Картер машина: Что такое картер двигателя, в автомобиле?

Содержание

что это, значение, принцип работы

Картер двигателя — это главная неподвижная часть ДВС, на которой закреплен коленвал. В классической конструкции блок цилиндров является составной частью картера, располагаясь в его верхней части в рядных моторах, или по бокам в V-образных двигателях.

Для чего нужен картер

Картер — корпус ДВС, к которому крепятся и в котором работают все другие детали. Главная его функция — защита маслонасоса и кривошипно-шатунного механизма от механических повреждений и загрязнения. Он предотвращает утечку масла из системы смазки и выполняет функцию масляного резервуара.

Устройство картера

Изделия изготавливаются из чугуна или алюминиевого сплава. Нижняя часть закрыта поддоном, отлитым из алюминия или сделанным из стали методом штамповки. Алюминиевый поддон улучшает охлаждение двигателя, однако отличается высокой ценой, меньшей прочностью и непригодностью к ремонту. Он оснащен сливной пробкой, через которую сливают отработанное масло.

Внутренние стенки агрегата имеют поперечные перегородки. Они увеличивают жесткость конструкции и служат опорой для коренных подшипников коленвала. Подшипники удерживаются крышками, прикрученными к картеру болтами или шпильками.

Также в картере закреплен первичный вал, вращающий маслонасос и трамблер.

Выступающие части коленвала в районе заднего и переднего подшипника уплотнены канавками особой конструкции и сальниками, предотвращающими утечку масла. Последние сделаны из маслостойкой резины в металлическом корпусе.

На приливах на внутренней поверхности картера крепится маслонасос, обеспечивающий смазкой вращающиеся части двигателя. Для защиты масляных каналов от стружки и грязи на маслозаборник устанавливается металлическая фильтрующая решетка. Она устанавливается на расстоянии от дна картера, чтобы осевшая грязь не всасывалась насосом. На дне или стенках некоторых моделей поддонов крепятся магниты, удаляющие из масла стальную стружку и металлические примеси.

Выхлопные газы, пары бензина и масла, прорываясь из камер сгорания, портят качество масла и могут выдавить сальники. Поэтому картер оборудуется системой вентиляции. она обеспечивает отвод газов и предотвращает расплескивание масла.

Разновидности картера

В обычном картере масло самотеком стекает по стенкам. В гоночных автомобилях и настоящих внедорожниках используется ДВС с «сухим картером». Такая конструкция предполагает, что масло не стекает в поддон, а откачивается в специальный резервуар. Маслоприемная емкость устанавливается рядом с двигателем или непосредственно снаружи на картере. Сухой картер позволяет предотвратить расплескивание и вспенивание масла при кренах и других динамических нагрузках на автомобиль. Благодаря ему обеспечивается смазка двигателя при прохождении крутых поворотов на большой скорости и преодолении крутых подъемов.

Защита картера

Поддон картера, расположенный вблизи поверхности земли, легко повредить при ударе предметами, лежащими на шоссе, или в результате контакта с неровностями на проселке и бездорожье. При этом масло вытечет из двигателя, смазка подшипников распредвала и коленвала прекратится. Если в таких условиях продолжить движение, подшипники скольжения износятся и заклинят. Чтобы предотвратить нежелательные последствия, под двигателем устанавливается защита картера. Она изготавливается из прочного металла или композитного материала.

Защита крепится к лонжеронам кузова и надежно защищает картер от камней, бордюров или лежачих полицейских. Некоторые модели защиты имеют отверстия для доступа к пробке для слива масла и лючки, через которые можно поменять масляный фильтр. Пластинчатая защита картера предотвращает доступ злоумышленников в подкапотное пространство, снижая вероятность угона автомобиля.

назначение, конструкция, виды и характерные неисправности

Приблизительное понятие картера известно всем, кто хотя бы чуть-чуть изучал конструкцию двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но многие считают, что под ним скрывается лишь одна деталь, которая на самом деле называется поддоном картера. Более общее понятие скорее теоретическое, конкретной деталью или узлом не является, а означает всё пространство мотора, расположенное ниже цилиндров.

Содержание статьи:

Зачем двигателю нужен картер

В абсолютном большинстве моторов картер задействован для расположения в нём масляной ванны и ряда узлов, обеспечивающих работу системы смазки.

Но поскольку объём он занимает довольно значительный, то именно в нём располагаются многие другие механизмы:

  • коленчатый вал со своими подшипниками и отлитыми в блоке постелями крепления;
  • детали системы вентиляции образующихся при работе газов;
  • манжетные уплотнения в местах выхода переднего и заднего концов коленвала;
  • упорные полукольца, фиксирующие вал от продольного смещения;
  • масляный насос с фильтром грубой очистки;
  • балансирные валы, уравновешивающие кривошипно-шатунный механизм теоретически несбалансированных двигателей;
  • форсунки дополнительной смазки и охлаждения поршней;
  • масляный щуп и датчик уровня масла.

Устаревшие нижневальные моторы использовали также установленный в картере распредвал, а привод клапанов производился через идущие к головке блока толкатели в виде штанг.

Конструкция

Обычно картер состоит из нижней части отливки блока цилиндров и подсоединённого к нему через прокладку поддона.

Но встречаются и более сложные конструкции, где снизу к блоку прикручена промежуточная плита, закрывающая постели коленвала с коренными вкладышами. Так с уменьшением массы блока обеспечивается дополнительная жёсткость, важная для долговечной работы поршневой группы.

Это интересно: Как работает главный тормозной цилиндр

Особенно это важно для моторов, полностью изготовленных из лёгких сплавов, даже незаметные деформации блока приводят к неравномерному износу цилиндров и задирам.

Масляный насос устанавливается с переднего торца коленвала или под ним, в этом случае он приводится отдельной цепью от звёздочки вала. Балансиры могут ставиться в постелях вала или объединяться в моноблок с нижним маслонасосом, образуя функционально законченный модуль.

Жёсткость конструкции обеспечивается литым оребрением и дополнительными перегородками, в которых могут быть сделаны отверстия для уменьшения насосных потерь от нижней части поршней.

Отвод тепла производится через циркуляцию масла, для чего иногда поддон также выполняется литым из лёгкого сплава с развитыми рёбрами охлаждения. Но чаще поддон отштампован из тонкой стали, так дешевле и надёжней при возможных ударах от наезда на препятствия.

Виды картеров

В зависимости от типа двигателя на картер могут возлагаться дополнительные функции.

Картер двухтактного двигателя

В двухтактных моторах картер используется для предварительного сжатия смеси. Она всасывается в подпоршневое пространство при такте сжатия в цилиндре.

Во время движения поршня вниз давление под ним повышается, и как только откроется перепускной канал в нижней зоне цилиндра, топливо в смеси с воздухом устремляется к камере сгорания. Отсюда требования к герметичности картера, наличию клапана на впуске и качественным уплотнениям носков коленвала.

Масляная ванна отсутствует, а смазка осуществляется добавкой к рабочей смеси некоторого количества специального двухтактного масла, которое затем сгорает вместе с бензином.

Картер четырёхтактного двигателя

При четырёхтактном цикле топливо в картер может попасть лишь при возникновении неисправностей. В нормальных условиях он служит для хранения масляной ванны, куда оно стекает, пройдя через каналы и пары трения.

В нижней точке поддона располагается масляный заборник насоса с сетчатым фильтром грубой очистки. Между противовесами коленвала и зеркалом масла соблюдается определённое расстояние, чтобы не допускать вспенивания при контактах.

Картер оппозитного двигателя

В оппозитных моторах картер является основным силовым элементом, придающим жёсткость всему блоку. При этом он компактен, что предоставляет одно из преимуществ автомобильного «боксёра» — малую габаритную высоту, что даёт снижение общего центра масс автомобиля.

Что такое сухой картер

Содержать масло в виде ванны, наполненной до определённого уровня, можно лишь в статических или близких к тому условиях. Спортивные автомобили ничего подобного обеспечить не могут, они испытывают постоянные сильные ускорения по всем направлениям, отчего масло попадает куда угодно, только не к приёмнику маслонасоса на дне поддона.

Поэтому система смазки там выполняется с так называемым сухим картером, когда масло не задерживается внизу, а сразу же подхватывается несколькими мощными насосами, отделяется от воздуха и нагнетается к потребителям.

Система сильно усложняется, но иного выхода нет. Как и в авиации, где понятие верха и низа вообще может отсутствовать, двигатель должен работать и в перевёрнутом полёте.

Характерные поломки

Основная проблема с картером – это наезд им на препятствие, после чего на поддоне в лучшем случае образуется вмятина. В худшем он треснет или сдвинется, двигатель потеряет масло, а без него жить ему останется считанные секунды.

Перед водителем на щитке приборов загорится красный индикатор, после чего надо немедленно заглушить двигатель, не дожидаясь его превращения в монолит.

Иногда случается, что картер после удара цел, но лампочка всё равно сигнализирует о падении давления. Это означает, что упругая деформация поддона вызвала поломку трубки маслоприёмника, который часто изготовлен из алюминиевого сплава.

По теме: Что такое компрессия, детонация двигателя и на что она влияет

Насос будет захватывать воздух, и работа системы смазки нарушится. Результат тот же – без ремонта своим ходом двигаться нельзя.

Защита картера двигателя

Каким бы ни был дорожный просвет автомобиля, препятствие всё равно может оказаться непреодолимым. Чтобы избежать эвакуации и ремонта в каждом таком случае, картер стремятся защитить.

На легковых автомобилях и кроссоверах, в отличие от внедорожников, защита делается максимум от брызг из-под колёс. Пластиковые щитки при наезде на камень не помогут. Поэтому в качестве дополнительного оборудования устанавливается металлическая жёсткая защита.

Пробить можно и её, но имея рёбра жёсткости и будучи прикреплённой к силовому подрамнику, такая конструкция сработает подобно лыже, приподняв весь передок автомобиля. Вероятность выживания для мотора значительно увеличивается.

Лист защиты изготавливается из стального штампованного листа, толщиной 2-3 миллиметра, или примерно вдвое более толстого алюминия. Последний вариант легче, но заметно дороже.

Желающие заплатить за высокие технологии могут использовать кевлар. При обслуживании двигателя защитный лист достаточно легко снимается, а сделанные в нём прорези и отверстия обеспечивают необходимый обмен теплом, перегревать масло очень нежелательно.

что такое картер в машине

Картер мотора в автомобиле служит для установки коленчатого вала и остальных деталей двигателя. Отливается картер совместно с блоком цилиндров и внизу запирается поддоном, вы штампованным из листового металла.

Для жесткости внутри кратера изготовлены поперечные перегородки – ребра, в каких сделаны гнезда для распределительного вала и опорных подшипников коленчатого вала.

В местах где выходят концы коленчатого вала установлены масло уплотнительные прокладки в виде войлочных либо резиновых сальников и прокладок.

Поддон картера защищает кривошипно шатунный миханизм от попадания пыли и также являет собой резервуар для масла. Он закреплен к картеру болтами например Защита картера, для уплотнения ставится пробковая прокладка. Нижняя часть поддона оснащено пробкой для слива масла при замене.

Что касается карбюратора:

Золотниковое устройство двигателя регулирует режим отсоса картерных газов при разной частоте вращения коленчатого вала.
Он состоит из золотника 10 на оси 9 показанных на рисунке, дроссельной заслонки первичной камеры карбюратора и калиброванного отверстие 12.
При малой частоте вращения колен вала (при закрытых заслонках) разрежение на входе в карбюратор незначительное, и основная масса газов уходит по шлангу 1, потом через калиброванное отверстия 12 в за дроссельное место карбюратора. Калибровочное отверстие за дроссельной заслонкой.


С увеличением частоты вращения колен вала при открывании дроссельной заслонки золотник 10 поворачивается и открывает доп путь для газов по каналу 11. Отработанные газы отсасываются по шлангу 1. Полное количество отсасываемых газов возрастает.

При увеличение частоты вращения коленчатого вала (дроссельная заслонка карбюратора открыта) основная масса газов уходит в воздушный фильтр.
Картерные газы при работе мотора проходят через масло отделитель 7, где масло осаждается и стекает вниз по трубе 8. В шланге 5 поставлен пламе гаситель 4, не позволяющий прорываться пламени в картер.

