2. Несвоевременная замена смазочной жидкости также приводит к негативным последствиям. Специалисты советуют проводить замену через каждые 15 тыс. км, можно даже через 10 тыс. Километраж может меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от модели авто, состояния силового агрегата, общего состояния автомобиля, особенностей эксплуатации ТС. Если масло будет использоваться без замены, то его свойства снизятся, а консистенция станет более густой и вязкой. Такая смазка будет скапливаться в углах мотора и каналах в виде сгустков. Это затруднит процесс смазки внутренних узлов.
3. Некачественное масло использовать категорически нельзя. В его составе могут отсутствовать присадки, которые необходимы для бесперебойной работы мотора. О соответствии стандартам говорить также не стоит. Никто не знает, как такой продукт будет вести себя в процессе эксплуатации. Смазка сомнительного качества уже через несколько километров может стать густой или, наоборот, редкой. В любом случае, мотор не будет смазываться должным образом, следовательно, будет испытывать масляное голодание.

Любая из этих причин может быть устранена водителем самостоятельно, сложностей не возникнет. Но нужно быть сознательным и ответственным, не запускать свой автомобиль и своевременно проводить все профилактические работы.

Признаки масляного голодания

При масляном голодании двигателя появляются характерные симптомы, по которым можно ещё на самой ранней стадии выявить наличие проблемы. Их список выглядит следующим образом:

• загорание или мигание лампочки на панели приборов;
• повышенный шум двигателя;
• появление стучащих и других посторонних звуков;
• возрастание температуры мотора;
• появление протечек;
• наличие сизого маслянистого дыма, который будет вырываться из выхлопной трубы, свидетельствует о залегании поршневых колец и попадании масляной плёнки на свечи и в камеру сгорания;
• в момент переключения передачи автомобиль может дёргаться.

Ни одно из этих изменений в работе авто нельзя игнорировать. Действовать нужно сразу, поскольку последствия могут очень серьёзными и даже трагическими.

Последствия масляного голодания

Чтобы каждый водитель понимал всю серьёзность ситуации и не относился к ней с некоторой долей скептицизма, необходимо изучить последствия, которые грозят автомобилю при масляном голодании. Последствия такой ситуации напрямую зависят от её запущенности и длительности.

1. Если проблема незначительная, то можно говорить, что водителю повезло. Последствия для мотора будут минимальными, если в короткое время будет произведена замена смазки.
2. При первой стадии уже будет из выхлопной трубы показываться синий дым, автомобиль может немного подергиваться. Ситуацию пока ещё можно исправить «малой кровью», если действовать немедленно.
3. Вторая стадия характеризуется залеганием колец, которое пока ещё будет легко устранить. Если проигнорировать ситуацию, то износ двигателя будет происходить в интенсивном режиме и за короткое время распределительный вал наделает большой беды. Эта деталь не будет охлаждаться, но продолжит работать в прежнем режиме. Это приведёт к перегреву металла и его расширению. Когда расширение достигнет предела, вал заклинит и вырвет постель головки блока. Устранить такую ситуацию будет очень сложно и дорого.
4. На третьей стадии голодания масло практически отсутствует в картере. Здесь уже будет страдать не только распределительный вал, но и коленчатый. Также поршневая система будет работать с перебоями. Заклинивание этих деталей приведёт к вырыванию целой части блока мотора. Может потребоваться замена двигателя, поскольку не всегда возможно проведение ремонта.

Нельзя допускать масляного голодания двигателя, поскольку последствия могут быть катастрофическими.

Советы и рекомендации

Мы настоятельно рекомендуем с полной серьёзностью отнестись к масляному голоданию мотора вашего автомобиля. Последствия, о которых мы говорили, — это не пустой звук и не стоит думать, что мы просто решили вас попугать. Недостаток масла или его плохое качество действительно губительно действуют на мотор.

