Sistema de lubricació de dipòsit sec

Qualsevol motor de combustió interna necessita un sistema de lubricació de qualitat. Aquesta necessitat es deu al funcionament constant de les peces de la unitat en condicions de major esforç mecànic (per exemple, mentre el motor està en marxa, el cigonyal gira contínuament i els pistons dels cilindres corresponen). Per tal que les peces que no s’esgoten no es desgastin, cal lubricar-les. L’oli del motor crea una pel·lícula protectora perquè les superfícies no entrin en contacte directe entre si (per obtenir més informació sobre les propietats de l’oli del motor i sobre com triar-ne l’adequat per al motor de combustió interna del vostre cotxe, llegiu per separat).

Tot i la presència d’una pel·lícula d’oli que impedeix la fricció seca de les parts del motor, encara s’hi forma un desgast. Com a resultat, apareixen petites partícules metàl·liques. Si romanen a la superfície de la peça, la producció de la mateixa augmentarà i l’automobilista haurà de posar el cotxe per a una revisió important. Per aquest motiu, és extremadament important que hi hagi una quantitat suficient de lubricant al dipòsit, amb l'ajuda de la qual tots els components de la unitat de potència estiguin greixats abundantment. Els residus es llencen al dipòsit i s’hi queden fins que s’eliminen mitjançant neteja o eliminació després de retirar-los.

A més de les seves propietats lubricants, l'oli també compleix la funció de refrigeració addicional. Com que hi ha una combustió constant de la mescla aire-combustible als cilindres, totes les parts de la unitat experimenten una forta tensió tèrmica (la temperatura del medi del cilindre augmenta fins a 1000 graus o més). El dispositiu del motor inclou un gran nombre de peces que necessiten refrigeració, però pel fet que no tenen res a veure amb el sistema de refrigeració, pateixen una manca de transferència de calor. Alguns exemples d’aquestes peces són els pistons mateixos, les bieles, etc.

Per mantenir aquestes parts fresques i obtenir la quantitat adequada de lubricació, el cotxe està equipat amb un sistema de lubricació. A més del disseny clàssic, que es descriu en una altra ressenya, també hi ha una versió de secador sec.

Considerem en què es diferencia un dipòsit sec d'un dipòsit humit, en quin principi funciona el sistema i també quins són els seus avantatges i desavantatges.

Què és el greix sec?

Independentment de la modificació del sistema de lubricació, el principi de funcionament és bàsicament el mateix per a ells. La bomba aspira oli del dipòsit i, a pressió, l’alimenta a través de les línies d’oli fins als components individuals del motor. Algunes parts estan en contacte constant amb el lubricant, d’altres es regen abundantment amb boira d’oli formada com a resultat del funcionament actiu del mecanisme de manovella (per a més detalls sobre el seu funcionament, llegiu aquí).

En el sistema clàssic, el lubricant flueix de manera natural al dipòsit on es troba la bomba d’oli. Assegura el moviment del petroli a través dels canals adequats. Aquest tipus de sistema s’anomena dipòsit humit. Un analògic sec significa un sistema idèntic, només que té un dipòsit separat (no es troba al punt més baix de la unitat, però és més alt), en el qual la bomba principal bombejarà lubricant i una bomba d’oli addicional. Es necessita una segona bomba per bombar lubricant a les parts del motor.

En aquest sistema, també hi haurà una certa quantitat de fluid lubricant al dipòsit. Està condicionalment sec. És que en aquest cas, el palet no s’utilitza per emmagatzemar tot el volum d’oli. Hi ha un embassament separat per a això.

Tot i que el sistema de lubricació clàssic ha demostrat ser un manteniment de baix cost i una alta fiabilitat de funcionament, no està exempt dels seus inconvenients. Un exemple d’això és un palet trencat quan un cotxe supera el terreny fora de la carretera i impacta contra una pedra afilada. Penseu en quines altres condicions és útil un sistema de dipòsit sec.

Per a què s’utilitza el sistema de dipòsit sec?

Molt sovint, un cotxe esportiu, una determinada categoria d’equips especials i alguns SUV estaran equipats amb un sistema de lubricació del motor similar. Si parlem de vehicles tot terreny, queda clar per què el dipòsit d’oli del motor de combustió interna no es troba al punt més baix del cotxe. Això és extremadament important quan es guanya, quan el conductor no veu pedres afilades sota l’aigua o quan es supera un terreny accidentat amb superfícies de carreteres rocoses.