Устройство картера двигателя: назначение и особенности конструкции

Картер это одна из главных неподвижных деталей двигателя, в нижней части которой установлен

коленчатый вал, а в верхней части – блок цилиндров. Картер крепится к блоку цилиндров за счет крепежных болтов, а между ними устанавливается уплотнительная прокладка.

Конструкция картера

Как правило, картер изготавливают из алюминиевого сплава. Можно встретить не только картеры двигателя, но и картеры редуктора, картеры коробки передач, картер раздаточной коробки и т.д. Для защиты картера двигателя устанавливается специальный поддон, который изготавливается из стальной штамповки либо алюминиевого сплава.

Главное назначение поддона картера качественная и надежная защита кривошипно-шатунного механизма (КШМ) от загрязнений и течи масла. Поддон картера выступает как резервуар. В нижнем отсеке имеется специальное отверстие с пробкой для слива моторного масла.

Для увеличения жесткости картера стенки картера выполнены в виде поперечных перегородок с углублениями, в которые устанавливаются подшипники коренных шеек коленчатого и распределительного вала.

Для своевременного отвода масла, стремящегося вытечь наружу, на стенках картера и в крышках подшипников установлены так называемые отражатели масла и дренажные канавки.

Поддон картера двигателя выступает хранилищем моторного масла, где оседают частички металла и загрязнения в процессе работы двигателя. В некоторых двигателях для удержания стружки образовавшейся на дне в процессе трения деталей или на стенках поддона устанавливаются магниты, притягивающие к себе металлические примеси.

Для снижения негативного влияния картерных газов, их принудительно выкачивают из картера с помощью системы вентиляции картера. Картерные газы выходят через выхлопную систему, а небольшая их часть попадает в картер из камер сгорания. Картерные газы газы оказывают негативное влияние не только на качество масла, но и на остальные металлические и резиновые детали двигателя.

Что такое сухой картер

Название «сухой картер означает то, что в нем нет масла, как в обычном картере, который служит резервуаром для сбора и хранения масла. В двигателе с сухим картером масло также стекает в поддон, но масляные насосы выкачивают масло из картера в специальные масляные резервуары. Такая система смазки двигателя зарекомендовала себя на спортивных, гоночных автомобилях, и внедорожниках.

Устройство двигателей с сухим картером

Устройство двигателей с сухим картером используются на автомобилях с повышенными динамическими и инерционными нагрузками, из-за которых масло в обычном картере очень сильно плескалось бы и пенилось.

Что и откуда может потечь из машины и чем это опасно

Моторное масло

Течь масла из системы смазки двигателя – довольно распространённое явление, поэтому на многих стоянках асфальт буквально усеян характерными маслянистыми пятнами. Опознать течь масла довольно просто: небольшое и густое жирное пятно не спутаешь с водой и даже антифризом. Под капотом же проблема обычно выдает себя либо свежими следами масла, если течь свежая или сильная, либо, наоборот, наростами грязи, покрытой маслом, если мотор теряет масло давно и по каплям. Как правило, масло вытекает из мотора из-за негерметичности уплотнений коленчатого вала, а также поддона. Впрочем, это только самые распространенные варианты: осматривать нужно весь двигатель, и если следы масла на защите картера свежие, а утечки не видно, лучше проинспектировать автомобиль на подъемнике.

Если лужа большая, то нужно внимательно осмотреть картер – не исключено, что он был пробит в дороге. В любом случае нужно проверить уровень масла, а также визуально осмотреть мотор. Ехать с низким уровнем на щупе – себе дороже, ведь многие детали мотора при этом могут испытывать масляное голодание.

​Если же лампа аварийного давления горит или даже помаргивает, двигаться дальше точно не стоит: низкое давление масла означает его критически низкий уровень, способный за несколько километров прикончить мотор. В такой ситуации нужно сразу глушить автомобиль и дальше транспортировать его уже на эвакуаторе. Но даже в том случае, когда уровень в норме, затягивать с ремонтом не стоит, ведь из-за «задубевших» сальников коленвала масло может попасть на приводные ремни или диск сцепления, а это приведёт к совершенно другим проблемам.

Трансмиссионное масло

Отличить моторное масло от трансмиссионного непросто, но некоторые особенности все-таки есть. Трансмиссионное масло обычно заметно гуще и остаётся светлым даже спустя продолжительное время после замены, а вот моторное со временем темнеет. Еще один способ отличить тип масла – капнуть его в воду: моторное масло останется там в виде капельки-линзы, а трансмиссионка начнет растекаться. Ну а понять, откуда течёт масло, поможет внимательный осмотр коробки передач снизу. Замасленный корпус – повод тут же проверить уровень масла, если щуп предусмотрен конструктивно.

И хотя в советские времена некоторые везунчики умудрялись добраться до гаража практически на «сухой» коробке, включив четвёртую (прямую) передачу, современная практика знает немало случаев, когда даже, казалось бы, неприхотливая механика преждевременно выходит из строя из-за того, что владелец несколько тысяч проездил с пониженным уровнем масла, чего очень не любят шестерни – особенно те, которые расположены в агрегате выше всего.

Для АКП уровень масла еще более критичен, поэтому отправляться в путь с такой течью – это буквально вынести приговор автомату. Определить же, что потекла именно автоматическая трансмиссия, можно даже проще, чем в случае с механикой, по характерному цвету масла, который обычно варьируется в диапазоне от красного до бордово-коричневого.

Явные потёки масла из «раздатки», межосевого дифференциала или редуктора заднего моста указывают на негерметичность сальников или повреждение корпуса. «Сухой» редуктор обычно быстро начинает гудеть и завывать, а при самом плохом раскладе может заклинить прямо на ходу.

Охлаждающая жидкость

В двигателе с жидкостным охлаждением антифриз играет важную роль, а сама система должна оставаться герметичной. Однако из-за высоких температур её отдельные элементы могут потерять герметичность, что особенно характерно для старых автомобилей. О том, каковы основные причины утечки антифриза, мы рассказывали подробно, и сейчас напомним еще раз. Загибайте пальцы: виновниками могут оказаться прохудившиеся радиаторы (основной и отопителя салона), потёкший термостат (двигателя или АКП), лопнувший расширительный бачок, неправильно работающая крышка расширительного бачка, треснувшие патрубки и шланги, основной или дополнительный водяные насосы и даже сам блок цилиндров!

Опытные водители могут распознать антифриз, попробовав подозрительное пятно на вкус, поскольку этиленгликоль, являющийся основой почти любого антифриза, имеет сладковатый привкус. Однако мы не будем советовать заниматься подобной органолептикой: пусть этиленгликоль и умеренно токсичное вещество, а для отравления нужно сделать пару глотков, но в каждом конкретном случае неизвестно, какие еще примеси могут иметься в пятне на асфальте. Лучше попробовать жидкость на ощупь: антифриз слегка маслянистый. Так что если пятно не чисто масляное, а также имеет цвет (зеленоватый, красноватый, желтоватый и так далее – вариантов красителей много) и жирное на ощупь, с большой долей вероятности это именно антифриз.

Если течь антифриза сильная, то добраться до дома или места ремонта можно, просто долив воды в систему. Однако дело это довольно рискованное, поскольку нужно будет постоянно следить за уровнем антифриза и температурой охлаждающей жидкости в системе. Если же уровень охлаждающей жидкости при работающем двигателе упадёт ниже минимума, мотор может перегреться. Особенно высока вероятность «вскипятить» двигатель в жару и в пробках, поэтому если течь сильная, а на дворе лето и впереди еще несколько километров, лучше сразу вызвать эвакуатор.

Тормозная жидкость

Опаснейшая течь – это потеря тормозной жидкости. Если она уже на асфальте, то это обычно означает, что тормозов у машины в прямом смысле нет, ведь объем тормозной системы, в отличие от систем смазки или охлаждения, очень небольшой – не более литра. Как правило, даже небольшая утечка тормозной жидкости приводит к отказу одного из контуров или полному выходу тормозной системы из строя, ведь она при этом тут же завоздушивается. Плохо, что не всегда заметить место течи легко – к примеру, задние тормозные цилиндры находятся внутри барабанов, а снаружи они прикрыты щитками. Верный и плохой признак утечки тормозной жидкости – следы жидкости на внутренней поверхности колеса.

Треснувший тормозной шланг или перебитая тормозная трубка приведут к тому же эффекту – тормоза просто перестанут работать. В советские времена для того, чтобы добраться до гаража, отказавшие тормоза на отдельных колёсах глушили любым подходящим способом, а в гидропривод заливали любую жидкость, вплоть до воды, касторки или спирта. Однако мы категорически не рекомендуем ни один из этих «народных методов». Во-первых, это смертельно опасно: падение давления в системе означает невозможность затормозить. А во-вторых, ПДД запрещают продолжать движение с неисправной тормозной системой, и любой потёк «тормозухи» – явный признак неисправности.

Понять, что из машины течёт топливо, можно по резкому и характерному запаху – как в случае с бензином, так и с дизелем. Причин может быть несколько: проржавевший или повреждённый посторонним предметом бак, дефект металлической топливной магистрали, лопнувший топливный шланг, треснувший корпус фильтра или повреждения заливного шланга у заправочной горловины. Результат же всегда один: топливо течёт на улицу или, что еще хуже, на двигатель.

Потеря герметичности в топливной системе может произойти и после неквалифицированного ремонта – например, при смене топливного фильтра по незнанию на топливных магистралях просто не заменили копеечные уплотнительные кольца. Рассказывать о высокой пожароопасности бензина излишне, поэтому любая подобная течь – это повод забить тревогу и не то что не продолжать движение дальше, а даже не оставлять автомобиль без присмотра, ведь кто-то может решить покурить рядом. Не будем рекомендовать и «дедовский» способ устранения течи бензобака с помощью мыла: это было приемлемо лет 40-50 назад, но сейчас вердикт однозначен – только эвакуатор.

Гидроусилитель руля

Подтекающая рейка обычно оставляет следы на соседних узлах – подрамнике, деталях подвески и так далее, но на асфальт красноватая жидкость из гидроусилителя попадает лишь в том случае, если система, что называется, «умерла». Утечка может происходить не только из самой рейки, но и из шлангов и магистралей, причем как в местах соединения, так и через трещины в самих шлангах. Поэтому при наличии подтеков масла под машиной и падении уровня в подкапотном бачке гидроусилителя нужно осмотреть все линии на предмет разрывов и крупных повреждений. Обычно в гидроусилителях используется то же масло красного цвета, что и в автоматических трансмиссиях: это стоит иметь в виду для распознавания источника утечки.

Ехать дальше с сильной течью и пустым подкапотным бачком теоретически можно: даже при полном отсутствии масла рейка сохраняет возможность поворачивать колеса. А вот с точки зрения закона делать этого нельзя: ПДД запрещают эксплуатацию автомобиля при неисправности усилителя рулевого управления. Поэтому передвигаться без масла в системе стоит лишь в крайнем случае и на небольшие расстояния, и при этом нужно соблюдать меры безопасности. Ведь неработающий усилитель означает, что для поворота руля потребуется гораздо больше усилий – даже больше, чем на машинах без усилителя. К тому же движение с недостатком масла в системе может спровоцировать дальнейшие поломки: может заклинить насос или порваться его приводной ремень, на который в зависимости от особенностей конструкции могут быть завязаны другие агрегаты. Заметив течь из этой системы, нужно сделать то же самое, что в случае с двигателем и коробкой передач – проверить уровень и долить жидкость.

Обнаружив, что из машины с работающим двигателем что-то капает, многие водители впадают в панику. В случае с кондиционером опасения совершенно напрасны: если система включена, то конденсат просто обязан вытекать наружу. Для полного спокойствия можно убедиться, что на землю капает именно вода, попробовав жидкость на ощупь.

А вот никакой маслянистости в конденсате и на трубках появляться не должно – это может говорить о том, что вскоре система выйдет из строя. Причем то, что кондиционер перестанет охлаждать салон – не самая большая проблема, ведь если заклинит компрессор, то может порваться приводной ремень, а чем это чревато, мы уже выяснили в предыдущем разделе.

Другие варианты

В автомобиле есть еще несколько источников, которые могут оставить следы утечки. Самый нетривиальный вариант – потёкший амортизатор, хотя обычно этот отказавший узел подвески лишь «потеет», а не течёт так, чтобы капало до самой земли. Куда чаще течёт из бачка омывателя, его форсунок или соединений на трубках – потёки эти в общем-то безобидны, но также указывают на то, что не всё в порядке.

