Масляный поддон двигателя – Поддон картера: устройство, назначение

Содержание

Что такое поддон картера двигателя. Особенности, строение, типы и для чего нужен

ЧТО ТАКОЕ МАСЛЯНЫЙ ПОДДОН КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ. ОСОБЕННОСТИ, СТРОЕНИЕ, ТИПЫ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется масляным поддоном картера двигателя автомобиля, для чего нужен элемент силовой установки, какие задачи и функции выполняет деталь, а также, где располагается узел в моторном отсеке транспортного средства. Кроме того, расскажем про то, какой эффект оказывает поддон картера на работу двигателя машины, каково строение и устройство элемента, а также, какие существуют разновидности узла. В заключении поговорим о том, чем отличается масляный поддон картера двухтактного от четырехтактного двигателя, какими преимуществами и недостатками обладает деталь, может ли силовая установка автомобиля функционировать без данного узла, а также, из каких материалов производят компонент мотора.

Такой элемент автомобиля, как масляный поддон картера является одним из ключевых компонентов в строении бензинового или дизельного двигателя транспортного средства. Поддон картера является своеобразным судном или емкостью, которая обеспечивает хранение моторного масла. Зачастую поддон картера устанавливается в нижней части блока цилиндров двигателя. Справочно заметим, что устройство любого современного мотора нельзя даже представить без масляного поддона, который выполняет главную функцию по поддержанию основного объема технической жидкости в двигателе. Как правило, большинство таких деталей изготавливаются из железа или алюминия, в зависимости от типа силовой установки. Кроме того, поддон картера всегда оснащается специальным сливным отверстием и металлической резьбовой пробкой к нему, через которое осуществляется слив старого моторного масла.

ЧТО ТАКОЕ АВТОМОБИЛЬНЫЙ КАТАЛИЗАТОР

Перед тем, как переходить к детальному рассмотрению масляного поддона, стоит разобраться, что такое картер двигателя автомобиля? Картер силовой установки представляет из себя корпус двигателя, который неподвижно крепится к блоку цилиндров мотора, через резиновую или силиконовую прокладку, предохраняющую двс от вытекания технической жидкости наружу. Зачастую внутри картера размещаются коленчатый и первичный валы силовой установки. В нижней же части узла располагается масляный поддон, который входит в состав картера, потому и называется «масляным картерным поддоном«. Как правило, поддон к картеру крепится на болты и является разъемной деталью двигателя.

1. ИСТОРИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ, ОСОБЕННОСТИ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ПОДДОН КАРТЕРА

Наше рассмотрение такой детали двигателя, как масляный поддон картера хотелось бы начать с истории происхождения узла. Отметим, что благодарить за создание картера и его поддона нужно американского инженера Харрисона Картера, который в далеком 1889 году изобрел эту важнейшую деталь любого современного транспортного средства. Первоначально изобретение ученого было направлено на двухколесный велосипед. Картер создал специальный резервуар для велосипеда, в котором хранилась техническая жидкость для смазывания цепи. Задачей картера с примитивным на то время поддоном, где хранилось масло была банальная защита конструкции от попадания внутрь влаги с грязью.

Задачей любого поддона картера является хранении моторного масла, которое зачастую находится под высокой температурой. Поэтому особое внимание автопроизводителей при сборке той или иной модели машины предъявляется именно к материалу детали. Как мы отметили ранее, корпус картера с поддоном зачастую изготавливается из металла (алюминий или чугун).

Однако встречаются такие автомобили, масляный поддон картера, у которых сделан из специального пластика. Делается это для того, чтобы максимально облегчить вес машины. Справочно заметим, что можно встретить такие модели поддонов картера, на внутренней поверхности которых устанавливаются разные дополнительные компоненты двигателя, на примере масляного насоса.

Справочно заметим, что масляный поддон может устанавливаться не только в силовой установке, но также на коробки передач, будь то они автоматического или механического типов. Кроме того, нередко можно встретить масляный поддон у заднеприводных автомобилей или на мостах транспортных средств. Таким образом, в какой то степени у каждого узла, который функционирует на масле имеется свой специальный поддон.

