В машине картер: Что такое картер двигателя, в автомобиле?

Что такое картер двигателя автомобиля

Достаточно много внимания уделяется ремонту и обслуживанию различных компонентов двигателя. Причём очень часто при обсуждении всех этих вопросов звучит такое понятие как картер.

Но оказывается, что далеко не все знают значение этого элемента конструкции двигателя. Многие автомобилисты не могут ответить, что это и зачем используется в автомобилях.

Хотя по факту любое транспортное средство, оснащённое двигателем внутреннего сгорания, комплектуется картером. Он считается одним из главных компонентов силовой установки, несмотря на то, что является неподвижным элементом.

Что это

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

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.

Вот такое оригинальное изобретение своего времени оставило огромный след во всей автомобильной промышленности.

Устройство и используемые материалы

Картеры принято классифицировать по их способы установки на блок цилиндров. Но также не стоит забывать о различия в устройстве и используемых материалах.

Чаще всего встречаются конструкции, изготовленные на основе алюминиевого сплава и нержавеющей стали. Крайне редко, и скорее на старых автомобилях, используются чугунные изделия. Хотя раньше чугун активно применяли при производстве автомобильных картеров и поддонов.

Но чугун утратил свою актуальность. Причина в слишком большой массе получаемой конструкции. Потому было принято решение перейти на более легковесные элементы из сплавов.

Одним только металлом ассортимент картеров не ограничивается. Всё чаще на современных автомобилях, особенно европейского производства, устанавливаются пластиковые детали. Только не стоит воспринимать такие элементы как крайне хрупкие и ломкие, что характерно для обычного пластика.

Для поддонов применяют специальные полимерные составы, которые отличаются повышенной прочностью, устойчивостью к высоким температурам и механическим повреждениям. Но без дополнительной защиты эксплуатировать машины с пластиковыми картерами в условиях бездорожья или при плохих дорогах не рекомендуется. Придётся хорошо постараться, чтобы повредить даже полимерный поддон. Но всё же вероятность есть.

Что же касается устройства, то тут нет ничего сложного. Учитывается внешний вид конструкции. На большинстве автотранспортных средств такой элемент как поддон-картер выполнен в виде резервуара или ёмкости прямоугольной формы сравнительно небольшого размера. Также зачастую его цвет чёрный.

Чтобы обеспечить дополнительную защиту для автомобильного установленного картера, его закрывают листами из металла или специального ударопрочного пластика. Именно такие листы называются защитой картера.

В некоторых конструкциях поддон-картеров предусмотрены так называемые рёбра жёсткости. Если они и присутствуют, то располагаются по всей его поверхности. Такие рёбра предназначены для обеспечения дополнительной жёсткости всей конструкции, когда на картер возлагаются дополнительные функции.

Разновидности

Все картеры, которыми оснащают автомобили, можно разделить на две категории в зависимости от того, на каком именно силовом агрегате они устанавливаются.

Потому принято отдельно рассматривать конструкции для:

• двухтактных ДВС;
• четырёхтактных силовых установок.

Разница в конструкции картера обусловлена различиями в устройстве самих ДВС. Поддоны бывают разъёмными и неразъёмными. Зачастую поддон выступает как составной элемент картера, а не просто служит для сбора смазочного масла.

Двухтактные двигатели

Особенность изобретения Ф. Картера для двухтактного двигателя заключается в том, что картер и мотор являются одним целым. Это неотъемлемый элемент корпуса и один из компонентов системы питания силового агрегата.

Именно внутри картера происходит процесс подготовки топливовоздушной смеси. После этого смесь движется в цилиндры силового агрегата. Это одно из отличий в сравнении с четырёхтактным аналогом.

Также двухтактные моторы отличаются тем, что здесь масло контактирует непосредственно с топливом. При приготовлении смеси для цилиндров картер позволяет питать двигатель, а также параллельно смазывать элементы цилиндропоршневой группы.

Двухтактный дизельный двигатель

Подобное устройство системы приводит к тому, что внутри силового агрегата смешивается горючее и смазочное масло. Этим объясняется повышенная дымность и более тёмный цвет образующегося и выходящего через выхлопную трубу дыма. Выхлоп отличается синеватым оттенком, что является характерной особенностью моторов на мототехнике. Именно там продолжают использовать двухтактные моторы, в отличие от автомобилей.

