Содержание
что это, значение, принцип работы
Картер двигателя — это главная неподвижная часть ДВС, на которой закреплен коленвал. В классической конструкции блок цилиндров является составной частью картера, располагаясь в его верхней части в рядных моторах, или по бокам в V-образных двигателях.
Для чего нужен картер
Картер — корпус ДВС, к которому крепятся и в котором работают все другие детали. Главная его функция — защита маслонасоса и кривошипно-шатунного механизма от механических повреждений и загрязнения. Он предотвращает утечку масла из системы смазки и выполняет функцию масляного резервуара.
Устройство картера
Изделия изготавливаются из чугуна или алюминиевого сплава. Нижняя часть закрыта поддоном, отлитым из алюминия или сделанным из стали методом штамповки. Алюминиевый поддон улучшает охлаждение двигателя, однако отличается высокой ценой, меньшей прочностью и непригодностью к ремонту. Он оснащен сливной пробкой, через которую сливают отработанное масло.
Внутренние стенки агрегата имеют поперечные перегородки. Они увеличивают жесткость конструкции и служат опорой для коренных подшипников коленвала. Подшипники удерживаются крышками, прикрученными к картеру болтами или шпильками.
Также в картере закреплен первичный вал, вращающий маслонасос и трамблер.
Выступающие части коленвала в районе заднего и переднего подшипника уплотнены канавками особой конструкции и сальниками, предотвращающими утечку масла. Последние сделаны из маслостойкой резины в металлическом корпусе.
На приливах на внутренней поверхности картера крепится маслонасос, обеспечивающий смазкой вращающиеся части двигателя. Для защиты масляных каналов от стружки и грязи на маслозаборник устанавливается металлическая фильтрующая решетка. Она устанавливается на расстоянии от дна картера, чтобы осевшая грязь не всасывалась насосом. На дне или стенках некоторых моделей поддонов крепятся магниты, удаляющие из масла стальную стружку и металлические примеси.
Выхлопные газы, пары бензина и масла, прорываясь из камер сгорания, портят качество масла и могут выдавить сальники.
Поэтому картер оборудуется системой вентиляции. она обеспечивает отвод газов и предотвращает расплескивание масла.
Разновидности картера
В обычном картере масло самотеком стекает по стенкам. В гоночных автомобилях и настоящих внедорожниках используется ДВС с «сухим картером». Такая конструкция предполагает, что масло не стекает в поддон, а откачивается в специальный резервуар. Маслоприемная емкость устанавливается рядом с двигателем или непосредственно снаружи на картере. Сухой картер позволяет предотвратить расплескивание и вспенивание масла при кренах и других динамических нагрузках на автомобиль. Благодаря ему обеспечивается смазка двигателя при прохождении крутых поворотов на большой скорости и преодолении крутых подъемов.
Защита картера
Поддон картера, расположенный вблизи поверхности земли, легко повредить при ударе предметами, лежащими на шоссе, или в результате контакта с неровностями на проселке и бездорожье. При этом масло вытечет из двигателя, смазка подшипников распредвала и коленвала прекратится.
Если в таких условиях продолжить движение, подшипники скольжения износятся и заклинят. Чтобы предотвратить нежелательные последствия, под двигателем устанавливается защита картера. Она изготавливается из прочного металла или композитного материала.
Защита крепится к лонжеронам кузова и надежно защищает картер от камней, бордюров или лежачих полицейских. Некоторые модели защиты имеют отверстия для доступа к пробке для слива масла и лючки, через которые можно поменять масляный фильтр. Пластинчатая защита картера предотвращает доступ злоумышленников в подкапотное пространство, снижая вероятность угона автомобиля.
назначение, конструкция, виды и характерные неисправности
Приблизительное понятие картера известно всем, кто хотя бы чуть-чуть изучал конструкцию двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но многие считают, что под ним скрывается лишь одна деталь, которая на самом деле называется поддоном картера. Более общее понятие скорее теоретическое, конкретной деталью или узлом не является, а означает всё пространство мотора, расположенное ниже цилиндров.
Содержание статьи:
- 1 Зачем двигателю нужен картер
- 2 Конструкция
- 3 Виды картеров
- 3.1 Картер двухтактного двигателя
- 3.2 Картер четырёхтактного двигателя
- 3.3 Картер оппозитного двигателя
- 4 Что такое сухой картер
- 5 Характерные поломки
- 6 Защита картера двигателя
Зачем двигателю нужен картер
В абсолютном большинстве моторов картер задействован для расположения в нём масляной ванны и ряда узлов, обеспечивающих работу системы смазки.