Однако масляный поддон картера двигателя достаточно сильно отличается от других похожих элементов, например от трансмиссионного поддона. Главное отличие заключается в разных объемах, формах и материалах изготовления деталей. Как мы знаем, поддон картера мотора является самым большим по объему и нередко можно встретить данный компонент не разъемным с двигателем, в отличие того же поддона коробки передач, который всегда идет разъемного типа.

2. РАЗНОВИДНОСТИ, ТИПЫ СТРОЕНИЯ И МАТЕРИАЛ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДДОНА КАРТЕРА

Все масляные поддоны картера двигателя делятся на определенные типы. Тип поддона зависит от того, в каком моторе он установлен. Таким образом, существуют масляные поддоны для двухтактных и четырехтактных силовых установок. Главное отличие масляных поддонов, установленных в тех или иных двигателях, заключается в строении самого мотора. Это означает то, что поддоны могут быть разъемными или не разъемными, то есть являются частью картера, а не резервуаром.

Первый тип масляных поддонов, который является одним целым с картером относится к двухтактным двигателям. Кроме того, поддон в этих силовых установках является их неотъемлемой частью корпуса, а также компонентом системы питания автомобиля. В двухтактных моторах внутри картера с поддоном готовится основная порция топливной смеси, которая потом направляется в цилиндры силовой установки. Данная система двигателя отличается от четырехтактной тем, что в такой силовой установке моторное масло, как правило, находится в непосредственном контакте с горючим, то есть в одном резервуаре.

В связи с этим, нередко можно наблюдать цвет выхлопных газов намного темнее обычного. Цвет выхлопа в таких моторах зачастую бывает синеватого оттенка, особенно это характерно для мотоциклов. Справочно заметим, что свечи зажигания в двухтактных агрегатах ходят намного меньше, чем в четырехтактных. На сегодняшний день довольно тяжело найти в продаже транспортные средства с таким типом действия двигателя, из-за его низкой эффективности.

Второй тип масляных поддонов картера относится к четырехтактным двигателям. В строении таких моторов, поддон картера несет в себе только вспомогательную функцию, то есть является только резервуаром для хранения технической жидкости и не более того. Благодаря тому, что в четырехтактных силовых установках, моторное масло практически не попадает в камеры сгорания цилиндров, выхлопные газы вырабатываемые двигателем намного светлее по оттенку, так как чище по составу. Кроме того, моторы данного вида дополнительно оснащаются катализатором (нейтрализатором) системы отработанных газов.

Кроме деления поддонов картера по типу крепления, детали еще классифицируются по строению и материалу изготовления. Что касается материала, из которого изготавливаются элементы, то как мы отмечали ранее, зачастую масляные поддоны делаются из сплавов алюминия или нержавеющей стали, чуть реже из чугуна. Как правило, чугун в автомобилестроении стали намного реже использовать, из-за большой массы материала. Кроме металла, в современных автомобилях, особенно малолитражных можно встретить поддоны изготовленные из высокотемпературного пластика. Пластиковые масляные поддоны картера хороши тем, что по весу они легче тех же алюминиевых примерно в 2 раза.

Что касается строения и внешнего вида поддона картера, то в подавляющем большинстве случаев их изготавливают в виде небольшого прямоугольного судна черного цвета. Многие автопроизводители дополнительно защищают поддон специальным листом из пластика или стали, который называется защитой картера или двигателя. Некоторые модели поддонов могут изготавливаться с дополнительными ребрами, которые располагаются по всей поверхности детали. Ребра необходимы для того, чтобы придать дополнительную жесткость конструкции, в том случае, если поддон несет в себе смысловую нагрузку, то есть является частью корпуса двигателя (не разъемный тип картера).

Видео обзор: «Поддон картера двигателя. Особенности, строение, виды и для чего нужен»

Подводя итог вышесказанному отметим, что картер силовой установки и масляный поддон, являются двумя отдельными деталями, которые выполняют разные функции и как правило, соединяются друг с другом при помощи скрепляющих болтов. Картер — это основная корпусная деталь двигателя, внутри которой располагается изолированное пространство, которое образует полость в моторе, где находится коленвал, а иногда вместе с распредвалом, в зависимости от типа силовой установки. Кроме того, верхняя часть картера иногда может объединяться с блоком цилиндров и быть одним целым. Что касается масляного поддона картера, то сама по себе его конструкция является очень простой, однако, какие важные функции выполняет и какую значительную помощь оказывает двигателю автомобиля эта деталь.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

bazliter.ru

Поддон картера двигателя: ремонт

Картером называют всю нижнюю часть блока цилиндров двигателя. Поддон картера двигателя – это съемный элемент, отформованный из листового металла или же отлитый из алюминия. Деталь представляет собой нижнюю часть мотора.