I els cotxes esportius? Per què un cotxe esportiu necessita un dipòsit sec si es mou constantment sobre una superfície gairebé perfectament plana? De fet, a velocitats elevades, fins i tot canvis de trajectòria menors poden estar plens de copioses espurnes per sota del cotxe a causa de que el palet s’adhereix a la superfície de la carretera. Quan el conductor frena bruscament abans d’entrar en un gir, el vehicle s’inclina cap endavant, cosa que redueix la distància al terra fins a nivells crítics.

Però fins i tot això no és el més crític per a un cotxe esportiu. Quan l’eix cigonyal funciona a la màxima velocitat, en el disseny clàssic del sistema de lubricació, la major part del lubricant es converteix en una boira d’oli i es subministra a diversos components de la unitat de potència. Naturalment, el nivell de lubricant al dipòsit es redueix significativament.

En condicions normals, una bomba d’oli és capaç de bombejar oli i crear la pressió necessària per fer funcionar la maquinària. Tanmateix, la forma esportiva de conduir sempre s’associa amb el fet que el lubricant que queda al dipòsit esquitxa a causa dels rotllos constants del cotxe. En aquest mode, la bomba no pot funcionar eficientment i no aspira prou líquid.

A causa de la combinació de tots aquests factors, el motor pot patir fam de petroli. Com que les peces en moviment ràpid no reben la quantitat adequada de lubricació, la pel·lícula protectora que s’elimina ràpidament s’aconsegueix amb una fricció seca. A més, alguns elements no reben un refredament adequat. Tot això redueix significativament la vida útil del motor de combustió interna.

Per eliminar totes aquestes conseqüències negatives, els enginyers van desenvolupar un sistema de dipòsit sec. Com es va esmentar anteriorment, el seu disseny és una mica diferent de la versió estàndard.

El principi de funcionament i el dispositiu "dipòsit sec"

L’oli per lubricar les parts del motor d’un sistema d’aquest tipus es troba en un dipòsit, des del qual és bombat per una bomba de pressió. Segons el dispositiu, el lubricant pot entrar al radiador de refrigeració o directament al motor a través dels canals destinats a això.

Després que la porció hagi complert la seva funció (va lubricar les parts, va eliminar la pols metàl·lica d’elles, si es va formar i va eliminar el foc), es recull sota l’acció de la força de gravetat a la paella. A partir d’aquí, el líquid és aspirat immediatament per una altra bomba i alimentat al dipòsit. Per evitar que les petites partícules rentades al dipòsit torni a entrar al motor, en aquesta etapa es conserven al filtre d’oli. En algunes modificacions, l'oli passa per un radiador, on es refreda, igual que l'anticongelant en CO.

En aquesta etapa, el bucle està tancat. Segons el disseny del sistema, hi pot haver diversos mòduls d’aspiració que accelerin la recollida d’oli al dipòsit. Per estabilitzar la lubricació de la unitat, molts vehicles de dipòsit sec tenen equipament addicional. Vegem de prop com funciona el sistema de lubricació i quina funció fa cada element en ell.

Sistema de dipòsit sec del motor

En els cotxes moderns, es poden utilitzar diferents modificacions de la lubricació del motor de carter sec. Independentment, els seus elements clau són:

• Dipòsit addicional per a greixos;
• Una bomba que crea un cap a la línia;
• Una bomba que treu oli del dipòsit (idèntica a la versió clàssica en un dipòsit humit);
• Un radiador per on passa el petroli, que passa del dipòsit al tanc;
• Sensor tèrmic per a lubricant;
• Un sensor que registra la pressió de l'oli al sistema;
• Termòstat;
• Un filtre idèntic al que s’utilitza en els sistemes clàssics;
• Vàlvula reductora i de derivació (segons el model del sistema, el seu nombre pot variar).

El dipòsit addicional de petroli pot tenir diferents formes. Tot depèn de com s’organitzi el compartiment del motor en un model de cotxe concret. Molts tancs tenen diversos deflectors a l'interior. Són necessaris per calmar el lubricant mentre el vehicle es mou i no s’escuma.

Durant el funcionament, la bomba d’oli, juntament amb el lubricant, aspira parcialment l’aire. Per evitar la sobrepressió a la línia, hi ha un respirador al tanc que té el mateix propòsit que el respirador del carter.

També té un sensor de temperatura i un sensor de pressió a la línia. Per tal que el conductor noti la falta de lubricant a temps, hi ha una vareta al dipòsit amb la qual es comprova el nivell del dipòsit.

L’avantatge del dipòsit addicional és que el fabricant d’automòbils pot organitzar el compartiment del motor a la seva manera. Això permet distribuir el pes de tots els mecanismes per millorar el maneig dels cotxes esportius. A més, el dipòsit es pot col·locar al compartiment del motor de manera que el lubricant hi sigui bufat mentre conduïu i es proporcioni refrigeració addicional.