Но поскольку объём он занимает довольно значительный, то именно в нём располагаются многие другие механизмы:
- коленчатый вал со своими подшипниками и отлитыми в блоке постелями крепления;
- детали системы вентиляции образующихся при работе газов;
- манжетные уплотнения в местах выхода переднего и заднего концов коленвала;
- упорные полукольца, фиксирующие вал от продольного смещения;
- масляный насос с фильтром грубой очистки;
- балансирные валы, уравновешивающие кривошипно-шатунный механизм теоретически несбалансированных двигателей;
- форсунки дополнительной смазки и охлаждения поршней;
- масляный щуп и датчик уровня масла.
Устаревшие нижневальные моторы использовали также установленный в картере распредвал, а привод клапанов производился через идущие к головке блока толкатели в виде штанг.
Конструкция
Обычно картер состоит из нижней части отливки блока цилиндров и подсоединённого к нему через прокладку поддона.
Но встречаются и более сложные конструкции, где снизу к блоку прикручена промежуточная плита, закрывающая постели коленвала с коренными вкладышами. Так с уменьшением массы блока обеспечивается дополнительная жёсткость, важная для долговечной работы поршневой группы.
Это интересно: Как работает главный тормозной цилиндр
Особенно это важно для моторов, полностью изготовленных из лёгких сплавов, даже незаметные деформации блока приводят к неравномерному износу цилиндров и задирам.
Масляный насос устанавливается с переднего торца коленвала или под ним, в этом случае он приводится отдельной цепью от звёздочки вала.
Балансиры могут ставиться в постелях вала или объединяться в моноблок с нижним маслонасосом, образуя функционально законченный модуль.
Жёсткость конструкции обеспечивается литым оребрением и дополнительными перегородками, в которых могут быть сделаны отверстия для уменьшения насосных потерь от нижней части поршней.
Отвод тепла производится через циркуляцию масла, для чего иногда поддон также выполняется литым из лёгкого сплава с развитыми рёбрами охлаждения. Но чаще поддон отштампован из тонкой стали, так дешевле и надёжней при возможных ударах от наезда на препятствия.
Виды картеров
В зависимости от типа двигателя на картер могут возлагаться дополнительные функции.
Картер двухтактного двигателя
В двухтактных моторах картер используется для предварительного сжатия смеси. Она всасывается в подпоршневое пространство при такте сжатия в цилиндре.
Во время движения поршня вниз давление под ним повышается, и как только откроется перепускной канал в нижней зоне цилиндра, топливо в смеси с воздухом устремляется к камере сгорания.
Отсюда требования к герметичности картера, наличию клапана на впуске и качественным уплотнениям носков коленвала.
Масляная ванна отсутствует, а смазка осуществляется добавкой к рабочей смеси некоторого количества специального двухтактного масла, которое затем сгорает вместе с бензином.
Картер четырёхтактного двигателя
При четырёхтактном цикле топливо в картер может попасть лишь при возникновении неисправностей. В нормальных условиях он служит для хранения масляной ванны, куда оно стекает, пройдя через каналы и пары трения.
В нижней точке поддона располагается масляный заборник насоса с сетчатым фильтром грубой очистки. Между противовесами коленвала и зеркалом масла соблюдается определённое расстояние, чтобы не допускать вспенивания при контактах.
Картер оппозитного двигателя
В оппозитных моторах картер является основным силовым элементом, придающим жёсткость всему блоку. При этом он компактен, что предоставляет одно из преимуществ автомобильного «боксёра» — малую габаритную высоту, что даёт снижение общего центра масс автомобиля.
Что такое сухой картер
Содержать масло в виде ванны, наполненной до определённого уровня, можно лишь в статических или близких к тому условиях. Спортивные автомобили ничего подобного обеспечить не могут, они испытывают постоянные сильные ускорения по всем направлениям, отчего масло попадает куда угодно, только не к приёмнику маслонасоса на дне поддона.
Поэтому система смазки там выполняется с так называемым сухим картером, когда масло не задерживается внизу, а сразу же подхватывается несколькими мощными насосами, отделяется от воздуха и нагнетается к потребителям.
Система сильно усложняется, но иного выхода нет. Как и в авиации, где понятие верха и низа вообще может отсутствовать, двигатель должен работать и в перевёрнутом полёте.