Конструкция и назначение

Главная функция поддона для современных моделей силовых агрегатов – это накопление и хранение масла, которое стекает с деталей мотора. Также, как уже было замечено, поддон картера двигателя защищает внутренние элементы от агрессивного влияния окружающей среды. Еще на дне поддона собираются частицы металла, которые образуются вследствие износа деталей трения. Кроме этих задач, деталь помогает охлаждать моторные масла и защищает смазочную жидкость от расплескивания.

Чаще всего эту деталь производят при помощи штампования, а в качестве материалов хорошо подходят мягкие и эластичные сорта сталей. Такой материал выбран не случайно – готовая деталь при повреждениях не лопнет, а лишь деформируется. Поддон сделан в форме неглубокой ванны. В верхней его части имеется плоскость с крепежными отверстиями. В зависимости от типа силового агрегата и уровня его технологичности, поддон картера двигателя может иметь и другую, чаще более сложную форму. Это сделано для того, чтобы максимально избежать соприкосновения с деталями трансмиссии или подвески.

Если мотор форсированный, тогда поддон должен быть изготовлен из алюминиевых сплавов. В таких деталях обязательно реализованы ребра, которые способствуют охлаждению масла. При замене смазочного материала, чтобы слить отработанный продукт, на многих автомобилях имеется пробка. Поддон картера двигателя имеет сливное отверстие с резьбой – если пробку открутить, можно удобно слить отработанную смазку. Однако главная функция этой детали – не защита шатунно-поршневой группы и коленчатого вала, а накопление и хранение смазки. А еще на дне емкости-поддона накапливается стружка, образующаяся из-за износа трущихся пар. Она настолько маленькая, что свободно проходит через масляный фильтр, а поддон в этом случае выполняет роль пассивного фильтра.

Типичные поломки

Эта деталь настолько проста, что для выведения ее из строя необходимо сильно постараться. Единственное, что может случиться, – это повреждение вследствие наезда на различные препятствия. В этом случае арматура, камень, внезапный пень могут просто деформировать или же пробить элемент. Чаще всего ремонт поддона картера двигателя необходим легковым автомобилям с передним типом привода и продольным либо поперечным расположением мотора.

Что будет, если не ремонтировать или не менять поддон?

Итак, если элемент поврежден, то это однозначно отразится на работе силового агрегата. Рассмотрим несколько повреждений. Если случилась глубокая деформация одной из плоскостей без пробоины на моторе с маслоприемником, а сам поддон изготовлен из алюминиевого сплава либо из пластика, то в этой ситуации есть риск, что маслоприемная трубка будет выше уровня смазочной жидкости. Часто при таких повреждениях эти детали и вовсе обламываются.

Если масло не вытекло, однако деформация достаточно глубокая, необходимо долить нужное количество масла и попробовать запустить двигатель. В случае незначительных деформаций и отсутствия пробоя маслоприемное устройство может и не обломаться, однако зазор между трубкой и дном поддона сильно уменьшится – этого может хватать для работы двигателя под невысокими нагрузками. Важно учитывать, что, если поддон получил повреждения, в любой момент двигатель может ощутить «масляное голодание» при резких ускорениях и увеличении оборотов. Все это не лучшим образом скажется на всех узлах. Наиболее распространенные последствия масляного голодания – прихватывание верхнего шатунного вкладыша, что влечет за собой заклинивание всего двигателя. Также вкладыш может провернуться в процессе работы. В крайнем случае произойдет обрыв шатуна, что приведет к повреждению блока цилиндров.

Как отремонтировать поддон картера

Если поддон картера двигателя пробит, то первым делом необходимо сразу же заглушить мотор. Если этого не сделать, то из-за быстрого снижения уровня смазочной жидкости прекратится ее подача в ответственные узлы и начнется масляное голодание.