На двухтактных моторах ресурс свечей зажигания значительно ниже по сравнению с четырёхтактным конкурентом. Двухтактные ДВС уже практически не встречаются на автомобилях, а также от них отказываются производители мототранспорта.

Картер и четырёхтактный двигатель

В случае с четырёхтактными моторами картеру отводится второстепенная или вспомогательная роль. Чаще всего тут картер нужен только в качестве ёмкости для сбора масла, не более того.

Объяснить такое решение не сложно. Современные четырёхтактные моторы не приветствуют попадания масла в цилиндры. Потому у них выхлоп обладает меньшей дымностью и более светлым цветом. Состав выхлопа получается чище и экологичнее.

Важным компонентом четырёхтактника в плане очистки выхлопных газов выступает катализатор. Сейчас он устанавливается практически на все современные автомобили с ДВС.

Особенности сухих картеров

Всё сказанное выше касалось непосредственно автомобилей, на которых используется мокрый поддон-картер. Это наиболее распространённая система смазки, применяемая на гражданском автотранспорте.

Но если говорить о картерах, то нельзя не отметить существование такого понятия как сухой картер. Здесь, в отличие от традиционных решений, в поддоне смазка отсутствует.

Сухие системы используются преимущественно в конструкциях гоночных автомобилей, спортивных машин и на некоторых внедорожниках. Объяснить такое решение инженеров достаточно просто. Когда автомобиль передвигается на высокой скорости, резко входит в повороты, быстро ускоряется и так же активно тормозит, либо взбирается на возвышенности, масло плещется по всему мотору, от одного края к другому.

Из-за таких ситуаций возникает высокая вероятность того, что маслоприёмник будет оголяться. При этом сам смазочный материал, в качестве которого выступает моторное масло, пенится. Если это произойдёт, двигатель столкнётся с такой проблемой как масляное голодание. Параллельно упадёт давление в системе.

Результатом подобных ситуаций становится сначала перегрев двигателя, а в дальнейшем его полный выход из строя со всеми вытекающими последствиями.

Система сухого картера

Сухой поддон-картер отличается тем, что в конструкции двигателей имеется специальный резервуар. Он служит для размещения всего смазочного материала. Конструктивно ёмкость разработана таким образом, чтобы процесс взбалтывания становился невозможным, даже при экстремальных условиях.

А чтобы каждый узел мог получать смазку и дополнительное охлаждение маслом, жидкость подаётся на них с помощью насоса. Во время работы смазка постепенно стекает в поддон. Чтобы масло снова оказалось в резервуаре, предусмотрен всасывающий модуль. Именно он отвечает за приём стекающего из мотора масла обратно в ёмкость. Далее насос повторно выполняет свою работу. Цикличность этого процесса гарантирует смазку всех необходимых элементов, но при этом отсутствуют недостатки, характерные для мокрого типа картера.

Можно выделить несколько основных преимуществ, которые характеризуют сухие типы автомобильных поддон-картеров:

• исключается такая проблема как масляное голодание;
• сам картер обладает меньшими геометрическими размерами;
• снижен центр тяжести двигателя;
• масло лучше охлаждается;
• двигатель получает небольшую прибавку в мощности, поскольку снижается сопротивление смазки коленвалу.

Но параллельно использование системы сухого картера приводит к тому, что конструкция усложняется, двигатель становится сложнее в обслуживании и ремонте. Дополнительно увеличивается общий вес автомобиля. Всё это приводит к тому, что машины с сухими картерами, при прочих равных, дороге классических решений с картерами мокрого типа.

Во многом из-за этих имеющихся недостатков и отсутствия необходимости, в гражданских автомобилях сухие системы практически не используются. В них нет острой потребности. Мокрые картеры прекрасно справляются со своими задачами, они проще в изготовлении и легче в обслуживании.

Можно с уверенностью говорить о том, что картер является не просто неотъемлемой частью любого двигателя, работающего по принципу внутреннего сгорания топливовоздушной смеси. Это ещё и очень важный компонент, выполняющий свои задачи для обеспечения надёжной, бесперебойной и беспроблемной работы силовой установки.

Конструктивно эти элементы могут несколько отличаться друг от друга, но принцип их работы примерно везде одинаковый. Разница хорошо заметна только в случае с мокрыми и сухими системами картеров. Но поскольку обычные серийные машины крайне редко оснащаются сухим типом, в подавляющем большинстве случаев речь идёт именно о мокрых масляных картерах транспортных средств.