Характерные поломки
Основная проблема с картером – это наезд им на препятствие, после чего на поддоне в лучшем случае образуется вмятина. В худшем он треснет или сдвинется, двигатель потеряет масло, а без него жить ему останется считанные секунды.
Перед водителем на щитке приборов загорится красный индикатор, после чего надо немедленно заглушить двигатель, не дожидаясь его превращения в монолит.
Иногда случается, что картер после удара цел, но лампочка всё равно сигнализирует о падении давления. Это означает, что упругая деформация поддона вызвала поломку трубки маслоприёмника, который часто изготовлен из алюминиевого сплава.
По теме: Что такое компрессия, детонация двигателя и на что она влияет
Насос будет захватывать воздух, и работа системы смазки нарушится. Результат тот же – без ремонта своим ходом двигаться нельзя.
Защита картера двигателя
Каким бы ни был дорожный просвет автомобиля, препятствие всё равно может оказаться непреодолимым. Чтобы избежать эвакуации и ремонта в каждом таком случае, картер стремятся защитить.
На легковых автомобилях и кроссоверах, в отличие от внедорожников, защита делается максимум от брызг из-под колёс.
Пластиковые щитки при наезде на камень не помогут. Поэтому в качестве дополнительного оборудования устанавливается металлическая жёсткая защита.
Пробить можно и её, но имея рёбра жёсткости и будучи прикреплённой к силовому подрамнику, такая конструкция сработает подобно лыже, приподняв весь передок автомобиля. Вероятность выживания для мотора значительно увеличивается.
Лист защиты изготавливается из стального штампованного листа, толщиной 2-3 миллиметра, или примерно вдвое более толстого алюминия. Последний вариант легче, но заметно дороже.
Желающие заплатить за высокие технологии могут использовать кевлар. При обслуживании двигателя защитный лист достаточно легко снимается, а сделанные в нём прорези и отверстия обеспечивают необходимый обмен теплом, перегревать масло очень нежелательно.
| |||||||||||||||||||||
Что такое картер и для чего он нужен?
Что такое картер двигателя?
Картер представляет собой корпус коленчатого вала поршневого двигателя внутреннего сгорания. В большинстве современных двигателей картер встроен в блок цилиндров. Он также служит кожухом и защищает детали двигателя от пыли, воды и брызг грязи.
В картере двигателя хранится смазочное масло, необходимое для смазки деталей двигателя. Размеры картера достаточно велики, так как он вмещает вращающийся коленчатый вал с шатуном.
Различные аксессуары, такие как карбюратор, топливный насос, генератор, водяной насос, воздухоочиститель, стартер, вентилятор, масляный фильтр, масляный корпус охладителя и т. д., также устанавливаются на картер.
Картер не только поддерживает детали двигателя и опоры двигателя, но и выдерживает нагрузки, вызванные тягой поршня, давлением газов, первичными и вторичными силами, парами и т.
д.
Поэтому картер должен быть прочным, чтобы выдерживать эти нагрузки и давления. Когда блок цилиндров и картер отлиты вместе в одном блоке, используется серый чугун, поскольку он обладает жесткостью, низкой стоимостью и высокой износостойкостью.
В двухтактных двигателях обычно используется схема сжатия картера, в результате чего топливно-воздушная смесь проходит через картер перед поступлением в цилиндр. Эта конструкция двигателя не предусматривает масляного поддона в картере.
Четырехтактные двигатели обычно имеют масляный поддон в нижней части картера, и большая часть моторного масла удерживается внутри картера. Топливно-воздушная смесь не проходит через картер четырехтактного двигателя; однако небольшое количество выхлопных газов часто попадает в виде «прорыва» из камеры сгорания.
Двигатель с открытым коленвалом не имеет картера. Эта конструкция использовалась в ранних двигателях и до сих пор используется в некоторых крупных дизельных двигателях, например, используемых на кораблях.
Типы картеров
Блок цилиндров и верхняя часть картера цельнолитые. Таким образом, картер обычно делится на верхнюю и нижнюю части. Нижняя часть известна как «масляный поддон» и действует как резервуар для хранения смазочного масла.
Смазочное масло разбрызгивается при вращении кривошипа, а также перекачивается к подшипникам двигателя, смазывая различные детали двигателя. Для охлаждения смазочного масла на внешней стороне масляного поддона предусмотрены ребра или ребра.
Эти ребра также увеличивают прочность масляного поддона.