Ремонт поддона не сложен, особенно если последний изготовлен из стали. Такие детали демонтируют и при помощи молотка рихтуют вмятину. Если деталь получила пробоину, ее можно заварить или заклеить отверстие холодной сваркой. Алюминиевые поддоны восстанавливают при помощи сварки в среде аргона – это недорогой и эффективный способ восстановления данного элемента.

Замена поддона картера

Вся процедура условно состоит из двух частей: демонтаж поврежденной детали и монтаж новой. Первым делом снимают отрицательную клемму от аккумулятора, затем демонтируют воздухозаборник. Далее снимается защита двигателя. Масло необходимо слить в подходящую емкость. Затем откручиваются болты крепления передней опоры силового агрегата, снимается стабилизатор, отсоединяется датчик уровня смазки. После этого отключается разъем датчика давления масла. На авто с АКПП также отсоединяют от поддона маслопроводы. Далее снимается стабилизатор и поднимается двигатель. Затем снимаются пружины передней системы подвески. Передняя ось поднимается лебедкой, отворачиваются крышки из пластика. После этой операции откручиваются крепежные элементы передний оси, и эта деталь опускается.

Теперь можно открутить поддон, сдвинуть его вперед и опустить. После установки нового элемента заменяется прокладка. Важно использовать герметик для поддона картера двигателя при установке. Он позволит получить более плотное соединение, и после замены не будет течь масло.

Как защитить поддон картера от повреждений

Ремонт картера – удовольствие недешевое, а автомобиль с дырой в поддоне и уже вытекшей смазкой необходимо еще и довезти к месту ремонта. Лучше сразу позаботиться о моторе. Защита поддона картера двигателя должна быть установлена на всех автомобилях, которые перемещаются по дорогам нашей страны. Это специальный лист, который изготавливается из стали, алюминия, пластика, титана или нержавеющей стали и закрывает двигатель снизу.

fb.ru

Поддон картера двигателя

Запасной поддон картера двигателя стоит захватить собой тому, кто отправляется штурмовать серьезное бездорожье

Двигатель

Картер — нижняя часть блока цилиндров, а поддон — нижняя часть картера. Прикрывая собой коленчатый вал и другие детали кривошипно-шатунного механизма, он одновременно служит резервуаром системы смазки.

Конструкция и назначение поддона картера

Общая форма поддона картера напоминает ванну небольших размеров. В зависимости от конструкции двигателя и его расположения в подкапотном пространстве может иметь сложную конфигурацию днища, позволяющую избежать соприкосновения с расположенными под ним деталями подвески или трансмиссии, например, с редуктором переднего моста.

Выражение «сухой картер» означает, что запас масла для системы смазки хранится не в поддоне картера, а в дополнительном бачке

Основное назначение поддона картера – сбор масла, циркулирующего в системе смазки двигателя. Дополнительная функция – сбор мелких абразивных частиц, образующихся в результате трения металлических деталей друг об друга.

Избыток масла, не задействованного в данную секунду в рабочем процессе, собирается в поддоне картера, откуда его захватывает маслозаборник, чтобы пустить в дальнейшую циркуляцию.

Маслозаборник находится на небольшом расстоянии от дна поддона, а не на самом дне, чтобы металлическая стружка и другие продукты износа не попадали в каналы системы смазки. Мелкие частицы металла накапливаются на дне поддона, и их можно удалить из двигателя, сняв поддон. Нередко на дне поддона с внутренней стороны можно увидеть магнит или несколько магнитов, предназначенных для удержания на месте металлической стружки.

Чтобы масло на ходу не плескалось и не отливало от маслозаборника, на дне поддона предусмотрены противоотливные переборки

Отверстие с резьбовой пробкой на дне поддоне картера служит для слива масла и закрывается металлической пробкой с резьбой и уплотнительной шайбой. Уровень масла в поддоне проверяется с помощью масляного щупа через специальное отверстие в блоке цилиндров.

Крепление поддона к картеру производится с помощью болтов через специальную уплотнительную прокладку из пробки или резины (реже, при помощи герметика).