Единственное исключение – подтекающие омыватели фар, если они только что работали. В машинах, оборудованных гидрокорректором фар, возможны утечки жидкости из гидропривода, однако зачастую исполнительные цилиндры «протекают» прямо в фару. Ну а закончим мы водой из выхлопной трубы – это явление нормальное, поскольку представляет собой обычный конденсат.

Что будет, если не менять масло в двигателе — Российская газета

Автопроизводители рекомендуют менять масло в двигателе в интервалах 10-20 тыс. км, причем это так называемый верхний предел. Фактически нужно делать поправки на характер эксплуатации машины. Скажем, при движении в пробках, под нагрузкой (например, при регулярной езде на груженом автомобиле или движении в спортивном стиле) время замены нужно сократить, как правило, на треть, а то и вдвое. Некоторые механики предлагаются ориентироваться на моточасы, ведь, согласитесь, если автомобиль «живет» в пробках, то двигатель попросит свежего масла даже при небольшом пробеге. А водители, машины которых по большей части стоят на приколе (дачники, начинающие и возрастные водители, эксплуатирующие автомобиль от случая к случаю), подчас уверены, что, поскольку машина почти не эксплуатируется, то не нужно и менять масло. Разберемся в этих нюансах.

Ездим много и не меняем масло

При таком сценарии происходит прежде всего интенсивное выгорание масла, что, как правило, решается доливом смазочного материала того же или совместимого бренда. Однако одновременно происходит также загрязнение смазочных материалов попадающими в них частицами (пылью, нагаром), уменьшение концентрации присадок и образование продуктов окисления.

Причем активность всех этих процессов напрямую зависит от свойств масла — чем оно качественнее, тем медленнее происходят процессы старения. Чем чревата несвоевременная замена смазочного материала? Прежде всего, ухудшаются смазывающие свойства.

При серьезном перепробеге (25 — 30 тыс. км) масло, каким бы дорогим и качественным оно не было, помутнеет и загустеет. Продолжите эксплуатацию — и отработанное масло превратится в подобие мазута и перестанет выполнять свою прямую задачу — смазывать трущиеся части силового агрегата. Смазывающие каналы и протоки, соответственно, забьются, наступает масленое голодание двигателя, и в конце концов мотор попросту заклинит.

Ездим мало и не меняем масло

Фото: iStock

Обратная ситуация — когда автомобилист садится за руль пару-тройку раз в год. При таком раскладе смазочный материал в бездействующем двигателе начнет взаимодействовать с кислородом (через вентиляцию картера) и окисляться ускоренными темпами. Помните также о том, что мотор — это не герметичная пластиковая канистра. Бездействующий более года лубрикант неизбежно расслоится на фракции, будет плохо смазывать и неважно охлаждать.

Кроме того, обнажившиеся после стекания масла в картер прокладки и уплотнители вступят в химические реакции с кислородом и будут разрушаться. А это чревато уже протечками масла. Наконец, в случае долгого простоя машины (полгода и более) внутренняя часть цилиндров может даже покрыться ржавчиной. Этому процессу способствует наличие в масле загрязнений и выделившиеся из него жидкие эмульсии. Влага покроет гладкую поверхность цилиндров и запустит процесс коррозии.

Теперь представим, что вы решили поехать на автомобиле, простоявшем полгода или год без движения. Ржавчина неизбежно соединится со смазочным материалом, и процесс деградации масла пойдет уже семимильными шагами. Отсюда вывод — перед тем как запустить мотор долго стоявшей машины не поленитесь заменить масло, а еще лучше — дайте двигателю поработать сначала на промывочном масле, после чего замените его вместе с фильтром на новое. Тот же метод рекомендован, если вы купили подержанный автомобиль с неизвестной историей. Во всех случаях менять масло нужно не реже, чем раз в год.

Какое опоздание с заменой масла становится криминалом

Фото: iStock

Если опоздать с заменой масла (нарушить интервал, рекомендованный автопроизводителем) на пару-тройку тысяч километров, негативных последствий, скорее всего, удастся избежать. Однако просрочка в 5-7 тыс. км в особенности для автомобилей, работающих в тяжелых режимах, грозит упомянутыми выше последствиями.

Интересно, что износ будет наибольшим, если вместе с несвоевременной заменой вы будете забывать вовремя подливать смазочный материал, обрекая двигатель на масляное голодание. Масляный насос в этом случае будет послушно гонять масло по кругу, но при этом частичкам лубриканта придется работать, условно говоря, и за себя, и за отсутствующий объем смазочного материала. Понятно, что такой сценарий сулит ускорение износа силового агрегата.

И тем не менее вы наверняка слышали истории о том, как некий Петя или Коля не менял масло в двигателе своей «ласточки» 50 тыс, а то и 100 тыс. км. Увы, такие истории, как правило, «с бородой» — относятся к еще советским временам и старым бензиновым атмосферным моторам, которые в нынешних реалиях редкость. С современными, высокопроизводительными агрегатами, в частности турбированными моторами, такой фокус точно не пройдет. Исключение составит, пожалуй, лишь коммерческий транспорт, где объем силового агрегата, как правило, примерно в полтора раза больше, чем у малолитражек.

Картер — это… Что такое Картер?

Блок цилиндров и картер 6-цилиндрового двигателя BMW

Ка́ртер (от англ. carter) — неподвижная деталь машин или механизмов (двигателя, редуктора, коробки передач и т. п.), обычно коробчатого сечения, предназначенная для опоры рабочих деталей и их защиты. Нижняя часть картера (поддон) — резервуар для смазочного масла.

Картер двигателя внутреннего сгорания

Картер является корпусом кривошипно-шатунного механизма и других деталей двигателя. Изолированное внутреннее пространство картера образует самую большую полость в двигателе. Верхняя часть картера переходит в блок цилиндров, а снизу он закрывается поддоном.

В двигателе внутреннего сгорания картер — часть блока цилиндров. Верхняя часть картера двигателя в большинстве случаев составляет одно целое с блоком цилиндров и выполнена с ним в одной отливке. Так что на практике эти термины иногда используются практически как синонимы.

В двухтактном двигателе

В карбюраторном двухтактном двигателе внутреннего сгорания картер не только является корпусом, но и обычно служит важнейшей частью систем питания и, очень часто, смазки. В картере готовится бензовоздушная смесь, и из него она под давлением, создаваемым движущимся вниз поршнем, подаётся в цилиндры во время продувки. В ходе этого процесса происходит и смазывание подвижных частей двигателя за счёт масла, добавляемого в топливо (так называемая «двухтактная смесь»). Такая примитивная конструкция, однако, имеет свои недостатки: в ходе продувки цилиндра бензовоздушной смесью часть её буквально улетает в (выхлопную) трубу, поэтому экономичность и экологические показатели у карбюраторных двухтактных двигателей находятся на очень низком уровне.

Во впрысковом бензиновом двухтактном двигателе, а также в двухтактном дизеле, продувка осуществляется чистым воздухом, а топливо подаётся через форсунки, либо в начале сжатия воздуха в цилиндре после продувки (в бензиновом моторе), либо в его конце непосредственно перед воспламенением (в дизеле).

В четырёхтактном двигателе

В четырёхтактных двигателях, как бензиновых, так и дизельных, картер играет роль корпуса, объединяющего двигатель в единое целое, а также (точнее, его нижняя часть — поддон) служит как резервуар для смазочного масла. Существуют конструкции с так называемым «сухим» картером, у таких моторов имеется отдельный резервуар для масла.

Примечания

Обслуживание картера

: — Revolution Performance

Обслуживание картера: — Revolution Performance

Revolution Performance — это современный механический цех с полным комплексом услуг по обработке, модификации и сборке нижней части. Предлагаем полную линейку модификаций картера для точной установки модифицированных деталей. Мы также можем объединить наши услуги по обслуживанию картера с нашими ведущими в отрасли услугами по обслуживанию коленчатого вала (ссылка) для получения пуленепробиваемой нижней части с превосходной надежностью.


    Сверлильный корпус: (Twin Cam, EVO, Sportster) — 349,95 долл. США

    Для сборки двигателя
  • Monster Big Bore требуется обширная модификация картера и надлежащий зазор для надежной сборки. Revolution Performance правильно разместила гильзы, чтобы принять наши цилиндры Monster Big Bore, чтобы вы могли собрать свой двигатель с максимальной уверенностью.

    Служба очистки кулачков: (Twin Cam, EVO, Sportster) — $ 134,95

  • Установка с большим распредвалом (.650+ Lift) требует точной обработки картера двигателя.Revolution Performance может точно изменить ваши кейсы для идеальной, беспроблемной установки кулачка

    Bullet Proof Short Block Сервис:

  • В сочетании с нашим ведущим в отрасли сервисом для коленчатого вала Bullet Proof Short Block Service представляет собой совершенный узел нижней части. Мы обрабатываем и модернизируем все кривошипные (Timken) и кулачковые подшипники (Torrington), устанавливаем новые шпильки, устанавливаем недавно модифицированный кривошип и герметизируем корпуса для максимальной надежности.
  • Эта услуга включает в себя всю обработку подшипников, подшипники, установку и сборку.Обслуживание коленчатого вала, расточка корпуса (при необходимости) или зазор кулачка (при необходимости) потребуют дополнительных затрат.
  • Если вы покупаете новые цилиндры Revolution Performance и отправляете головки для одного из наших комплектов головок цилиндров с ЧПУ, мы также можем собрать полную сборку длинных блоков или весь двигатель для отправки обратно готовыми к установке. Узнайте больше о наших вариантах сборки двигателя ЗДЕСЬ.

Powersports Продукты и услуги:

Картер машины в сборе.Pratt and Whitney Aircraft Machine Corporation. Ист-Хартфорд, Коннектикут — промежуточная рулонная пленка

Черно-белые негативы, содержащиеся в Управлении безопасности фермы / Бюро военной информации Библиотеки Конгресса, находятся в открытом доступе и могут свободно использоваться и повторно использоваться.

Кредитная линия: Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий, Управление безопасности фермы / Управление военной информации, черно-белые негативы.

Для получения информации о воспроизведении, публикации и цитировании материалов из этой коллекции, а также о доступе к оригинальным элементам см .: U.S. Farm Security Administration / Управление военной информации. Черно-белые фотографии — информация о правах и ограничениях.

Подробнее об авторских правах и других ограничениях

Чтобы получить рекомендации по составлению полных цитат, обратитесь к цитированию первичных источников.

  • Консультации по правам : Нет известных ограничений. Для получения дополнительной информации см. Черно-белые фотографии Управления безопасности фермерских хозяйств США / Управления военной информации https: // www.loc.gov/rr/print/res/071_fsab.html
  • Номер репродукции : LC-USF34-080803-D (ч / б пленка негр.)
  • Телефонный номер : LC-USF34- 080803-D [P&P] LOT 1283 (соответствующий фотопринт)
  • Информация о доступе : —

Получение копий

Если изображение отображается, вы можете скачать его самостоятельно.(Некоторые изображения отображаются только в виде эскизов вне Библиотеке Конгресса США по соображениям прав человека, но у вас есть доступ к изображениям большего размера на сайт.)

Кроме того, вы можете приобрести копии различных типов через Услуги копирования Библиотеки Конгресса.

  1. Если отображается цифровое изображение: Качество цифрового изображения частично зависит от того, был ли он сделан из оригинала или промежуточного звена, такого как копия негатива или прозрачность.Если вышеприведенное поле «Номер воспроизведения» включает номер воспроизведения, который начинается с LC-DIG …, то есть цифровое изображение, сделанное прямо с оригинала и имеет достаточное разрешение для большинства публикационных целей.
  2. Если есть информация, указанная в поле «Номер репродукции» выше: Вы можете использовать номер репродукции, чтобы купить копию в Duplication Services. Это будет составлен из источника, указанного в скобках после номера.

    Если указаны только черно-белые («черно-белые») источники, и вы хотите, чтобы копия показывала цвет или оттенок (если они есть на оригинале), вы обычно можете приобрести качественную копию оригинал в цвете, указав номер телефона, указанный выше, и включив каталог запись («Об этом элементе») с вашим запросом.

  3. Если в поле «Номер репродукции» выше нет информации: Как правило, вы можете приобрести качественную копию через Службу тиражирования.Укажите номер телефона перечисленных выше, и включите запись каталога («Об этом элементе») в свой запрос.