Картер, его назначение в двигателе

Любое автотранспортное средство, оснащенное двигателем внутреннего сгорания, укомплектовано и картером. Он является одним из важнейших компонентов ДВС. Удивительно, но далеко не каждый автолюбитель сможет объяснить, что это и с какой цельюиспользуется. О том, что такое картер двигателя, какие на него возложены функции, и пойдет речь в нашей статье.

Оглавление

1. Что такое картер двигателя
   • Расположение и назначение картера
   • Материалы для изготовления картера
2. Разновидности картеров
   • Для двухтактных двигателей
   • Для четырехтактных двигателей
3. Защита картера
4. Особенности сухих картеров
5. Заключение

Что такое картер двигателя

Устройство изобретено еще в 1889 году английским инженером Джоном Картером. Изобретатель разработал корпус для популярного в то время велосипеда марки Sunbeam, считающийся первым в мире картером. Предназначено оно было для содержания масла, смазывающего цепь, укрытия ее от внешних воздействий.

Некоторое время спустя картер стал широко применяться и в автотехнике, начинавшей бурное развитие. Сейчас он присутствует почти во всех узлах, использующих масло и, естественно, в двигателе.

Важно

Картер – один из важнейших компонентов ДВС. Это своеобразный резервуар, в котором размещается моторное масло. В низу его размещены балансировочный и коленвал, нижнее отделение маслонасоса, а сверху – цилиндры, закрепленные болтами. Блоки отделены посредством уплотняющей прокладки.

По вертикальным сторонам картера проходят специальные каналы, используемые для свободного перетекания масла в поддон, где оно остывает, а после втягивается насосом. Чтобы мельчайшие частички металла, образовавшиеся при износе кривошипно-шатунного механизма, не поступали в смазку, на стене резервуара размещены магниты.

В отдельных моделях двигателей дополнительная защита обеспечивается мелкой сеткой из тончайшей проволоки, которая задерживает частички более крупных фракций и не допускает их оседания на дне.

В корпус проникают выхлопные газы, а также концентрируются пары масла, ухудшающие качество смазки. Для вентиляции картера двигателя установлена небольшая трубка, подключенная к воздушному фильтру либо к головке блока цилиндров. 

Расположение и назначение картера

Читайте также: ZF- лидер по производству коробок передач

Вопрос о том, где расположен картер, не совсем правильный. Он размещается в том же месте, где и «движок», потому как относится к его компонентам. Картер по сути является объемом пространства между коленвалом и поддоном. Так как в нем размещен резервуар для стекающего масла, оба элемента нередко считают единым понятием. Но фактически поддон используется не только для накопления смазки, а считается только частью конструкции.

Функции картера следующие:

1. Размещение и закрепление двигающихся частей двигателя, нуждающихся в качественной смазке.
2. Хранение большого объема масла, применяемого в двигателе. Для этих целей задействуется нижний элемент – масляный поддон, образующий своеобразную полость. Для удаления отработанной смазки внизу емкости предусмотрен слив, закрытый пробкой.
3. Охлаждение. В процессе работы двигателя температура контактирующих поверхностей и вращающихся частей постепенно возрастает. Вместе с ними также прогревается и залитое в емкость масло. Чтобы смазочный материал не перегревался и не терял своих характеристик, его требуется остужать. Эта функция возложена на резервуар, непрерывно соприкасающийся с воздухом. При перемещении автомобиля поток нарастает, охлаждая двигатель.
4. Защита маслонасоса и КШМ от загрязнителей и ударных воздействий. Для изготовления картера применяется высокопрочный металл. При езде по неровностям и неосторожном вождении автомобиля, он защищаеткрутящийся вал и насос от поломки. 

Материалы для изготовления картера

Для изготовления картера применяется преимущественно листовая сталь, алюминиевые сплавы, нержавейка. В старых машинах можно увидеть и чугунный картер, но в наши дни этобольшая редкость – из-за значительного веса и ломкости чугун проиграл конкуренцию современным материалам.

На некоторых моделях европейских авто имеется картер из высокопрочного термостойкого пластика. Но из-за высокой стоимости его использование сильно ограничено. Для повышения прочности и стабильности корпус иногда дополняется ребрами жесткости.