Соединения между верхней частью картера и масляным поддоном могут быть как на уровне оси коленчатого вала, так и ниже этой оси. Показана сборка верхней части картера с масляным поддоном.
Основные силы, действующие на блок цилиндров, обусловлены:
- Давление газа включает силу взрыва и
- Силы инерции из-за возвратно-поступательного движения масс.
Обе эти силы действуют вдоль шатуна, т.
е. по линии хода. Эти силы стремятся приподнять блоки цилиндров над картером.
Следовательно, в случае одноцилиндрового двигателя с шарниром картера на оси коленчатого вала в резьбе стопорных болтов, используемых в шарнирах, возникают силы сопротивления. Обратите внимание, что из-за угловатости шатуна возникают горизонтальные силы на стенках цилиндров и подшипнике коленчатого вала.
Уменьшение длины шатуна увеличивает боковые силы. В случае многоцилиндрового двигателя возникающие напряжения распределяются между большим количеством болтов. В случае 90° V-образных двигателей составляющая напряжений делится поровну в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Следовательно, картер разделен по оси коленчатого вала. Такая сборка делает картер легче, так как увеличивается размер масляного поддона, который обычно изготавливается из алюминиевого сплава.
Для минимизации сил сопротивления в болтах, используемых в соединении картера, верхняя часть картера дополнительно выдвинута ниже оси коленчатого вала.
Удлинение находится от 50 мм до 75 мм ниже коленчатого вала.
Это уменьшает размер масляного поддона, но увеличивает жесткость картера в вертикальном направлении. Верхняя часть картера воспринимает силу взрыва, тогда как болты масляного поддона воспринимают только силы инерции.
Для четырехтактного двигателя требуется более тяжелый маховик, чем для двухтактного двигателя. Следовательно, картер четырехтактного двигателя более надежен, чем двухтактный двигатель. Двигатель, работающий по смешанному циклу, имеет высокую степень сжатия и большую силу взрыва и поэтому нуждается в более прочном картере.
Часто задаваемые вопросы.
Что такое картер двигателя?
Картер — это «корпус», который скрепляет все остальные части двигателя. Это самая большая часть двигателя, но она должна быть одновременно прочной и легкой. Чтобы уменьшить вес, братья использовали алюминий для изготовления картера. Картер был отлит на литейном заводе в Дейтоне.
Что такое картер и для чего он нужен?
Неотъемлемый компонент двигателя внутреннего сгорания, картер представляет собой перфорированную металлическую раму, в которой находятся несколько частей, в частности коленчатый вал.
Его основная универсальная функция – защита коленчатого вала и шатунов от мусора.
Масло в картере такое же, как моторное масло?
моторное масло (картерное масло, моторное масло) – масло, находящееся в картере, поддоне или масляном поддоне поршневого двигателя внутреннего сгорания для смазки всех основных частей двигателя; применяется также в поршневых компрессорах и паровых машинах картерной конструкции.
Где находится картер?
Картер обычно располагается в нижней части блока цилиндров. Картер определяется как область вокруг коленчатого вала и подшипников коленчатого вала. Эта область охватывает вращающийся коленчатый вал и противовесы коленчатого вала и направляет возвращающееся масло в масляный поддон.
Что такое зажигание картера?
Воспламенение может быть вызвано той же «горячей точкой», которая вызвала появление масляного тумана. Если перед воспламенением образовалось большое количество масляного тумана, горение может вызвать резкое повышение давления в картере (взрыв), что вызывает мгновенное открытие предохранительных клапанов.
Для чего нужна вентиляция картера?
Система вентиляции картера удаляет нежелательные газы из картера двигателя внутреннего сгорания. Система обычно состоит из трубки, одностороннего клапана и источника вакуума (например, впускного коллектора).
Моторное масло попадает в картер?
В отличие от других типов двигателей, здесь нет подачи масла в картер, потому что он обрабатывает топливно-воздушную смесь. Вместо этого двухтактное масло смешивается с топливом, используемым двигателем, и сгорает в камере сгорания.
Сколько стоит замена масляного фильтра картера?
В среднем за замену фильтра сапуна картера придется заплатить от 200 до 300 долларов. Обратите внимание, что одни только детали будут стоить вам от 100 до 105 долларов, а стоимость рабочей силы составит от 9 долларов.0 и 120 долларов.
Нужна ли очистка картера?
Возможно, вам не понадобится промывка картера. Подавляющее большинство двигателей на дорогах довольно чистые внутри и останутся такими до тех пор, пока их техническое обслуживание не прекращается.