Sauso ir šlapio karterio tepimo sistemos: kuo jos skiriasi?

Varikliui pavojingiausia situacija – alyvos badas, kai tepimo sistema nebesugeba tiekti pakankamo alyvos kiekio į guolius ir kitas judančias detales. Trumpam gali pasisekti važiuoti su pernelyg mažu alyvos lygiu, tačiau ilgainiui tai baigiasi perkaitimu, prastu tepimu ir brangiais gedimais. Dėl to svarbu suprasti, kuo skiriasi dvi pagrindinės schemos: šlapio karterio (wet sump) ir sauso karterio (dry sump) alyvos sistemos.

Kaip veikia šlapio karterio alyvos sistema

Šlapio karterio sprendimas yra įprastas daugumoje serijinių automobilių ir normaliai eksploatacijai dažniausiai visiškai pakankamas. Šioje sistemoje alyva kaupiama karteryje – po variklio alkūniniu mechanizmu esančiame alyvos bake (alyvos karteryje). Alyvos siurblys ima alyvą iš karterio ir paskirsto ją per kanalus į reikiamas vietas, pavyzdžiui, prie cilindrų sienelių, švaistiklių ir kitų tepimo taškų.

Kasdienėje eksploatacijoje, kai apkrovos daugiausia yra „į apačią“ (įprastas gravitacijos poveikis), tokia schema veikia patikimai. Problemos išryškėja tada, kai automobilis patiria dideles šonines ar išilgines perkrovas – staigiai akseleruojant, smarkiai stabdant arba greitai važiuojant posūkiais.

Kodėl esant didelėms perkrovoms šlapias karteris gali sukelti alyvos badą

Intensyvių manevrų metu alyva karteryje pradeda stipriai „taškytis“ ir slinkti į vieną pusę. Jei alyva nutolsta nuo siurblio įsiurbimo vietos tiek, kad siurblys ima orą arba alyvos kiekis staiga sumažėja, gyvybiškai svarbios detalės gali likti be tinkamo tepimo ir aušinimo. Būtent tokiose situacijose šlapio karterio sistemos trūkumas tampa realia rizika, ypač važiuojant trasoje ar atliekant ilgai trunkančius didelės apkrovos posūkius.

Sauso karterio sistema: esmė ir veikimo principas

Sauso karterio sistema sprendžia alyvos „nuplaukimo“ problemą kitaip: alyva nėra laikoma dideliame karteryje po varikliu. Vietoje to ji surenkama ir laikoma atskirame rezervuare (nuotoliniame bake), o variklis alyvą gauna iš šio bako nuolat ir stabiliai. Taip užtikrinamas pastovus padavimas net tada, kai automobilis patiria dideles ir ilgai trunkančias perkrovas, pavyzdžiui, važiuojant ratu trasoje ar testuojant sukibimą aikštelėje.

Praktinis rezultatas paprastas: nebėra situacijos, kai alyva karteryje „pabėga“ nuo siurblio įsiurbimo, todėl sumažėja alyvos bado tikimybė ten, kur šlapio karterio schemai gali pradėti trūkti stabilumo.

Kas dar pranašu sauso karterio sistemoje

Sausas karteris vertinamas ne vien dėl patikimo tepimo. Tokia schema turi ir papildomų techninių privalumų, kurie aktualūs automobiliams, kuriems svarbus efektyvumas ir dinamika.

• Mažesni energijos nuostoliai: alkūninis velenas neturi nuolat „maišyti“ alyvos vonelėje, todėl gali sumažėti pasipriešinimas ir nuostoliai.

• Didesnė laisvė komponuojant automobilį: alyvos baką galima perkelti ten, kur palankiau svorio balansui, o pats variklis gali būti montuojamas žemiau, mažinant svorio centrą.

• Didesnis alyvos kiekis sistemoje: atskiras rezervuaras leidžia turėti daugiau alyvos nei įprastame karteryje, o didesnis kiekis padeda lengviau valdyti alyvos temperatūrą ir išlaikyti jos savybes ilgiau.

Vienas iš ryškesnių pavyzdžių – Mercedes 450SEL 6.9, kuriame buvo naudojama sauso karterio schema su labai dideliu alyvos baku, apie 12,0 l. Toks kiekis padėdavo efektyviau kontroliuoti alyvos temperatūrą ir ilgiau išlaikyti alyvą darbinės būklės. Šio modelio alyvos keitimo intervalas siekė apie 20 100 km, tuo metu kai daugeliui automobilių įprasta riba buvo maždaug 4 800 km.

Kodėl sauso karterio nėra daugumoje automobilių

Nors privalumai įspūdingi, sauso karterio sprendimas beveik visada reiškia didesnę kainą ir sudėtingumą. Reikia daugiau komponentų: papildomų siurblių, vamzdynų, jungčių ir paties rezervuaro. Kuo daugiau detalių, tuo daugiau galimų gedimo taškų ir priežiūros darbų. Be to, tampa sunkiau viską sutalpinti – konstruktoriams reikia rasti vietą bakui ir išvedžioti magistrales taip, kad jos būtų saugios ir patikimos.

Jei automobilis naudojamas kasdieniams maršrutams, pavyzdžiui, vežti vaikus ar apsipirkti, tokia sudėtinga „trasinė“ įranga dažniausiai neturi praktinės prasmės. Gamintojai neretai išsprendžia ribas ir šlapio karterio sistemoje, koreguodami alyvos padavimą, kanalus ar siurblio sprendimus. Pavyzdžiui, Ford FE 427 varikliuose ankstyvos konstrukcijos ne visada užtikrindavo patikimą alkūninio veleno guolių tepimą ovalinėse lenktynėse, todėl buvo sukurta „side-oiler“ versija, kuri pagerino alyvos tiekimą į kritines vietas ir problemą iš esmės išsprendė.

Kur sausas karteris sutinkamas ir kam jis iš tiesų reikalingas

Entuziastams „pakankamai gerai“ dažnai nėra kriterijus. Dėl to sauso karterio sistema pasitaiko sportiniuose ir didelės galios modeliuose, kur tepimo stabilumas esant didelėms apkrovoms yra būtinas. Pavyzdžiui, Corvette C6 kartoje sausas karteris buvo montuojamas ZR1, Z06 ir mechaninę pavarų dėžę turėjusiuose Grand Sport, o vėliau šis sprendimas tęstas ir dabartinėje vidurinio variklio C8 Corvette su LT2 varikliu. Maserati Ghibli (klasikinės 7–8 dešimtmečių versijos) taip pat naudojo sauso karterio tepimą, kad variklį būtų galima sumontuoti žemiau, o Alfa Romeo Matta dar 6-ajame dešimtmetyje turėjo tokią sistemą, kad alyva patikimai cirkuliuotų nepriklausomai nuo automobilio pasvirimo kampo.

Jei planuojama ilgai važiuoti trasoje ar siekti didelių ir ilgai išlaikomų šoninių perkrovų, sauso karterio sistema gali būti vienas racionaliausių patikimumo sprendimų. Todėl nenuostabu, kad entuziastų projektuose kartais svarstoma ir tokia modifikacija, kai tikslas – stabilus tepimas važiuojant didelėmis apkrovomis.