二、干式油底殼讓引擎重心降低 可提升操控性
在一些介紹高性能的車和跑車的時(shí)候,我們經(jīng)?吹健案墒油底殼”這樣的字眼,仿佛干式油底殼逐漸成了高檔車的一個(gè)重要標(biāo)志,對(duì)于普通大眾來說,干式油底殼離大家仿佛很遠(yuǎn)。但事實(shí)上真是如此嗎?
首先我們先了解一下什么是油底殼,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)里凡是有相互接觸并且有相互運(yùn)動(dòng)的部件之間都需要潤(rùn)滑油,而貯存潤(rùn)滑油的地方就是油底殼,普通的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼位于發(fā)動(dòng)機(jī)的底部,是一個(gè)類似于盆型的大容器,下面有個(gè)孔,平時(shí)用放油螺栓密封,整個(gè)油底殼容積大約為3L多,上圖白框內(nèi)部分就是普通的濕式油底殼。
油底殼的主要功能是存儲(chǔ)機(jī)油并封閉曲軸箱,一般采用薄鋼板沖壓而成,其形狀決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。為了更夠讓油底殼內(nèi)的機(jī)油更好散熱,有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用了鋁合金鑄造材質(zhì)的油底殼,并且底部還鑄有相應(yīng)的散熱片。為了保證在發(fā)動(dòng)機(jī)縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵能正常吸到機(jī)油,油底殼后部一般做得較深。另外,內(nèi)部還設(shè)有擋油板,防止汽車行駛時(shí)油面波動(dòng)過大,有的放油塞是帶有磁性的,能吸集機(jī)油中的金屬屑,以減少發(fā)動(dòng)機(jī)零件磨損。
現(xiàn)今,大多數(shù)汽車所裝配的都是濕式油底殼。之所以叫濕式油底殼,是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、曲拐和連桿大頭在曲軸每旋轉(zhuǎn)一周都會(huì)浸入油底殼潤(rùn)滑油內(nèi)一次,以達(dá)到潤(rùn)滑作用,同時(shí)由于曲軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn),曲拐每次高速浸入油池內(nèi)都會(huì)激起一定的油花和油霧,對(duì)曲軸和軸瓦進(jìn)行潤(rùn)滑,被稱之為“飛濺潤(rùn)滑”。這就對(duì)潤(rùn)滑油的液面高度提出了一定的要求,如果太低,曲軸、曲拐和連桿大頭則不能浸入潤(rùn)滑油內(nèi),導(dǎo)致缺少潤(rùn)滑;如果潤(rùn)滑油液面太高又會(huì)導(dǎo)致軸承整個(gè)浸入,使曲軸的旋轉(zhuǎn)阻力增大,最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降,同時(shí)潤(rùn)滑油容易進(jìn)入氣缸燃燒室內(nèi),導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油,火花塞積炭等問題。
然而,濕式油底殼存有一個(gè)比較大的問題,就是當(dāng)車輛在極限行駛狀態(tài)下時(shí),例如高速過彎或者極限越野中,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油由于離心力或者重力而聚集于發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的一個(gè)局部,導(dǎo)致部分曲拐不能浸入油內(nèi),潤(rùn)滑不良而使發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。
面對(duì)如此嚴(yán)重的問題,一些設(shè)計(jì)者找到了解決辦法,那就是干脆取消在發(fā)動(dòng)機(jī)底部安裝容器,而是在外部獨(dú)立安裝一個(gè)機(jī)油箱,采用機(jī)油泵對(duì)曲軸和連桿系統(tǒng)進(jìn)行壓力潤(rùn)滑,這就是所謂的干式油底殼。其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)在濕式油底殼中也有應(yīng)用,配氣機(jī)構(gòu)中的凸輪軸潤(rùn)滑采用的就是這種壓力潤(rùn)滑。干式油底殼雖然解決了機(jī)油竄動(dòng)問題,但卻同時(shí)存在著另一個(gè)問題,那就是需要額外的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵,盡管濕式油底殼也需要機(jī)油泵,但相比起來動(dòng)力相差很大,驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵的動(dòng)力來自發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于大排量高性能發(fā)動(dòng)機(jī)來說這點(diǎn)動(dòng)力損失并不算什么,但是對(duì)于那些排量在2.0L以下的引擎來說其所占比例就變得不容忽視了。另外,由于干式油底殼的儲(chǔ)油箱是獨(dú)立的,并不是位于發(fā)動(dòng)機(jī)最底部,這就使得引擎重心得到降低,從而將車輛的整體操控性得到一定程度提升。
油底殼 形式 | 濕式油底殼 | 干式油底殼 |
優(yōu) 勢(shì) | 成本低,無動(dòng)力損失 | 潤(rùn)滑效果好,發(fā)動(dòng)機(jī)重心低 |
不 足 | 不能滿足極限狀態(tài)下的潤(rùn)滑要求 發(fā)動(dòng)機(jī)重心高 | 成本較高,動(dòng)力有部分損失 |
由于干式油底殼需要額外部件,同時(shí)潤(rùn)滑油路內(nèi)是高壓的,導(dǎo)致其制造、使用成本相比濕式油底殼增高了很多,同時(shí)結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜了,但可靠性卻會(huì)相應(yīng)有所下降,一旦出現(xiàn)問題維修成本也會(huì)升高。
總之,無論是濕式油底殼還是干式油底殼的設(shè)計(jì),都是有它的不足之處的,這如矛盾的雙方是時(shí)刻存在的。關(guān)鍵還是看駕駛者的訴求是什么,來決定那類油底殼的設(shè)計(jì)更符合市場(chǎng)。同時(shí),也正是因?yàn)楦墒接偷讱さ倪@這種特殊之處,決定了它只會(huì)出現(xiàn)在少量的超級(jí)車型中。
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