Картер двигателя мотоцикла — это основная корпусная деталь. Она объединяет все его ключевые узлы в единое целое. В зависимости от конструкции картер может быть «сухим» или «мокрым». Разница между ними заключается в способе хранения и циркуляции масла. «Мокрый» хранит масло в поддоне двигателя. В «сухом» масло откачивается в отдельный резервуар, зачастую в раму мотоцикла, предотвращая масляное голодание. В чем принципиальная разница между двумя системами? В чем заключаются их преимущества и недостатки? Для каких условий езды подходит каждая из них? Ответы в нашем материале.
Содержание
Квикшифтер для мотоцикла: принцип работы, инструкция по установке и настройке
Что такое система смазки мотоцикла и зачем она нужна?
Ни один двигатель не может обойтись без смазки. Моторное масло выполняет роль «крови» мотоцикла. Оно снижает трение между движущимися деталями, отводит тепло, очищает двигатель от нагара, защищает от коррозии. От типа системы зависят надежность, ресурс и эксплуатационные характеристики. Система смазки критически важна для защиты мотора от преждевременного износа и перегрева. Она продлевает срок его службы.
Система создает масляную пленку между поршнями, подшипниками, шестернями, другими металлическими деталями. Благодаря ей предотвращается прямой контакт деталей и истирание. Отвод тепла происходит от самых горячих узлов, — высокая температура обычно в нижней части поршня. Система смазки рассеивает тепло. Масло циркулирует по кругу, оно все время подхватывает мельчайшие металлические частицы, нагар и отводит их к фильтру. Происходит очистка мотора. Все детали покрываются смазкой, они защищены от контакта с кислородом, предотвращается появление ржавчины. В мотоциклах используются в основном две системы смазки: с «сухим» и «мокрым» картером. В первом случае масло находится в отдельном бачке, во втором в поддоне ДВС.
Система с мокрым картером – простота и надежность
Система с «мокрым» картером двигателя мотоцикла — обычный и давно применяемый метод. Еще В 1885 году Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах построили первый в мире мотоцикл (Daimler Reitwagen), где мотор обладал герметичным картером с вращающимся коленвалом. Детали просто разбрызгивали масло, находившееся в поддоне. В начале ХХ века на мотоциклах использовалась простейшая система с потерями «total-loss». Масло выливалось вручную, происходила смазка деталей. Система с постоянным уровнем масла, где оно скапливалось в поддоне, развивалась постепенно по мере совершенствования техники.
Приближенные к современным циркуляционные системы смазки под давлением, где масло хранится в поддоне картера двигателя мотоцикла, стали массово внедряться, начиная с 1930-х годов. Так было в компании Harley-Davidson. Система смазки с «мокрым» картером отличается простотой, компактностью, надежностью. Она используется на абсолютном большинстве дорожных мотоциклов благодаря отсутствию громоздкого выносного маслобака. Цикл смазки в такой системе состоит из нескольких этапов:
Маслосборник (поддон): масло стекает вниз и собирается в специальную емкость в нижней части двигателя.
Маслозаборник: через маслоприемник (сетчатый фильтр) насос забирает масло из емкости.
Масляный насос создает в системе давление, смазка начинает циркулировать по двигателю.
Фильтрация: на определенном этапе циркуляции масло проходит через фильтр для очистки от мелких металлических деталей и продуктов сгорания.
Магистрали подходят к наиболее загруженным механизмам и узлам, куда смазка подается под давлением. Особенно она важна для подшипников коленчатого вала, распределительных валов и поршневого пальца.
Разбрызгивание масла происходит от вращающихся на большой скорости элементов. Детали цилиндро-поршневой группы, сцепление и коробка передач попадают в своеобразный масляный туман.
Возврат: смазка стекает вниз по стенкам картера и опять оказывается в поддоне. Начинается новый цикл с первого пункта.
