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Cárter seco

Diagrama esquemático de un sistema básico de lubricación de motor por cárter seco. El aceite se acumula en el cárter (1), se extrae de forma continua mediante una bomba de barrido (2) y viaja hasta el tanque de aceite (3), donde los gases arrastrados en el aceite se separan y el aceite se enfría. Los gases (6) se devuelven al cárter del motor. La bomba de presión (4) impulsa el aceite desgasificado y enfriado (5) de vuelta a los puntos de lubricación del motor (7).

Un sistema de cárter seco es un método para administrar el aceite lubricante del motor en motores de combustión interna de cuatro tiempos y de dos tiempos grandes impulsados ​​por pistón . El sistema de cárter seco utiliza dos o más bombas de aceite y un depósito de aceite separado, a diferencia de un sistema de cárter húmedo convencional , que utiliza solo el cárter principal (EE. UU.: cárter de aceite) debajo del motor y una sola bomba. Un motor de cárter seco requiere una válvula de alivio de presión para regular la presión negativa dentro del motor, por lo que los sellos internos no están invertidos.

Los cárteres secos son comunes en los motores diésel más grandes , como los que se utilizan en barcos, así como en los motores de gasolina que se utilizan en los coches de carreras , los aviones acrobáticos , las motos acuáticas de alto rendimiento y las motocicletas. La lubricación por cárter seco puede elegirse para estas aplicaciones debido a una mayor fiabilidad, capacidad de aceite, reducción de la falta de aceite bajo cargas g elevadas y/u otras razones técnicas o de rendimiento. Los sistemas de cárter seco pueden no ser adecuados para todas las aplicaciones debido al aumento de los costes, la complejidad y/o el volumen, entre otros factores.

Diseño

Los motores se lubrican y enfrían mediante aceite que circula por todo el motor, alimentando varios cojinetes y otras piezas móviles y luego drenándose, por gravedad, hacia el cárter en la base del motor. En el sistema de cárter húmedo de casi todos los motores de automóviles de producción , el aceite que no circula activamente se almacena en el cárter, que es lo suficientemente grande para este propósito. Una bomba recoge el aceite del cárter y lo hace circular directamente de regreso a través del motor. En un sistema de cárter seco, el aceite todavía cae a la base del motor, pero a un cárter mucho más superficial, donde una o más bombas de barrido lo extraen y lo transfieren a un depósito (generalmente externo), donde se enfría y se desairea antes de ser recirculado a través del motor por una bomba de presión. El cárter en un sistema de cárter seco no está realmente seco; todavía está húmedo por el aceite que drena del motor. El depósito suele ser alto y estrecho y está especialmente diseñado con deflectores internos y una salida de aceite (suministro) en la parte inferior para un suministro de aceite sin inhibiciones incluso durante el chapoteo.

El funcionamiento de la bomba seca consta de una etapa de presión y una etapa de barrido. Aunque el término "etapas" se utiliza comúnmente para describir el trabajo de las múltiples bombas, normalmente funcionan en paralelo en lugar de en serie como podría implicar el término. La etapa de presión extrae aceite del fondo del depósito y lo pasa a través del filtro hasta el motor mismo. [1] Un regulador de presión ajustable asegura que la presión del aceite se mantenga estable a diferentes velocidades del motor. El sistema de cárter seco requiere al menos dos bombas (una de presión y una de barrido) y, a veces, se utilizan hasta cuatro o cinco bombas de barrido para minimizar la cantidad de aceite en el motor. La bomba de presión y las bombas de barrido se montan con frecuencia en un cigüeñal común, de modo que una sola polea en la parte delantera del sistema puede hacer funcionar tantas bombas como requiera el diseño del motor. Es una práctica común tener una bomba de barrido por sección del cárter ; sin embargo, en el caso de los motores invertidos (normalmente motores de aeronaves ) es necesario emplear bombas de barrido independientes para cada banco de cilindros . Por lo tanto, un motor en V invertida tendría un mínimo de dos bombas de barrido y una bomba de presión en la columna de bombas .

Los sistemas de cárter seco pueden diseñarse opcionalmente para mantener el cárter del motor a una presión inferior a la atmosférica (vacío), sellando el cárter y permitiendo que las bombas de barrido extraigan tanto el aceite como los gases. [1] [2] Se alcanzará una presión de equilibrio cuando la tasa de gases que ingresan al cárter (gases que pasan por los anillos del pistón, pero también fugas de aire y vapor de aceite) sea igual a la tasa de extracción de gas de la capacidad de la bomba de barrido más allá de lo que se requiere para eliminar solo el aceite. Alternativamente, el cárter puede mantenerse cerca de la presión atmosférica ventilándolo al depósito de aceite, que a su vez se ventila hacia la entrada de aire del motor o hacia el aire exterior.

Ventajas

Un sistema de cárter seco ofrece muchas ventajas con respecto a un sistema de cárter húmedo. Las principales ventajas incluyen: [1] [3] [4]

Desventajas

Los motores de cárter seco tienen varias desventajas en comparación con los motores de cárter húmedo, entre ellas: [1] [8] [9] [10]

Aplicaciones comunes del motor

Los cárteres secos son comunes en los motores diésel más grandes , como los que se utilizan para la propulsión de barcos, en gran medida debido a su mayor fiabilidad y facilidad de mantenimiento. También se utilizan comúnmente en coches de carreras y aviones acrobáticos, debido a problemas con las fuerzas g , el suministro fiable de aceite, la potencia de salida y el manejo del vehículo. El Chevrolet Corvette Z06 tiene un motor de cárter seco que requiere un cambio de aceite inicial después de 500 millas.

Motores de motocicletas

La lubricación por cárter seco es particularmente aplicable a las motocicletas, que tienden a operarse con más vigor que otros vehículos de carretera. Aunque las motocicletas como la Honda CB750 (1969) cuentan con un motor de cárter seco, las motocicletas modernas tienden a utilizar un diseño de cárter húmedo. Esto es comprensible con los motores de cuatro cilindros en línea de bastidor transversal , ya que estos motores anchos deben montarse bastante altos en el bastidor (para la distancia al suelo), por lo que el espacio debajo también puede usarse para un cárter húmedo. Sin embargo, los motores más estrechos se pueden montar más abajo y lo ideal es que utilicen lubricación por cárter seco.

Varios modelos de motocicletas que utilizan cárteres secos incluyen;

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd "Descripción técnica: el sistema de cárter seco". Armstrong Race Engineering, Gary Armstrong, DrySump.com, 08-03-2016.
  2. ^ "Cárter seco". TorqueCars . 6 de mayo de 2015 . Consultado el 24 de diciembre de 2016 .
  3. ^ Van Valkenburgh, Paul (1976) Ingeniería y mecánica de automóviles de carrera Dodd, Mead & Company, pág. 181
  4. ^ "Sistema de aceite de cárter seco - Revista Camaro Performers". Super Chevy. 2011-09-01 . Consultado el 2016-12-24 .
  5. ^ ab Reher, David (25 de junio de 2013). "Tech Talk #84 – Los cárteres secos salvan vidas". Motores de carreras Reher Morrison . Consultado el 24 de diciembre de 2016 .
  6. ^ "Cárteres húmedos | High Power Media". www.highpowermedia.com . Archivado desde el original el 2016-12-25 . Consultado el 2016-12-24 .
  7. ^ Engineering Explained (4 de enero de 2017). "Cárter húmedo frente a cárter seco: sistemas de aceite del motor". YouTube.com . Consultado el 2 de mayo de 2020 .
  8. ^ "¿Por qué algunos motores utilizan un sistema de aceite de cárter seco?". HowStuffWorks. 2000-04-01 . Consultado el 2016-12-24 .
  9. ^ "Cárteres secos". TorqueCars. 6 de mayo de 2015. Consultado el 24 de diciembre de 2016 .
  10. ^ abc Carley, Larry (14 de noviembre de 2012). "Sistemas de lubricación por cárter seco". Engine Builder Mag . Babcox . Consultado el 2 de marzo de 2017 .
  11. ^ "XT660Z | Yamaha Motor Australia". www.yamaha-motor.com.au . Consultado el 6 de mayo de 2018 .
  12. ^ "La emblemática SR400, 35 años de tradición". Nota de prensa de Suzuki, MCNews.com, 04-11-2013. Archivado desde el original el 2016-06-01 . Consultado el 2014-10-06 .

Enlaces externos