Что собой представляет картер, зачем он нужен двигателю и из каких материалов изготавливается

Часто можно встретить ситуации, когда картером называют поддоны двигателя, где скапливается всё смазочное масло для мотора, коробки передач и пр. Но картер в действительности не является синонимом поддона.

Правильно называть картером нижнюю часть блока цилиндров, если говорить применительно к классическим силовым установкам, а не касаться радиальных, лежачих, оппозитных и прочих не совсем стандартных двигателей. В картере предусмотрена специальная полость, которая предназначена для размещения внутри неё важного и необходимого кривошипно-шатунного механизма, то есть КШМ.

А вот поддон выступает в качестве ёмкости для моторного масла. Он имеет непосредственное отношение к картеру, поскольку поддон крепится к нему в нижней части.

У картера предусмотрено условное разделение на верхнюю и нижнюю часть. Как раз в нижнем отсеке картера располагается закреплённый поддон, где скапливается моторная смазка в периоды, пока двигатель не запущен.

Справедливо называть картер основным элементом корпуса силового агрегата. Внутреннее пространство изолировано, что позволяет создавать наиболее объёмную полость в моторе. Внутри картера находится коленвал, а верхняя часть служит для размещения блока цилиндров.

То есть фактически поддон-картер можно считать корпусом ДВС, в состав которого входит масляный поддон.

Расположение и назначение

Разобравшись в том, что такое картер для автомобиля, можно немного уделить внимание вопросам его размещения и функционального назначения.

Начнём с того, где именно находятся картеры силовых установок. Они располагаются там же, где и сам двигатель, поскольку являются его составной и неотъемлемой частью.

Картер выступает в качестве пространства между поддоном и коленвалом двигателя. Именно внутри этого пространства располагается кривошипно-шатунный механизм и осуществляет своё движение. По факту такой элемент как поддон-картер двигателя находится в моторе. То есть вопрос о том, где он находится, не совсем корректный.

Поскольку в картере имеется расположенная для сбора масла ёмкость (поддон), очень часто оба элемента описывают одним понятием. Но в действительности поддон выступает составной частью рассматриваемой конструкции.

Немного истории

Появлению такого незаменимого конструктивного элемента двигателя мы обязаны американскому инженеру. Именно в его честь была названа деталь, поскольку специалиста звали Харрисон Картер.

Свою идею инженер реализовал очень давно. Произошло это в далёком 1889 году.

Харрисон Картер

Харрисон Картер

Но самое интересное здесь то, что изначально задумка Харрисона не имела совершенно никакого отношения к автомобильным двигателям. Тогда он создавал ёмкость, которая наполнялась смазочным материалом, сугубо для использования на обычных велосипедах.

За счёт резервуара, в котором можно было хранить смазку, цепь велосипеда постоянно находилась в смазочной жидкости. Тем самым повышалась эффективность и работоспособность механизма.

А поскольку ёмкость была закрытой, то резервуар, в результате называющийся картером, защищал цепь велотранспорта от проникновения в неё различных загрязнений, мусора и влаги.

Уже через некоторое время идею Картера позаимствовали автомобильные инженеры. Так начали появляться машины с закрытым защитным резервуаром. Постепенно конструкцию совершенствовали и дорабатывали. Но сама идея и основа была взята от защиты для велосипедной цепи.

Маленькая Пегги Картер.

Ещё в раннем детстве у Картер была огромная тяга к приключениям. Её мать не одобряла этого и советовала ей вести себя как леди.

Однажды директор школы Пегги сделал ей выговор за то, что она вломилась в его дом и пыталась украсть нижнее белье его жены и самую дорогую бутылку бренди. Этот инцидент сделал Картер героем среди ее одноклассников

Вторая мировая война

Дешифровщик.

Картер работает в Блетчли-парк

В 1939 Пегги была членом Британской Королевской армии, выполняющим самую простую офисную работу, которая ожидалась от женщины того времени.

В 1940 она работала как дешифровщик в Блетчли-парк. В это же время она обручается с Фредом Уэлсом, работающим в её отделе. Её приоритеты ставятся под вопрос когда Мистер Эдвардс информирует её о том, что она была реккомендована для работы в Управление специальных операций. Веря, что женщины не должна драться, Картер отклоняет предложение.

