Любое транспортное средство, оснащенное двигателем внутреннего сгорания, также оснащается картером двигателя. Это один из важнейших компонентов двигателя внутреннего сгорания. Удивительно, но не каждый автолюбитель сможет объяснить, что это такое и для чего используется. Что такое картер, какие функции на него возложены и пойдет речь в нашей статье.
Что такое картер двигателя
Устройство было изобретено в 1889 году английским инженером Джоном Картером. Изобретатель разработал кузов для популярного в то время велосипеда Sunbeam, считавшегося первой в мире подставкой. Он должен был содержать масло, смазывающее цепь, защищая ее от внешних воздействий.
Спустя некоторое время картер стал широко применяться в автомобильной технике, которая стала стремительно развиваться. Теперь он присутствует почти во всех компонентах, в которых используется масло, и, конечно же, в двигателе.
Картер двигателя — один из важнейших компонентов двигателя внутреннего сгорания. Это тип бака, в котором находится моторное масло. В нижней части находятся балансир и коленчатый вал, нижний отсек масляного насоса и выше цилиндры, закрепленные болтами. Блоки разделены прокладкой.
На вертикальных сторонах картера есть специальные каналы, по которым масло свободно перетекает в поддон, где оно охлаждается и всасывается насосом. Чтобы мельчайшие частицы металла, образующиеся при износе кривошипно-шатунного механизма, не попадали в смазку, на стенке резервуара размещены магниты.
В некоторых моделях двигателей дополнительную защиту обеспечивает мелкая сетка из тончайшей нити, которая улавливает частицы более крупных фракций и предотвращает их осаждение на дно.
Выхлопные газы попадают в корпус, и пары масла концентрируются, что ухудшает качество смазки. Для вентиляции картера устанавливается небольшая трубка, соединенная с воздушным фильтром или с головкой блока цилиндров.
Расположение и назначение картера
Вопрос о том, где находится картер, не совсем верный. Он находится там же, где и «двигатель», потому что относится к его компонентам. Картер — это, по сути, объем пространства между коленчатым валом и поддоном. Поскольку в нем находится резервуар для текущей нефти, оба элемента часто рассматриваются как единое целое. Но на самом деле чашка используется не только для накопления смазки, она считается лишь частью конструкции.
Картер выполняет следующие функции:
- Размещение и фиксация движущихся частей двигателя, требующих качественной смазки.
- Хранение большого количества масла, используемого в двигателе. Для этих целей используется нижний элемент — поддон картера, образующий своеобразную полость. Для удаления использованной смазки на дне емкости есть слив, закрытый крышкой.
- Охлаждение. Во время работы двигателя температура контактных поверхностей и вращающихся деталей постепенно увеличивается. Вместе с ними нагревается и масло, налитое в емкость. Чтобы смазка не перегревалась и не теряла своих характеристик, ее необходимо охладить. Эта функция возложена на резервуар, который находится в постоянном контакте с воздухом. По мере движения автомобиля поток увеличивается, охлаждая двигатель.
- Защита масляного насоса и КШМ от загрязняющих веществ и ударов. Для изготовления плинтуса используется высокопрочный металл. При наезде на неровности и неаккуратной езде на автомобиле защищает вращающийся вал и насос от повреждений.
Материалы для изготовления картера
Для изготовления плинтуса в основном используется листовая сталь, алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь. В старых машинах тоже можно увидеть чугунный картер, но в наши дни это большая редкость: из-за значительного веса и хрупкости чугун проиграл конкуренцию современным материалам.
Некоторые европейские модели автомобилей имеют основу из высокопрочного термостойкого пластика. Но из-за дороговизны его использование очень ограничено. Для дополнительной прочности и устойчивости корпус иногда дополняют усилением.
Поддон картера также отлит из алюминия или изготовлен из листовой стали методом штамповки. Эта способность обеспечивает лучшее охлаждение двигателя. Существенные недостатки — слишком высокая цена, меньшая прочность и плохая ремонтопригодность.
Разновидности картеров
В зависимости от типа двигателя картеры, устанавливаемые на автомобили, обычно делятся на две категории, которые выполняют разные функции. Исходя из этого, конструкции рассматриваются отдельно для:
- двухтактные двигатели;
- 4-х тактные бензиновые двигатели.
Конструктивные характеристики картеров различных двигателей внутреннего сгорания обусловлены различием конструкции самих «двигателей».
Для двухтактных двигателей
В двухтактных двигателях внутреннего сгорания картер считается не просто кожухом, используемым для установки деталей и узлов двигателя. Это также относится к основным компонентам топливной системы автомобиля.
Здесь картер отвечает за подготовку и непрерывную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры. Так осуществляется качественное покрытие поверхностей всех движущихся элементов двигателя. В передней части находится картерная камера, которая участвует в процессе газораспределения.
Для обеспечения герметичности этой камеры и предотвращения попадания в нее смазки в левой части картера установлен сальник. С правой стороны — еще одна прокладка картера для предотвращения попадания наружного воздуха в блок.
Для четырехтактных двигателей
В случае четырехтактных двигателей картер считается второстепенной деталью и скорее выполняет вспомогательную функцию. Как правило, он служит только для слива смазочного масла, это легко объяснить. Современные четырехтактные двигатели не требуют подачи масла в цилиндры.
Их выхлопные газы не такие дымные и имеют более светлый цвет. Кроме того, сами выбросы чище и наносят меньше вреда окружающей среде. Для очистки газов в таких «двигателях» предусмотрен катализатор, который установлен практически на всех выпускаемых сейчас моделях автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
Защита картера
Независимо от того, насколько высок дорожный просвет автомобиля, препятствие, встречающееся на пути, может стать непреодолимым. Для предотвращения поломки, а с ней эвакуации и последующего капитального ремонта картер нуждается в защите.
Большинство легковых автомобилей и кроссоверов, в отличие от внедорожников, оснащены только защитой от брызг воды и грязи из-под колес. При ударе о большой камень эти пластиковые щитки не смогут защитить картер от повреждений. Поэтому такие автомобили оснащаются дополнительной жесткой металлической защитой.
Конечно, его также можно просверлить. Но, будучи закрепленным на электрическом подрамнике и усиленным ребрами жесткости, конструкция работает как лыжа, поднимая всю переднюю часть автомобиля. Это значительно снижает вероятность поломки двигателя.
Защитный кожух кожуха изготавливается путем формования стального листа толщиной 2-4 мм или алюминия двойной толщины. Вес алюминиевой защиты намного меньше, но стоимость ее намного выше.
Те, кто предпочитает переплачивать за высокие технологии, могут воспользоваться кевларовой защитой двигателя. Листовой металл легко разбирается для ремонта или осмотра двигателя, а благодаря имеющимся отверстиям и пазам гарантируется хорошая теплопередача и охлаждение.
Особенности сухих картеров
Все вышесказанное относится к автомобилям, на которых установлен «мокрый» поддон. Он получил свое название от того, что масло из картера сливается самотеком по внутренним канавкам. Это наиболее распространенная схема смазки, применяемая на гражданском автомобильном транспорте.
Есть еще так называемый «сухой картер». Их отличие от обычной системы смазки в том, что внутри картера нет масла и оно помещено в отдельный бак.
Сухая смазка в основном используется в гоночных автомобилях, спортивных автомобилях и некоторых внедорожниках. Такое инженерное решение объясняется назначением машин. Когда при скоростном движении автомобиль входит в поворот, резко разгоняется или тормозит, поднимается на значительный холм, возникают высокие инерционные и динамические нагрузки. В этом случае масло разбрызгивается по всему предполагаемому объему двигателя от края до края.
В таких ситуациях высока вероятность обнажения маслоприемника, а сама смазка, используемая в качестве моторного масла, пенится. Если это произойдет, двигатель может столкнуться с неприятной проблемой, такой как нехватка масла. Из-за этого также резко падает давление в системе.
В результате «двигатель» перегревается, выходит из строя и может потребоваться замена. Все «тяжеловесы», такие как Burmeister & Wain, DKRN, Sulzer и некоторые мотоциклы, также оснащены сухим картером. В последнем случае разместить в картере двигателя большой масляный поддон просто невозможно.
Заключение
Несмотря на существующие конструктивные и функциональные отличия, картеры двигателя внутреннего сгорания автомобилей выполняют важнейшую функцию — обеспечивать надежную и качественную смазку движущихся частей. В противном случае невозможно избежать перегрева двигателя, который может вызвать неисправности и дорогостоящий ремонт или замену.
