2.1.1 Блок-картер
Блок-картер является основой корпусной деталью двигателя. Блок-картер стальной, сварно-литой [6]. Конструкция блок-картера дизеля типа 6ЧН 15/18 приведена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 — Блок картер двигателя 6ЧН 15/18
Блок-картер закрыт снизу стальной ванной, служащей сборником масла. Вверху в блок вставлены чугунные втулки цилиндров с рубашками. Пространство между втулкой цилиндров и рубашками образует полость охлаждения [6].
Снизу к блоку крепятся подвески со стальными вкладышами с тонкослойной заливкой свинцовистой бронзы [6]. Такая конструкция обладает высокой продольной жесткостью при относительно небольшой массе.
2.1.2 Крышка цилиндров
Крышка цилиндра закрывает втулку цилиндра, а ее огневое днище вместе с поршнем и стенками втулки образует камеру сгорания [1].
Крышка цилиндра работает в условиях высокого давления продуктов сгорания топлива и больших температур, что приводит к возникновению в ней значительных динамических и тепловых напряжений [1].
Крышка цилиндра изготовлена из высокопрочного чугуна или стали, имеет насос-форсунку, пусковой клапан, два впускных и два выпускных клапана. Крышка цилиндра закрыта кожухом из алюминиевого сплава. Над кожухом расположены три крышки, образующие герметичное пространство, в котором расположен распределительный вал [6].
Конструкция остова обладает высокой жесткостью, но сварные швы в блок-картере могут служить концентраторами напряжения. Преимущество конструкции остова двигателя достигается тем, что конструкция обладает минимальным составом деталей, объединяются различные функции, выполняемые одним узлом.
2.2 Описание и анализ деталей движения двигателя
2.2.1 Коленчатый вал
Коленчатый вал служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное и передачи вращающего момента потребителю мощности [5]. Коленчатый вал дизеля, кованный из легированной стали [6].
Конструкция коленчатого вала дизеля типа 6ЧН 15/18 представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 — Коленчатый вал двигателя 6ЧН 15/18
Коленчатый вал изготовлен из стали 18ХНВА, его вес в собранном виде без маховика и шатунов 92 кг, он имеет шесть Колен, расположенных попарно (1 и 6, 2 и 5, 3 и 4) в трех плоскостях под углом 120° друг к другу, с шестью шатунными и семью коренными пустотелыми шейками. Полости коренных и шатунных шеек сообщаются между собой через каналы, просверленные в щеках вала. В первой щеке коленчатого вала имеется три канала, из них два (параллельных плоскости щеки) служат для подвода масла из полости хвостовика вала в полость первой шатунной шейки, а третий — наклонный, с запрессованной трубкой — для подвода масла из полости первой шатунной шейки к первой коренной шейке. Все остальные щеки имеют по два канала, параллельных их плоскости. Такая конструкция, с перекрытием шеек, обеспечивает необходимую жесткость коленчатого вала [6].
2.2.2 Шатун
Шатун изготовлен из стали 18ХНВА и кругом обработан. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение, увеличивающееся сверху вниз.
В отверстие верхней головки шатуна запрессована бронзовая втулка. Для смазки поршневого пальца в головке шатуна имеется шесть сквозных отверстии. В одно из них запрессован латунный трубчатый штифт, удерживающий втулку от проворачивания.
Нижняя головка шатуна разъемная. Ребристая крышка крепится к шатуну шестью шпильками и фиксируется буртом на головке шатуна и двумя цилиндрическими штифтами. Гайки шпилек нижней головки шатуна имеют номера и риски, соответствующие номерам и рискам на крышке. В расточке нижней головки зажат разъемный стальной вкладыш, залитый свинцовистой бронзой. Вкладыш шатуна. Стальной тонкостенный вкладыш залит свинцовистой бронзой. На его половинках имеются: на верхней — круглое и на нижней — овальное отверстия, в которые входят цилиндрические штифты, запрессованные в шатун и его крышку и предохраняющие вкладыш от осевых смещений [6].