Прайс-листы, контактная информация и формы заказа доступны на Веб-сайт службы дублирования.

Доступ к оригиналам

Выполните следующие действия, чтобы определить, нужно ли вам заполнять квитанцию ​​о звонках в Распечатках. и Читальный зал фотографий для просмотра оригинала (ов). В некоторых случаях суррогат (замещающее изображение) доступны, часто в виде цифрового изображения, копии или микрофильма.

  1. Товар оцифрован? (Уменьшенное (маленькое) изображение будет видно слева.)

    • Да, товар оцифрован. Пожалуйста, используйте цифровое изображение вместо того, чтобы запрашивать оригинал. Все изображения могут быть смотреть в большом размере, когда вы находитесь в любом читальном зале Библиотеки Конгресса. В некоторых случаях доступны только эскизы (маленькие) изображения, когда вы находитесь за пределами библиотеки Конгресс, потому что права на товар ограничены или права на него не оценивались. ограничения.
      В качестве меры по сохранности мы обычно не обслуживаем оригинальный товар, когда цифровое изображение доступен. Если у вас есть веская причина посмотреть оригинал, проконсультируйтесь со ссылкой библиотекарь. (Иногда оригинал слишком хрупкий, чтобы его можно было использовать. Например, стекло и пленочные фотографические негативы особенно подвержены повреждению. Их также легче увидеть в Интернете, где они представлены в виде положительных изображений.)
    • Нет, товар не оцифрован. Пожалуйста, перейдите к # 2.
  2. Указывают ли указанные выше поля Консультативного совета по доступу или Номер вызова, что существует нецифровой суррогат, типа микрофильмов или копий?

    • Да, существует еще один суррогат. Справочный персонал может направить вас к этому суррогат.
    • Нет, другого суррогата не существует. Перейдите к # 3.
  3. Если вы не видите миниатюру или ссылку на другого суррогата, заполните бланк звонка. Читальный зал эстампов и фотографий. Во многих случаях оригиналы могут быть доставлены в течение нескольких минут. Другие материалы требуют записи на более позднее в тот же день или в будущем. Справочный персонал может посоветуют вам как заполнить квитанцию ​​о звонках, так и когда товар может быть подан.

Чтобы связаться со справочным персоналом в Зале эстампов и фотографий, воспользуйтесь нашей Спросите библиотекаря или позвоните в читальный зал с 8:30 до 5:00 по телефону 202-707-6394 и нажмите 3.

Братья Райт | Двигатель

Двигатель братьев Райт


Охлаждение двигателя водой из узкой вертикальной водяной резервуар установлен на передней стойке.Система не была радиатор в обычном понимании, потому что вода не циркулировала. Резервуар просто пополнял водяную рубашку по мере того, как вода испарился из него.

Алюминиевый блок-картер: первый

Двигатель Wright с его алюминиевым картером отмечен Впервые этот прорывной материал был использован в самолетах. строительство. Легкий алюминий стал незаменимым в авиастроении разработка дизайна и остается основным строительным материалом для всех типов самолетов.

Двигатель братьев Райт (деталь)

Как работал двигатель Райта

Двигатель Wright с его алюминиевым картером отмечен Впервые этот прорывной материал был использован в самолетах. строительство. Легкий алюминий стал незаменимым в авиастроении разработка дизайна и остается основным строительным материалом для всех типов самолетов.

Как работал двигатель Райта

Двигатель не имел топливного насоса, карбюратора или Свечи зажигания. И дроссельной заслонки не было. И все же простой мотор производил 12 лошадиных сил, приемлемый запас по сравнению с Райтс. минимальное требование 8 лошадиных сил. Бензин был гравитацией питается из небольшого резервуара на полторы литра, установленного на стойке ниже верхнего крыла.Бензин попал в неглубокую камеру рядом с цилиндрами и смешивается с поступающим воздухом. Высокая температура из картера испаряется топливно-воздушная смесь, в результате чего он проходит через впускной коллектор в цилиндры.

Зажигание производилось размыканием и замыканием двухконтактного выключателя. точки в камере сгорания каждого цилиндра через распределительный вал. Первоначальная искра для запуска двигателя генерировалась с помощью катушка и четыре сухие батареи, не перевозимые в самолете.Магнито низкого напряжения с приводом от 20-фунтового маховика из комплекта поставки. электрический ток при работающем двигателе.

Перейти к Гребные винты и трансмиссия >> Клапаны

PCV — Система вентиляции картера

Загрязнение масла картера увеличивается каждый раз, когда зажигается свеча зажигания. Побочными продуктами взрыва бензина и воздуха являются, в основном, оксид углерода, оксиды азота (NOx) и несгоревшие побочные продукты углеводородов.Некоторые из этих продуктов сжимаются вокруг поршневых колец и опускаются в картер; они называются продуктами сгорания. Эти газы смешиваются с парами масла в картере и сразу же начинают выделять неприятные вещества, которые могут и будут навредить вашему двигателю.

Мы должны удалить картерные продукты из картера. Но мы не можем просто выпустить их в атмосферу. Так что же нам делать?

До 1965 года у большинства легковых и небольших грузовиков было вентиляционное отверстие, часто называемое дорожной тяговой трубой, через которое выпускался воздух из картера двигателя.После 1965 года законодательство выдвинуло санкционированное правительством устройство, которое будет устанавливаться на всех транспортных средствах.

Что такое клапан PCV?

Клапан принудительной вентиляции картера (PCV) представляет собой простую систему, которая вводит фильтрованный свежий воздух в картер. Клапан PCV использует вакуум двигателя, чтобы втягивать воздух через картер и повторно вводить его обратно во впускной коллектор. Это дает несгоревшим углеводородам и оксидам азота, которые выдувают через кольца, еще один шанс для полного сгорания, а в более поздних транспортных средствах — управление системой контроля выбросов двигателя.

Эта система отлично работает и практически не требует обслуживания. Однако недостаток знаний в сочетании с тем фактом, что средний водитель не открывает капот двигателя при каждой заправке, может привести к большим проблемам. А незнание того, как и почему масло дышит, может привести к дорогостоящим счетам за ремонт вашего автомобиля.

Примерно в то время, когда мы перестали раздавать отработанное масло для борьбы с пылью, я узнал, что вино, как и масло, должно дышать. Однажды летом, когда я был молодым, мы с другом поняли, что можем делать вино из апельсинов, выращенных здесь же.

Между прочим, в двух милях от моего дома была большая коммерческая апельсиновая винодельня. Как трудно это может быть? Мы были слишком молоды, чтобы легально покупать вино, поэтому «одолжили» апельсины для образовательных целей в роще рядом с моим домом.

Чтобы начать процесс виноделия, мы выделили сок из апельсинов, отфильтровали мякоть, а затем поместили сок и дрожжи в три большие пятигаллонные стеклянные бутылки. Это были бутылки, в которых когда-то доставляли родниковую воду.Мы плотно закупорили пробку и даже изготовили элементарную клетку для пробки, вроде тех, что мы видели на бутылках шампанского.

Жаль, что мы не знали о предохранительных или запорных клапанах.

Мы хранили бутылки на чердаке моего друга, вне поля зрения его родителей. В один прекрасный день дрожжи и сахар из сока сработали так, как и следовало ожидать, и сдули пробки с бутылок, разбрызгивая прогорклое апельсиновое вино на чердаке моего друга.

Запах был ужасный.Наши матери были в ярости, и нам потребовалось два дня, чтобы вычистить все, чтобы избавиться от этого гнилого запаха. Это была простая ошибка, но последствия нашего невежества были серьезными.

Последствия незнания систем PCV также могут быть дорогостоящими. Система проста. Как профессиональный механик, я почти каждую неделю вижу, как неисправная система PCV буквально измельчает двигатель. Резиновые шланги и втулки, входящие в состав системы, могут разбухнуть и ослабить их соединение с другими частями двигателя.Результаты зависят от того, где нарушается целостность соединения.

Если соединение неплотно и воздух засасывается в линию между корпусом воздушного фильтра и крышками клапанов или другой точкой всасывания, неочищенный нефильтрованный воздух попадает в картер. Это может привести к истиранию подшипников, перегрузке емкости масляного фильтра и, в целом, к образованию груды мусора в двигателе. Многие из ранее изношенных двигателей, которые я видел, могут связывать свои отказы с долговременной неисправностью системы PCV.

Если соединение на другой стороне между PCV и впускным коллектором выходит из строя, сырые продукты выброса газов выбрасываются в атмосферу. Результатом стали ужасно грязные моторные отсеки, покрытые маслом и пылью, которые многие из нас видели, и выброс в атмосферу многих агрессивных загрязнителей.

Незнание и невнимание к деталям сделали мой первый опыт вина моим последним. Не позволяйте, чтобы недостаток знаний и пренебрежение к простой PCV на вашем автомобиле стоили вам многих миль обслуживания от вашего современного двигателя внутреннего сгорания.Вы или ваш механик можете осмотреть всю систему всего за несколько минут. Замена шланга, втулки или PCV часто стоит менее 20 долларов. Сделайте одолжение себе и окружающей среде — проверьте и / или отремонтируйте эту жизненно важную систему на этой неделе.

Попробуйте сами: найдите под капотом белую пластиковую наклейку размером примерно 6 на 3 дюйма. В нем указаны объем двигателя, используемые системы выбросов, зазор свечи зажигания, информация о времени и другая полезная информация. Часть стикера выглядит как дорожная карта с цветными линиями.

Ищите PCV, игнорируя странные сокращения, такие как EGR, MAP или VSERV. Если вы можете найти клапан PCV на двигателе, следуйте карте и проверьте все шланги и соединения на вздутие или трещины. Замените все части, которые были расшатаны, треснуты, вздуты или покрыты моторным маслом. В общем, если нет признаков утечки масла, проблем быть не должно. Неисправные клапаны PCV могут быть источником утечки и могут вызвать утечки в других прокладках вашего двигателя. Если сомневаетесь, обратитесь к профессионалу.

Картеры

— обзор | Темы ScienceDirect

Детали двигателя V28 / 33D

Коленчатый вал : изготовлен из высокопрочной поковки из стали NiCrMo с непрерывным потоком зерна.

Картер : изготовлен из чугуна с шаровидным графитом и имеет подвесные основные подшипники, удерживаемые двумя вертикальными шпильками и двумя поперечными болтами с каждой стороны для обеспечения общей жесткости.Крышки коренных подшипников фиксируются шпильками с гидравлическим натяжением для обеспечения максимальной целостности системы картера. Угол V-образного сечения 52 ° сводит к минимуму крутильные эффекты и позволяет размещать промежуточный охладитель между рядами цилиндров, уменьшая нагрузки на свес при минимальной высоте двигателя. Смотровые люки с обеих сторон двигателя, чтобы обеспечить доступ к внутренним компонентам, а на некоторых крышках установлены предохранительные клапаны. Крепление двигателя к антивибрационной опоре или твердой опоре осуществляется с помощью отдельных ножек с болтовым креплением.

Гильзы цилиндров : отдельные узлы с глубокими фланцами, стратегически охлаждаемыми отдельной водяной рубашкой, что позволяет использовать сухой картер, снижая общий вес. Рабочие поверхности отшлифованы и обработаны для улучшения удержания масла на протяжении всего срока службы гильзы; врезное кольцо установлено в верхней части гильзы, чтобы исключить накопление нагара на головках поршня и минимизировать расход смазочного масла.

Подшипники : большие подшипники имеют легко заменяемые тонкостенные алюминиево-оловянные вкладыши на стальной основе.

Распредвалы : модульная конструкция с одним кулачковым элементом на цилиндр; они полые и образуют основную подачу смазочного масла к двигателю. Оптимизированные профили кулачков для впрыска топлива с электронным управлением сводят к минимуму напряжения Герца, повышая надежность и продлевая срок службы компонентов. Привод распределительного вала расположен на свободном конце двигателя; шестерня коленчатого вала приводится в движение через промежуточную шестерню для каждого распределительного вала.

Поршень : двухкомпонентная конструкция с облегченным корпусом и заводной головкой из легированной стали.Пакет из трех колец состоит из двух хромато-керамических компрессионных колец и маслосъемного кольца. Цементированный поршневой палец полностью плавающий и удерживается стопорными кольцами на каждом конце. Смазочное масло подается из шатуна через отверстия в поршневом пальце и поршне в охлаждающую камеру в днище поршня. Затем масло сливается через отверстия в нижней части днища поршня обратно в поддон.

