Què és un càrter del motor (propòsit, ubicació i disseny)
Contingut
El concepte aproximat de cárter és conegut per tothom que ha estudiat almenys una mica el disseny d'un motor de combustió interna (ICE). Però molts creuen que només s'amaga una part a sota, que en realitat s'anomena cassola d'oli. Un concepte més general és més aviat teòric, no és una peça o conjunt concret, sinó que significa tot l'espai del motor situat sota els cilindres.
Per què un motor necessita un càrter?
En la gran majoria de motors, el cárter s'utilitza per localitzar-hi un bany d'oli i una sèrie de components que garanteixen el funcionament del sistema de lubricació.
Però com que ocupa un volum força important, és en ell on es troben molts altres mecanismes:
- cigonyal amb els seus coixinets i llits de muntatge colats al bloc;
- detalls del sistema de ventilació dels gasos formats durant el funcionament;
- segells de llavis als punts de sortida dels extrems davanter i posterior del cigonyal;
- mitges anells d'empenta, fixant l'eix des del desplaçament longitudinal;
- bomba d'oli amb filtre gruixut;
- eixos d'equilibri que equilibren el mecanisme de manovella dels motors teòricament desequilibrats;
- broquets per a la lubricació addicional i la refrigeració dels pistons;
- varilla d'oli i sensor de nivell d'oli.
Els motors inferiors obsolets també utilitzaven un arbre de lleves instal·lat al càrter, i les vàlvules s'accionaven a través d'empenta en forma de barres que anaven al capçal del bloc.
Construcció
En general, el cárter consisteix en la part inferior de la fosa del bloc de cilindres i connectada a ella a través de la junta del carter.
Però també hi ha dissenys més complexos, on una placa intermèdia es cargola al bloc des de sota, cobrint els llits del cigonyal amb coixinets principals. Així, amb una disminució de la massa del bloc, es proporciona una rigidesa addicional, que és important per al funcionament a llarg termini del grup de pistons.
Això és especialment important per als motors fets íntegrament amb aliatges lleugers, fins i tot les deformacions imperceptibles dels blocs provoquen un desgast desigual del cilindre i desgast.
La bomba d'oli està muntada a l'extrem davanter del cigonyal o per sota, en aquest cas és conduïda per una cadena separada de la roda dentada del cigonyal. Els equilibradors es poden col·locar en llits d'eix o combinar-se en un monobloc amb una bomba d'oli inferior, formant un mòdul funcionalment complet.
La rigidesa de l'estructura la proporcionen aletes de fosa i deflectors addicionals, en els quals es poden fer forats per reduir les pèrdues de bombeig des de la part inferior dels pistons.
La calor s'elimina mitjançant la circulació d'oli, per la qual cosa de vegades la paella també es col·loca d'un aliatge lleuger amb aletes de refrigeració desenvolupades. Però més sovint, el palet està estampat d'acer prim, és més barat i més fiable en cas de possibles impactes per copsar obstacles.
Tipus de càrters
Depenent del tipus de motor, es poden assignar funcions addicionals al cárter.
Carter del motor de dos temps
En els motors de dos temps, el cárter s'utilitza per precomprimir la mescla. S'aspira a l'espai inferior al pistó durant la carrera de compressió al cilindre.
Durant el moviment cap avall del pistó, la pressió sota ell augmenta i, tan bon punt s'obre el canal de derivació a la zona inferior del cilindre, el combustible barrejat amb l'aire es dirigeix a la cambra de combustió. D'aquí els requisits d'estanquitat del cárter, la presència d'una vàlvula d'entrada i segells de punt del cigonyal d'alta qualitat.
No hi ha bany d'oli i la lubricació es realitza afegint una certa quantitat d'oli especial de dos temps a la mescla de treball, que després es crema amb gasolina.
Carter del motor de quatre temps
Amb un cicle de quatre temps, el combustible només pot entrar al cárter si es produeix un mal funcionament. En condicions normals, serveix per emmagatzemar el bany d'oli, on flueix després de passar pels canals i parells de fricció.
A la part inferior del dipòsit hi ha una presa d'oli de la bomba amb un filtre de malla gruixuda. S'observa una certa distància entre els contrapesos del cigonyal i el mirall d'oli per evitar l'escuma en contacte.
Carter Boxer
En els motors boxer, el càrter és el principal element de potència que endureix tot el bloc. Al mateix temps, és compacte, cosa que ofereix un dels avantatges d'un "boxer" d'automòbil: una alçada total baixa, que redueix el centre de massa general del cotxe.
Què és el dipòsit sec
És possible contenir oli en forma de bany ple a un cert nivell només en condicions estàtiques o properes. Els cotxes esportius no poden proporcionar res semblant, experimenten constants acceleracions fortes en totes direccions, per això l'oli arriba a tot arreu, però no al receptor de la bomba d'oli a la part inferior del cárter.
Per tant, el sistema de lubricació allà es realitza amb l'anomenat carter sec, quan l'oli no es queda per sota, sinó que immediatament és recollit per diverses bombes potents, separades de l'aire i bombejades als consumidors.
El sistema es fa molt més complicat, però no hi ha cap altra sortida. Igual que en l'aviació, on el concepte de part superior i inferior pot no existir en absolut, el motor també ha de funcionar en vol invertit.
Avaries típiques
El principal problema del cárter és que xoca amb un obstacle, després del qual es forma una abolladura al palet en el millor dels casos. En el pitjor, s'esquerdarà o es mourà, el motor perdrà oli i, sense ell, només li quedarà uns segons de vida.
Un indicador vermell s'il·luminarà davant del conductor al quadre d'instruments, després de la qual cosa cal apagar immediatament el motor, sense esperar que es converteixi en un monòlit.
De vegades passa que el cárter està intacte després de l'impacte, però la llum encara indica una caiguda de pressió. Això vol dir que la deformació elàstica del dipòsit va provocar que el tub receptor d'oli, que sovint està fet d'aliatge d'alumini, es trenqués.
La bomba entrarà aire i el sistema de lubricació fallarà. El resultat és el mateix: no us podeu moure pel vostre compte sense reparar.
Protecció del cárter
Sigui quina sigui l'alçada lliure del terra del cotxe, l'obstacle encara pot ser infranquejable. Per evitar l'evacuació i reparació en cada cas, es busca protegir el cárter.
Als cotxes i crossovers, a diferència dels SUV, la protecció es maximitza contra les esquitxades de sota de les rodes. Els escuts de plàstic no ajudaran en colpejar una pedra. Per tant, la protecció rígida metàl·lica s'instal·la com a equip addicional.
També podeu trencar-lo, però tenint reforços i connectat a un subestructura elèctrica, aquest disseny funcionarà com un esquí, aixecant tota la part davantera del cotxe. La probabilitat de supervivència del motor augmenta molt.
La làmina de protecció està feta de xapa d'acer estampada, de 2-3 mm de gruix, o aproximadament el doble de gruix que l'alumini. Aquesta última opció és més fàcil, però notablement més cara.
Aquells que estiguin disposats a pagar per alta tecnologia poden utilitzar Kevlar. Quan es realitza el manteniment del motor, la làmina protectora es pot treure fàcilment, i les ranures i els forats que s'hi fan proporcionen l'intercanvi de calor necessari, és molt indesitjable sobreescalfar l'oli.