Поддон картера двигателя также отливается из алюминия либо изготавливается из листовой стали способом штамповки. Такая емкость обеспечивает лучшее охлаждение двигателя. Существенные недостатки – слишком высокая цена, меньшая прочность и слабая ремонтопригодность.

Разновидности картеров

В зависимости от типа двигателя, устанавливаемые на транспортных средствах картеры принято разделять на две категории, которые выполняют различные функции. По этому признаку отдельно рассматриваются конструкции, предназначенные для:

1. 2-х тактных двигателей;
2. 4-хтактных ДВС.

Конструктивные особенности картеров различных ДВСобуславливаются разницей в устройстве самих «движков». 

Для двухтактных двигателей

В двухтактных ДВС картер считается не только лишь корпусом, используемым для установки частей и узлов двигателя. Он также относится и к основным компонентам топливной системы транспортного средства.

На картер здесь возлагается функция подготовки и безостановочной подачи в цилиндры воздушно-топливной смеси. Так выполняется качественное промазывание поверхностей всех подвижных элементов двигателя. Спереди размещается кривошипная камера, участвующая в процессе газораспределения.

Для обеспечения герметичности этой камеры и исключения протекания в нее смазки в левом отделе картера ставитсяуплотняющий сальник. С правой стороны размещена еще одна уплотнительная прокладка картера двигателя, предотвращающая проникание в блок наружного воздуха.

Для четырехтактных двигателей

В случае с двигателями-четырехтактниками, картер считается второстепенной деталью и выполняет, скорее, вспомогательную функцию. Как правило, он служит лишь для стекания масляной смазки.Такое предназначение объясняется просто. Для современных четырехтактных двигателей поступление масла в цилиндры не требуется.

Выхлопные газы у них не такие дымные и имеют цвет более светлый. К тому же и сами выхлопы более чистые и наносит меньший вред экологии. Для очистки газов в таких «движках» предназначен катализатор, устанавливаемый почти на всех выпускающихся сейчас моделях автомобилей с ДВС.

Защита картера

Каким бы высоким ни был дорожный просвет автомобиля, встретившееся на пути препятствие может стать непреодолимым. Чтобы не допустить повреждения, а вместе с ним эвакуации и последующего серьезного ремонта, картер нуждается в защите.

Большинство легковых автомобилей и кроссоверов, в отличие от внедорожников, оснащено защитой только от брызг воды и грязи из-под колес. При наезде на крупный камень эти пластмассовые щитки не смогут защитить картер от повреждения. Потому такие автомобили оснащаются дополнительной жесткой защитой из металла.

Пробить и ее, конечно же, тоже можно. Но, будучи зафиксированной на силовом подрамнике и укрепленной ребрами жесткости, конструкция срабатывает наподобие лыжи, приподнимая всю переднюю часть автомобиля. При этом вероятность повреждения двигателя значительно снижается.

Щиток, защищающий картер, производится штамповкой листа стали, имеющеготолщину 2-4 мм либо толстого алюминия вдвое толще. Вес алюминиевой защиты намного ниже, но стоимость ее на порядок дороже.

Предпочитающие переплатить за высокие технологии могут воспользоваться защитой картера двигателя из кевлара. Лист легко демонтируется при ремонте либо осмотре двигателя, а благодаря имеющимся отверстиям и прорезям обеспечивается хороший теплообмен и охлаждение.

Особенности сухих картеров

Все сказанное выше относится к автомобилям, в которых устанавливается «мокрый» поддон. Название свое он получилпо той причине, что масло в картере двигателя сливается самотеком по внутренним канавкам. Это самая распространенная схема смазки, применяемая в гражданском автомобильном транспорте.

Существуют еще так называемые «сухие картеры». Их отличие от привычной всем смазочной системы, заключается в том, что масло внутри картера отсутствует и помещено в отдельный резервуар.

«Сухой» способ смазки применяется преимущественно в гоночных автомобилях, спорткарах и отдельных моделях внедорожников. Такое инженерное решение объясняется назначением машин. Когда при скоростном движении автомобиль вписывается в поворот, ускоряется либо резко тормозит, поднимается на значительную возвышенность, возникают высокие инерционные и динамические нагрузки. При этом масло расплескивается по всему предназначенному для него объему двигателя, от края до края.

