“FSAE”

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以前，发动机使用湿式润滑系统，但为了降低赛车的重心(质量中心)和提高极限时的润滑效果，赛车和跑车一般使用干式润滑系统。

湿润滑系统的油底壳配置在发动机曲轴的下方，储存机油，与发动机安装在一起构成曲轴箱，起到密封、散热、防止润滑油变质的作用。 因此，整车的重心也上升了。

发动机旋转时，曲轴旋转1圈，则曲轴的曲轴角和连杆的头部浸入油盘的润滑油中进行润滑，发动机高速旋转时，曲轴角会跳起油雾来润滑曲轴和金属等零件。 但是，当发动机高速旋转、汽车高速弯曲、漂移时，油底壳内的润滑油会因重心集中而凝聚在某处，导致发动机部分零件的润滑效果减弱。 这样，由于润滑问题，发动机很可能被废弃。

因此，对赛车来说，采用干油底润滑系统是极其重要的。

接下来，用华南理工大学广州学院fsae-华汽车队的大学生方程式赛车进行分析，说明如何进行干油底壳的改造。

华为汽车队赛车的干式润滑系统。

使用发动机型号:本田cbr600

发动机原动力参数:

发动机型号:水冷直列4缸dohc

排放量: 599厘米

压缩比: 12.2:1

最大马力: 88.4匹/ 10，500转

最大转矩: 7.14米/ 8，500转

6速顺序式变速器、多板式湿式离合器

吸气阀快开滞后角: 22度、43度

排气阀快开滞后角: 40度、5度

齿轮箱的齿数比: 2.666:1(1st ) 1.937(2nd ) 1.611(3rd ) 1.409:1(4th ) 1.261:1(5th ) 1.166:1(6th )

图: fsae-华汽车队赛季赛车ambition4。

中国大学生方程式汽车大赛规则要求在发动机上安装20mm的限流阀，最大功率只能达到50千瓦以上。 赛季中，中国汽车队增加了废气涡轮增压系统，发动机最大功率达到69kw/12000rpm。

图:本田cbr600发动机原装湿式油盘，高107毫米。

图:更新后的干油底壳，高35mm。

虽然干油底壳中含有少量油，但需要润滑的大量油装在机体周边的专用油箱中。

虽然发动机主体的下部只有小型储油室，但回流的油通过抽吸泵不断地输送到油箱，被油泵加压后通过机油滤清器、冷却器、主油路到达各运动部件的摩擦面，可以润滑后返回储油室。 因此，干油盘内的油通过外置油泵完成油的循环流动。

外置油泵消耗的动力来自发动机，干式润滑系统的油泵所需的动力输入比湿式润滑系统大，特别是在高转速的情况下。 这对民用车来说不仅是发动机动力的输出，也不利于经济性。 因此，民用车一般采用湿式润滑系统。

图:该设计润滑系统采用的dailey阶段油泵。

干式润滑的方法较多且有杂点，改造后整车质量会上升，但机油不会长时间滞留在储油室，不会引起缸内高温高压气体的侵袭和腐蚀，防止了机油早期氧化变质。

在设计油底壳时，考虑到油底壳在发动机缸体上没有间隙，华为汽车队对原油底壳的轮廓进行三维逆向扫描，并用catia进行建模。 考虑到比赛中路况加速和多弯曲，赛车为了加快回油速度，有两个回油口被安排在后面。 油底壳使用高质量的铝通过数控加工完成。

油箱在综合考虑轻量化和价格的基础上，中国汽车队选择了铝板金属板。 为了美观，中国汽车队还进行了机械油箱阳极氧化解决。 赛车0~75米的直线加速在设计阶段估计为4s左右，为了使发动机高速旋转，机油能够顺利循环，机油储存容积控制在3.5l。

图: ambition4整车配置部分图。

油箱的开口位置与油缸相切，油沿壁面流向油箱内，有利于油气分离，减少高温油垂直碰撞引起的气泡。 为了更加注意油的高度，视管使用了透明软管。

图:油饼的建模图

考虑到没有采用原有的油泵，为了不加大过滤器口的定位难度，减少了加工工序，设计了油饼。 连接油盘和滤油器后采用。