Шатуны : из кованой высокопрочной легированной стали; стержни имеют косо разделенные большие концы, на которых установлены полностью рифленые подшипники с крышкой, закрепленной четырьмя гидравлически натянутыми шпильками.

Головки цилиндров : отдельные головки имеют толстую поверхность сгорания с отверстиями для охлаждающей жидкости. Два впускных и два выпускных клапана с охлаждаемыми седлами окружают центральную топливную форсунку. Двойные впускные отверстия подключаются непосредственно к воздушному коллектору, а выпускное отверстие с одним тандемным выпускным отверстием в верхней части упрощает техническое обслуживание. Головки удерживаются на месте четырьмя шпильками с гидравлическим натяжением.

Клапанная шестерня : каждая пара клапанов, приводимая в действие толкателями и коромыслами, приводится в действие от распределительного вала через толкатели ковшового типа, установленные в отдельном корпусе, прикрепленном болтами к картеру.

Воздушный коллектор : это модульные отливки, смонтированные по клиновидной части картера и включающие каналы для систем смазочного масла и воды.

Выхлопная система : модульная и компактная, система состоит из одноцилиндровых агрегатов, прикрепленных болтами к головке блока цилиндров и соединенных со следующим агрегатом с помощью компенсатора. Вся выхлопная система размещена в изолированном корпусе, состоящем из двухцилиндровых агрегатов для простоты обслуживания. Выхлопные трубы монтируются сверху и соединяются с соответствующими сильфонами при помощи клиновых хомутов; на жестком теплозащитном экране используются быстроразъемные соединения.

Охладитель заряда : цилиндрический двухступенчатый охладитель заряда, содержащийся в корпусе, включает часть впускного канала. Узел монтируется непосредственно на воздушном коллекторе для обеспечения хорошей опоры. Особое внимание уделяется минимизации выступов на внешних кронштейнах для уменьшения воздействия ударных нагрузок на быстроходных коммерческих судах или военно-морских судах.

Турбокомпрессоры : сдвоенные высокоэффективные осевые турбонагнетатели с турбонаддувом установлены на литом кронштейне на свободном конце двигателя.

Топливная система : используется инжекторная система с электронным управлением, в которой топливный насос установлен в корпусе кулачкового толкателя, который является частью корпуса насоса. Модульные направляющие для подачи топлива и возврата низкого давления соединяют каждый насос с другим, а короткие трубы высокого давления к форсункам имеют двойную обшивку. Электронный блок управления топливным насосом и форсункой устанавливается на двигателе локально. Электронная система облегчает управление количеством топлива и моментом впрыска независимо от частоты вращения двигателя, позволяя оптимизировать характеристики для конкретного применения.

Система смазочного масла : все находится на двигателе. Насос смазочного масла установлен непосредственно на свободном конце картера и приводится в действие от зубчатой ​​передачи распределительного вала. Маслоохладитель пластинчатого типа установлен горизонтально на верхней части корпуса фильтра на свободном конце двигателя, двойной фильтр включает встроенный масляный термостат.

Система охлаждения : используется двухконтурная система охлаждения, при этом оба насоса установлены на свободном конце двигателя и приводятся в действие шестерней распределительного вала, а также предусмотрен насос для забортной воды.Термостат охладителя наддувочного воздуха встроен в кронштейн турбонагнетателя.

Система пуска : пневматический пусковой двигатель включает в себя регулирующий клапан, регулятор давления и сетчатый фильтр и взаимодействует с зубчатым венцом на маховике. Двигатель блокировки может поставляться в качестве сервисного инструмента или устанавливаться в стандартной комплектации, если он полностью защищен от непреднамеренного запуска двигателя.

Регулятор : двигатель обслуживается цифровой системой управления двигателем, которая контролирует его работу и обменивается данными по шине CAN с набором интеллектуальных модулей управления цилиндрами, которые приводят в действие соленоиды насоса и форсунки.Система определяет заправку, время и давление на основе предварительно установленной отображаемой информации. Связь с шиной CAN также используется для передачи диагностической информации обратно на главный контроллер для отображения и действий. Модули управления цилиндрами обеспечивают аварийное управление в случае отказа главного контроллера или шины CAN. Другие аналогичные избыточные функции включены для обеспечения максимальной готовности двигателя.

Патент США на блок картера поршневой машины Патент (Патент №10,480,499, выдан 19 ноября 2019 г.)

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к картерным узлам для поршневых машин, в частности к картерам, имеющим по меньшей мере один цилиндр с расположением мокрой гильзы цилиндра.Изобретение подходит для стационарного или мобильного использования, включая поршневые компрессоры грузовых автомобилей, имеющие мокрую гильзу цилиндра. Такие гильзы используются, в частности, в картерах, отлитых под давлением, например, литых под давлением алюминиевых картерах.

В таком блок-картере головка блока цилиндров для наддува и отвода сжатого газа установлена ​​на картере. Прокладка головки блока цилиндров для предотвращения утечки сжатого газа из цилиндра расположена на головке блока цилиндров на расстоянии по окружности от внутренней стенки гильзы цилиндра.Между внутренней стенкой картера и внешней стенкой гильзы цилиндра образован круговой канал охлаждающей жидкости. Между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне коленчатого вала канала охлаждающей жидкости предусмотрено нижнее уплотнение для предотвращения утечки охлаждающей жидкости. Между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне головки блока цилиндров канала охлаждающей жидкости предусмотрено первое верхнее уплотняющее приспособление для предотвращения утечки охлаждающей жидкости на сторону головки блока цилиндров.

В одной из конструкций литых под давлением алюминиевых картеров с мокрыми гильзами цилиндров гильзы вставляются в цилиндр картера только после процесса литья, что позволяет упростить процесс литья.В такой конструкции гильзы цилиндров обычно вставляются в цилиндры картера с натягом, при этом каналы охлаждающей жидкости окружают область рабочей поверхности цилиндра мокрой гильзы цилиндра. Наружная стенка гильзы и цилиндр картера образуют кольцеобразное пространство для охлаждающей жидкости. Гильза находится в прямом контакте с охлаждающей жидкостью, поэтому она называется мокрой гильзой.

Например, в компрессорах коммерческого транспорта охлаждающая жидкость подается от двигателя большой мощности, к которому подключен компрессор с шестеренчатым приводом.Типичное давление охлаждающей жидкости таких двигателей находится в диапазоне до 3,5 бар (50,8 фунтов на кв. Дюйм) относительного. Некоторые новые двигатели рассчитаны на давление охлаждающей жидкости до 6,5 бар (94,3 фунта на кв. Дюйм). Кроме того, в зависимости от количества и типа дополнительного охлаждаемого вспомогательного оборудования, давление охлаждающей жидкости может временно даже возрасти. Кроме того, колеблющееся давление газа, находящегося под давлением внутри цилиндра, воздействует на уплотнительное средство, которое расположено между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра со стороны головки цилиндра.Эти более высокие давления увеличивают вероятность утечки уплотнений предшествующих конструкций, например, в результате изношенных средств уплотнения на стороне головки блока цилиндров, допускающих утечку сжатого газа в канал охлаждающей жидкости. Кроме того, эти более высокие давления могут перегрузить нижние уплотнительные средства между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне коленчатого вала канала охлаждающей жидкости, что потенциально может привести к утечке охлаждающей жидкости в масляный контур поршневой машины.

В известных поршневых машинах часто используются литые вкладыши для минимизации возможности утечки.Это решение не применимо для картеров, отлитых под давлением, так как стержень для водяного канала не может быть удален после литья. Также известно использование стальных прокладок головки блока цилиндров с отбортовкой для герметизации колеблющегося давления газа внутри цилиндра; однако, если средство уплотнения прокладки головки блока цилиндров расположено близко к внутреннему диаметру гильзы, в то время как болты головки блока цилиндров находятся на радиальном расстоянии от средства уплотнения прокладки, моментные нагрузки могут вызвать деформацию головки блока цилиндров в виде зонтика. (точнее, клапанной тарелки, расположенной у прокладки ГБЦ).Это создает риск ослабления болтов во время использования. Еще одна опасность заключается в том, что гильза цилиндра деформируется так, что масло может проходить через поршневые кольца и переноситься сжатым компрессором газом в тормозную систему.

Таким образом, целью настоящего изобретения является преодоление недостатков известных конструкций и создание усовершенствованного узла картера для поршневой машины.

Настоящее изобретение обеспечивает блок картера для поршневой машины с картером, имеющим, по меньшей мере, один цилиндр, имеющий расположенную в нем мокрую гильзу цилиндра.Головка блока цилиндров для зарядки и выпуска сжатого газа установлена ​​на картере, а прокладка головки блока цилиндров для предотвращения утечки сжатого газа из цилиндра расположена между картером и головкой блока цилиндров. Прокладка головки цилиндров отделена по окружности от внутренней стенки гильзы цилиндра.

Круговой канал охлаждающей жидкости образован между внутренней стенкой картера и внешней стенкой гильзы цилиндра, при этом между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне коленчатого вала канала охлаждающей жидкости предусмотрено нижнее уплотнение для предотвращения утечки охлаждающей жидкости. из канала охлаждающей жидкости в картер (и масло в нем).Между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне головки блока цилиндров канала охлаждающей жидкости предусмотрено первое верхнее уплотнение для предотвращения утечки охлаждающей жидкости на сторону головки блока цилиндров. Отдельно от первого верхнего уплотняющего устройства предусмотрено второе верхнее уплотняющее устройство для предотвращения воздействия сжатого газа на первое верхнее уплотняющее устройство.

Как указано выше, предоставляется блок картера поршневой машины, по меньшей мере, с одним цилиндром, содержащим расположенную в нем мокрую гильзу цилиндра.Такая гильза цилиндра известна как «мокрая» гильза цилиндра, поскольку охлаждающая жидкость течет вдоль ее внешней стенки для охлаждения рабочей поверхности поршня внутри цилиндра. В дальнейшем, для упрощения, мокрая гильза цилиндра также называется «гильза цилиндра» или «гильза».

Блок картера включает головку блока цилиндров, установленную на картере для подачи газа без давления в цилиндр и для выпуска газа под давлением из цилиндра. Головка цилиндра обычно включает в себя пластину клапана, имеющую клапаны, расположенные в верхней части пространства цилиндра для управления заправкой и выпуском газа.В описании настоящего изобретения не будет делаться различие между тарелкой клапана и головкой цилиндра, поскольку тарелка клапана считается элементом головки цилиндра.

Между головкой блока цилиндров и картером расположена прокладка головки блока цилиндров, которая обеспечивает уплотнение для предотвращения утечки сжатого газа из цилиндра. В одном примере уплотнительное устройство головки цилиндров представляет собой буртик, отстоящий по окружности от внутренней стенки гильзы цилиндра, тем самым устанавливая уплотнение между верхней поверхностью картера и / или верхней поверхностью гильзы цилиндра и поверхностью гильзы цилиндра. Головка блока цилиндров обращена к верхней поверхности картера и / или верхней поверхности гильзы цилиндра.Поскольку уплотнительное устройство прокладки головки блока цилиндров также расположено на некотором расстоянии от внешней стенки гильзы цилиндра, сжатый газ воздействует на область контакта между стенкой картера и гильзой цилиндра.

Круговой канал охлаждающей жидкости образован между внутренней стенкой картера и внешней стенкой гильзы цилиндра. Жидкость охлаждающей жидкости под высоким давлением направляется через канал охлаждающей жидкости для охлаждения рабочей поверхности цилиндра рядом с поршнем компрессора, совершающим возвратно-поступательное движение внутри гильзы цилиндра.В зависимости от варианта осуществления канал для охлаждающей жидкости может иметь форму кольца и проходить в осевом направлении на части осевой длины гильзы цилиндра, достаточной для обеспечения желаемой охлаждающей способности. Между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра предусмотрено нижнее уплотнение для предотвращения утечки охлаждающей жидкости на сторону коленчатого вала картера. Нижнее уплотняющее устройство может быть образовано уплотнительным кольцом, таким как уплотнительное кольцо или тому подобное, и может быть выполнено в кольцевой канавке в стенке гильзы цилиндра или во внутренней стенке картера.Точно так же нижнее уплотняющее устройство может быть образовано клеем или другим подходящим герметизирующим веществом, которое наносится на сопрягаемые поверхности гильзы цилиндра и цилиндра картера. Кроме того, нижнее уплотнение может быть обеспечено за счет посадки с натягом между стенкой гильзы цилиндра и внутренней стенкой картера, например, за счет включения кольцевых канавок возвратной пружины на стенке гильзы цилиндра или внутренней стенке картера в какой материал противоположной сопрягаемой поверхности проникает, образуя уплотнение.Нижнее уплотнение также может быть образовано любой другой подходящей конфигурацией материалов и / или контуров между внутренней стенкой картера и вставленной в нее гильзой цилиндра, которая предотвращает утечку охлаждающей жидкости в сторону коленчатого вала картера.