Блок-картер двигателя внутреннего сгорания
Блок-картер является остовом двигателя внутреннего сгорания. В основе блок-картера лежит сложная отливка коробчатой формы, чья верхняя часть формирует блок цилиндров, а нижняя – верхнюю половину картера. Основные элементы блок-картера тракторного двигателя [рис. 1] показаны на примере двигателей Д-144, СМД-14 и СМД-144.
Рис. 1. Блок-картер тракторного двигателя.
а) – Блок-картер жидкостного охлаждения с рядным расположением цилиндров;
б) – Блок-картер жидкостного охлаждения с V-образным расположением цилиндров;
в) – Блок-картер воздушного охлаждения;
1) – Отверстия для штанг;
2) – Отверстия для охлаждающей жидкости;
3) – Отверстия для шпилек крепления головки цилиндров;
4) – Подводящие каналы для охлаждающей жидкости;
5) – Подводящие каналы для масла;
6) – Крышка коренного подшипника;
7) – Прилив для коренного подшипника;
8) – Резиновое уплотнительное кольцо;
9) – Втулка распределительного вала;
10) – Гильза цилиндра;
11) – Воздушная полость;
13) – Отверстие для цилиндра;
16) – Уплотнительная прокладка;
А) – Плоскость крепления головки цилиндра;
Б) – Плоскость крепления картера распределительных шестерён;
В) – Плоскость крепления крышки с опорой под турбокомпрессор.
С целью увеличения жёсткости в конструкции блок-картера широко применяются различные перегородки и оребрения его внутренней поверхности. Как правило, поперечные (вертикальные) перегородки разделяют блок-картер двигателя на одинаковые отсеки, количество которых равно числу цилиндров. У двигателей, число цилиндров которых не превышает четырёх (в редких случаях шести) расположение цилиндров в блок-картере выполнено в один ряд – рядное [рис. 1, а)]. Если цилиндров шесть, восемь и более, то их располагают в два ряда (с наклоном друг к другу) – V-образное расположение [рис. 1, б)]. Угол, который образуется между осями цилиндров обоих рядов, называется угол развала. Применение V-образной схемы расположения цилиндров в блок-картере обусловлено стремлением уменьшения массо-габаритных характеристик двигателя, а также увеличения жёсткости блок-картера и коленчатого вала. При V-образной схеме достигается уровень минимальных деформаций гильз цилиндров, коренных подшипников и плоскости стыков блока с головкой цилиндров.
Блок-картер с рядным расположением цилиндров применяется для следующих двигателей: А-41, Д-240, А-01М, Д-144, СМД-14.
Блок-картер с V-образным расположением цилиндров используется в двигателях: СМД-60, ЗМЗ-53, ЗИЛ-130, а также в двигателях семейства КамАЗ и ЯМЗ.
Внутри и снаружи блок-картера (38) [рис. 2] расположены детали КШМ (кривошипно-шатунный механизм) и ГРМ (газораспределительный механизм), сборочные единицы и системы двигателя, а также опоры, используемые для крепления двигателя к раме. В блок-картере (примерно в средней его части) размещена перегородка, которая отделяет верхнюю полость (предназначенную для циркуляции охлаждающей жидкости) от нижней (заполнена масляным туманом, формирующимся в процессе вращения коленчатого вала двигателя с большой частотой). Нижняя половина картера либо поддон (33) картера используется для герметичного закрытия КШМ снизу. Как правило, поддон также является резервуаром для масла. Для предотвращения чрезмерного увеличения давления либо разряжения внутри картера на него монтируется сапун. Это даёт возможность не только устранить подтекание масла, но и защитить полость картера от пыли.
Рис. 2. Разрез тракторного двигателя Д-240 жидкостного охлаждения.