Необходимо взять за правило регулярное проведение проверки масла в двигателе. При любой необходимости должна выполняться замена смазки. Это потребует от водителя немного времени и денег, чего не скажешь за устранение последствий масляного голодания. Не стоит слепо надеяться на индикатор уровня смазки в двигателе. Во-первых, он может находиться в неисправном состоянии. Во-вторых, активизируется эта система оповещения при большом недостатке масла, когда мотор уже изрядно пострадал.

Автомобиль — это в первую очередь ответственность, которая ложится на плечи автомобилиста. При отсутствии должного ухода даже самая качественная новая машина может за короткое время прийти в негодность и требовать проведения серьёзного ремонта. Своевременная замена масла в двигателе — это одна из самых простых процедур.

Скрытые опасности смазочного голодания

Для тех, кто стремится к надежности за счет смазки (LER), более 95 процентов возможностей связаны с уделением пристального внимания «Большой четверке». Это важнейшие атрибуты оптимального эталонного состояния (ORS), необходимые для достижения превосходного качества смазки. «Большая четверка» индивидуально и коллективно влияет на состояние смазки и в значительной степени контролируется обслуживающим персоналом. Они хорошо известны, но часто не достигаются. «Большая четверка»:

1. Правильный выбор смазочного материала
2. Стабилизированная смазка здоровья
3. Контроль загрязнения
4. Адекватный и устойчивый уровень/запас смазки

Первые три из «Большой четверки» пользовались значительным вниманием со стороны отрасли, особенно в последние годы. И наоборот, последний остался относительно незамеченным, но не менее важным. Поэтому она будет в центре внимания данной статьи.

За последние несколько десятилетий исследователи и трибологи составили бесчисленное количество списков, в которых перечислены основные причины поломок машин. Мы опубликовали многие из них в журнале Machinery Lubrication . В перечнях причины аномального износа машины приписываются обычным подозреваемым: загрязнение, перегрев, несоосность, ошибка установки и т. д. Обычно существует категория первопричин, связанных со смазкой, которая объединяет одну или несколько причин, которые не могут быть легко устранены. указано или названо. Я видел такие термины, как «неадекватная смазка» и «неправильная смазка».

Понятно, что исследователям и аналитикам отказов трудно проследить точную последовательность событий, начиная с одной или нескольких основных причин. Доказательства этих причин часто уничтожаются в ходе аварии или при сокрытии во время очистки и ремонта. Проведя несколько сотен таких расследований на протяжении многих лет, я узнал, что одна основная причина, в частности, слишком часто упускается из виду — нехватка смазки.

.

Хотя почти все знают об этом в принципе и осознают здравый смысл адекватного снабжения смазкой, этим часто пренебрегают, потому что многие типичные формы смазочного голодания в значительной степени скрыты от глаз.

Например, кто замечает квазисухое трение, ускоряющее износ каждый раз, когда вы запускаете автомобильный двигатель? Это форма смазочного голодания. Это не внезапная смерть, но, тем не менее, это стремительное изнашивание. Каждый раз, когда контролируемый износ выходит из-под контроля, теряется возможность продлить срок службы и повысить надежность.

Природа смазочного голодания

Машинам нужна не просто смазка или любая смазка. Скорее, им нужен устойчивый и достаточный запас подходящей смазки. Адекватный означает не только влажность или присутствие поблизости смазки. То, что определяется как адекватное, несколько варьируется от машины к машине, но, тем не менее, имеет решающее значение.

Высокоскоростное оборудование, работающее на полной гидродинамической пленке, имеет наибольший аппетит к смазке, а также больше всего страдает при голодании. Машины, работающие на низких скоростях и нагрузках, более щадящие, когда подача смазки ограничена. Даже эти машины могут внезапно выйти из строя при сильном голодании.

В приведенной ниже таблице показано, как смазочные материалы попадают на трущиеся поверхности различными путями.

Смазочное масло выполняет шесть основных функций. Это контроль трения, контроль износа, контроль температуры, контроль коррозии, контроль загрязнения и передача силы и движения (гидравлика). На каждую из этих функций негативно влияют условия голодания.

