O que é um cárter do motor (finalidade, localização e design)

O conceito aproximado de um cárter é conhecido por todos que estudaram pelo menos um pouco o projeto de um motor de combustão interna (ICE). Mas muitos acreditam que apenas uma parte está escondida sob ela, que na verdade é chamada de cárter de óleo. Um conceito mais geral é bastante teórico, não é uma peça ou montagem específica, mas significa todo o espaço do motor localizado abaixo dos cilindros.

Por que um motor precisa de um cárter

Na grande maioria dos motores, o cárter é utilizado para localizar nele um banho de óleo e uma série de componentes que garantem o funcionamento do sistema de lubrificação.

Mas como ocupa um volume bastante significativo, é nele que estão localizados muitos outros mecanismos:

• virabrequim com seus mancais e bases de montagem fundidas no bloco;
• detalhes do sistema de ventilação de gases formados durante a operação;
• vedações de lábio nos pontos de saída das extremidades dianteira e traseira do virabrequim;
• meio-anéis de empuxo, fixando o eixo do deslocamento longitudinal;
• bomba de óleo com filtro grosso;
• eixos de equilíbrio que equilibram o mecanismo de manivela de motores teoricamente desbalanceados;
• bicos para lubrificação adicional e resfriamento do pistão;
• vareta de nível de óleo e sensor de nível de óleo.

Motores inferiores desatualizados também usavam uma árvore de cames instalada no cárter, e as válvulas eram acionadas através de empurradores em forma de hastes que iam até a cabeça do bloco.

projeto

Normalmente, o cárter consiste na parte inferior da carcaça do bloco de cilindros e conectada a ele através da junta do cárter.

Mas também existem projetos mais complexos, onde uma placa intermediária é aparafusada ao bloco por baixo, cobrindo as camas do virabrequim com mancais principais. Assim, com uma diminuição da massa do bloco, é fornecida rigidez adicional, o que é importante para a operação a longo prazo do grupo de pistão.

Isto é especialmente importante para motores feitos inteiramente de ligas leves, mesmo deformações imperceptíveis do bloco levam ao desgaste irregular do cilindro e ao desgaste.

A bomba de óleo é montada na extremidade dianteira do virabrequim ou abaixo dela, nesse caso é acionada por uma corrente separada da roda dentada do virabrequim. Os balanceadores podem ser colocados em leitos de eixo ou combinados em um monobloco com uma bomba de óleo inferior, formando um módulo funcionalmente completo.

A rigidez da estrutura é proporcionada por aletas fundidas e defletores adicionais, nos quais podem ser feitos furos para reduzir as perdas de bombeamento do fundo dos pistões.

O calor é removido através da circulação de óleo, para o qual às vezes a panela também é fundida de uma liga leve com aletas de resfriamento desenvolvidas. Mas mais frequentemente o palete é estampado em aço fino, é mais barato e mais confiável em caso de possíveis impactos ao bater em obstáculos.

Tipos de cárteres

Dependendo do tipo de motor, funções adicionais podem ser atribuídas ao cárter.

Cárter do motor dois tempos

Nos motores de dois tempos, o cárter é usado para pré-comprimir a mistura. Ele é sugado para o espaço sob o pistão durante o curso de compressão no cilindro.

Durante o movimento descendente do pistão, a pressão sob ele aumenta e, assim que o canal de desvio se abre na zona inferior do cilindro, o combustível misturado com o ar corre para a câmara de combustão. Daí os requisitos de estanqueidade do cárter, a presença de uma válvula de entrada e vedações da biqueira do virabrequim de alta qualidade.

Não há banho de óleo e a lubrificação é realizada adicionando uma certa quantidade de óleo especial de dois tempos à mistura de trabalho, que depois queima com gasolina.

Cárter do motor de quatro tempos

Com um ciclo de quatro tempos, o combustível pode entrar no cárter somente se ocorrer um mau funcionamento. Em condições normais, serve para armazenar o banho de óleo, onde escoa após passar pelos canais e pares de fricção.

Na parte inferior do reservatório há uma entrada de óleo da bomba com um filtro de malha grossa. Uma certa distância é observada entre os contrapesos do virabrequim e o espelho de óleo para evitar a formação de espuma no contato.

Cárter Boxer

Nos motores boxer, o cárter é o principal elemento de força que enrijece todo o bloco. Ao mesmo tempo, é compacto, o que oferece uma das vantagens de um automóvel "boxer" - uma baixa altura total, o que reduz o centro de massa geral do carro.

O que é cárter seco

É possível conter óleo na forma de um banho preenchido até um determinado nível apenas sob condições estáticas ou próximas. Os carros esportivos não podem fornecer nada assim, eles experimentam fortes acelerações constantes em todas as direções, e é por isso que o óleo chega a todos os lugares, mas não ao receptor da bomba de óleo na parte inferior do reservatório.

Portanto, o sistema de lubrificação ali é realizado com o chamado cárter seco, quando o óleo não permanece abaixo, mas é imediatamente captado por várias bombas potentes, separadas do ar e bombeadas para os consumidores.

O sistema torna-se muito mais complicado, mas não há outra saída. Como na aviação, onde o conceito de topo e fundo pode não existir, o motor também deve funcionar em voo invertido.

Avarias típicas

O principal problema com o cárter é que ele atinge um obstáculo, após o que um amassado se forma no palete na melhor das hipóteses. Na pior das hipóteses, ele rachará ou se moverá, o motor perderá óleo e, sem ele, terá apenas alguns segundos de vida.

Um indicador vermelho acenderá na frente do motorista no painel de instrumentos, após o qual você deve desligar imediatamente o motor, sem esperar que ele se transforme em um monólito.

Às vezes acontece que o cárter está intacto após o impacto, mas a luz ainda sinaliza uma queda na pressão. Isso significa que a deformação elástica do reservatório fez com que o tubo receptor de óleo, que geralmente é feito de liga de alumínio, quebrasse.

A bomba irá arrastar o ar e o sistema de lubrificação irá falhar. O resultado é o mesmo - você não pode se mover sozinho sem reparos.

Proteção do cárter

Qualquer que seja a distância ao solo do carro, o obstáculo ainda pode ser intransponível. Para evitar evacuação e reparo em cada caso, o cárter deve ser protegido.

Em carros e crossovers, ao contrário dos SUVs, a proteção é feita ao máximo contra respingos sob as rodas. Escudos de plástico não ajudarão ao acertar uma pedra. Portanto, a proteção rígida de metal é instalada como equipamento adicional.

Você também pode atravessá-lo, mas com reforços e estar conectado a um subquadro de energia, esse design funcionará como um esqui, elevando toda a frente do carro. A probabilidade de sobrevivência para o motor é grandemente aumentada.

Proteção do cárter. A proteção do cárter protege o motor?

A folha de proteção é feita de chapa de aço estampada, com 2-3 mm de espessura, ou cerca de duas vezes mais espessa que o alumínio. A última opção é mais fácil, mas visivelmente mais cara.

Aqueles dispostos a pagar por alta tecnologia podem usar Kevlar. Ao fazer a manutenção do motor, a folha de proteção pode ser facilmente removida e as ranhuras e orifícios feitos nela fornecem a troca de calor necessária, é muito indesejável superaquecer o óleo.