В таких ситуациях вероятность оголения маслоприемника высока, при этом сама смазка, в качестве которой используется моторное масло, вспенивается. Если это происходит, двигатель может столкнуться с такой неприятной проблемой, как масляное голодание. Из-за этого давление в системе также резко снижается.

В итоге «движок» перегревается, выходит из строя и может потребоваться его замена.Также сухими картерами оснащаются все «тяжеловесы» типа Burmeister&Wain, ДКРН, Sulzer, некоторые мотоциклы. В последнем случае габаритный поддон для масла в корпусе двигателя разместить попросту невозможно.

Заключение

Несмотря на имеющиеся конструктивные и функциональные различия, картеры в ДВС автомобилей выполняют важнейшую функцию – обеспечение надежной и качественной смазкой подвижных частей. В противном случае не избежать перегрева двигателя, что может привести к проблемам с его эксплуатацией и дорогостоящему ремонту либо замене.

Поддон картера двигателя

Как работает коленчатый вал — Все подробности

При сгорании топлива поршень направляется прямо вниз по цилиндру, задача коленчатого вала — преобразовать это прямолинейное движение во вращение — в основном, качаясь и толкая поршень обратно вверх по цилиндру.

Терминология коленчатого вала довольно специализированная, поэтому начнем с наименования нескольких деталей. А
журнал
часть вала, которая вращается внутри подшипника. Как видно выше, на коленчатом валу есть два типа шейки —
шейки коренных подшипников
образуют ось вращения коленчатого вала, а
Шатунные шейки
закреплены на концах шатунов, которые подходят к поршням.

Для большей путаницы шатунные шейки сокращенно обозначаются шатунными шейками и также обычно называются
шатунные шейки
, или же
журналы с большим концом
. Шатунные шейки соединены с коренными шейками
полотна
.

Расстояние между центром коренной шейки и центром шейки коленчатого вала называется
радиус кривошипа
, также называемый
рукоятка
. Это измерение определяет диапазон хода поршня при вращении коленчатого вала — это расстояние от верха до низа известно как
ход
. Ход поршня будет в два раза больше радиуса кривошипа.

Задний конец коленчатого вала выходит за пределы картера и заканчивается
Фланец маховика
. Этот прецизионно обработанный фланец крепится болтами к
маховик
, чья большая масса помогает сгладить пульсацию поршней, срабатывающих в разное время. Через маховик вращение пробивается, через трансмиссию и бортовую передачу к колесам. В автомате коленчатый вал крепится болтами.
зубчатый венец
, который несет гидротрансформатор, передавая привод в автоматическую коробку передач. По сути, это выходная мощность двигателя, и мощность передается туда, где она необходима: к гребным винтам лодок и самолетов, индукционным катушкам генераторов и к опорным колесам транспортных средств.

Передний конец коленчатого вала, иногда называемый носовой частью, представляет собой вал, выходящий за пределы картера. Этот вал будет соединен с зубчатой ​​шестерней, которая приводит в движение клапанный механизм через зубчатый ремень или цепь [или, в высокотехнологичных приложениях, с зубчатыми передачами], и со шкивом, который передает мощность через приводной ремень на аксессуары, такие как генератор переменного тока и водяной насос. .

Детали коленчатого вала

Основные журналы

шейки коренных подшипников
, или просто коренные шейки зажаты в блоке двигателя и вокруг этих шеек двигатель вращается. Все шейки коленчатого вала будут идеально гладкими и круглыми и часто закалены. Коренные шейки закреплены в седлах, в которых сменный
вкладыш подшипника
будет сидеть. Подшипник мягче шейки, его можно заменять по мере износа, он предназначен для поглощения небольшого количества загрязняющих веществ, если таковые имеются, чтобы не повредить коленчатый вал. А
крышка коренного подшипника
затем прикручивается к цапфе и затягивается с точным крутящим моментом.

[Схема коренных шеек с подшипниками и отверстиями]

Шейки работают на масляной пленке, которая нагнетается в пространство между шейкой и подшипником через отверстие в седле коленчатого вала и соответствующее отверстие во вкладыше подшипника. При правильном давлении масла и подаче масла шейка и подшипник не должны соприкасаться.

