Картеры
Картеры
Техническая информация

Картер составляет один из элементов остова поршневых двига­телей. К его стенкам с внешней стороны крепятся цилиндры, а коленчатый вал с опорами занимает внутреннюю его полость. В картере размещают также основные устройства механизма газо­распределения, различные узлы системы смазки с ее сложной сетью каналов, а часто с емкостью для смазочного масла и другое вспомо­гательное оборудование. К одной из торцевых стенок картера в транспортных двигателях обычно крепится кожух маховика, к боковым — кронштейны или лапы для установки двигателя на подмоторную раму (фундамент). В двух­тактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой цилиндров внутренняя полость картера используется для продувки цилинд­ров. Длина картера зависит от размера и числа цилиндров в ряду, а поперечное сечение его внутренней полости в основном определяется радиусом кривошипа и размерами шатуна.

В общем случае картер представляет собой сложную пространственную конструкцию коробчатой формы, которая воспринимает все силовые нагрузки, возникающие в процессе осуществления рабочего цикла и действующие на остов двигателя. Поэтому картеру придают возможно большую прочность и жесткость, о которой судят по величине деформации отдельных несущих элементов кар­тера (плоскостей на стыке цилиндров, на разъеме коренных опор коленчатого вала и др.). С этой целью внутреннюю полость картера многоцилиндровых двигателей снабжают поперечными перегород­ками, а в быстроходных двигателях автомобильного типа применяют также совместную отливку картера с блоком цилиндров. Одновре­менно с этим применяют и другие средства, уменьшающие возможную деформацию привалочных и несущих плоскостей картера (оребрение поперечных перегородок, наружных стенок и т. д.).

Картеры поршневых двигателей автомобильного типа делают разъемными и неразъемными. Наибольшее распространение полу­чили разъемные картеры с горизонтальной плоскостью разъема, параллельной оси коленчатого вала (см. рисунок б). Часть картера, расположенную над коленчатым валом 4, обычно называют верх­ней половиной, а вторую его часть — нижней половиной.

 

 

В крупных стационарных и судовых двигателях применяют картеры, выполненные из отдельных стоек 2, расположенных в пло­скости рамовых опор коленчатого вала (рисунок а). Стойки скре­пляют между собой болтами и получают общий картер. Сверху на привалочные плоскости 1 стоек устанавливают рабочие цилинд­ры, а нижним фланцем 3 они крепятся к фундаментной раме 5 и вместе с ней образуют замкнутые камеры, в которых вращаются колена вала.

В торцовых стенках и внутренних перегородках фундаментной рамы 5 делают гнезда 6 — постели, снабженные специальными подшипниками, на которых и покоятся коренные шейки коленчатого вала. Гнезда коренных или, как их называют в этом случае, рамо­вых опор сверху закрываются точно пригнанными крышками 9.

Фундаментные рамы выполняются особенно прочными и жестки­ми, так как они служат основой всего двигателя. С помощью лап 8, отливаемых заодно целое с рамой, последняя крепится на опорах 7 фундамента.

Верхнюю половину 2 картера в рассматриваемом случае назы­вают станиной. Её стойки изготовляют в виде отдельных отливок имеющих двутавровое или коробчатое сечение. Сверху на привалоч-ную плоскость 1 станин устанавливают цилиндры, а нижним фланцем 3 они крепятся к фундаментной раме 5 (см. рисунок а). В стационар­ных и судовых крейцкопфных двигателях к станинам крепят напра­вляющие для ползуна крейцкопфа.

Автомобильные, тракторные и другие аналогичные им быстро­ходные двигатели тронкового типа не имеют фундаментной рамы. Коренные шейки коленчатого вала размещают в них в верхней половине 2 картера (см. рисунок б) в сделанных для этого гнездах-постелях 6, снабженных крышками 9, которые крепят к гнезду на шпильках или болтах. Таким образом, коленчатый вал оказы­вается подвешенным на крышках 9, вследствие чего последние воспринимают усилия, действующие на коленчатый вал и через шпильки передают их верхней половине картера, являющейся в данном случае основанием двигателя. Крышки 9 коренных под­шипников отливаются массивными обычно из чугуна и усиливаются ребрами жесткости.