2) – Маслосъёмные кольца;
3) – Уплотняющая часть поршня с компрессионными кольцами;
4) – Камера сгорания и днище поршня;
5) – Валик коромысел;
7) – Тарелка клапана;
9) – Пружина клапана;
10) – Направляющая втулка клапана;
11) – Гильза цилиндра;
12) – Стойка валика коромысел;
13) – Регулировочный винт;
17) – Головка цилиндров;
20) – Шкив привода вентилятора;
21) – Шестерня привода распределительного вала;
22) – Шестерня привода распределительного вала;
23) – Шкив коленчатого вала;
24) – Шестерня привода распределительного вала;
25) – Шестерня привода масляного насоса;
26) – Уплотнение поддона картера;
27) – Шестерня привода масляного насоса;
29) – Распределительный вал;
31) – Уплотняющее резиновое кольцо;
32) – Поршневой палец;
33) – Поддон картера;
34) – Коленчатый вал;
35) – Вкладыш для коренного подшипника;
36) – Прилив для коренного подшипника;
Блок-картер в основном отливается из серого мелкозернистого чугуна СЧ 21-40 (СЧ 18-36), который обладает высокими механическими и литейными качествами. С целью снижения массы блок-картеры для некоторых автомобильных двигателей отливаются из алюминиевых сплавов (ЗМЗ-53), что приводит к практически двукратному уменьшению их массы. Алюминиевый блок-картер значительно дороже в производстве, чем чугунный.
Для крепления головки на чугунный блок-картер устанавливаются короткие шпильки, а на алюминиевый блок-картер – несущие силовые шпильки (в верхнюю половину картера).
В двигателях с воздушных охлаждением (Д-21А1 и Д-144) из-за необходимости создания охлаждающих воздушных потоков нет возможности использовать блок-картерный тип отливки [рис. 3]. Цилиндры в подобном блок-картере закрепляются между головкой и картером посредством несквозных анкерных связей [рис. 1, в)]. Количество анкерных связей, которые приходятся на один цилиндр, как правило, меньше, чем в дизельных двигателях с жидкостным охлаждением. Для дизельных двигателей большой мощности, имеющих воздушное охлаждение, блок-картер отливается из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (8ДВТ-330).
Рис. 3. Поперечный разрез тракторного двигателя Д-144 воздушного охлаждения.
Блок картер двигателя
Блок – картер является корпусной деталью, представляет собой чугунную отливку, верхняя часть которой образует блок цилиндров, а нижняя – верхнюю часть картера коленчатого вала. В верхней части блок – картера выполнены вертикальные расточки, в которых установлены гильзы цилиндров. Полость между стенками блок – картера и гильзами служит для прохода ОЖ. В поперечных перегородках нижней части блок – картера расточены поверхности, предназначенные для подвески коленчатого вала. Вместе с крышками они образуют постель для коренных подшипников коленчатого вала. Для обеспечения соосности коренных подшипников расточка постелей блок – картера производится в сборе с крышками с одной установки. Поэтому крышки коренных подшипников невзаимозаменяемые.
В передней стенке блок – картера запрессована бронзовая втулка, которая является передней опорой распределительного вала, две другие опоры расточены в теле блока.
На наружных боковых поверхностях блок – картера имеется ряд обработанных привалочных плоскостей для крепления сборочных единиц и агрегатов. К переднему торцу блок – картера крепится картер и крышка картера распределительных шестерен. К крышке картера крепится разъёмная передняя опора. К задней привалочной плоскости блок – картера крепится картер маховика. Картер маховика выполнен из алюминиевого сплава. Картер маховика дизелей со стартерным пуском – фланец для крепления картера. Установочная шпилька, ввёрнутая в резьбовое отверстие на картере маховика, служит для определения положения поршня первого цилиндра в в.м.т.
В связи с применением на дизелях охлаждения поршней маслом в блок – картере касательно каналу главной масляной магистрали выполнены четыре сверления, в которые устанавливаются форсунки. Выходя из сопла форсунки, струя масла омывает донышко поршня, охлаждая его.
Вкладыши коренных подшипников изготовлены из биметаллической полосы сталь – сплав А020 – 1.
Гильзы цилиндров съемные, “мокрого” типа, изготовлены из специального чугуна. Внутренняя поверхность гильзы закалена ТВЧ. Гильза устанавливается в блок – картер по двум центрующим пояскам: верхнему и нижнему. В верхнем пояске гильза закрепляется буртом, в нижнем уплотняется резиновыми кольцами, размещенными в канавках блок – картера.
Полость между стенками блока цилиндров и гильзами образует рубашку охлаждения, заполненную ОЖ.
Головка цилиндров лита из чугуна, общая для всех цилиндров. Для уплотнения плоскости разъёма между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка из асбостального полотна. В головке выполнены впускные и выпускные каналы, закрываемые клапанами. Для совершенствования процесса смесеобразования впускные каналы в головке цилиндров дизелей выполнены по типу винтового канала, создающего вращательное движение воздушного заряда вокруг оси цилиндра. Для повышения износостойкости посадочных мест под клапаны головки цилиндров установлены седла из специального жаропрочного сплава. На головке цилиндров имеется четыре гнезда для установки форсунок. Внутренние полости, выполненные в головке цилиндров, служат для прохода ОЖ.
На головке монтируется клапанный механизм, который закрыт алюминиевым колпаком. Стык между колпаком и корпусом колпака уплотнён паронитовой прокладкой.
Для чего предназначен блок картер
Картер является главным из элементов остова (корпуса) двигателя. С внешней стороны к нему крепят цилиндры, а внутреннюю его полость занимает коленчатый вал с его опорами. В картере размещают также основные устройства механизма газораспределения, различные узлы системы смазки с ее сложной сетью каналов и чаще всего с емкостью для смазочного масла и другое вспомогательное оборудование. К одной из торцовых стенок картера в автомобильных двигателях крепят кожух маховика, к боковым – кронштейны или лапы для установки двигателя на подмоторную раму.
Блок-картер при работе двигателя воспринимает большие нагрузки от сил давления газов и сил инерции движущихся масс, поэтому он должен обладать повышенной жесткостью и малой массой. Жесткость блок-картера повышают путем постановки перегородок и оребрения внутренней поверхности и понижения плоскости крепления поддона картера относительно оси коленчатого вала.
Блок-картер представляет собой отлитую из серого чугуна жесткую монолитную коробку, к которой крепят и в которой размещены различные механизмы, агрегаты и отдельные детали. Верхняя часть отливки является блоком цилиндров, а нижняя — картером. К верхней обработанной плоскости блок-картера на шпильках крепят головку цилиндров, к обработанной части передней торцовой плоскости блок-картера — крышку распределительных шестерен, а к задней — картер маховика. В стенках блок-картера расположены каналы для подвода масла к трущимся поверхностям деталей и отверстия для установки подшипников распределительного вала. На наружных поверхностях стенок блок-картера имеются обработанные площадки для крепления различных механизмов и агрегатов.
В общем случае блок-картер представляет собой сложную пространственную конструкцию коробчатой формы, которая воспринимает все силовые нагрузки, возникающие в процессе осуществления рабочего цикла, действующие на остов двигателя.
Вид блока-картера зависит от двигателя (число цилиндров и их расположения) (рис.1):
К обработанным плоскостям блок-картера крепят составные детали остова двигателя (рис.2): сверху — головки цилиндров, сзади — картер маховика 13, впереди — картер распределительных шестерен 7, снизу — поддон картера 11:
Рис. 2- Блок-картер с составными деталями остова двигателя
В верхней части блок-картера предусмотрены вертикальные расточки цилиндров, в которые вставляют гильзы цилиндров. Пространство между внутренними стенками блок-картера и наружной поверхностью цилиндра (гильзы) называют водяной рубашкой, оно заполнено охлаждающей жидкостью. Водяная рубашка блок-картера соединена с водяной рубашкой головки цилиндра посредством водопропускных отверстий. Нижняя часть блок-картера имеет поперечные перегородки, количество которых равно числу коренных опор коленчатого вала. В каждой перегородке расположены гнезда коренных подшипников коленчатого вала. К нижней обработанной плоскости крепят поддон картера. Материалом для изготовления блок-картеров служат серый и легированный чугуны и алюминиевые сплавы. Блок-картеры двигателей могут быть гильзованными и негильзованными.
Цилиндры и блок-картеры автомобильных двигателей
Цилиндр представляет собой одну из главных деталей поршневого двигателя. Внутренняя полость цилиндра составляет основу рабочей полости, в которой осуществляются все тепловые процессы, связанные с преобразованием тепловой энергии топлива в механическую работу.
Стенки внутренней полости цилиндра служат также направляющими для поршня при его перемещениях между крайними положениями. Поэтому длина образующих цилиндра предопределяется величиной хода поршня.
Цилиндр работает в условиях переменных давлений в надпорш-невой полости. Внутренние стенки его соприкасаются с пламенем и горячими газами, раскаленными до температуры 1500—2500°С. К тому же средняя скорость скольжения поршневого комплекта по стенкам цилиндра в автомобильных двигателях достигает 12— 15 м/сек при недостаточной смазке. Поэтому материал, употребляемый для изготовления цилиндров, должен обладать большой механической прочностью, а сама конструкция стенок повышенной жесткостью. Стенки цилиндров должны хорошо противостоять истиранию при ограниченной смазке и обладать общей высокой стойкостью против других возможных видов износа (абразивного, коррозионного и некоторых разновидностей эрозии), уменьшающих срок службы цилиндров (Износ цилиндров автомобильных двигателей является следствием комплексного воздействия на стенки многочисленных физических и химических быстротекущих процессов, которые по характеру проявления разделяются на три основных вида износа: эрозивный, возникающий вследствие механического истирания, схватывания и других разрушающих процессов при непосредственном контакте металлических трущихся поверхностей; коррозионный, возникающий при всякого рода окислительных процессах на поверхностях трения; абразивный, вызывающий разрушение поверхностей трения при наличии между ними твердых или, как говорят, абразивных частичек, в том числе и продуктов износа). Материалы, применяемые для изготовления цилиндров, должны обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках.
В соответствии с этими требованиями в качестве основного материала для цилиндров применяют перлитный серый чугун с небольшими добавками легирующих элементов (никель, хром и др.). Применяют также высоколегированный чугун, сталь и алюминиевые сплавы.
Цилиндры из алюминиевых сплавов с внутренней стороны покрывают слоем пористого хрома толщиной 0,1—0,15 мм. Слой пористого хрома, имеющий канальчатую поверхность, хорошо удерживает смазку и обладает повышенной износостойкостью. Такой метод изготовления легких износостойких цилиндров используется иногда для мотоциклетных и автомобильных двигателей малого литража.
При использовании более дорогих материалов цилиндры чаще всего делают комбинированными, т. е. состоящими из двух металлов. Для внутренних стенок, образующих рабочую поверхность цилиндра, в этих случаях применяют наиболее износостойкие материалы. Например, сталь или высоколегированный аустенитный чугун, содержащий 14—15% никеля, 6—7% меди и 2—4% хрома. Аустенитный никельмедистохромистый чугун-нирезист отличается от перлитного чугуна высокой коррозионной стойкостью, хорошей сопротивляемостью истиранию при ограниченной смазке и другими положительными свойствами.
Чтобы уменьшить потери на трение и обеспечить необходимое уплотнение надпоршневой полости, внутренние стенки цилиндров тщательно обрабатывают. По возможности им придают строго цилиндрическую форму, а рабочую поверхность доводят до высокой степени чистоты. Внутреннюю поверхность стенок называют зеркалом цилиндра.
