Картер
Картер — это корпус поршневого двигателя , окружающий коленчатый вал . В большинстве современных двигателей картер интегрирован в блок цилиндров .
В двухтактных двигателях обычно используется конструкция со сжатием картера, в результате чего топливно-воздушная смесь проходит через картер перед попаданием в цилиндр(ы) . Данная конструкция двигателя не предусматривает масляного картера в картере.
Четырехтактные двигатели обычно имеют масляный поддон в нижней части картера, и большая часть моторного масла удерживается внутри картера. Топливно-воздушная смесь не проходит через картер, хотя небольшое количество выхлопных газов часто попадает в виде «картеров» из камеры сгорания , особенно в двигателях с изношенными кольцами.
Картер часто образует верхнюю половину коренных шеек подшипников (а крышки подшипников образуют вторую половину), хотя в некоторых двигателях картер полностью окружает коренные шейки подшипников.
Двигатель с открытым коленвалом не имеет картера. Эта конструкция использовалась в ранних двигателях и до сих пор используется в некоторых крупных судовых дизельных двигателях.
Двухтактные двигатели
[ редактировать ]
Компрессия картера
[ редактировать ]Во многих двухтактных двигателях используется конструкция сжатия картера, при которой частичный вакуум втягивает топливно-воздушную смесь в двигатель при движении поршня вверх. Затем, когда поршень движется вниз, впускное отверстие открывается, и сжатая топливно-воздушная смесь выталкивается из картера в камеру сгорания. [2]
Картерно-компрессионные конструкции часто применяются в небольших бензиновых (бензиновых) двигателях мотоциклов, генераторных установках и садовой технике. Эта конструкция также использовалась в некоторых небольших дизельных двигателях, однако она менее распространена.
Обе стороны поршня используются в качестве рабочих поверхностей: верхняя сторона — силовой поршень, нижняя — насос. Поэтому впускной клапан не требуется. В отличие от двигателей других типов, в картере нет подачи масла, поскольку он обрабатывает топливно-воздушную смесь. Вместо этого двухтактное масло смешивается с топливом, используемым двигателем, и сжигается в камере сгорания.
Смазка картера
[ редактировать ]В больших двухтактных двигателях не используется сжатие картера, а вместо этого используется отдельный продувочный вентилятор или нагнетатель для всасывания топливно-воздушной смеси в камеру сжатия. Таким образом, картеры аналогичны четырехтактному двигателю в том смысле, что они используются исключительно для смазки.
Четырехтактные двигатели
[ редактировать ]
В большинстве четырехтактных двигателей используется картер, содержащий смазочное масло двигателя, либо в виде системы с мокрым картером , либо в менее распространенной системе с сухим картером . В отличие от двухтактного двигателя (картерного сжатия), в четырехтактном двигателе картер не используется для подачи топливно-воздушной смеси.
Циркуляция масла
[ редактировать ]Моторное масло рециркулирует в четырехтактном двигателе (а не сгорает, как это происходит в двухтактном двигателе), и большая часть этого происходит внутри картера. Масло хранится либо внизу картера (в двигателе с мокрым картером), либо в отдельном резервуаре (в системе с сухим картером). [3] Отсюда масло находится под давлением масляного насоса (и обычно проходит через масляный фильтр ), а затем попадает в коленчатый вал и шатунные подшипники, а также на стенки цилиндров и в конечном итоге стекает на дно картера. [4]
Даже в системе с мокрым картером коленчатый вал имеет минимальный контакт с маслом в картере. В противном случае высокоскоростное вращение коленчатого вала приведет к вспениванию масла, что затруднит перекачку масла масляному насосу, что может привести к лишению двигателя смазки. [5] Масло из поддона может разбрызгиваться на коленчатый вал из-за перегрузок или неровностей дороги, что называется парусностью . [6]
Вентиляция дымовых газов
[ редактировать ]Хотя поршневые кольца предназначены для герметизации камеры сгорания от картера, вполне нормально, что некоторые продукты сгорания выходят вокруг поршневых колец и попадают в картер. Это явление известно как прорыв . [7] Если эти газы скопятся внутри картера, это приведет к нежелательному повышению давления в картере, загрязнению масла и ржавчине из-за конденсата. [8] Чтобы предотвратить это, в современных двигателях используется система вентиляции картера, вытесняющая продукты сгорания из картера. В большинстве случаев газы поступают во впускной коллектор.
Двигатели с открытым коленвалом
[ редактировать ]
Ранние двигатели имели тип «открытого коленвала», то есть не имели закрытого картера. Коленчатый вал и связанные с ним детали были открыты для окружающей среды. Это создавало грязную среду, поскольку масляные брызги от движущихся частей не задерживались. Еще одним недостатком было то, что грязь и пыль могли попасть в движущиеся части двигателя, вызывая чрезмерный износ и возможные неисправности двигателя. Для поддержания его в нормальном рабочем состоянии требовалась частая чистка двигателя.
Некоторые двухтактные дизельные двигатели, например большие тихоходные двигатели, используемые на кораблях, имеют картер, расположенный отдельно от цилиндров, или открытый кривошип. Пространства между поршнем крейцкопфа и коленчатым валом могут быть в значительной степени открыты для доступа для обслуживания.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кеннеди, Рэнкин (1905). Двигатель Де Дион-Бутона и автомобили . Книга современных двигателей и генераторов (изд. 1912 г.). Лондон: Кэкстон. стр. 78–89.
- ^ «Как работают двухтактные двигатели» . www.howstuffworks.com . 1 апреля 2000 года . Проверено 27 сентября 2019 г.
- ^ «Почему в некоторых двигателях используется масляная система с сухим картером?» . www.howstuffworks.com . 1 апреля 2000 года . Проверено 27 сентября 2019 г.
- ^ «Как работают автомобильные двигатели» . www.howstuffworks.com . 5 апреля 2000 года . Проверено 27 сентября 2019 г.
- ^ «Дорогие Том и Рэй — октябрь 1996 года» . www.cartalk.com . Архивировано из оригинала 26 сентября 2011 года.
- ^ Джефф Хуникатт. «Масляные поддоны для власти» . www.circletrack.com . Проверено 16 ноября 2006 г.
- ^ «Дорогие Том и Рэй — сентябрь 1999 года» . www.cartalk.com . Архивировано из оригинала 26 сентября 2011 года.
- ^ «Дорогие Том и Рэй — январь 2001 года» . www.cartalk.com . Архивировано из оригинала 28 сентября 2009 года.