Хуже всего будет трение, износ и температурный контроль. Даже частичное голодание усиливает образование тепла трения. Это также замедляет перенос этого тепла из зоны. Это комплексное, самораспространяющееся состояние, которое приводит к разрушению масляной пленки, истиранию, адгезионному износу и истиранию (рис. 1).

Рис. 1. Изображение голодания

В случае со смазкой нагрев (от трения) зоны нагрузки, вызванный голоданием, ускоряет высыхание смазки, что еще больше усугубляет голодание. Тепло быстро выводит масло из загустителя смазки, вызывая улетучивание и окисление базового масла, что способствует затвердеванию и еще большему голоданию.

Смазочное масло нуждается в усилении, которое теряется, когда поток становится ограниченным или статичным. Поток обеспечивает объемную вязкость для гидродинамического подъема. На самом деле отсутствие достаточного количества смазки функционально эквивалентно недостаточной вязкости с точки зрения прочности пленки.

Поток масла также обновляет важные присадки к рабочим поверхностям. Этот резервный запас присадок включает противоизносные присадки, модификаторы трения, ингибиторы коррозии и другие. Нехватка смазочного материала приводит к повышенному нагреву, который быстро истощает присадки.

Далее, мы знаем, что частицы износа также самораспространяются. Частицы создают больше частиц износа из-за трения трех тел, поверхностной усталости и так далее. Ухудшение потока масла препятствует вымыванию этих частиц из зон трения. Результатом является ускоренный износ.

Наконец, движущееся масло служит теплообменником, вытесняя локализованное тепло, выделяемое в зонах нагрузки, наружу к стенкам машины, масляному резервуару или охладителю. Количество теплопередачи зависит от скорости потока. Голодание ухудшает поток и теплопередачу. Это увеличивает тепловую нагрузку на масло и машину.

Общие признаки голодания

Когда вы сталкиваетесь с хроническими проблемами надежности машины, подумайте о «Большой четверке» и не забывайте о № 4. Это может быть не тип масла, возраст масла или даже загрязнение масла, а точнее количество масла. Как ты можешь знать? В таблице на стр. 8 показаны некоторые распространенные признаки нехватки смазки.

Примеры нехватки смазки по типу машины

Смазочное голодание может происходить по-разному. Большинство из них поддаются контролю, но некоторые нет. В следующем сокращенном списке показано, как происходит нехватка смазки в обычных машинах.

Неработающие двигатели

Упорные подшипники с малой шейкой и наклонными подушками

• Проблемы с масляными канавками. Канавки и порты направляют масло в зоны нагрузки подшипников. Канавки забиваются мусором или шламом, ограничивая поток масла.
• Ограниченная подача масла. Насосные и маслоподъемные устройства могут выйти из строя механически. Это также может быть связано с низким уровнем масла, высокой вязкостью, аэрацией/пеной и низкими температурами.
• Нагар на передней кромке подшипника — на передней кромке подшипника может скапливаться шлам, что ограничивает подачу масла.

Подшипник с мокрым картером и голодание коробки передач

• Уровень масла. Многие системы с мокрым картером требуют тщательного контроля уровня масла (рис. 3).

  
  Рис. 3. Общий зубчатый привод брызговика

• Высокая вязкость. Работа многих механизмов подачи масла (масляные кольца, маслоотражатели, разбрызгиватели и т. д.) затруднена из-за слишком высокой вязкости (неподходящее масло, холодное масло и т. д.). Шестерни могут проходить через густое холодное масло, мешая разбрызгиванию и другим устройствам подачи.
• Аэрация и пенообразование. Загрязнение воздуха препятствует движению масла и ухудшает работу устройств подачи масла (Рисунок 4).