Первое верхнее уплотнение предусмотрено между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне головки цилиндра канала охлаждающей жидкости для предотвращения утечки охлаждающей жидкости на сторону головки блока цилиндров. Первое верхнее уплотняющее устройство может быть образовано уплотнительным кольцом, таким как уплотнительное кольцо или подобное, предусмотренным в кольцевой канавке на внутренней стенке картера или в стенке гильзы цилиндра, например, путем включения поверхностей периферийного заплечика гильзы цилиндра. Гильза цилиндра прилегает к стенке картера цилиндра.Первое верхнее уплотняющее устройство также может быть образовано уплотняющим веществом, нанесенным между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне головки цилиндра канала охлаждающей жидкости, или любой другой подходящей конфигурацией материалов и / или контурами между внутренней стенкой картера. и вставленную в нее гильзу цилиндра, которая предотвращает утечку охлаждающей жидкости на стороне головки блока цилиндров канала охлаждающей жидкости.

Первое верхнее уплотнение присутствует для предотвращения утечки охлаждающей жидкости в сторону головки блока цилиндров и, следовательно, подвергается давлению охлаждающей жидкости.Со стороны головки блока цилиндров колеблющееся давление сжатого в цилиндре газа воздействует на зону контакта между внутренней стенкой картера и внешней стенкой гильзы цилиндра. Чтобы предотвратить колебательное давление газа, действующее на первое верхнее уплотняющее устройство, второе верхнее уплотняющее устройство предусмотрено отдельно от первого верхнего уплотняющего устройства. Второе верхнее уплотняющее устройство предусмотрено отдельно от первого верхнего уплотняющего устройства для предотвращения взаимодействия давления хладагента и колеблющегося давления газа, влияющего на первое верхнее уплотняющее устройство.В частности, второе верхнее уплотняющее устройство выполнено с возможностью предотвращения проникновения сжатого газа в зону контакта между внутренней стенкой картера и внешней стенкой гильзы цилиндра до положения первого верхнего уплотняющего устройства.

В одном варианте выполнения картера в сборе второе верхнее уплотняющее устройство расположено между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра. Второй верхний уплотнительный элемент может быть образован уплотнительным кольцом, таким как уплотнительное кольцо или подобное, предусмотренным в кольцевой канавке на внутренней стенке картера или в стенке гильзы цилиндра, например, путем включения поверхностей периферийного буртика гильза цилиндра прилегает к стенке картера цилиндра.Второй верхний уплотнительный узел также может быть образован уплотнительным веществом, нанесенным между внутренней стенкой картера и гильзой цилиндра на стороне головки цилиндра первого верхнего уплотнительного узла, или любым другим подходящим уплотнительным средством между внутренней стенкой картера и цилиндром. гильза на стороне головки цилиндров первого верхнего уплотняющего устройства, которая предотвращает воздействие сжатого газа на первое верхнее уплотняющее устройство.

В одном варианте выполнения картера в сборе гильза цилиндра включает радиально выступающий периферийный заплечик, в частности, на стороне головки цилиндра канала охлаждающей жидкости.При установке на блок-картер заплечик располагается в соответствующей выемке на внутренней стенке картера. Таким образом, заплечик улучшает сборку гильзы цилиндра внутри картера, помогая определять осевое положение гильзы внутри цилиндра картера. В картерных агрегатах данного типа гильза цилиндра вставляется только после литья. Во многих случаях стык между цилиндрами картера и гильзой цилиндров представляет собой посадку с натягом, которая создается в процессе усадки.Такая посадка с натягом может быть спроектирована так, чтобы между гильзой цилиндра и внутренней стенкой цилиндра картера было установлено герметичное соединение.

В одном варианте осуществления узла картера первое верхнее уплотняющее устройство и / или второе верхнее уплотняющее устройство предусмотрено между периферийным заплечиком гильзы цилиндра и внутренней стенкой картера. В варианте осуществления с периферийным заплечиком, расположенным в соответствующей выемке в стенке цилиндра, первое верхнее уплотняющее приспособление и / или второе верхнее уплотнительное приспособление расположено между внешней стенкой периферийного заплечика гильзы цилиндра и соответствующей стенкой гильзы цилиндра. выемка в стенке цилиндра.В варианте осуществления с выступающим в радиальном направлении периферийным заплечиком гильзы цилиндра, расположенным на верхнем конце гильзы цилиндра, эта конструкция обеспечивает канал для охлаждающей жидкости, который проходит до периферийного заплечика. Это обеспечивает охлаждение поверхности, по которой поршень движется до положения периферийного заплечика. В конструкции с первым и вторым верхними уплотняющими устройствами, предусмотренными между периферийной внешней стенкой радиально выступающего периферийного буртика гильзы цилиндра и соответствующей выемкой на внутренней стенке картера (при этом первое верхнее уплотняющее устройство отделено от второго верхнего уплотняющее устройство), возможно экономичное параллельное изготовление и сборка обоих верхних уплотняющих устройств.

В другом варианте выполнения узла картера второй верхний уплотнительный элемент предусмотрен на стороне головки цилиндра гильзы цилиндра, в частности, на осевой торцевой поверхности гильзы цилиндра. В такой конструкции предотвращается воздействие сжатого газа на зону контакта между внутренней стенкой картера и внешней стенкой гильзы цилиндра. В одной необязательной конструкции уплотнительное устройство расположено ступенчато по окружности на осевой торцевой поверхности гильзы цилиндра или на осевой торцевой поверхности картера, окружающей гильзу цилиндра.Эта конструкция позволяет обеспечить второе верхнее уплотнение таким образом, чтобы оно образовывало уплотнение между осевым торцом гильзы цилиндра и головкой цилиндра, и в то же время оно образовывало уплотнение между радиальной поверхностью гильзы цилиндра. и внешняя стенка выемки во внутренней стенке картера.

В другом варианте выполнения картера в сборе второе верхнее уплотнение образовано прокладкой головки цилиндров. В такой конструкции гильза цилиндра включает со стороны головки блока цилиндров радиально выступающий периферийный заплечик, имеющий увеличенный диаметр, чтобы обеспечить расположение уплотнения (например.g., уплотнительный валик) прокладки цилиндра как на расстоянии от внутреннего диаметра гильзы цилиндра, так и рядом с болтами крепления головки блока цилиндров. Такая конструкция обеспечивает надежную защиту от утечки сжатого газа, которая может повлиять на первое верхнее уплотнение, не создавая риска ослабления болтов.

В другом варианте осуществления узла картера первое верхнее уплотняющее устройство и / или второе верхнее уплотняющее устройство и / или нижнее уплотняющее устройство предусмотрено в кольцевой канавке, образованной на внешней стенке гильзы цилиндра или в кольцевой канавке. во внутренней стенке картера образовался паз.В зависимости от типа уплотнения и / или доступных производственных процессов может быть возможно создание большего количества кольцевых канавок, образованных на внешней стенке гильзы цилиндра или во внутренней стенке картера. Обеспечение кольцевых канавок для уплотнительного устройства на одной и той же стенке (либо на внешней стенке гильзы цилиндра, либо на внутренней стенке картера) является преимуществом, поскольку для многих типов не требуется дополнительной обработки поверхности, противоположной соответствующей канавке. компоновки уплотнений.

В другом варианте осуществления картера в сборе первое верхнее уплотняющее приспособление предусмотрено между фаской, расположенной на стороне коленчатого вала радиально выступающего периферийного буртика гильзы цилиндра, и соответствующей выемкой в ​​стенке цилиндра, в которой находится периферийный буртик гильзы цилиндра. гильза цилиндра устроена. Такая конструкция позволяет легко изготовить фаску в виде канавки для уплотнительного устройства и упростить установку уплотнительного устройства, поскольку выемка для приема кольцевого заплечика, образованного во внутренней стенке картера, обычно легкодоступна.Поскольку эта конструкция предусматривает две уплотнительные поверхности (в частности, осевую и радиальную), уплотняющий эффект такой конструкции улучшается.

В другом варианте осуществления узла картера первый верхний уплотнительный узел и / или второй верхний уплотнительный узел представляет собой кольцевое уплотнение, V-образное уплотнение, X-образное уплотнение, четырехкольцевое уплотнение и / или кольцевое уплотнение с любой другой подходящей геометрией поперечного сечения. Первое верхнее уплотняющее устройство и / или второе верхнее уплотняющее устройство могут также включать любой другой подходящий тип уплотнения, например, герметизирующую жидкость, вязкий герметизирующий материал и / или пастообразный герметизирующий материал.Использование уплотнительных колец в верхнем уплотнительном устройстве является, например, экономичным вариантом для обеспечения надежного уплотнения.

В другом варианте осуществления картера в сборе, по меньшей мере, один вентиляционный канал расположен между первым и вторым верхними уплотняющими устройствами для выпуска любого сжатого газа, который просачивается через второе верхнее уплотняющее устройство, и для слива охлаждающей жидкости, которая просачивается через первое уплотнение. верхнее уплотнение. По меньшей мере, с одним вентиляционным каналом предотвращается взаимодействие между первым и вторым верхними уплотняющими устройствами, в частности, отрицательное воздействие сжатого газа, которое преодолевает второе верхнее уплотняющее устройство на первом верхнем уплотняющем устройстве.Один вариант осуществления по меньшей мере одного вентиляционного канала соединяет область между первым и вторым верхними уплотняющими устройствами с окружающей средой за пределами картера. В одном варианте осуществления по меньшей мере один вентиляционный канал соединен с детектором, который служит для раннего обнаружения неисправности одного из первого и второго верхних уплотняющих устройств.

Изобретение также относится к поршневому компрессору, имеющему блок картера согласно настоящему изобретению.

Другие цели, преимущества и новые признаки настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления при рассмотрении вместе с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

ФИГ. 1 представляет собой вид известного узла картера с частичным поперечным сечением, иллюстрирующий расположение мокрой гильзы цилиндра внутри цилиндра картера.

РИС. 2 — частичный вид в разрезе первого варианта картера в сборе в соответствии с изобретением.

РИС. 3 — частичный разрез второго варианта картера в сборе в соответствии с изобретением.

РИС.4 — частичный вид в разрезе третьего варианта картера в сборе в соответствии с изобретением.

РИС. 5 — частичный вид в разрезе четвертого варианта картера в сборе в соответствии с изобретением.

РИС. 6 — частичный вид в разрезе пятого варианта картера в сборе в соответствии с изобретением.

РИС. 7 — частичный вид в разрезе шестого варианта картера в сборе в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показан блок картера 1 для поршневой машины. Показанная поршневая машина представляет собой компрессор с зубчатым приводом для подготовки сжатого воздуха в системе коммерческого транспорта, имеющий один цилиндр 3 с поршнем 5 , установленным на коленчатом валу 6 . Поршень 5 движется внутри мокрой гильзы цилиндра 4 , расположенной внутри цилиндра 3 картера 2 .

Гильза цилиндра 4 расположена внутри цилиндра 3 картера 2 и установлена ​​с посадкой с натягом.Гильза 4 цилиндра содержит выступающий в радиальном направлении периферийный выступ 11 , который расположен в соответствующей выемке 12 во внутренней стенке 13 картера в показанном положении сборки. Верхний торец гильзы цилиндра 4 находится в ровном положении с верхним торцом картера 2 . Головка блока цилиндров 14 для наддува и отвода сжатого газа установлена ​​на верхней части картера 2 .Клапанная пластина 14, , a головки цилиндра 14, включает в себя клапаны. Прокладка ГБЦ 15 расположена между картером 2 и головкой 14 блока цилиндров для предотвращения утечки сжатого газа из цилиндра 3 .

Круговой канал охлаждающей жидкости 20 образован между выемкой 13 a во внутренней стенке картера 13 и внешней стенкой 17 гильзы цилиндра 4 .Охлаждающая жидкость под давлением подается от двигателя системы коммерческого транспорта и направляется через канал охлаждающей жидкости 20 . Выемка 13 a расположена в верхнем осевом положении цилиндра 3 для подачи охлаждающей жидкости в верхнюю осевую область гильзы цилиндра 4 , область с высокой термической нагрузкой, для охлаждения ходовой части. торец поршня 5 .

Узел нижнего уплотнения 21 в виде канавок для пружин 21 a расположен между внутренней стенкой картера 13 и гильзой 4 на стороне коленчатого вала канала охлаждающей жидкости 20 для предотвращения утечка охлаждающей жидкости.Эффект уплотнения обеспечивается материалом внутренней стенки картера 13 картера 2 , который входит в канавки пружины 21 a из-за нагрузки посадки с натягом и, таким образом, образует уплотняющий валик на стыке. канавки под пружину 21 a. Первое верхнее уплотнение 22 предусмотрено между внутренней стенкой картера 13 и гильзой цилиндра 4 на стороне головки цилиндра канала охлаждающей жидкости 20 для предотвращения утечки охлаждающей жидкости на сторону головки блока цилиндров и для предотвращения утечки сжатого воздуха из цилиндра в канал охлаждающей жидкости 20 .Первое верхнее уплотнение 22 образовано уплотнительным кольцом 22 a , расположенным в кольцевой канавке 23 на внешней радиальной стенке 24 радиально выступающего периферийного буртика 11 гильзы цилиндра. 4 .

В этой конструкции предшествующего уровня техники сжатый воздух из цилиндра 3 и охлаждающая жидкость из канала 20 для охлаждающей жидкости могут воздействовать на первое верхнее уплотняющее устройство 22 .

РИС. 2 показан частичный вид в разрезе первого варианта картера в сборе 1 в соответствии с изобретением. Блок картера по фиг. 2 в значительной степени соответствует варианту осуществления, показанному на фиг. 1, поэтому только те элементы, которые отличаются от варианта осуществления по фиг. 1 будет объяснено.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, второе верхнее уплотнение 26 в виде уплотнительного кольца 26 a расположено выше и отдельно от первого верхнего уплотнительного устройства 22 , которое также выполнено в виде уплотнительного кольца 22 а. Уплотнительное кольцо 26 a расположено в кольцевой канавке 27 , расположенной на внешней радиальной стенке 24 радиально выступающего периферийного заплечика 11 гильзы цилиндра 4 . Поскольку каждое верхнее уплотняющее устройство 22 , 26 выполнено в отдельной кольцевой канавке 23 , 27 , нет взаимодействия между верхним уплотняющим устройством 22 , 26 .

В радиальной стенке 12 выемки 12 предусмотрен по крайней мере один вентиляционный канал 40 для отвода воздуха или охлаждающей жидкости из области между первым и вторым верхними уплотняющими устройствами 22 , 26 к окружающей среде. Вентиляционный канал 40 обеспечивает уровень атмосферного давления в этой области, предотвращая утечку любой жидкости или газа через одно из уплотняющих устройств 22 , 26 .

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2 нижнее уплотнение 21 также выполнено в виде уплотнительного кольца 21 b , расположенного в кольцевой канавке 29 , выполненной на внешней стенке гильзы цилиндра 4 . Поскольку все три уплотнительных узла 21 , 22 , 26 , предусмотренные между внутренней стенкой картера 13 и гильзой цилиндра 4 , выполнены в виде уплотнительных колец, которые расположены внутри кольцевых канавок 23 , 27 , 29 облегчается изготовление кольцевых канавок.

РИС. 3 показан частичный вид в разрезе второго варианта картера в сборе 1 согласно изобретению. Те особенности, которые соответствуют варианту осуществления, показанному на фиг. 1 или 2 не будут рассмотрены. Вариант осуществления, показанный на фиг. 3, отличается от варианта, показанного на фиг. 2 тем, что гильза 4 цилиндра не имеет периферийного буртика 11 . Осевое положение гильзы цилиндра 4 в картере 2 определяется радиальным шагом на внешней стенке гильзы цилиндра 4 ниже окружной канавки 29 для нижнего уплотнительного устройства 21 .Эта радиальная ступенька входит в соответствующую радиальную ступеньку на внутренней стенке 13 картера.

В качестве гильзы цилиндра 4 варианта осуществления по фиг. 3, не включает периферийный заплечик, первое и второе верхние уплотняющие устройства 22 , 26 предусмотрены в кольцевых канавках 23 и 27 , которые расположены на внешней стенке 17 гильзы цилиндра 4 . Уплотнительные устройства 22 , 26 также образованы уплотнительными кольцами 22 a, 26 a , имеющими меньший диаметр, чем уплотнительные кольца 22 a, 26 а варианта осуществления, показанного на фиг.2. По меньшей мере, один вентиляционный канал 40 предусмотрен во внутренней стенке 13 картера, соединяющий область между первым и вторым верхними уплотнительными узлами 22 , 26 с окружающей средой.

РИС. На фиг.4 показан частичный вид в разрезе третьего варианта картера в сборе 1 в соответствии с изобретением. Те особенности, которые соответствуют варианту осуществления, показанному на фиг. 1 или 2 не будут рассмотрены. В варианте осуществления, показанном на фиг.4, нижнее и верхнее уплотняющие устройства 21 , 22 , 26 расположены в тех же осевых положениях уплотнения между внутренней стенкой 13 картера и гильзой 4 цилиндра, как и в варианте осуществления, показанном на фиг. 2. Вариант исполнения, показанный на фиг. 4 отличается от варианта на фиг. 2, в частности, в том, что уплотнительные устройства 21 , 22 , 26 предусмотрены в кольцевых канавках 23 a, 27 a, 29 a , которые предусмотрены во внутренней стенка картера 13 цилиндра 3 .Для конструкции по фиг. 4 уплотнительные узлы 21 , 22 , 26 также образованы уплотнительными кольцами 21 b, 22 a, 26 a , имеющими увеличенный диаметр по сравнению с уплотнительные кольца 21 b, 22 a, 26 a варианта осуществления, показанного на фиг. 2. Также в этом варианте осуществления, по меньшей мере, один вентиляционный канал 40 предусмотрен во внутренней стенке 13 картера, соединяющий область между первым и вторым верхними уплотнительными узлами 22 , 26 с окружающей средой.

РИС. На фиг.5 показан частичный вид в разрезе еще одного варианта осуществления картера в сборе 1 в соответствии с изобретением. Вариант осуществления, показанный на фиг. 5 в значительной степени соответствует варианту осуществления, показанному на фиг. 2. Признаки, соответствующие варианту осуществления по фиг. 2 не будет рассматриваться.

Вариант осуществления, показанный на фиг. 5 отличается от варианта на фиг. 2 тем, что первое верхнее уплотняющее устройство 22, выполнено в периферийной выемке, образованной фаской 34 на нижнем конце радиально выступающего периферийного плеча 11 гильзы 4 цилиндра.Также в варианте, показанном на фиг. 5, первое верхнее уплотнение 22 образовано уплотнительным кольцом 22 a , которое в этом варианте осуществления уплотняет две поверхности, радиальную стенку 12 a и осевую стенку 12 b. углубление 12 расположено на верхнем конце цилиндра 3 .

РИС. На фиг.6 показан частичный вид в разрезе еще одного варианта выполнения картера в сборе 1 в соответствии с изобретением.Вариант осуществления, показанный на фиг. 6 в значительной степени соответствует варианту осуществления, показанному на фиг. 5. Признаки, соответствующие варианту осуществления, показанному на фиг. 5 поэтому не будет рассматриваться.

Вариант осуществления, показанный на фиг. 6 отличается от варианта на фиг. 5 тем, что второе верхнее уплотняющее устройство 26 ‘выполнено в периферийной выемке, образованной уступом 35 на внешнем верхнем конце (торце) радиально выступающего периферийного заплечика 11 гильзы цилиндра 4 .Также в варианте, показанном на фиг. 6, второй верхний уплотнительный элемент 26 ‘образован уплотнительным кольцом 26 a ‘, которое в этом варианте осуществления уплотняет одновременно две поверхности, одна из которых является радиальной стенкой 12 a выемки 12 на верхнем конце цилиндра 3 . Вторая уплотнительная поверхность верхнего уплотнительного устройства 26 ‘находится на головке цилиндра 14 с ее тарелкой клапана 14 a. Таким образом, уплотнительное устройство 26 ‘изолирует сжатый воздух внутри цилиндра 3 на головке 14 цилиндра. В этом варианте осуществления второе верхнее уплотняющее устройство обозначается как 26 ‘вместо 26 , поскольку второе верхнее уплотняющее устройство также служит прокладкой головки блока цилиндров, следовательно, дополнительная прокладка головки блока цилиндров 15 не требуется в варианте осуществления ИНЖИР. 6. Уплотнительное приспособление 26 ‘изолирует сжатый воздух внутри цилиндра 3 на головке цилиндра 14 таким образом, что он не может воздействовать на контактную поверхность картера 2 и гильзы цилиндра 4 на край окружного буртика 11 гильзы цилиндра 4 .В качестве второго эффекта уплотнительное устройство 26 ‘дополнительно изолирует зону контакта цилиндра 3 картера 2 и гильзы цилиндра 4 на внешней радиальной стенке 24 периферийного заплечика 11 гильзы цилиндра 4 для предотвращения проникновения сжатого воздуха в эту контактную зону, которая преодолела первую уплотнительную поверхность второго верхнего уплотнительного устройства 26 ‘на головке цилиндра 14 .

Этот вариант осуществления имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что изготовление ступеньки 35 , образующей периферийную выемку для приема второго верхнего уплотнительного устройства 26 ‘, прост в изготовлении и кольцевого уплотнения 26 a ‘, образующего второе верхнее уплотняющее устройство 26 ‘легко собрать, поскольку ступенька 35, расположена на торцевой поверхности гильзы цилиндра 4 .

РИС. На фиг.7 показан частичный вид в разрезе еще одного варианта выполнения картера в сборе 1 в соответствии с изобретением.Вариант осуществления, показанный на фиг. 7 в значительной степени соответствует вариантам осуществления, показанным на фиг. 1 — фиг. 6. Поэтому функции, соответствующие этим вариантам осуществления, не рассматриваются.

Первое верхнее уплотняющее устройство 22 в варианте осуществления, показанном на фиг. 7 образовано уплотнительным кольцом 22 a , расположенным таким же образом, как показано в вариантах осуществления на фиг. 1 и фиг. 2. Таким же образом можно расположить первое верхнее уплотняющее устройство 22, таким же образом, как показано в вариантах осуществления на фиг.С 3 по 6.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 7, второе верхнее уплотнение 26 образовано буртиком 26 b прокладки головки цилиндров 15 , расположенной между верхним концом картера 2 и гильзой цилиндра 4 соответственно, и головка блока цилиндров 14 и тарелка клапана 14 a головки блока цилиндров 14 соответственно.

В варианте осуществления, показанном на фиг.7, радиально выступающий периферийный заплечик 11 гильзы цилиндра 4 имеет увеличенный диаметр, который имеет достаточный размер, чтобы второе верхнее уплотняющее устройство 26 обеспечивалось прокладкой головки цилиндра 15 , то есть буртиком. 26 b, расположен на нем на расстоянии от внутреннего диаметра гильзы цилиндра 4 (с учетом расположения клапанов ГБЦ 14 ), а также близко к болтам головки блока цилиндров для улучшения стабильность.

Показанные варианты осуществления иллюстрируют различные возможности размещения нижнего уплотнительного устройства 21 и первого и второго верхнего уплотнительного устройства 22 , 26 . Не выходя за рамки изобретения, также можно использовать различные альтернативы для расположения нижнего уплотняющего устройства 21 и первого и второго верхнего уплотняющих устройств 22 , 26 , и делать это в других подходящих комбинациях. которые достигают уплотняющих характеристик вышеупомянутых вариантов осуществления.