La bomba de distribució d’oli sol situar-se lleugerament per sota del dipòsit d’oli. Aquest mètode d’instal·lació fa que la seva feina sigui una mica més fàcil, ja que no ha de gastar energia per bombar el líquid; entra a la seva cavitat sota la influència de la gravetat. Es necessita una vàlvula reductora de pressió i una vàlvula de derivació al sistema per controlar la pressió de l'oli.

El paper de la bomba d’evacuació és idèntic a un mecanisme similar que s’instal·la en qualsevol sistema de lubricació d’un motor de combustió interna de 4 temps (per a les diferències entre motors de quatre i de dos temps, llegiu aquí). Hi ha diverses modificacions d’aquests bufadors i, en el seu disseny, difereixen de les bombes instal·lades per al dipòsit d’oli addicional.

Segons el model de motor, pot haver-hi diversos mòduls de bombament. Per exemple, en una unitat amb un disseny de blocs de cilindres en forma de V, la bomba principal té una sortida addicional que recull el lubricant usat de mecanisme de distribució de gas... I si el motor està equipat amb un turbocompressor, també s’instal·larà una secció de bombament addicional a prop seu.

Aquest disseny accelera l'acumulació de greix al dipòsit principal. Si s’escorrés de forma natural, hi ha una alta probabilitat que el nivell del dipòsit sigui massa baix i el motor no rebi prou oli.

El funcionament de les bombes de subministrament i descàrrega està connectat al cigonyal. Mentre gira, els bufadors també funcionen. Hi ha, però poques vegades, modificacions que funcionen a partir d'un arbre de lleves. El parell motor des del cigonyal fins al mecanisme de la bomba es transmet mitjançant una corretja o una cadena.

En aquest disseny, és possible instal·lar el nombre requerit de seccions addicionals que funcionaran des d’un eix. L’avantatge d’aquesta disposició és que, en cas d’avaria, la bomba es pot desmuntar del motor sense interferir en el disseny de la pròpia unitat.

Tot i que la bomba de drenatge té el mateix principi de funcionament i el mateix disseny que el seu homòleg de dipòsit humit, ha estat modificada de manera que no es perdi el seu rendiment, fins i tot en aspirar oli escumat o en part aire.

El següent element que no està present en els sistemes de dipòsits humits és el radiador. La seva tasca és la mateixa que l’intercanviador de calor del sistema de refrigeració. També té un disseny similar. Llegiu-ne més. en una altra ressenya... Bàsicament, s’instal·la entre la bomba d’oli d’injecció i el motor de combustió interna, però també hi ha opcions d’instal·lació entre la bomba d’evacuació i el tanc.

Cal un termòstat al sistema de lubricació per evitar que es refredi prematurament quan el motor s’escalfa. El sistema de refrigeració té un principi similar, que es descriu amb detall. aquí... En resum, mentre el motor de combustió interna s’escalfa (sobretot durant el període fred), l’oli que hi ha és més espès. Per aquest motiu, no cal refredar-lo perquè flueixi i per millorar la lubricació de la unitat.

Tan bon punt el medi de treball assoleixi la temperatura desitjada (es pot conèixer quina ha de ser la temperatura de funcionament del motor d’un altre article), el termòstat s’obre i l’oli flueix pel radiador per refredar-se. Això garanteix una millor dissipació de la calor de les parts calentes que no estan en contacte amb la camisa de refrigeració del motor.

Pros i contres d’un sistema de dipòsit sec

El primer avantatge dels sistemes de dipòsits secs és proporcionar una lubricació estable, independentment del mode de conducció del vehicle. Fins i tot si el vehicle supera una llarga pujada, el motor no experimentarà fam de petroli. Com que durant la conducció extrema és més probable que el motor es sobreescalfi, aquesta modificació proporciona un millor refredament de la unitat. Aquest factor és d’importància fonamental per a l’ICE equipat amb una turbina (per obtenir més informació sobre el dispositiu i el principi de funcionament d’aquest mecanisme, llegiu per separat).

A causa del fet que l’oli no s’emmagatzema en un dipòsit, sinó en un dipòsit separat, el disseny del receptor d’oli és molt més petit, gràcies al qual els dissenyadors aconsegueixen reduir l’espai lliure del cotxe esportiu. La part inferior d’aquests cotxes sol ser plana, cosa que té un efecte positiu sobre l’aerodinàmica del transport (es descriu el que afecta aquest paràmetre aquí).