  
  Рисунок 4. Как аэрация замедляет подачу масла

• Негоризонтальные валы — это может вызвать заедание маслосъемных колец и помешать механизмам подачи маслоотражателя/отражателя.
• Донные отложения и вода (BS&W) – Sump BS&W вытесняет уровень масла. На вертикальных валах нижний подшипник может полностью погрузиться в BS&W.
• Неисправные масленки постоянного уровня. Это может быть связано с засорением ниппелей соединительных труб, ошибками при монтаже (наклон, взвод, установка не той стороной и т. д.), неправильной настройкой уровня, пустым резервуаром и т. д. (Рисунок 5).

  
  Рис. 5. Ошибки монтажа масленок постоянного уровня

• Дефектная маркировка указателей уровня — указатели уровня должны быть точно откалиброваны на правильный уровень масла.
• Проблемы с креплением уровнемера и его просмотром. Их может быть плохо видно, гусиная шея, загрязненное стекло уровнемера, проблемы с вентиляцией уровнемера и т. д. (Рисунок 6).

  
  Рисунок 6. Что не так на этой картинке?

Циркуляционные системы с сухим картером

Цепи и открытые шестерни с аэрозольной смазкой

Нехватка смазки Одно- и многоточечная автоматическая смазка

Голодание из-за проблем со смазкой вручную

• Смазка консистентной смазкой. Сюда может входить неточная калибровка объема, неисправность механизма консистентной смазки, неправильная частота смазывания, неправильный объем смазывания или неправильная процедура смазывания.
• Ручная смазка маслом — это может включать неправильную частоту повторного смазывания, объем или процедуру.
• Профилактическое техническое обслуживание смазочных материалов (PM) — пропущенные PM могут быть связаны с проблемами планирования, управления или культуры обслуживания.

Суть проблемы

Смазочное голодание — почти бесшумный разрушитель. Хотя есть контрольные признаки, они, как правило, не распознаются и не понимаются. Конечно, бывают разные степени голодания. Полное голодание является внезапным и вопиющим. Однако более умеренное частичное голодание обычно остается незамеченным до отказа. Затем могут быть ложно обвинены другие подозрительные причины (подшипник, смазка, привод и т. д.).

Прецизионная подача смазки является фундаментальным атрибутом оптимального эталонного состояния и включена в любую техническую спецификацию для превосходной смазки. Это один из «Большой четверки», поэтому он заслуживает значительного внимания.

.

Об авторе

Масляное голодание

Причины и способы устранения

Когда масло не поступает в жизненно важные компоненты двигателя, последствия могут быть катастрофическими. В двигателях используется замкнутая система смазки, состоящая из масляного картера, впускного контура, масляного насоса, предохранительного клапана, масляного фильтра, масляных камбузов и обратного слива. По словам экспертов, с которыми мы беседовали для этой статьи, масляное голодание, как правило, связано с неисправностью обратного слива масла или управления маслом в двигателе.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

«Краеугольным камнем любой системы смазки является потребность двигателя в масле», — говорит Майк Остерхаус, вице-президент по продуктам послепродажного обслуживания Melling Engine Parts. Он объясняет, что самый высокий удельный расход топлива (галлонов на оборот двигателя) приходится на холостой ход. «Масляный насос рассчитан на подачу достаточного потока на горячем холостом ходу, а двигатель оказывает сопротивление этому потоку, что приводит к давлению масла. При повышении температуры двигателя внутренние зазоры увеличиваются, а вязкость масла снижается. Оба этих эффекта снижают сопротивление двигателя, тем самым увеличивая потребность двигателя в масле».

По словам Остерхауса, в наши дни проблемы со смазкой двигателей последних моделей встречаются относительно редко, но заливка масляного насоса может быть проблемой из-за расположения насоса. «Мы редко слышим о проблемах с двигателями последних моделей. Мы считаем, что это связано с блоками и головками, предназначенными для улучшения возврата масла обратно в поддон. Специальные масляные каналы от головок цилиндров обратно к поддону и лопастным поддонам, которые покрывают весь поддон, типичны для двигателей последних моделей. Оборотная сторона заключается в том, что старым двигателям необходимо уделять внимание, чтобы улучшить обратный слив масла, чтобы гарантировать отсутствие масляного голодания».