Основные преимущества системы смазки с «мокрым» картером двигателя мотоцикла заключаются в максимальной простоте. Подобная конструкция не требует дополнительного масляного бака, внешних шлангов и сложных многосекционных насосов. Производство не требует больших средств. Поскольку нет выносных деталей, общая стоимость мотора снижается. Отсутствие большого количества подвижных деталей сводит к минимуму поломки и утечку масла. Мотор занимает меньше места, поскольку масляный поддон встроен в него. Еще одно преимущество — небольшой вес конструкции. Она компактнее по сравнению с «сухим» картером, лучше становится динамика мотоцикла. Замена масла происходит быстрее и проще, поскольку требуется открутить всего одну сливную пробку.
Основные недостатки обусловлены конструкцией самого мотоцикла. Поскольку масло хранится в поддоне мотора, байк может терять мощность, испытывать масляный голод при постоянных наклонах. Потеря мощности двигателя обуславливается нахождением коленчатого вала рядом с уровнем масла в поддоне. Коленвал вращается и «взбивает» масло, происходит вспенивание смазки — аэрация. Некоторые байкеры предпочитают агрессивную езду с большим количеством кренов, критическими углами наклона или катанием на заднем колесе. Во время этих маневров масло отливает к одной из стенок. Маслоприемник может вообще оголиться, сразу падает давление, происходит критический износ узлов и механизмов.
Существуют ограничения по компоновке двигателя по высоте из-за наличия поддона в нижней части. При такой конструкции мотор нельзя расположить как можно ниже в раме. Центр тяжести байка выше, что негативно сказывается на устойчивости. Существуют вопросы по охлаждению. Поскольку масло находится очень близко к горячим деталям картера, оно подвержено высоким температурам. Некоторые владельцы техники вынуждены решать эту проблему установкой дополнительных радиаторов.
Система с сухим картером – максимальная производительность
По мере развития мотоциклетной техники конструкторы стали задумываться над изменением картера двигателя мотоцикла. В определенный момент было принято решение отказаться от «мокрого» картера. Первые двигатели с глубоким поддоном были очень большими. В поворотах масло отливало в сторону, мотор начинал испытывать масляное голодание. 1930-1950-е годы стали «золотым веком» для V-образных двигателей. Компания Harley-Davidson внедрила усовершенствованный насос на боковой части картера, а сам запас масла перенес в отдельный бак, расположенный под сиденьем.
Еще большее развитие система с «сухим» картером получила в 1960-1980-е годы, когда все больше стали создаваться гоночные мотоциклы, появилась своя специфика. Система смазки с «сухим» картером предусматривает хранение масла не в поддоне двигателя, а в отдельном резервуаре (маслобаке). При наклонах, ударах, прыжках масляное голодание двигателя исключается. «Сухой» картер обеспечивает стабильное давление, максимальный дорожный просвет. Принцип работы подобной системы следующий:
Откачивание с помощью специального насоса или отдельной его ступени. Насос постоянно забирает масло в поддон.
Резервуар: откачка масла происходит в отдельный бак, там оно отстаивается, происходит удаление газов и первичное охлаждение.
Подача: с помощью нагнетающего насоса высокого давления очищенное масло извлекается из бака и подается по каналам ко всем деталям и механизмам.
В работе системы большую роль играют несколько компонентов. Маслобак выносится отдельно или бывает интегрирован в раму мотоцикла. Используется несколько насосов или один многосекционный с двумя или тремя секциями. Один интегрирован для откачки, второй работает на подачу. Масло течет по магистралям и фильтрам через шланги высокого давления и полнопоточный масляный фильтр. Система смазки с «сухим» картером обладает рядом преимуществ:
масло хранится в отдельном баке, мотор стабильно смазывается при езде на заднем колесе или крутых виражах, масляное голодание отсутствует;
отсутствие глубокого поддона позволяет поднять двигатель выше над дорожным полотном без ущерба для центра тяжести, увеличивается клиренс;
двигатель охлаждается лучше, поскольку выносной бак и радиаторы требуют большего количества масла и предотвращают перегрев мотора;
меньше внутреннее сопротивление, коленвал не вращается в масляной ванне, излишки газов быстро удаляются маслооткачивающим насосом, в результате мощность мотора становится выше.