Высокая температура газов в надпоршневой полости цилиндра и сравнительно большое количество тепла, выделяющегося при трении поршня и поршневых колец о зеркало цилиндра, вызывают интенсивный нагрев стенок, вследствие чего возникает необходимость в постоянном отводе от них тепла. Практически это достигается непрерывным охлаждением стенок цилиндров жидкостью или воздухом. Даже кратковременное прекращение такого охлаждения связано с аварией цилиндра и выходом из строя двигателя. Быстро наступающий перегрев неохлаждаемых стенок приводит к «схватыванию» трущихся поверхностей или к заклиниванию поршня в цилиндре, возможному обрыву шатуна и другим большим разрушительным последствиям.
Температура стенок цилиндров на прогретом двигателе поддерживается в пределах 100—150°С. Более высокую температуру имеют при этом стенки верхней зоны цилиндров, омываемые наиболее горячими газами. В двигателях с воздушным охлаждением отдельные участки верхней зоны цилиндров нагреваются до 170— 180°С, а средняя температура их стенок всегда бывает выше, чем при жидкостном охлаждении.
Повышенный нагрев стенок приводит к излишнему подогреву поступающего в цилиндры свежего заряда и уменьшению его весового содержания. Двигатели развивают при этом заметно меньшую мощность. Однако нельзя и переохлаждать цилиндры. При температуре ниже 100°С на стенках возможна конденсация паров воды. А так как в продуктах сгорания наряду с парами воды и другими химическими соединениями содержится некоторое количество сернистого газа, то создаются благоприятные условия для образования серной кислоты, коррозирующей стенки цилиндров, вследствие чего износ их резко возрастает.
В зависимости от способа охлаждения конструкция цилиндров и всего двигателя приобретает свои характерные особенности.
Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально, а для увеличения теплоотвода наружная поверхность их оребряется (рисунок). Следовательно, при воздушном охлаждении цилиндр, строго говоря, состоит из двух конструктивных элементов: гильзы или, как ее называют иногда, втулки и оребрения. Размер ребер и межреберных промежутков выбирают из условий, чтобы оребрение оказывало возможно меньшее сопротивление потоку охлаждающего воздуха и в то же время было достаточно развитым и обеспечивало нужную интенсивность теплоотвода. В существующих конструкциях площадь поверхности оребрения цилиндра примерно в 10 раз превышает площадь его зеркала в зоне оребрения.
Оребряемой поверхности гильзы, придают цилиндрическую или коническо-цилиндрическую форму. Чаще применяются гильзы с цилиндрической средней частью и с конической формой ее периферийных зон. Это способствует выравниванию температуры как по окружности, так и по высоте цилиндра, в частности уменьшает перепад температур в зоне перехода от оребренной части цилиндра к неоребренной. Утолщение стенок гильзы в верхней и нижней ее зонах повышает также общую жесткость цилиндра, а уменьшение толщины стенок гильзы в средней части увеличивает сечение воздушных каналов, что способствует лучшему теплоотводу.
В двигателях с воздушным охлаждением применяют как цельнометаллические, так и комбинированные цилиндры. Цельнометаллические цилиндры изготовляют из чугуна, реже их делают стальными, а в малых двигателях применяют также алюминиевые сплавы с хромированной поверхностью зеркала. Ребра отливают вместе с гильзой или нарезают на станках. Чаще используют первый, наиболее простой и экономически выгодный метод. Комбинированные цилиндры представляют собой чугунную или стальную основу с ребрами из алюминиевых сплавов, получаемых методом литья, или же алюминиевую оребрснпую основу с запрессованной в нее, например, чугунной гильзой . В таких цилиндрах высокая износостойкость сочетается с хорошим теплоот-водом, так как теплопроводность алюминиевых сплавов в 3—4 раза выше теплопроводности чугуна. Более высокими качествами обладают биметаллические цилиндры, получаемые методом заливки ребер, обеспечивающим монолитность их соединения с основой цилиндра.
Многоцилиндровые двигатели с воздушным охлаждением снабжают общим для всех цилиндров картером. Примером здесь может служить двигатель автомобиля «Запорожец».