Не у всех двигателей последних моделей проблемы со смазкой решены, поскольку некоторые из них более склонны к масляному голоданию, чем другие. «На ум приходит пара последних моделей — это GM LS7 и модульные двигатели Ford V8, — говорит Остерхаус. «Оригинальная конструкция масляного поддона LS7 позволяла открывать конец всасывающей трубы во время поворотов на высокой скорости, вызывая масляное голодание. Масляные поддоны вторичного рынка исправили проблему».

Osterhaus добавляет, что модульные масляные насосы Ford V8 имеют тонкую алюминиевую накладку на задней стороне масляного насоса, которая подвержена утечкам. «Это позволяет части масла, находящегося под высоким давлением, сбрасываться к крышке ГРМ. Это вызвало проблемы с голоданием, поскольку вытекшее масло удерживается в подвешенном состоянии двумя цепями привода ГРМ верхнего распределительного вала. Замена Melling и производительность Модульные масляные насосы Ford имеют чугунные накладки, которые устраняют эту проблему».

В то время как масляное голодание может не быть проблемой для более новых двигателей, заливка масляного насоса может быть более серьезной проблемой, поскольку длина всасывающей трубы увеличилась, а также изменилось расположение масляного насоса. Масляный насос больше не сидит в масле при холодном пуске. По словам Остерхауса, благодаря конструкции Melling улучшил характеристики заливки своих последних моделей насосов. Но он предупреждает, что установщики все равно должны быть уверены, что масляный насос и двигатель залиты должным образом при первом запуске. Он говорит, что неправильные модификации маслозаборника могут привести к аэрации и кавитации.

Надлежащее обращение с маслом обеспечит достаточное количество масла
в поддоне, чтобы конец всасывающей трубки оставался погруженным в масло.
Фото любезно предоставлено Меллингом

Верн Шуман, президент отдела продаж и обслуживания Schumann, говорит, что с двигателем LS у вас есть пара проблем, заложенных производителем. «Это может быть лучше оптимизировано для атрибутов расхода бензина, но что касается функциональности масляного насоса, он говорит, что это в конечном итоге наносит ущерб делу».

По словам Шумана, GM хочет, чтобы капот был как можно ниже, а поддон был как можно более плоским, поскольку они пытаются оптимизировать расход бензина. «Двигатель в конечном итоге должен использовать очень длинную приемную трубу, а затем масляный насос устанавливается как можно выше в двигателе, рядом с распределительным валом. Одна вещь, которую не любят масляные насосы, это очень долгое всасывание, и они не любят делать вертикальные подъемы. Итак, что делает GM? Они поставили масляный насос слишком высоко», — смеется Шуман.

Шуман приводит анекдот о владельце LS, который, возможно, уезжает в отпуск на лето: «Когда он приходит домой, садится в свой новый Camaro и заводит его, насос не качает. Это происходит из-за того, что остатки масла стекли и он подсасывает воздух. Заводской масляный насос LS не имеет надлежащего уплотнения между насосом и блоком. Мы обрабатываем наши с уплотнительным кольцом».

Следует иметь в виду, что масляный насос на самом деле не всасывает масло из поддона. Остерхаус отмечает, что насос создает внутри себя частичный вакуум, а окружающее давление в картере проталкивает масло через всасывающую трубку в насос. «Температура влияет на это, так как холодное масло имеет большее сопротивление потоку, что увеличивает время заливки масляного насоса в холодные дни».