Вышеизложенное раскрытие было изложено только для иллюстрации изобретения и не предназначено для ограничения. Поскольку модификации раскрытых вариантов осуществления, включающие в себя сущность и сущность изобретения, могут приходить на ум специалистам в данной области, изобретение следует толковать как включающее все в рамках прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗНАКОВ
  • 1 картер в сборе
  • 2 картер
  • 3 цилиндр
  • 4 гильза цилиндра
  • 5 поршень
  • 11
  • 6 коленчатый вал
  • радиально выступающий периферийный буртик
  • 12 выемка в стенке цилиндра
  • 12 a радиальная стенка выемки
  • 13 внутренняя стенка картера
  • 13 выемка во внутренней стенке картера
  • 14 ГБЦ
  • 14 a Клапанная пластина ГБЦ
  • 15 Прокладка ГБЦ
  • 16 внутренняя стенка гильзы цилиндра
  • 17 внешняя стенка гильзы цилиндра
  • 20 канал охлаждающей жидкости
  • 21 нижнее уплотнение
  • 21 a канавки под пружину
  • 21 b Кольцо круглого сечения
  • 22 первое верхнее уплотнение
  • 22 a Кольцо круглого сечения
  • 23 круговая канавка
  • 23 a круговая канавка
  • 24 круговая внешняя стенка радиально выступающего периферийного заплечика
  • 26 , 26 ′ второй верхний уплотнительный элемент
  • 26 a, 26 a ′ Кольцо круглого сечения
  • 26 b буртик прокладки головки блока цилиндров
  • 27 кольцевая канавка
  • 27 a кольцевая канавка
  • 29 11 кольцевая канавка
  • 29 11 кольцевая канавка
  • 29 a кольцевая канавка e
  • 34 фаска
  • 35 шаг
  • 40 выпускной канал

VW Тип 4 Тестирование и анализ дыхательной системы картера — Hoffman Automotive Machine (706)769-3783

Если вентиляция головок на двигателе T4 в рамках эффективной системы вентиляции картера?
Этот вопрос регулярно появляется в Интернете и, к моему удивлению, вызвал довольно горячие споры.Мой короткий ответ — нет. Удаление воздуха из головок приводит к скоплению масла в крышках клапанов, снижению уровня масла в картере и, в некоторых ситуациях при вождении, приводящем к нехватке масла в подборщике, что приводит к падению давления масла. По этой причине я рекомендую не вентилировать камеры коромысел на двигателях типа 4 независимо от области применения, улицы или соревнований.

Дымоход имеет перегородку по своей конструкции, чтобы жидкое масло не могло выходить из верхней части двигателя, которая является подходящим местом для вентиляции картера, а не низкого и забортного, как головки.

В этом кратком изложении стоит отметить, что чем выше давление в картере, тем больше масла будет скапливаться в крышках клапанов вентилируемых головок. Крышки вентиляционных клапанов как способ борьбы с чрезмерным прорывом воздуха не являются решением проблемы и вполне могут привести к снижению давления масла даже в автомобилях с малой управляемостью, поскольку чем ниже уровень масла в поддоне, тем ниже будет давление масла. быть.

Если вы хотите узнать больше по теме, читайте дальше.Но предупреждаем: контент должен быть очень подстрекательским, поскольку в прошлом он доводил некоторых людей в Интернете до такого состояния безумия, что они ставили под сомнение мое здравомыслие, мотивы и мое здравое суждение. Я не несу ответственности за вашу реакцию на спорный материал, затронутый в этом исследовании. Читайте на свой страх и риск. Прежде чем вы углубитесь, позвольте мне сказать, что у меня не было финансового стимула, привязанного к результатам этого тестирования. ВЕТЧИНА. не продает системы вентиляции картера, разработанные или иные.Когда мы с Джейком проводили это исследование, нашей единственной мотивацией было решить эту проблему (с точки зрения нас) раз и навсегда на благо нашей гоночной программы и наших клиентов типа 4.

Я знаю, что существует множество подходов к вентиляции плоских 4-х двигателей. С этой целью, если вам нравится ваша текущая система вентиляции картера, вы можете оставить свою текущую систему вентиляции картера. В любом случае, у меня с носа не кожа.

Лен Хоффман

Зимой 2008 и 2009 гг. H.ЯВЛЯЮСЬ. провела исчерпывающие испытания нескольких различных систем смазки и систем вентиляции картера, используя наш 1,8-литровый SCCA F-Production 914 в качестве тестового автомобиля. Система смазки с сухим картером, которая использовалась для испытаний вентиляции (и с которой мы соревновались в течение двух успешных сезонов), представляла собой двухступенчатый (одна стадия продувки, одна ступень давления) масляный насос с кулачковым приводом, в котором система продувки работала примерно при вдвое больше объемной емкости ступени давления.
Испытания проводились на великолепном динамометрическом стенде Raby Engine Development.Наши базовые исследования проводились с использованием наиболее распространенной системы вентиляции для этих двигателей, которая включала в себя вентиляционные отверстия из каждой камеры коромысла и единственное вентиляционное отверстие в верхней части дымовой трубы, все они были подключены к единственному сапуну. Линии вентиляции рокера представляли собой прозрачные шланги 5/8 дюйма, а дымоход — шланг 3/4 дюйма. Сапун не мог стекать обратно в картер, поэтому мы могли наблюдать, сколько масла фактически выталкивалось из двигателя.
Мы заметили, что на гоночных скоростях (5000–8000 об / мин) примерно через две минуты значительный объем аэрированного масла начал пульсировать из вентиляционных отверстий в головке.Для борьбы с этим мы увеличили размер дымохода. Состояние сохранялось, и в конце концов мы проверили шланг 1,5 дюйма, идущий от дымохода! Несмотря на это большое отверстие в дымоходе, мы все еще наблюдали, как масло выходит из отверстий в головной части, но ни одно масло не выходило через отверстие в дымоходе, несмотря на его огромные размеры.
Затем мы закрыли головные вентиляционные отверстия и протестировали с одним отверстием 3/4 дюйма из верхней части дымохода. И так же, как и раньше при вентиляции головок, через дымоход не выходило масло.Мы также не наблюдали никаких изменений крутящего момента, которые указывали бы на недостаточную вентиляцию картера, и у нас не было утечек из уплотнений, баков толкателей или каких-либо мест, где вы видите, как масло выталкивается из-за высокого давления в картере.
В 2009 году мы вышли на рельсы с этой простой схемой, проведя полный сезон, в котором мы боролись за титул SCCA SARRC в тогдашнем суперконкурентном классе F-Production. Мы участвовали в гонках в Carolina Motorsports Park, Road Atlanta, Barber Motorsports Park и Roebling Road.Мы собрали 5 побед и 2-е место по очкам (поздравляем Пола Кулмана, чемпиона, за рулем Miata). У нас не было отказов двигателя. Поскольку мы использовали двигатель с сухим картером, мы выпустили 3/4 дымохода в бак с сухим картером и превратили бак с сухим картером в простой прозрачный пластиковый сапун, который позволил легко увидеть, сколько аэрированного масла накапливается. Чертовски почти ничего не было, и я провел весь сезон, не заморачиваясь с пластиковым сапуном. После 9 гонок впервые слил. Ниже показано общее накопление за сезон.Примерно одна чашка очень газированного масла. Вот и все. Анализ моторного масла в конце сезона не показал существенного материала подшипников или направляющих клапанов. Итак, мы провели еще один сезон на том же двигателе, не более чем освежив голову, и результаты были такими же.

Анализ данных испытаний дыхательной системы

Испытания картера, тип 4
Первое: одна линия -12 (3/4 ″), идущая от дымохода, является достаточной вентиляцией для высоких оборотов 1.Двигатель Тип 4 объемом 8 л. Это важно, поскольку у двигателя 1,8 л соотношение штанги к ходу поршня ~ 2: 1. Двигатели с более высоким передаточным числом требуют большей воздухопроницаемости, чем двигатели с более низким передаточным числом. Двигатели с более высокими оборотами, особенно двигатели, которые имеют устойчиво высокие обороты, такие как гоночные двигатели, также требуют большей пропускной способности, чем двигатели с более низкими оборотами.

Второй: При типичном расположении сапуна, которое включает в себя вентиляционные отверстия коромысла, двигатель с водяным насосом, работающий в устойчивой энергичной манере, вскоре будет иметь достаточно масла, взвешенного в крышках клапанов и сапуне, чтобы вызвать значительное падение масла в поддоне, что снижает давление масла. и увеличение вероятности голодания.И это неудивительно; Масло закачивается в головки через толкатели, где давление в картере заставляет его накапливаться до тех пор, пока крышки клапанов не заполнятся, затем оно выталкивается из головок в шланги на пути к сапуну, прежде чем в конечном итоге вернет обратно в поддон (если сливной шланг проложен к дымоходу), но не раньше, чем уменьшатся обороты. Потенциально опасный и излишне обходной путь, ИМО. Это особенно важно для двигателей с мокрым картером, используемых для трековых дней, автопересечения или просто энергичного вождения, поскольку двигатели с мокрым картером имеют очень ограниченный запас масла и не могут позволить себе, чтобы большая часть его собиралась в камерах коромысел. и в подвеске в системе сапуна.

Объяснение наших наблюдений

Слоты слива сзади в корпусе Т4 не очень большие. На самом деле они довольно маленькие. А с одной стороны от них находится картер, в котором находится давление от газов сгорания, которые просочились через кольца (даже самое лучшее кольцевое уплотнение будет иметь некоторые из них), а также сопротивление воздуха, которое мало чем отличается от урагана. Добавьте к этому тот факт, что давление в картере колеблется между отрицательным и положительным с каждыми 180 * оборота кривошипа.Это связано с вытеснением объема картера поршневыми поршнями. Поршни не достигают ВМТ с той же скоростью, что и НМТ. Эта разница в скорости поршня тем значительнее, чем выше соотношение шток / ход, и создает невероятно мощные импульсы. Именно из-за этих импульсов уплотнения кривошипа имеют две кромки. Один для удержания масла, другой для поддержания атмосферного давления. Эти импульсы можно наблюдать на двигателе, работающем на холостом ходу, если подержать лист бумаги над вентиляционным отверстием.Бумага будет колебаться вверх и вниз. На высокой скорости эти мощные импульсы в сочетании с ветровым давлением создают в картере двигателя атмосферу, настоящую бурю в чайнике. В этой среде мы просим масло из головок стекать обратно через небольшие проходы, которые уже имеют дело с импульсами положительного давления и находятся прямо над лифтами, которые проводят значительную часть своего времени, двигаясь вверх с высокой скоростью. дальнейшее препятствие возврату масел.

Я не могу переоценить, насколько враждебны условия внутри этих двигателей, когда они работают на высоких оборотах.

Импульсы отрицательного давления могут быть достаточно сильными даже на скромных высокопроизводительных двигателях, чтобы засасывать прокладки клапанной крышки внутрь, вызывая значительную утечку масла. Вот почему прокладки клапанной крышки следует приклеивать на место, а гусеничные тележки должны иметь приваренные фиксаторы, чтобы удерживать прокладку в нерабочем состоянии.

Положительные импульсы выталкивают накопившееся масло из головок быстрее, чем отрицательные импульсы могут подтягивать масло к поддону, потому что сопротивление, противодействующее импульсам положительного давления (атмосферное давление и свободно текущие шланги сапуна), не так велико, как сопротивление, обеспечиваемое миниатюрные слоты для слива сзади и экстремальные условия под ними.В конечном итоге именно поэтому вентилируемые головки очень проблематичны для высокооборотных двигателей.

Когда качающиеся камеры герметизированы, перепад давления в дренажных пазах нейтрализуется. Это устраняет самое большое препятствие в усилиях по возврату масла из головок в картер.
Следует отметить, что, хотя и не столь научные, как другие собранные нами данные, мы обнаружили, что в среднем на протяжении всего гоночного сезона наши температуры масла были на 5-10 ° ниже, чем мы наблюдали при работе с вентилируемыми камерами качалок.Мы объяснили это тем, что нефть тратит меньше времени на головы. Но имейте в виду, что были задействованы и другие переменные, хотя окончательная схема действительно давала значительно более низкие температуры масла, чем мы наблюдали до внесения изменений.

Заключение

Если вы еще не поняли, H.A.M. рекомендует не использовать вентиляционные отверстия в качающейся камере на двигателях типа 4. Я также не вижу необходимости в специальном сапуне для гусеничной машины, хотя и с дренажной линией обратно в дымоход подойдет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *