油底壳的原理 更新时间: 2020-10-27

油底壳英文名称为:Oil Pan

位于引擎下部:可拆装,并将由轴箱密封做为贮油槽的外壳。

油底壳是曲轴箱的下半部,又称为下曲轴箱。作用是封闭曲轴 箱作为贮油槽的外壳,防止杂质进入,并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油,散曲部分热量,防止润滑油氧化。


油底壳多由薄钢板冲压而成,内部装有稳油挡板,以避免柴油机颠簸时造成的右面震荡激溅,有利于润滑油杂质的沉淀,侧面装有油尺,用来检查油量。此外,油底壳底部最低处还装有放油螺塞。

湿式油底壳

市面上见到的大多数车都是湿式油底壳,之所以命名为湿式油底壳是由于发动机的曲轴曲拐和连杆大头在曲轴每旋转一周都会浸入油底壳的润滑油内一次,起到润滑作用,同时由于曲轴的高速运转,曲拐每次高速浸入油池内都会激起一定的油花和油雾,对曲轴和轴瓦进行润滑,称之为飞溅润滑。这样对润滑油在油底壳 内的液面高度就有了一定的要求,如果太低了,曲轴曲拐和连杆大头不能浸入润滑油内,导致缺少润滑而顺滑曲轴和连杆以及轴瓦;如果润滑油液面太高又会导致轴承整个浸入,使曲轴的旋转阻力增大,最终导致发动机性能下降,同时润滑油容易进入气缸燃烧室内,导致发动机烧机油,火花塞积炭等问题。


这种润滑方式结构简单,不需另设机油箱,但车辆工作的倾斜度不可过大,否则会因断油、漏油而引发烧瓦拉缸事故。

干式油底壳

干式油底壳让引擎重心降低 可提升操控性

在一些介绍高性能的车和跑车的时候,我们经常看到“干式油底壳”这样的字眼,仿佛干式油底壳逐渐成了高档车的一个重要标志,对于普通大众来说,干式油底壳离大家仿佛很远。但事实上真是如此吗?


首先我们先了解一下什么是油底壳,汽车发动机里凡是有相互接触并且有相互运动的部件之间都需要润滑油,而贮存润滑油的地方就是 油底壳,普通的发动机油底壳位于发动机的底部,是一个类似于盆型的大容器,下面有个孔,平时用放油螺栓密封,整个油底壳容积大约为3L多,上图白框内部分就是普通的湿式油底壳。

油底壳的主要功能是存储机油并封闭曲轴箱,一般采用薄钢板冲压而成,其形状决定于发动机的总体布置和机油的容量。为了更够让油底壳内的机油 更好散热,有些发动机采用了铝合金铸造材质的油底壳,并且底部还铸有相应的散热片。为了保证在发动机纵向倾斜时机油泵能正常吸到机油,油底壳后部一般做得较深。另外,内部还设有挡油板,防止汽车行驶时油面波动过大,有的放油塞是带有磁性的,能吸集机油中的金属屑,以减少发动机零件磨损。



现今,大多数汽车所装配的都是湿式油底壳。之所以叫湿式油底壳,是因为发动机曲轴、曲拐和连杆大头在曲轴每旋转一周都会浸入油底壳润滑油内一次,以达到润滑作用,同时由于曲轴的高速运转,曲拐每次高速浸入油池内都会激起一定的油花和油雾,对曲轴 和轴瓦进行润滑,被称之为“飞溅润滑”。这就对润滑油的液面高度提出了一定的要求,如果太低,曲轴、曲拐和连杆大头则不能浸入润滑油内,导致缺少润滑;如果润滑油液面太高又会导致轴承整个浸入,使曲轴的旋转阻力增大,最终导致发动机性能下降,同时润滑油容易进入气缸燃烧室内,导致发动机烧机油,火花塞积炭等问题。

然而,湿式油底壳存有一个比较大的问题,就是当车辆在极限行驶状态下时,例如高速过弯或者极限越野中,发动机内的润滑油由于离心力或者重力而聚集于发动机油底壳的一个局部,导致部分曲拐不能浸入油内,润滑不良而使发动机损坏。


面对如此严重的问题,一些设计者找到了解决办法,那就是干脆取消在发动机底部安装容器,而是在外部独立安装一个机油箱,采用机油泵对曲轴 和连杆系统进行压力润滑,这就是所谓的干式油底壳。其实这项技术在湿式油底壳中也有应用,配气机构中的凸轮轴润滑采用的就是这种压力润滑。干式油底壳虽然解决了机油窜动问题,但却同时存在着另一个问题,那就是需要额外的动力来驱动机油泵,尽管湿式油底壳也需要机油泵,但相比起来动力相差很大,驱动机油泵的动力来自发动机,对于大排量高性能 发动机来说这点动力损失并不算什么,但是对于那些排量在2.0L以下的引擎来说其所占比例就变得不容忽视了。另外,由于干式油底壳的储油箱是独立的,并不是位于发动机最底部,这就使得引擎重心得到降低,从而将车辆的整体操控性得到一定程度提升。

油底壳 形式 湿式油底壳 干式油底壳 优 势成本低,无动力损失 润滑效果好,发动机重心低 不 足不能满足极限状态下的润滑要求 发动机重心高 成本较高,动力有部分损失

由于干式油底壳需要额外部件,同时润滑油路内是高压的,导致其制造、使用成本相比湿式油底壳增高了很多,同时结构也更加复杂了,但可靠性却会相应有所下降,一旦出现问题维修成本也会升高。

总之,无论是湿式油底壳还是干式油底壳 的设计,都是有它的不足之处的,这如矛盾的双方是时刻存在的。关键还是看驾驶者的诉求是什么,来决定那类油底壳的设计更符合市场。同时,也正是因为干式油底壳的这这种特殊之处,决定了它只会出现在少量的超级车型中。

in short, whether it is a wet oil sump or dry oil pan design, there are deficiencies, such as the contradiction between the two sides are always present. The key is to look at the driver's appeal is to decide what kind of oil pan design more in line with the market. At the same time, it is precisely because of the special characteristics of dry oil sump, it will only appear in a small number of super models.

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