Из-за присутствия воздуха в масле, которое, по оценкам Остерхауса, составляет от 7% до 8% воздуха по объему, когда давление на входе в насос падает, воздух выходит, вызывая пенообразование. «Если всасывающая трубка умеренно сужена, масло может завоздушиться во впускном контуре. Это снизит объемный КПД насоса. Аэрированное масло имеет пониженную прочность пленки, смазывающую способность и способность к теплопередаче, и масло становится сжимаемым. Это может вызвать ускоренный износ и неравномерную работу подъемника, натяжителя газораспределения и фазовращателя распределительного вала (гидравлические компоненты). Следующим шагом после аэрации является кавитация».

Кавитация возникает, когда всасывающая трубка сильно сужается, добавляет Остерхаус. «В результате давление на входе масла будет достаточно низким, чтобы вызвать образование пузырьков пара в масле на стороне входа насоса. Пузырьки пара не позволяют насосу правильно наполняться. Затем пузырьки пара переносятся к выпускному порту, где высокое давление в порту заставляет пузырьки взрываться. Когда это происходит, высвобождается огромное количество энергии. Энергия будет создавать шум и может вызвать точечную коррозию и эрозию поверхности внутри масляного насоса.

Масляные насосы, установленные на коленчатом валу, усложняют управление маслом. «Когда мы сравниваем рабочие скорости, старые масляные насосы с приводом от распределительного вала работают на половинной частоте вращения двигателя и находятся в масляном поддоне», — объясняет Остерхаус. «Их приемные трубы обычно намного короче по сравнению с масляными насосами последних моделей с приводом от коленчатого вала, которые расположены на передней части коленчатого вала и работают на частоте вращения двигателя. Масляные насосы последних моделей с приводом от коленчатого вала намного больше, чтобы их можно было установить на носовой части коленчатого вала. В более старых насосах с распределительным валом обычно использовался карданный вал ½ дюйма. Увеличенная длина приемной трубы, скорость и размер работают против более новых масляных насосов с приводом от коленчатого вала. В результате при проектировании и производстве масляных насосов последних моделей с приводом от коленчатого вала необходимо тщательно учитывать допуски, отделку, материалы и пути потока».

Предохранительный клапан служит для регулирования производительности масляного насоса, но, по словам Остерхауса, он также играет решающую роль в предотвращении возникновения кавитации. «Аэрация и кавитация также связаны с работой на высоких скоростях. Это происходит в любом насосе, когда скорость увеличивается до точки, когда масло больше не может заполнять внутренние насосные камеры. Как отмечалось ранее, если давление на входе падает ниже точки насыщения, возникает кавитация, поскольку в масле образуются пузырьки паров масла».

Но на помощь приходит предохранительный клапан, который предназначен для перенаправления части выходного потока обратно во впускное отверстие масляного насоса. «Перепускаемое масло высокого давления увеличивает локальное давление на входе, чтобы отсрочить начало аэрации и кавитации», — говорит Остерхаус. «Он перегружает воздухозаборник и позволяет насосу эффективно работать на более высоких оборотах двигателя. Важно отметить, что модификации, сделанные для перенаправления перепускаемого масла в поддон, а не на вход насоса, негативно повлияют на масляный насос и допустят кавитацию при более низких оборотах двигателя».

 Правильный обратный слив масла имеет решающее значение для обеспечения беспрепятственного возврата масла в поддон. «Правильное обращение с маслом гарантирует, что в поддоне будет достаточно масла, чтобы конец всасывающей трубки оставался погруженным в масло», — добавляет Остерхаус. «Медленное возвращение масла в поддон вызвано ветром, ускорением, замедлением, прохождением поворотов и высотой транспортного средства, которые влияют на время, необходимое для возврата масла в поддон, и могут открыть впускной патрубок маслозаборника.

Дебаты о выгребной яме

При выборе системы с мокрым или сухим картером необходимо изучить область применения. Некоторые гоночные классы не позволяют использовать систему с сухим картером. Наши эксперты говорят, что вам следует проверить, оправдывают ли ваши потребности в смазке полноценную систему с сухим картером. Нужно ли уменьшать высоту масляного поддона, чтобы опустить двигатель в автомобиле? Потребуется ли постоянная работа на высокой скорости (более 8000 об/мин)? Если это так, то система с сухим картером будет предпочтительнее системы с мокрым картером. Но в большинстве случаев хорошо спроектированная и выполненная система с мокрым картером будет эффективно работать в приложениях с высокой мощностью. Насос с мокрым картером имеет преимущество в виде экономии веса, меньшей сложности (и режимов отказа) и меньшей стоимости.

 «Существует множество примеров систем смазки с мокрым картером на вторичном рынке для двигателей мощностью более 1500 л.с., — отмечает Остерхаус. «Примером OE последней модели является масляный насос с приводом от коленчатого вала с мокрым картером, изготовленный Melling для Ford Mustang Shelby GT500 2020 года. Это 5,2-литровый двигатель Predator с наддувом, выдающий 760 лошадиных сил и 625 фунт-футов. крутящего момента. Он отличается тем, что является самым мощным и крутящим серийным двигателем V8 с наддувом в мире».

Шуман объясняет, что заводские инженеры OEM проектируют свои масляные насосы на 30% (плюс-минус 5%) больше, чем требуется по объему. «По мере износа двигателя эти 25–30 % исчезают, и в итоге вы получаете на 10 % большую производительность насоса, чем у изношенного двигателя. Затем вы получаете телефонный звонок: «У меня плохое давление масла». Если у вас есть двигатель, потребляющий 10 галлонов в минуту, что обычно для двигателей с большим блоком, а сухой картер с пятью ступенями выдает 35 галлонов в минуту. Двигатель все еще хочет 10. Так зачем вам строить в три раза больше, чем хочет двигатель? Хорошо спроектированная система с мокрым картером может генерировать 10 галлонов потока масла с минимальной аэрацией в ней, с быстрым временем отклика на всасывающую трубку, фильтрацию и клапаны. Наши насосы с мокрым картером с шаровым клапаном реагируют так же быстро, как и насосы с сухим картером за 4000–6000 долларов».

Сухой картер по-прежнему имеет очевидные преимущества, говорят наши эксперты, потому что вы можете настроить в соответствии с вашими характеристиками с помощью нескольких ступеней, связанных вместе. И у вас есть большой накопительный бак, который, по словам Шумана, является не более чем охлаждающим баком и противовоздушным разделительным баком.

«Дело в том, что если вы пойдете на дрэг-стрип и пойдете на овальную трассу, когда вы возьмете наугад 100 автомобилей и откроете капот, вы обнаружите, что более 90% из них имеют двигатель с мокрым картером, — отмечает Шуман.

Скорость потока в зависимости от давления

Давление масла — это всего лишь критерий, согласно Шуману, и он не имеет ничего общего с расходом в галлонах в минуту (GPM). «GPM — более желательный атрибут, чем давление. Почему ребята из NASCAR снизили давление масла до 15 фунтов? Потому что они имеют скорость потока 30 галлонов в минуту. Так что на самом деле их волнует только поток».

Датчики давления масла варьируются от производителя к производителю, говорит Шуман. «Они не укажут ничего, что связано с объемом, они не укажут на аэрацию или загрязненное масло. Вы можете прогреть мотор на динамометрическом стенде, выкрутить сливную пробку, пока масло еще капает. Запустите двигатель с вывернутой сливной пробкой, и манометр покажет почти то же самое, что и было. Шестерни смазаны, и он превращается в воздушный насос, потому что нет подачи масла, а ваш манометр говорит: «Отлично, у вас есть 50 фунтов давления воздуха, поехали на гонку».

Чтобы помочь производителям двигателей сосредоточиться на скорости потока, а не на давлении, Schumann’s находится на завершающей стадии испытаний новой системы измерения галлонов в минуту (GPM), которая будет представлена ​​примерно в начале года. Шуман говорит, что это будет портативное устройство весом около 20 фунтов. Его можно использовать на динамометрическом стенде, стенде для запуска двигателя или на гоночной трассе.