Присоединение к Стратегическому Научному Резерву.

Пегги Картер служила под командованием полковника Честера Филлипса в службе под названием Стратегический научный резерв. Она была направлена туда правительством Великобритании и собирала информацию о сверхсекретном научном подразделении Гитлера, ГИДРЕ.

Спустя некоторое время Филлипса отправили в Европу, чтобы он был ближе к ГИДРЕ, и ему было легче помешать планам врагов. Агент Картер и Говард Старк отправились вместе с ним. Они доставили Капитана Америку к базе ГИДРЫ. К тому времени Пегги уже успела влюбиться в Роджерса, хотя утверждала, что просто верит в него. Также они договорились о свидании, на которое Капитан Америка попасть не смог, о чем очень переживал.

Человек-муравей

Говарду Старку понадобился костюм Человека-муравья, созданный Генри Пимом, для того, чтобы предоставить его агенту под прикрытием для специальной миссии в Берлине. Учёный отказался, однако Пегги, вошедшая в лабораторию Щ.И.Т., убедила Пима согласиться.

Уход в отставку

В 1953 году Пегги вышла замуж. Ее муж был солдатом, чью жизнь когда-то спас Капитан Роджерс. Позже у Пегги родились дети. В 2010 году, дожив до старости, Пегги содержалась в частной лечебнице, так как была больна болезнью Альцгеймера.

Капитана Америку, который совсем не состарился, нашли во льдах Арктики. После битвы за Нью-Йорк он наконец-то встретился с Пегги.

Конструкции и назначение

Масляный поддон двигателя играет роль смазочного бака и защитного ограждения коленчатого вала, и выполняет несколько задач:

  • сбор и хранение масла, стекающего с деталей шатунно-поршневой группы (ШПГ);
  • предохранение моторной смазки от расплескивания при движении автомобиля;
  • защита смазочного материала от внешней среды (пыль, грязь, песок, вода и т. д.);
  • охлаждение моторного масла;
  • сбор продуктов износа пар трения ШПГ и шеек коленвала;
  • ограждение внутренних деталей мотора от окружающей среды.

Конструктивное исполнение узла зависит от компоновки моторного агрегата, технических традиций и технологических возможностей компании, и бывает весьма многообразным. Наиболее распространены штампованные, литые и комбинированные конструкции. Рассмотрим их подробнее.

Штамповка

Материалом служит листовая сталь, обладающая требуемой вязкостью, чтобы картер при ударе о твердый предмет: камень, бордюр, торчащий из земли пень, приобрел бы только вмятину, но не треснул или раскололся.

Масляный поддон двигателя имеет форму продолговатой емкости. С одной стороны обычно имеется дополнительное углубление, цель которого состоит в том, чтобы всасывающий патрубок маслоприемника располагался в самом низком месте картера и был гарантированно погружен в масло. Иначе, при наклоне автомобиля во время движения маслозаборник может оказаться оголенным, и подача моторного масла нарушится.

Поддон картера двигателя

Сверху детали по всему контуру отогнута кромка, в которой сделан ряд отверстий для крепления поддона к блоку цилиндров. Для уплотнения при сборке применяется прокладка сложной конфигурации, либо используют герметик.

В самой нижней точке поддона приварена бобышка с резьбовым отверстием для сливной пробки. Последние бывают с конической резьбой, не требующей дополнительного уплотнения, либо с мелкой цилиндрической и буртиком для установки уплотнительного кольца.

На внутреннем торце часто устанавливают магнитный наконечник для сбора и удаления металлического шлама, образующегося при взаимодействии пар трения контактирующих деталей.

Немного экзотики

В 90-е годы на Горьковском автозаводе был начат выпуск лицензионного дизеля австрийской фирмы Steyr, который производился около 10 лет под индексом ГАЗ-560. В те годы еще не в ходу был термин «инновационные» решения. Хотя, что касается таковых, их было в этом агрегате хоть отбавляй.

Даже сейчас таких, пожалуй, не встретить. Поскольку в нашей статье речь идет о такой детали автомобильных двигателей, как масляный поддон двигателя, расскажем об устройстве этого узла в моторе, который совершил прыжок в будущее.

Начнем с того, что здесь вместо привычных блока цилиндров и головки блока была одна деталь — моноблок, который устанавливался на упругих резинометаллических опорах в масляном картере двигателя. Картер состоял из двух алюминиевых деталей, соединенных между собой винтами.

После соединения получалась открытая только сверху емкость. Разъем проходил в вертикальной плоскости, и весь узел из-за охлаждающих рифлений на боковых поверхностях напоминал ажурную плетеную корзину, благодаря чему на производстве его так и звали — «корзина». Корзина крепилась с помощью упругих опор к шасси автомобиля.

Таким образом, подвеска моноблока была двойной: моноблок в корзине, а последняя на кузове. Кроме того, моноблок полностью находился в масляном резервуаре картера, а верхняя щель между ним и корзиной по всему периметру была закрыта резиновой манжетой прямоугольной конфигурации. Поддона в этой конструкции не было.

Поддон картера двигателя

Чтобы получить доступ к ШПГ, нужно было разобрать картер: снять две крышки упругих опор моноблока, после чего отвинтить крепеж, соединяющий две боковых половинки картера, и снять их. После этого открывался доступ к деталям ШПГ. Естественно, сделать это можно было только после снятия двигателя с машины.

Как самостоятельно снять поддон

Каких-либо сложностей замена поддона двигателя не представляет.

  1. Машину следует поставить на ручной тормоз. Задние колеса дополнительно зафиксировать от качения любыми подручными средствами: обрезками досок, обломками кирпича и так далее.
  2. Снять с аккумулятора минусовой провод во избежание случайного запуска двигателя.
  3. Поочередно вывесить домкратом передние колеса и поставить под пороги надежные подставки. Лучше всего для этой цели подходят регулируемые винтовые опоры.
  4. Подвесить двигатель, используя цепной подъемник, закрепленный на несущей конструкции потолка.
  5. Снять экран дополнительной защиты картера.
  6. Демонтировать детали, мешающие удалению поддона (среднюю балку двигателя, стабилизатор поперечной устойчивости или другие). Отсоединить приемную трубу глушителя.
  7. Отвернуть пробку и слить из картера моторное масло в подставленную снизу емкость, сняв перед этим крышку маслозаливной горловины.
  8. После того, как масло перестанет капать, можно приступать к отвинчиванию винтов крепления поддона с помощью сменных головок и трещотки.

Поддон картера двигателя

После снятия поврежденный поддон можно выправить молотком на жесткой металлической плите. Проверьте состояние маслоприемника. Если он погнут, и выправить его затруднительно — купите новую деталь. Сборку производите в обратной последовательности. Прокладку поддона нужно установить новую.

Затяжку крепления производите постепенно, заворачивая крепежные винты по зигзагообразной траектории, чтобы не покоробилась привалочная плоскость детали.

В заключение напомним, что поддон двигателя — как то яйцо, в котором была спрятана смерть Кощея. Берегите тонкое подбрюшье автомобильного движка. Не уподобляйтесь капитану морского судна, посадившего по халатности свой корабль на прибрежные камни. Устранение последствий аварии — хотя и не сложный процесс, но довольно затратный, и требует немалого времени.

Функции картера двигателя

Корпусная деталь – картер мотора пропускает через систему каналов как смазочную, так и охлаждающую жидкости. Пока силовой агрегат находится в состоянии покоя, масло заполняет поддон. Благодаря различным прокладкам и уплотнениям, смазочный материал не вытекает наружу. Чтобы подавать масло к вращающимся деталям двигателя, в конструкции предусмотрен специальная помпа, оснащенная фильтром и маслозаборником.

При включении мотора масляный насос начинает нагнетать смазку по каналам картера в направлении вращающихся валов и деталей. Под воздействием сил трения образуется мелкая металлическая стружка, которая при больших скоплениях засоряет масляные каналы. Для предотвращения засоров предусмотрены специальные магниты, установленные на дне поддона.

Предназначение системы вентиляции картерных газов (ВКГ)

Вентиляция картера двигателя необходима для постоянного отвода токсичной смеси из несгоревших углеводородов, выхлопных газов и масляного тумана. До ужесточения экологических норм с этой задачей прекрасно справлялся сапун – отрезок шланга, соединяющий блок двигателя и атмосферу.

В современных реалиях вентиляция картера двигателя представляет собой систему закрытого типа. Выхлопные газы подаются во впускной коллектор, где они смешиваются со свежим зарядом и благополучно сгорают в двигателе.

Последствия неисправной вентиляции картера

Последствия высокого давления в картерном пространстве:

  1. Нарушение резиновых уплотнений коленчатого и распределительного вала. Через выдавленные сальники двигатель будет терять масло. Если вовремя не заметить резкое снижение уровня, масляное голодание может привести к износу трущихся пар, провороту вкладышей.
  2. Поломка турбины. После смазывания и охлаждения деталей турбокомпрессора масло самотеком должно сливаться в поддон. Если в картерном пространстве будет подпор газов (своеобразная пробка), объем моторного масла, прокачиваемого через турбину, резко снизится. Из-за ухудшения теплоотвода масло начнет коксоваться внутри каналов и на раскаленных трущихся парах. Последствие – задиры на вкладышах и валу турбины, что равнозначно глубокой реставрации либо замене картриджа/турбокомпрессора в сборе.
  3. Выдавливание щупа и забрызгивание маслом подкапотного пространства. В некоторых случаях щуп вылетает с такой силой, что оставляет заметную вмятину на капоте. В таком случае только мойкой подкапотного пространства не отделаться.

 

Как защитить поддон картера от повреждений

Поддон картера может быть поврежден в результате езды по плохим дорогам, наезда на крупный камень или бордюр. Поэтому нельзя отворачиваться от вопроса о его дополнительной защите.

Защиты двигателя бывают нескольких видов:

  • полимерные;
  • стальные;
  • алюминиевые;
  • титановые.

Алюминиевая защита имеет небольшой вес и коррозийную стойкость, но из-за высокой стоимости и мягкого металла, использовать ее при езде по плохим дорогам также не рекомендуется.

Титановые были бы идеальным вариантом, по всем характеристикам, если бы не их дороговизна. Пока они остаются прерогативой для автомобилей премиум класса.

Оптимальным решением будет защита двигателя, изготовленная из стали. Она надежно убережет картер мотора при своей невысокой стоимости. На многих современных автомобилях заводом-изготовителем предусмотрена возможность установки защиты двигателя. Поэтому, чтоб упростить монтаж, подбирать ее нужно с учетом марки и модели вашей машины. Не лишним будет уплотнить защиту, установив специальные вставки, чтоб она не дребезжала при движении, или периодически контролировать затяжку болтов крепления.

Поддон картера есть не только у двигателей внутреннего сгорания. Он также может быть и у электродвигателя, коробки переключения передач, будь это вариатор, ручная или автомат. Там он выполняет практически такие же функции и в некоторых случаях, например, если это внедорожник для трофи-ралли, требуется более мощная картерная защита, не только двигателя, но и других механизмов.

Типы строения и материал

Как писал выше — делается из металла – часто это сплав алюминия или стали, реже чугунные модели (применялись на старых двигателях). Однако мне приходилось видеть сделанные из высокотемпературного пластика. На европейских моделях автомобилей. Часто черного цвета, выполненные в виде небольшого поддона (если загляните под мотор вашей машины, он будет именно таким). Реже используют с оребрением. Ребра нужны как дополнительные элементы жесткости конструкции, когда она несет в себе дополнительную нагрузку — является например частью корпуса.

сталь

 

Разжижение масла бензином

Проверяя уровень масла в картере двигателя, автовладелец может заметить изменение консистенции, цвета или появление постороннего запаха. Устройство четырехтактного двигателя не предусматривает смешивание масла с чем-либо, поэтому бензин или вода в картере являются серьезными неисправностями, требующими неотложного ремонта. Попадание топлива в масляный картер двигателя ведет к повышенному износу всех трущихся элементов, что ускоряет необходимость проведения капитального ремонта силовой установки.


Картер двигателя BMW N52

Для диагностики наличия бензина в картер рекомендуется:

  • Присмотреться к выхлопу. Если он стал серого цвета и имеет запах бензина, то не сгоревшее топливо из цилиндра попадает в емкость с маслом;
  • Прислушаться к работе двигателя на различных оборотах. Троение, нестабильная работа и наличие посторонних стуков сигнализируют о возможности попадания бензина в картер;
  • Уровень масла повышен, так как оно не вмещается в отведенной ему ёмкости;
  • Смазка визуально разжижена из-за наличия в ней топлива;
  • Легкое воспламенение капли моторного масла при поднесении открытого огня.