Цилиндры двигателей с жидкостным охлаждением в отличие от рассмотренных оребрениых изготовляют с двойными стенками, что значительно усложняет их конструкцию. Внутренние стенки образуют у них гильзу цилиндра, а внешние более тонкие— его рубашку. Стенки рубашки охватывают гильзовую часть цилиндра так, что между ними образуется полость, используемая для циркуляции охлаждающей жидкости.
Из соображений облегчения ремонта и увеличения срока службы цилиндров с жидкостным охлаждением их в большинстве случаев изготовляют комбинированными, с короткими вставками или со вегавками па всю длину зеркала цилиндра и с легкосъемными гильзами.
Картер
Картер — корпусная деталь, которая служит для опоры и защиты рабочих механизмов и хранения смазочного материала. Картер присутствует в конструкции двигателя, коробки передач и мостов. В автомобиле, сам термин “картер” предпочтительней касается именно картера двигателя, который также еще могут называть поддоном.
Для чего предназначен картер двигателя
Картер автомобильного двигателя выполняет несколько важных функций:
- Хранение основного объема моторного масла, которое заливается в двигатель. Для этого предназначена нижняя часть детали — поддон, которая образует объемную полость. Масляный поддон оснащается пробкой, которая используется для слива отработанного масла.
- Размещение и фиксация механизмов двигателя. В полости картера располагается коленчатый вал, закрепляется нижняя часть масляного насоса. К верхней части картера прикрепляется блок цилиндров.
- Защита кривошипно-шатунного механизма и масляного насоса от механических повреждений и попадания загрязнителей.
Конструкция картера
Картер — это крупная полая деталь, которая соединяется с блоком цилиндров двигателя. Представляет собой корпус-резервуар с увеличенным поддоном для хранения масла. Имеет гладкую наружную поверхность или оребрение. Ребра и внутренние перегородки необходимы для увеличения жесткости, когда картер воспринимает дополнительную нагрузку от опирающихся на него механизмов.
Для герметизации установка производится через резиновую или силиконовую прокладку. Соединение с блоком является разъемным и выполняется при помощи болтов.
Основным материалом изготовления является листовая сталь. Нередко используются алюминиевые сплавы и нержавеющие стали. Одним из современных материалов для изготовления картера является легкий высокопрочный пластик, стойкий к воздействию высоких температур. Его применение ограничено по причине высокой стоимости. На старых двигателях часто устанавливались чугунные картеры, но по причине большого веса и повышенной хрупкости сегодня они не применяются.
Типы картеров
Картеры могут быть “мокрыми” или “сухими”.
Мокрые — это картеры большинства автомобилей, потому что в них масло самопроизвольно сливается по внутренним стенкам в поддон.
Сухие картеры применяются на некоторых внедорожниках и спортивных автомобилях. В таком варианте масло собирается в емкость, которая устанавливается отдельно, рядом с двигателем или на наружной поверхности картера. Это сделано для того, чтобы картер обеспечивал качественную смазку даже при прохождении крутых скоростных поворотов и при езде по наклонным поверхностям.
Неисправности картера
С картером может быть только две проблемы.
Первая — физические повреждения, потому что масляный поддон картера находится вблизи дорожного покрытия. Он подвергается высокому риску повреждения при наезде на посторонние предметы или бордюры, езде по поврежденным участкам дороги, бездорожью. При повреждении поддона моторное масло вытечет, а система смазки подшипников коленчатого и распределительного валов перестанет работать.
Физическое повреждение картера
Поэтому внизу двигателя устанавливают дополнительную защиту. Защита крепится к лонжеронам кузова и предохраняет картер от крупных камней, поврежденного дорожного покрытия, лежащих полицейских. Защиту изготавливают из прочной листовой стали или композитных материалов. Большинство вариантов защиты имеют прорези или люки, через которые осуществляется доступ к сливной пробке и масляному фильтру.
Вторая неисправность — это внешние подтекания и снижение уровня масла в результате износа прокладки картера. Проблема решается заменой прокладки. Четкого регламента у этой работы нет – меняют тогда, когда неисправность проявилась.