Для обеспечения необходимой соосности коренных опор в много-цилиндровых двигателях гнезда 6 (см. рисунок б) растачивают с одной установки и заодно с крышками 9. Крышки 9 надежно фиксируют относительно их гнезд штифтами или каким-либо другим способом, и после расточки крышки не меняют. При необходимости они снабжаются метками (нумеруются).

Установка двигателей на опоры 7 подмоторной рамы в рассма­триваемом случае осуществляется с помощью кронштейнов (лап) 8, которые крепят к боковым стенкам верхней половины 2 картера. Для этой цели используют также кожух маховика и переднюю торцовую стенку картера.

При размещении коленчатого вала в верхней половине картера нижняя его половина 5 (см. рисунок б) не несет никакой нагрузки, а выполняет только роль поддона, т. е. закрывает полость картера снизу. Чтобы поддон был легким, в автомобильных двигателях его делают штампованным из листовой стали или отливают из алюми­ниевых сплавов. В более тяже­лых тракторных двигателях поддоны отливают из чугуна. Поддоны служат маслосборниками, а в двигателях автомобильного типа они обычно используются как емкость для необходимого запаса смазоч­ного масла. В этом случае их снабжают легкими поперечными и про­дольными горизонтальными перегородками, которые предохраняют масло от разбрызгивания и вспенивания, но не мешают его перете­канию между отдельными полостями поддона. Стык поддона и верх­ней половины картера уплотняется пробковыми или иными проклад­ками. Часто в полости поддона крепят маслоприемники, сетчатые фильтры, датчики и другое легкое вспомогательное оборудование двигателя.

Для укладки коленчатого вала в гнезда верхней половины 2 картера (см. рисунок б) его переворачивают на плоскость 1 стыка с блоком цилиндров, а в случае совместной их отливки — на плос­кость разъема блок-картера с головкой цилиндров.

Плоскость стыка поддона с верхней половиной картера или сов­мещают с плоскостью разъема коренных опор, т. е. с осью колен­чатого вала или же несколько опускают ниже плоскости разъема коренных опор. В последнем случае общая высота верхней половины картера увеличена, что благоприятно сказывается на ее жесткости и на жесткости всей конструкции двигателя.

Чтобы повысить жесткость крепления узла коренных опор и пре­дотвратить возможное боковое раскачивание их крышек (подвесок), последние плотно устанавливаются между выступами, сделанными в стенках поперечных перегородок картера, что особенно необхо­димо в алюминиевых картерах V-образных двигателей.

Общая жесткость картера многоцилиндровых двигателей резко повышается, если опоры под коренные шейки коленчатого вала раз­мещают после каждого цилиндра. Количество коренных опор в этом случае равно i + 1, где i — число цилиндров двигателя. С целью повышения жесткости применяют неразъемные (цельные) коренные опоры, как, например, в двигателе автомобиля «Запоро­жец».

Картеры с неразъемными коренными опорами называются тун­нельными. Гнезда под коренные опоры растачивают в торцовых стен­ках и поперечных перегородках с таким расчетом, чтобы коленчатый вал, предварительно собранный с коренными подшипниками каче­ния, свободно устанавливался в эти гнезда через отверстие в одной из его торцовых стенок. Такое гнездо, предназначенное для монтажа и демонтажа коленчатого вала двигателя МеМЗ-966, расточенное в передней торцовой стенке картера 7.

Картер рассматриваемого двигателя снабжен съемным поддоном, что является типичным для автомобильных и трак­торных двигателей воздушного охлаждения, имеющих картер тун­нельного типа. При жидкостном охлаждении туннельные картеры иногда отливают вместе с блоком цилиндра и получают блок-картер повышенной жесткости.

Туннельные картеры одноцилиндровых и двухцилиндровых V-образных мотоциклетных и малых стационарных двигателей обычно отливают без съемного поддона, а с разъемом их по пло­скости параллельной оси цилиндров. Туннельные картеры повы­шают жесткость всей конструкции двигателя. Однако осмотр под­шипников кривошипно-шатунного механизма возможен при такой конструкции только через люки, сделанные в боковых стенках кар­тера. Для стационарных двигателей это очень удобно и совсем неприемлемо для автомобильных двигателей, в которых осмотр под­шипников в эксплуатации возможен только снизу при снятом под­доне. Поэтому туннельные неразъемные по горизонтальной оси картеры в автомобильных двигателях не получили распространения.

 

 

Источник: Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Двигатели внутреннего сгорания, 1971 г.


Newer news items:
Older news items:

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте