Я привык называть картер бронепоясом мотора. Он обрамляет кривошипно-шатунный механизм, удерживает масло и гасит акустические волны, рождающиеся при сгорании топлива. На стенках заканчиваются гильзы цилиндров, а снизу крепятся балки подвески и пыльники.
Внутреннее пространство резервуара, заряженное паром смазки и углеводородов, работает как демпфер давлений и канал охлаждения. Через картер протекает воздушно-масляная туманная смесь, отводящая до десяти процентов тепла, пришедшегося на поршневую группу. Площадь ребер и оптимальный клиренс масляного зеркала рассчитываю с учётом колебаний при резком разгоне, чтобы насос не схватывал воздух.
Конструкция и материалы
Простейший штампованный поддон производят из низкоуглеродистой стали толщиной около 1,5 мм. Сложные картеры от литровых спортбайков и гоночных прототипов формуют из алюминиевых силуминов или магниевого сплава AZ91D, добиваясь малой массы и высокой теплопроводности. Популярны композитные крышки на основе гибридного полиамида с минеральным наполнителем, подобная деталь противостоит коррозии и держит температуру до 220 °С. Жёсткости добавляют продольные рёбра, а внутри вырастают лабиринты, направляющие масло к приёмнику.
На верхнюю часть картерного пространства вынесен узел принудительной вентиляции PCV. Калиброванный жиклёр и фламбогаситель убирают избыточные газы, поддерживая слабый вакуум порядка 10–15 кПа. Такое разрешение исключает выбросы через сальники и снижает аэродинамическое вспенивание смазки.
Типы систем смазки
Серийные легковые агрегаты используют мокрый картер — масло хранится в поддоне, а лопастной насос поднимает его по каналам блока. При боковых ускорениях выше 0,9 g жидкость оттекает, поэтому инженеры ставят перегородки с лепестковыми клапанами. В сухой схеме резервуар отделён, подъёмник лишь собирает остатки, отправляя их во внешний бак. Преимущество проявляется при кренах свыше 2 g и прыжках, где гидродинамический голод исключён. Поддон такого мотора плоский, двигатель садится ниже, снижая центр масс.
Между колено́м и зеркалом масла располагаю ветровой экран — windage tray. Перфорация с наклоном 30° рассекает масляный спрей, убирая лишнее сопротивление и раскидывая капли обратно в поддон. На высоких оборотах удаётся вернуть до трёх лошадиных сил, снижает пенообразование.
Распространённые неисправности
Чаще всего встречаю два дефекта: течь и кавитационный износ. Первая причина кроется в пересушенной прокладке или перетянутых болтах, вторая рождается при огрублении насоса, когда лопасти вскипячивают смазку и микро-взрывы выедают стенки. По кромкам образуются кратеры, пахнущие горелой смолой.
Трещину легко вычисляю ультразвуковым толщиномером или визуальным капиллярным методом. На стальном поддоне правит сварка TIG с медной подкладкой, литой алюминиевый сегмент резоннее заменить полностью: поры распространяются, прятаться им никуда.
При сборке соблюдаю момент 8-12 Н·м и выкладываю гибридный анаэробный герметик тонкой непрерывной бороздой. Силиконовая лента толщиной булавки даёт эластичность при тепловых циклах. После затяжки оставляю мотор в покое на час, затем заливаю масло — ранний пуск разрывает свежий шов.
Профессиональные любители холодных стартов ставят магранитную пробку с неодимовым стержнем, вылавливающую частицы до 30 мкм. Для ралли я часто усиливаю опорный фланец стальной рамкой, получая на 15 % выше сопротивление удару о скрытый камень.
Картер давно вышел за рамки простой ёмкости. Он соединяет силовую архитектуру мотора, экологию и безопасность. Правильный расчёт толщины стенки спасает коленчатый вал, чистая вентиляция продлевает ресурс, а своевременный осмотр держит поддон сухим, как пустыня.