Шатунные шейки

Шатунные шейки
смещены от оси вращения и прикреплены к
большие концы
шатунов поршней. Как ни странно, их также обычно называют
шатунные шейки
или же
шатунные шейки
. Подача масла под давлением осуществляется через наклонный масляный канал, просверленный из главной шейки.

В некоторых шатунах просверлены масляные каналы, позволяющие распылять масло на стенку цилиндра. В этом случае подшипники скольжения шатуна будут иметь канавку для подачи масла в шатун.

Смазка коленчатого вала

Контакт металла с металлом является врагом эффективного двигателя, поэтому коренные шейки и шатунные шейки движутся по масляной пленке, которая остается на поверхности подшипника.

Подача масла в подшипник коренной шейки проста: масляные каналы от блока цилиндров ведут к каждой опоре коленчатого вала, а соответствующее отверстие в вкладыше подшипника позволяет этому маслу достигать шейки.

Подшипники скольжения шатуна требуют такой же смазки, но они вращаются вокруг коленчатого вала со смещением. Для подачи масла к этим подшипникам внутри коленчатого вала проходят масляные каналы — через коренную шейку, по диагонали через перемычку и наружу через отверстия в шатунных шейках. Канавка в коренном шатунном подшипнике позволяет маслу постоянно нагнетаться по каналу к шатунным шейкам, чему способствует отбрасывание наружу под действием центробежной силы вращающегося коленчатого вала.

Зазоры между шейками и подшипниками являются основным источником давления масла в двигателе. Если зазоры слишком большие, то масло вытекает свободно, и давление не поддерживается. Слишком малые зазоры приведут к высокому давлению масла и риску контакта металла с металлом. Поэтому важно, чтобы зазор между подшипниками и шейками измерялся при восстановлении двигателя.

Противовесы

Коленчатый вал подвергается сильным вращательным усилиям, а масса шатуна и поршня, движущиеся вверх и вниз, создают значительную силу. Противовесы отлиты как часть коленчатого вала, чтобы уравновесить эти силы. Эти противовесы обеспечивают более плавную работу двигателя и более высокие обороты.

Коленчатый вал будет отбалансирован на заводе. В этом процессе маховик крепится, и вся сборка вращается на машине, которая измеряет, где она разбалансирована.
Балансировочные отверстия
просверлены в противовесах для уменьшения веса. Если необходимо добавить вес, просверливается отверстие, а затем заполняется тяжелым металлом или меллори. Это повторяется до тех пор, пока коленчатый вал не будет отбалансирован.

Упорные шайбы коленчатого вала

В какой-то момент по его длине будут установлены две или более упорных шайб, чтобы предотвратить продольное перемещение коленчатого вала. На изображенном коленчатом валу с обеих сторон центральной шейки установлены упорные шайбы. Эти упорные шайбы располагаются между обработанными поверхностями в перемычке и седлом коленчатого вала, сохраняя указанный небольшой зазор и сводя к минимуму боковое перемещение, доступное коленчатому валу. Расстояние, на которое коленчатый вал может перемещаться из конца в конец, называется его осевым люфтом, и допустимый диапазон будет указан в руководствах по обслуживанию.

В некоторых двигателях эти упорные шайбы являются частью коренных подшипников, в других, как правило, более старых типов, используются отдельные шайбы.

Основные сальники

Оба конца коленчатого вала выходят за пределы картера, поэтому необходимо предусмотреть какой-либо метод предотвращения утечки масла через эти отверстия. Это работа двух основных сальников, одного спереди и одного сзади.

задний главный сальник
устанавливается между задней коренной шейкой и маховиком. Обычно это манжетное уплотнение из синтетического каучука. Уплотнение запрессовано в углубление между блоком двигателя и масляным поддоном. Уплотнение имеет фигурную кромку, которая плотно прилегает к коленчатому валу с помощью пружины, называемой стягивающей пружиной.

Вышедший из строя сальник представляет собой серьезную проблему, поскольку он примыкает к коренным шейкам, которые получают и нуждаются в хорошей подаче масла под давлением. В сочетании с пробуксовкой коленчатого вала это приводит к быстрой потере моторного масла через любое нарушение сальника.

Сальник передний
похож на задний, хотя его выход из строя менее катастрофичен и доступ к нему легче. Передний сальник будет за шкивами и зубчатым колесом.