При наличии достаточного количества времени можно проверить бензин в картере следующим образом:

  1. Взять чистый лист бумаги;
  2. При помощи щупа сделать небольшую каплю;
  3. Просушить лист в течении нескольких часов;
  4. Ровный контур будет свидетельствовать о хорошем состоянии смазки.

Методом «масляного пятна» можно выявить не только топливо, но и воду, антифриз и прочие примеси, на которые не рассчитано устройство двигателя.

 

Блок-картер — двигатель

Блок-картер двигателя крепится к раме автомобиля или трактора и во время работы двигателя воспринимает значительные усилия от сил давления газов, сил инерции и температурных нагрузок. Во время движения автомобиля или трактора блок-картер подвергается также действию передающихся через раму ударов и толчков.

Блок-картеры V-образных восьмицилдндровых двигателей  в изготовлении более сложны; однако обладают рядом преимуществ по сравнению с блок-картерами однорядных двигателей. Такие блоки более жестки, меньше подвергаются деформациям, влияющим на износ деталей. Двигатели с V-образным расположением цилиндров коррче и легче однорядных двигателей ( при одинаковой мощности), что дает возможность уменьшить базу автомобиля или трактора и их общую массу.

В блок-картер двигателя вставляются цилиндровые гильзы ( втулки) 4, изготовленные из термически обработанного чугуна. Уплотнение гильзы в нижней части цилиндра обеспечивается двумя резиновыми кольцами, а в верхнем — красномедным кольцом.

В блок-картер двигателя устанавливаются мокрые чугунные гильзы. В приливах поперечных перегородок картера расположены верхние половины пяти коренных подшипников коленчатого вала. Их нижние половины образуются крышками, которые входят в пазы блок-картера. Каждая крышка крепится двумя шпильками. Перегородки усилены ребрами жесткости, повышающими также общую жесткость блок-картера. С этой же целью горизонтальный разъем картера выполнен намного ниже оси коленчатого вала.

К блок-картеру двигателя Д-240 спереди через промежуточный лист крепится крышка распределительных шестерен 17  и передняя опора подвески двигателя. Сзади блок-картера установлен лист 27 крепления двигателя к корпусу трансмиссии. Двигатели Д-37 Е ( трактор Т-40 М) и Д-21 А1 ( трактор Т-25 А1) также крепятся задней частью к корпусу трансмиссии, но их передняя часть имеет две точки опоры с резиновыми амортизаторами.

С блок-картером двигателя и между собой соединяются специальными болтами картер и крышка шестерен газораспределения. Внутри полости, образованной картером и крышкой, размещены шестерни, передающие вращение от коленчатого вала к распределительному валу, приводам гидравлического, топливного и масляного насосов. Картер шестерен относительно блока цилиндров центрируется шпильками-штифтами. К стенкам картера шестерен крепят топливный насос, кронштейны генератора, привод гидронасосов и др. На фланце в центральной части крышки укреплена передняя опора двигателя.

В блок-картере двигателя ЯМЗ-240Н сделано двенадцать отверстий, по шесть в ряду, в блок-картере ЯМЗ-238НБ — восемь, по четыре в ряду, в блок-картере СМД-60 — шесть, по три в ряду. Все цилиндры объединены общей водяной рубашкой.

Насос установлен снаружи блок-картера двигателя. Верхняя секция предназначена для подачи масла в систему смазки двигателя и в центробежный фильтр тонкой очистки, нижняя — для подачи масла в масляный радиатор. Этот клапан перепускает масло из нагнетающей полости масляного насоса во всасывающую полость.

Эти коллекторы крепят к блок-картеру двигателя на шпильках или болтах, что позволяет в случае необходимости производить смену толкателей без разборки двигателя.

Воздух нагнетается в специальный ресивер, помещенный внутри блок-картера двигателя.  Безрамный остов применяется на тракторах, у которых блок-картер двигателя, картеры сцепления, коробки передач и центральной передачи соединяются вместе болтами, образуя безрамную конструкцию.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...