Si el dipòsit es perfora durant el trajecte, el greix no s’abocarà, com en el cas del sistema de lubricació clàssic. Això proporciona un avantatge en les reparacions d'emergència a la carretera, especialment si el SUV ha patit danys molt lluny de la botiga de recanvis d'automòbils més propera.

El següent avantatge d’un dipòsit sec és que facilita una mica el treball de la pròpia unitat de potència. Per tant, quan el cotxe ha estat fred durant molt de temps, l’oli del dipòsit s’espessa. En el moment d’engegar una unitat de potència amb un sistema de lubricació clàssic, el cigonyal ha de superar no només la resistència dels cilindres a la carrera de compressió (quan el motor està en marxa, aquesta força és parcialment facilitada per la força inercial), sinó també la resistència de l'oli espès (el cigonyal en aquest cas es troba al bany d'oli). En un dipòsit sec, aquest problema s’elimina, ja que tot el lubricant està separat del cigonyal, cosa que fa que el motor arrenci més ràpidament.

Durant la rotació, el cigonyal no funciona al sistema de lubricació com un mesclador. Gràcies a això, l’oli no escuma i no perd la seva densitat. Això proporciona una millor pel·lícula a les superfícies de contacte de les parts de la unitat.

En un dipòsit sec, el lubricant està menys en contacte amb els gasos del carter. A causa d'això, es redueix la velocitat de la reacció oxidativa, cosa que augmenta el recurs de la substància. Les partícules petites no tenen temps d’instal·lar-se a la paella d’oli, però s’eliminen immediatament al filtre.

Com que les bombes d’oli de la majoria de modificacions del sistema s’instal·len fora de la unitat, en cas d’avaria, no cal desmuntar el motor de combustió interna per dur a terme els procediments necessaris. Aquests factors ens permeten concloure que la unitat amb un carter de tipus sec és més fiable i eficient en comparació amb el clàssic analògic.

Malgrat aquest nombre d'aspectes positius, el sistema de dipòsit sec presenta una sèrie de greus desavantatges. Aquests són els principals:

• En primer lloc, a causa de la presència de mecanismes i peces addicionals, el manteniment del sistema serà més car. En alguns casos, la complexitat de la reparació s’associa amb el funcionament de l’electrònica (hi ha varietats en què la lubricació de la unitat està controlada per un controlador separat).
• En segon lloc, en comparació amb el sistema clàssic, aquesta modificació requereix una major quantitat d'oli en un motor amb un volum i un disseny idèntics. Això es deu a la presència de mecanismes i elements addicionals, el més voluminós dels quals és el radiador. El mateix factor afecta el pes del cotxe.
• En tercer lloc, el preu d’un motor de dipòsit sec és molt superior al del seu clàssic homòleg.

En vehicles de producció convencionals, l’ús d’un sistema de dipòsit sec no és raonable. Aquests vehicles no s’utilitzen ni en condicions extremes, en les quals es pot avaluar l’eficàcia d’aquest desenvolupament. És més adequat per a vehicles de carreres de ral·li, carreres de circuits com NASCAR i altres tipus d’automobilisme. Si es vol millorar lleugerament les característiques del seu vehicle, la instal·lació d’un sistema de dipòsit sec no produirà un efecte notable sense una seriosa modernització per a les dures condicions de funcionament. En aquest cas, podeu limitar-vos a la sintonització de xips, però aquest és un tema per a un altre article.

A més, per a aquells que estiguin interessats en el tema de la sintonització automàtica, us recomanem que vegeu aquest vídeo, que tracta detalladament el sistema de dipòsit sec i algunes de les subtileses associades a la seva instal·lació:

Dry Carter! Com, per què i per què?

Preguntes i respostes:

Què vol dir dipòsit sec? Aquest és un tipus de sistema de lubricació del motor que té un dipòsit separat que emmagatzema l'oli del motor. La majoria dels cotxes moderns estan equipats amb un sistema de carter humit.

Per a què serveix un dipòsit sec? El sistema de carter sec està pensat principalment per a aquells cotxes que es mouen parcialment per pendents pronunciats. En aquest sistema, el motor sempre rep una lubricació adequada de les peces.

Quines són les característiques de disseny dels sistemes de lubricació de carter sec? En un dipòsit sec, l'oli flueix a un dipòsit, i des d'allà la bomba d'oli l'aspira i el bombeja a un dipòsit separat. En aquests sistemes, sempre hi ha dues bombes d'oli.

Com funciona el sistema de lubricació del motor? En aquests sistemes, el motor es lubrica de la manera clàssica: l'oli es bombeja a través de canals a totes les parts. En un dipòsit sec, es pot reparar l'avaria del dipòsit sense perdre tot l'oli.