Smarowanie ekstremalne - układy z suchą miską olejową

Mokra miska olejowa znakomicie spisuje się w samochodach użytkowanych na co dzień. Taki układ zapewnia bardzo dobre smarowanie w większości sytuacji. Sprawdza się ze względu na ograniczenie kosztów produkcji i swoją bezawaryjność, ponieważ ma stosunkowo prostą budowę i niewielką masę. Pojemność miski olejowej zawiera się przeważnie w zakresie od 3 do 7 litrów, choć oczywiście w większych silnikach może ona wzrosnąć.

Jest ona jednocześnie zbiornikiem znajdującym się tuż pod silnikiem, a konkretnie pod wałem korbowym, skąd zasysany jest olej i pod ciśnieniem rozprowadzany do wszystkich ważnych elementów silnika. Dzięki takiej konstrukcji nie ma potrzeby opracowania cyrkulacji oleju z pojemnika (miski olejowej) do silnika, bo miska stanowi integralną część jednostki napędowej.

Poza wszystkimi swoimi zaletami mokra miska olejowa ma jedną poważną wadę, która jest nie do zaakceptowania w niektórych sportach motorowych – przede wszystkim wyścigach płaskich. W seriach wyścigowych, w których samochody podczas np. pokonywania zakrętów osiągają duże przeciążenia, niezbędny jest układ z suchą miską olejową.

W standardowym rozwiązaniu olej w takiej sytuacji przemieściłby się w jedno miejsce, z którego pompa nie miałaby możliwości go zassać za pośrednictwem tzw. smoka. Na ten czas silnik nie miałby smarowania. Taka sytuacja nazywana jest też "głodem olejowym". W świecie wyścigów, w którym silniki są wyżyłowane i ważne są takie cechy jak wydajność i niezawodność, głód olejowy jest niedopuszczalny.

Nazwanie miski olejowej suchą wzięło się stąd, że nie gromadzi się w niej olej jak w tradycyjnym rozwiązaniu. Znajduje się on w osobnym zbiorniku zamontowanym zazwyczaj wewnątrz samochodu. Jest on na bieżąco wypompowywany z miski olejowej do tego właśnie zbiornika za pomocą pompy osuszającej. Druga pompa zajmuje się tłoczeniem oleju ze zbiornika do newralgicznych miejsc w silniku. Następnie olej ponownie spływa do miski olejowej, a tam od razu jest zasysany przez pompę osuszającą.

Układ suchej miski olejowej wyposażony jest zazwyczaj w dwie pompy olejowe – pierwszą z nich nazywa się osuszającą, a drugą tłoczącą. Można również spotkać rozwiązania z jedną pompą (na zdjęciu powyżej), w których składa się ona z co najmniej dwóch sekcji, a może być ich nawet 5 lub 6 (np. w Formule 1).

Dla przykładu, czterosekcyjna (jak na zdjęciu) pompa ma trzy sekcje oczyszczające miskę i jedną sekcję ciśnieniową, tłoczącą olej ze zbiornika do silnika. Zbiornik oleju zazwyczaj jest wąski i wysoki. Ma dużą pojemność i mieści się w nim zwykle więcej niż 10 litrów.

Takie rozwiązanie ma wiele zalet w samochodach wyścigowych. Przede wszystkim mała pojemność i płaski kształt miski pozwalają obniżyć zawieszenie oraz środek ciężkości. Mniejsze jest również ryzyko uderzenia nią o podłoże, a jeśli już dojdzie do takiej sytuacji, to konsekwencje nie będą tak dotkliwe jak w przypadku mokrej miski olejowej.

Dziura w suchej misce nie pozbawi układu smarowania oleju, bo zwykle jest go w niej nie więcej niż 0,5 litra. Z tego wynika również najważniejszy atut suchej miski – przy dużych przeciążeniach olej nie przemieszcza się w niej z jednej strony na drugą, bo go tam po prostu nie ma.

Taki stan rzeczy może zaowocować również wzrostem mocy. Olej nie jest wówczas rozbryzgiwany na wirujące elementy silnika w skrzyni korbowej. Nadmiar oleju w tej przestrzeni stawia tylko niepotrzebny opór tym elementom. W układach z mokrą miską olejową stosuje się czasem specjalne zasłony, jak na poniższym zdjęciu. W języku potocznym nazywa się je "baflami", od angielskiego słowa "baffle" (udaremniać, przegradzać, zastawiać). W silnikach V8 taka przegroda może dać zysk nawet 10-15 KM.

Takie rozwiązanie ma niestety również kilka wad. W końcu dwie pompy olejowe oraz duży zbiornik oleju ważą znacznie więcej niż jedna pompa i miska olejowa z dwukrotnie mniejszą objętością od zbiornika. Układ z suchą miską olejową jest również bardziej podatny na awarie oraz istnieje ryzyko przecieków pomiędzy pompami, zbiornikiem i jednostką napędową.

Te niedogodności i głównie masa systemu wyeliminowały układ suchej miski olejowej z rajdów samochodowych. Nawet w autach klasy WRC, w których tego typu modyfikacja jest dozwolona, nie występują tak duże przeciążenia, aby wykorzystać atuty takiego rozwiązania. Miski olejowego są poza tym chronione przed uszkodzeniem przez specjalne osłony podwozia, dzięki czemu kierowcy mogą ze spokojem ciąć zakręty.

Oprócz wyścigów samochodowych, podczas których prędkości w zakrętach przekraczają 200 km/h, suche miski olejowe są także czasem montowane w samochodach terenowych. W tym wypadku nie ma oczywiście mowy o dużych przeciążeniach, ale raczej o ciągłych przechyłach podczas jazdy po nierównościach.

Podsumowując, stosowanie suchej miski olejowej w seryjnym samochodzie nie ma absolutnie sensu, jeśli nie będzie on odpowiednio wykorzystywany. Co więcej, koszt takiego przedsięwzięcia często przekracza nawet 10 tys. zł. Wśród seryjnych samochodów sportowych system suchej miski olejowej stosowany jest m.in. przez Lamborghini.

Początkowo znalazł się on w modelu 350 GTV i kilku egzemplarzach Miury SV. Od 1990 roku wszystkie modele włoskiej marki wyposażone są w układ suchej miski olejowej. Oczywiście to niejedyna firma z takim rozwiązaniem, lista seryjnych sportowych samochodów korzystających z takiego układu smarowania byłaby dość pokaźna.