Сальник сам по себе является дешевой деталью, но доступ к нему требует больших усилий по снятию коробки передач, сцепления, маховика и, возможно, коленчатого вала. Поэтому рекомендуется заменять сальники каждый раз, когда двигатель разобран и детали доступны.

Компоновки коленчатого вала

Основной коленчатый вал, показанный выше, взят от рядного 4-цилиндрового двигателя. Другие конструкции коленчатого вала будут зависеть от компоновки двигателя. Более подробно эта тема раскрыта в статье о компоновке двигателя. Но следует отметить, что в V-образных и W-образных двигателях два шатуна могут иметь одну шатунную шейку. Некоторые типичные компоновки коленчатого вала показаны ниже.

коленчатый вал V6

Коленчатый вал V6 несколько специфичен, потому что он требует разделения шатунных шеек для поддержания равномерного интервала зажигания. Это требует разделения или расширения шатунных шеек, что известно как
шплинт
или же
раздельный журнал
дизайн.

Неисправности

Коленчатый вал, будучи очень прочным, является надежным компонентом, и отказы коленчатого вала случаются редко, если только двигатель не работает в экстремальных условиях.

Изношенные журналы

Без достаточного давления масла шейки коленчатого вала будут соприкасаться с поверхностями подшипников, постепенно увеличивая зазор и ухудшая давление масла. В крайних случаях это может привести к разрушению подшипников и серьезному повреждению двигателя. Если цапфы изношены до предельного срока службы или перестали быть идеально круглыми, их необходимо отшлифовать, как описано ниже.

Усталость

Постоянные нагрузки на коленчатый вал могут привести к усталостным изломам, обычно возникающим на галтели, где шейки соединяются со стенкой. Гладкий радиус этого скругления имеет решающее значение, чтобы избежать слабых мест, ведущих к усталостным трещинам. Коленчатый вал можно осмотреть на наличие трещин с помощью
магнитофлюсовая
.

Модификации и обновления

Шлифовка коленчатого вала

Журналы изнашиваются со временем. Они могут иметь шероховатую поверхность, стать некруглыми или сужающимися. В этих случаях их поверхность можно восстановить в процессе, называемом шлифованием коленчатого вала. Когда коленчатый вал шлифуется, его шейки уменьшаются в диаметре, поэтому необходимо будет установить более крупные и толстые подшипники.

Коленчатые валы

Объем цилиндра можно увеличить за счет увеличения хода поршня. Ход двигателя определяется радиусом кривошипа, являющимся расстоянием шатунных шеек от коренных шеек. Коленчатый вал с большим радиусом кривошипа будет производить более длинный ход и больший объем цилиндра — это известно как коленчатый вал с ударником. Более короткие шатуны потребуются при установке шатунов. В противном случае поршни могут перемещаться в цилиндре слишком высоко, вызывая неприемлемо более высокое сжатие или удары о крышу цилиндра.

Коленчатые валы Stroker для часто модифицируемых двигателей продаются в комплекте с более короткими шатунами и поршнями. Строкерный комплект для 1,8-литрового двигателя Mazda MX5 Miata может преобразовать его в 2-литровый двигатель по цене около 5500 долларов.

Офсетное шлифование

Альтернативой установке коленчатого вала с подвижным механизмом является шлифовка шатунных шеек до меньшего размера со смещением, что приводит к смещению центра шейки от осевой линии коленчатого вала. Это показано выше.

Видно, что за счет перемещения центра шатунной шейки радиус кривошипа увеличился, что привело к увеличению хода. Это специальная обработка, и увеличение хода, которое может быть достигнуто, будет зависеть от толщины шеек.

Как изготавливается коленчатый вал

В большинстве промышленных двигателей используется чугунный коленчатый вал, который изготавливается путем заливки расплавленного чугуна в форму. Кованые коленчатые валы используются в некоторых высокопроизводительных двигателях. Кованый коленчатый вал изготавливается путем нагревания стального блока до красна, а затем с использованием чрезвычайно высокого давления для придания ему формы.

После ковки или литья коленчатого вала его шейки и опорные поверхности идеально гладкие. Пробуриваются нефтяные каналы или масляные каналы. Серийные двигатели, как правило, оставляют перемычки с их первоначальной черновой отделкой отливки, но двигатели с высокими характеристиками подвергают механической обработке каждую часть коленчатого вала, чтобы уменьшить масляное сопротивление.

