为什么干式油底壳需要那么大的机油压力

2025-03-28 05:35:13

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回答1：

有时候在一些高性能车上，会听说所谓干式油底壳的设计，在厂家的推广来看，仿佛这是一项高科技的设计，它更好的降低了发动机重心。而从车型的配备来看，确实只有那些排量大马力大的高性能车才会采用这种设计，特别是纯粹玩速度和操控的赛车型跑车。那么这种设计真的一定好吗？如果是这样，为何在普通的民用轿车，哪怕是那些豪华轿车上都很少采用？是因为成本的原因吗？今天我们就来讨论这个问题。
　　GT40和兰博基尼这类超级跑车都是采用的干式油底壳

　　要知道干式油底壳到底有什么特别的地方，我们先得知道普通的油底壳是怎么回事。我们在换机油的时候通常是在发动机的底部上有一个放油螺丝，当这个放油螺丝打开的时候，我们会看见大量的机油涌出，从容量上看，至少有3-4升。这么多机油都停留在发动机内部，那么它们到底平时都待在什么位置呢？大家注意过放油螺丝为什么要布置在发动机的底部吗？其实，在发动机的底部正式储存机油的地方。这个部件就是油底壳，它就是指储存机油的容器。这个油底壳类似于一个长方形的盆型设计，与气缸体下部的曲轴箱相连，之间通过密封胶密封。曾经出现过的锐志漏油时间，就是这个地方的密封胶出现问题，导致密封不严而漏油的。

　　这里所说的就是大多数发动机中采用湿式油底壳设计方式，在发动机停止运转的时候，机油就储存在里面。这些全部回到油底壳的机油液面会低于曲轴的中心位置，也就是说曲轴并不是浸泡在机油中的。因为一旦这样，曲轴的运转阻力会加大，而且会将机油转入燃烧室参与燃烧，这也就是我们在添加机油的必须保证一个合理的量，既不能少加，也不能添加过多的原因。由于油底壳和曲轴箱是相通的，所以当曲轴旋转时，曲柄连杆大头会随着曲轴的转动，一次次的转到机油里，这样它在转出机油液面时就会带出一些油滴或者是油雾，这些油滴后者是油雾就会溅到曲轴、瓦片之类的摩擦表面，从而起到润滑的作用。这种润滑的方式我们称之为飞溅润滑，是不是很形象呢？

　　现在大家已经知道了油底壳和曲轴箱共同行程了一个空间。在这个空间里，不但有曲轴在转动，还有曲柄连杆在运动，同时还有为它们润滑的机油存在。它们共用一个空间，在平常驾驶的时候，机油的液面比较平稳，曲柄连杆大头一圈一圈的在有机油的下部和没有机油的上部不断的转换着，油滴也就不断的被溅起，润滑那些没有机会浸泡在机油里的摩擦部件。然而当汽车剧烈运动时候，这种润滑方式的问题就显现出来了。
　　首先，我们先列举一个纵置的发动机汽车为例。当急加速时，由于惯性的作用，机油在油底壳中会大部分流向后部。这样发动机后部的润滑油的液面要高于前部的。机油在这个空间中就形成一个楔形的的样子。后部机油液面的升高，虽然使曲轴也浸泡在了机油里，有人可能会认为这样的润滑效果更好了，其实不然，正是由于机油液面的升高会带来活塞环窜油的机率。严重的话会行程烧机油和积炭的现象。而在发动机的前部似乎情况也不容乐观，甚至还比后部的影响还要大。由于前部的机油液面很低，甚至在曲柄连杆大头转到最下面的时候都没有浸入机油里。这时飞溅起来的油滴就会很少，从而影响润滑效果，使其磨损加大。同时由于曲轴与曲柄连杆采用的滑动轴承，它是通过固定在曲柄连杆大头上的瓦片以及机油油膜构成的，大头内侧通过瓦片和瓦片与曲轴直接的机油油膜与曲轴相连，所以可以看出机油在这个滑动轴承中起到了至关重要的作用。
　　现在由于需要润滑的机油少了，将直接影响到这个滑动轴承的效果。甚至可以发生烧瓦。如果发生了烧瓦现象，那么后果将会很严重，发动机就需要大修了。反之亦然，当车子急减速时，润滑油又会冲到发动机的前部，形成一个与前面相反的情况。其次，我们再举一个横置的发动机汽车为例。当车子急转弯的时候，同样由于离心力的原因，润滑油会冲到弯道外侧的方向。而弯道内侧的机油液面就要低于外侧，产生的影响也是相同的。虽然这些都是在一些极端的情况下出现的，但是其影响还是显而易见的，只不过对于普通民用轿车而言，这些问题出现的几率非常小，湿式油底壳完全可以满足绝大多数的驾驶需求罢了。但如果对于一款以极限驾驶为主的赛车型跑车，那么这个问题就显得非常重要了，要知道在这种极限驾驶的时候，往往正是发动机转速最高的时候，也就是对于润滑的需求最苛刻的时候。

　　那么用什么样方式可以解决这种由于惯性和离心力的问题而带来的影响呢？如果不让机油在油底壳中自由流动似乎是一个好办法，但是没有厂家这样设计，因为在普通的湿式油底壳上很难彻底解决这一问题。那么唯一的出路就是放弃飞溅润滑，这也就是文章开头说到的干式油底壳。对于曲轴的润滑，我们同样这样就可以采用类似于凸轮轴润滑方式的压力润滑，这样一来油底壳就可以取消了，就好像谁也没看见在凸轮轴下部设立一个油底壳一样。那么机油液面较高对发动机的影响怎么解决呢？答案是，取消油底壳，在另外设置一个机油箱。这样就可以避免由于机油液面较高带来的影响了。其实这就是干式油底壳。它没有在油底壳中储存机油。更为准确的说是没有油底壳。在曲轴箱的这些运动的摩擦表面都是通过一个个量孔压出机油进行润滑。

　　这是由于干式油底壳发动机取消了油底壳的储存机油的功能，所以原油底壳的高度就大大降低了，发动机的高度也随之降低，重心降低带来的好处就是有利于操控。最主要的优点就是避免了发生湿式油底壳那些由于激烈驾驶而产生的种种不利的现象。

　　但是，干式油底壳并非没有缺点。由于润滑油的压力全部都要来源于机油泵。机油泵动力则是通过曲轴的转动通过齿轮连接而来。虽然在湿式油底壳发动机中虽然也需要用机油泵来为凸轮轴提供压力润滑。但是这种压力是很小的，机油泵需要的动力也很少。然而在干式油底壳的发动机中，这种压力润滑的强度需要大很多。而且机油泵的尺寸也要比湿式油底壳发动机的机油泵大很多。所以此时机油泵需要的动力也就更多一些。这就相当与机械增压的发动机一样，机油泵需要消耗掉发动机的一部分动力。尤其是在高转速的时候，发动机转速增加，摩擦部件的运动强度也就增加，需要的润滑的机油也多，所以就需要机油泵提供更大的压力，对于曲轴动力的消耗也就加剧了。显然这样的设计并不适合普通的民用车发动机，因为它需要损失一部分发动机的动力，不仅会影响到动力输出，而且不利于提高经济性。因此干式油底壳只会配备在大排量或者大功率的发动机上，而且装配的还是那些需要经常激烈驾驶的车型，特别是赛车型跑车。例如兰博基尼就是采用这种干式油底壳的设计的，对于它来说，提高极限时的润滑效果以及获得更低的重心是更重要的，而功率的损失可以通过提高排量等其他方面弥补，至于经济性，则是这种车型完全不需要考虑的。

　　所以说，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。

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