Какой бы ни была система с «сухим» картером двигателя мотоцикла, без недостатков не обходится:
дополнительные маслопроводы, клапаны, внешний маслобак, многосекционный насос существенно усложняют конструкцию мотоцикла;
множество шлангов и соединений ведут к риску утечек, разгерметизации и падению масляного давления;
все указанные компоненты занимают много места, увеличивают вес техники и габариты;
при замене масла его нужно сливать сразу из нескольких мест, двигателя и отдельного бака, что ведет к увеличению трудозатрат;
проверять уровень масла нужно в соответствии со строгим регламентом: двигатель должен быть прогрет, иначе показания будут неточными.
Сравнительная таблица: мокрый картер против сухого
Все преимущества и недостатки «мокрого» и «сухого» картеров двигателя мотоцикла по основным параметрам в сводной таблице.
|
Параметр сравнения |
Мокрый картер (Wet Sump) |
Сухой картер (Dry Sump) |
|
Хранение масла |
В поддоне картера |
В отдельном внешнем баке |
|
Количество насосов |
Один (нагнетающий) |
Два и более (нагнетающий + откачивающие) |
|
Сложность и стоимость |
Простая и дешевая |
Сложная и дорогая |
|
Надежность в экстремальных условиях |
Может страдать от масляного голодания |
Максимальная, стабильное давление |
|
Высота установки двигателя |
Ваше |
Ниже, центр тяжести ниже |
|
Масса системы |
Меньше |
Больше |
|
Объем масла |
Меньше |
Больше |
|
Охлаждение масла |
Естественное |
Улучшенное (бак + радиатор) |
|
Применение |
Большинство серийных мотоциклов |
Спорт, трек, эндуро, тяжелые туристы |
Какую систему выбрать и почему?
Систему с «мокрым» картером двигателя байкеры выбирают за ее простоту, надежность и невысокую стоимость. Система применяется на большинстве дорожных, городских, туристических мотоциклах и скутерах, так как идеально подходит для езды по ровным дорогам. Такие двигатели отличаются простотой конструкции, поскольку используют только один масляный насос. Никаких внешних шлангов, баков и дополнительных трубок, подверженных течи. Замена масла требует мало времени, процедура стандартная, в сервисе много платить не придется. Охлаждение происходит естественным образом. Масло в поддоне отдает часть тепла в окружающую среду через металлический корпус. Такой тип картера обычно устанавливается на следующие модели мотоциклов:
дорожные и городские классические, нейкеды, круизеры — Honda серии CB, Yamaha серии MT;
спортивные мотоциклы: двигатели работают на высоких оборотах, им нужна компактность:
скутеры и макси-скутеры для придания им надежности и удешевления конструкции.
«Мокрый» подойдет тем, кто любит езду по ровному асфальту, без резких поворотов и кренов на трассе и в городских условиях. Для тяжелого бездорожья в случаях хард-эндуро больше подходит «сухой». Он предотвращает масляное голодание двигателя при экстремальных наклонах мотоцикла. Маслоприемник всегда погружен в жидкость. За счет уменьшения глубины поддона двигатель становится более компактным, его поднимают выше относительно поверхности с сохранением большого дорожного просвета. Масло не вспенивается и меньше нагревается. Насосы откачивают газы и излишки масла из картера, снижается сопротивление вращению коленчатого вала.