Шейки должны быть тверже, чем их подшипники, чтобы обеспечить износ сменных подшипников, а не коленчатого вала, который должен сохраняться в течение всего срока службы двигателя. Производственный процесс будет включать закалку этих областей посредством азотирования или термической обработки.

Чрезвычайно высокопроизводительные коленчатые валы, изготовленные по индивидуальному заказу, изготавливаются из блока твердого материала, в результате чего получается цельный коленчатый вал. Изготовление коленчатого вала в единственном экземпляре с помощью этого процесса будет стоить как минимум около 3000 долларов, поэтому он зарезервирован для гоночных соревнований и ситуаций восстановления.

Практическое руководство: руководство по очистке и защите картера автомобиля и масляной системы двигателя

Самые приятные ощущения возникают во время плавной езды, когда вы уверены в обслуживании и уходе за своим автомобилем.

Наши коллеги-автогуру знают, как важно содержать в первозданном виде как внешний вид автомобиля, так и двигатель внутри!

Итак, вы готовы бороться с грязью и копотью, скопившейся в картере и масляной системе двигателя?

В этом посте вы узнаете, почему так важно промывать двигатель и как поддерживать картер и масляную систему двигателя в идеальном состоянии. Обещаем, это не так страшно, как кажется.

Что такое промывка двигателя?

Как бы это ни звучало, промывка двигателя — это решение, позволяющее промыть двигатель, разрушив накопившуюся в масляной системе двигателя смазку и грязь. Как вы можете себе представить, накопление жира и грязи не является хорошей вещью. Когда в нашем двигателе накапливаются масляные отложения, ваш автомобиль не может работать оптимально.

Если с момента последней плановой замены масла прошло много времени, обратите внимание на следующие многочисленные признаки масляных отложений:

• > Трудный запуск
• > Осечка
• > Неисправные кислородные датчики
• > Двигатель «слишком горячий»
• > Световой индикатор низкого уровня масла

Вот 3 основные причины, по которым важно промывать картер и масляную систему двигателя:

1: Это позволяет поддерживать чистоту деталей двигателя.
Если у вас нет совершенно нового автомобиля с небольшим пробегом, важно содержать детали двигателя в чистоте, чтобы обеспечить их бесперебойную работу. Чем больше грязи и грязи накапливается, тем менее эффективными они будут, что приводит к снижению эффективности использования топлива и снижению мощности.

2: Поддерживает чистоту нового масла.
Всякий раз, когда вы меняете масло, старое масло из вашего двигателя сливается и добавляется новое масло. Если вы не промоете бак, накопившийся мусор загрязнит ваше новое масло, в результате чего новое масло будет таким же грязным, как и старое. Если вы регулярно промываете двигатель, интервал между заменами масла может даже увеличиться, так как масло дольше остается чистым.

3: Помогает старым автомобилям начать новую жизнь.
Если у вас есть автомобиль с большим пробегом, который не обслуживался должным образом, рекомендуется промыть его маслом, а затем заменить масло. Это поможет машине работать более плавно и может уберечь вас от проблем в будущем. Мы рекомендуем наш специальный омолаживающий масляный комплекс B-60 High Mileage Oil System Rejuvenator для автомобилей с большим пробегом, который очищает и защищает картер и масляную систему двигателя всех транспортных средств, работающих на газе, включая автомобили с пробегом более 60 000 миль. Он кондиционирует и восстанавливает уплотнения и прокладки, помогая предотвратить утечки моторного масла.

Так что же такое процесс очистки?

Теперь, когда мы обсудили преимущества промывки двигателя, давайте приступим!

Процесс прост. Просто следуйте этим шагам, и ваша масляная система и картер двигателя будут чистыми в кратчайшие сроки.

1. – Убедитесь, что двигатель прогрет.
   Вы должны убедиться, что промываете двигатель в теплый день, или, если вы живете в штате, печально известном своей прохладной погодой, вы можете сделать это в теплый день, чтобы двигатель оставался теплым.
2. – Добавьте одно из наших омолаживающих средств Berryman Oil System непосредственно в моторное масло.
   См. рекомендации по продукту и информацию/руководство по применению.
3. – Проедьте или оставьте машину на холостом ходу на 15 минут, чтобы раствор проник в двигатель.
   В то время как раствор выполняет тяжелую работу по очистке смазки, копоти, отложений и грязи из масляной системы двигателя.