Наиболее часто такая конструкция применяется на мотоциклах эндуро, кроссовых и туристических. Примеры — Honda Africa Twin, KTM EXC. «Сухой» картер важен для преодоления препятствий и езды по пересеченной местности. То же касается спортивных байков. Двигатели в мощных мотоциклах (Aprilia, Ducati) работают на высоких оборотах. Картер такого типа помогает поддерживать стабильное давление при сильных кренах в поворотах. В квадроциклах и снегоходах тоже применяются двигатели исключительно с «сухим» типом. Данная техника обычно работает с большими нагрузками в условиях бездорожья с максимальными наклонами.
Иногда у владельцев мототехники бывает желание переделать картер двигателя мотоцикла с «мокрого» на «сухой». Сразу нужно предупредить, что делать этого не следует. Само по себе вмешательство в конструкцию нецелесообразно, так еще и подобная переделка будет очень дорогой. Не факт, что в дальнейшем мотоцикл будет вести себя на дороге лучше.
Часто задаваемые вопросы про картер мотоцикла
Почему система с сухим картером лучше подходит для спортивной езды?
Спортивная езда на мотоцикле предполагает множество резких поворотов, наклонов, прыжков. В случае «мокрого» картера масло при такой езде будет собираться у стенок поддона. Маслоприемник может оголиться, что приводит к резкому падению давления и масляному голоданию. В «сухом» картере масло постоянно откачивается насосами в отдельный бачок, гарантируя постоянное давление. Подобная конструкция существенно снижает центр тяжести. Моторы с «сухим» эффективно избавляются от масляного тумана и газов внутри блока цилиндров и развивают большую мощность. Отдельный масляный бак обеспечивает нормальную рабочую температуру масла, поскольку оно не стекает в горячий картер двигателя мотоцикла.
Правда ли, что мокрый картер менее надежен?
Нет, это не так. Обе системы смазки надежны, но используются в разных типах мотоциклов. У «сухого» картера сложнее устройство и дороже обслуживание. «Мокрый» — простой, надежный в обычной эксплуатации и относительно дешевый в ремонте. Выбор зависит от условий езды, спокойной или активной спортивной. Для городской езды, туризма и «мокрый» картер абсолютно надежен. Для экстремальных нагрузок (стантрайдинг, хард-эндуро, профессиональный трек) «сухой» картер показывает себя стабильнее.
Как определить, какая система стоит на моем мотоцикле?
Определить тип масляной системы на мотоцикле можно за несколько минут по внешним признакам или достаточно прочитать руководство по эксплуатации мотоцикла. Масло хранится в поддоне двигателя или в отдельном выносном резервуаре. Определить тип системы можно по месту масляного бака или щупа. Если под мотором находится масляный поддон, а щуп вынесен на отдельный резервуар, значит это «сухой» картер. Если щуп вкручен в крышку картера, или на нем есть небольшое смотровое окошко, значит система с «мокрым» картером. Еще один вариант определения — по количеству сливных пробок. В «сухом» картере их как минимум две, в «мокром» одна.
Можно ли переделать мокрый картер в сухой?
Технически можно переделать картер двигателя мотоцикла с «мокрого» на «сухой», однако сделать это очень сложно, дорого и трудозатратно. Нужно будет установить многосекционный маслонасос, внешний масляный бак, причем сделать правильные расчеты относительно объема. Еще одной задачей станет модификация поддона, нужно будет установить более плоский. Потребуется провести мощные шланги высокого давления, установить радиатор и клапаны. Есть другие трудности в виде отсутствия готовых комплектов деталей, их нужно будет изготавливать на заказ. Проблемы могут возникнуть с местом для установки. В современных мотоциклах все детали установлены очень компактно. Самое основное, если расчеты произведены неправильно, то вся работа пойдет прахом, двигатель будет испытывать масляное голодание и выйдет из строя.
В большинстве случаев лучше сразу купить мотоцикл с заводским «сухим» картером. Нужно заранее определиться, где и как вы будете эксплуатировать свой мотоцикл. В зависимости от этого следует делать выбор.
Рядный двигатель мотоцикла: особенности, преимущества и отличия от V-Twin
Комментарии