В сливное отверстие поддона картера можно вставить сделанный в виде пробки с резьбой небольшой электрический тен для подогрева масла зимой. Этот аксессуар можно найти и заказать в интернете

Успешное возвращение масла в область, где расположен маслозаборник, после его отбрасывания от коленчатого вала, обеспечивает горизонтальный отражатель. Он имеет наклонную конструкцию и устанавливается над поддоном.

Дополнительная функция поддона — защита деталей кривошипно-шатунного механизма от повреждений и грязи.

Особенности изготовления поддона картера

Изготавливается эта деталь из стали или алюминиевого сплава методом штамповки. Для изготовления поддона картера применяется сталь с высокими характеристиками вязкости, чтобы не допустить разрушения при ударах о твердые предметы. Дополнительные элементы наподобие противоотливных шторок привариваются к днищу после выхода детали из-под пресса.

Характерные поломки поддона картера двигателя

С поддоном картера может произойти практически единственная, но очень опасная поломка — его можно пробить.

Даже самые мощные и высокие автомобили не застрахованы от таких повреждений. Поддон картера – наиболее уязвимая часть двигателя, так как находится ближе всего к дороге, поэтому его легко пробить, наскочив на препятствие — крупный камень или другой твердый предмет.

Пробой поддона картера влечет за собой утечку масла из системы смазки. Это грозит серьезными повреждениями двигателю автомобиля, особенно, если течь не будет замечена вовремя, поэтому многие автолюбители прибегают к установке защиты поддона картера.

blamper.ru

Почему сгнил масляный поддон двигателя (вариатора)?

1. Неожиданные повреждения

Практически каждый владелец Додж Калибр задумывается о приобретении защиты поддонов двигателя и вариатора: дорожное полотно далеко не везде в хорошем состоянии, да и «прилететь» может что угодно (пусть клиренс и позволяет ездить без проблем на дачу, переваливаться через препятствия). Возникает естественное желание обезопасить свой автомобиль, особенно когда покупают его новый, в салоне. Защита куплена, установлена, владелец где-то на подсознании ставит отметку, что можно не беспокоиться и… спустя определённое время меняет как минимум поддон двигателя, а как максимум – ещё и поддон вариатора. Бедствие не повальное, но встречается достаточно часто и касается в первую очередь машин с 2006 по 2008 год выпуска (дорестайл), предназначенных для российского рынка. И виной тому, как ни странно, именно защита.

2. Как это выглядит

Защита поддона принимает на себя все невзгоды, набирает слой грязи, ржавеет, закисает и далеко не каждый мастер откручивает её во время диагностики. К тому же это стоит денег, в половине случаев ломается крепёж, иногда защиту приходится срезать, да и человеческий фактор в виде лени или спешки накладывает отпечаток. Приплюсуем сюда количество рук, через которые проходит автомобиль: на выходе имеем с десяток причин почему спустя 3-5 лет с момента выпуска имеем ржавый поддон и не ясно с кого спрашивать.
Коррозия масляного поддона двигателя
В львиной доле случаев страдает правая сторона поддона (со стороны навесного оборудования).

Многочисленные очаги коррозии
Народные средства «обработать восстановителем ржавчины» или «зачистить и покрасить» могут служить в качестве временной меры и только в самом начале процесса коррозии, иначе он переходит в скрытую фазу и идёт не по поверхности, а сразу вовнутрь.

Очаги коррозии продолжают шириться даже под защитным составом
В крайних случаях коррозия поддона настолько сильная, что масло начинает сочиться сквозь образовавшиеся каверны, и от беды отделяет самая малость: даже слабый удар или вибрация чреваты дырой. Если вовремя не заметить течь, двигатель получает необратимые повреждения, после которых приходится менять его в сборе.

Гнилой насквозь поддон двигателя

3. Конструктивные недоработки

Количество прошедших через наш сервис Додж Калибр исчисляется сотнями, коллектив мастеров постоянный, сработанный, что и позволило выявить причину, вызывающие такие повреждения – «дилерскую» защиту поддона (название условное, по месту приобретения и установки). Для большей наглядности «родную» защиту будем сравнивать с такой же от компании Sheriff из города Санкт-Петербург, рекомендованную к установке по итогам собранной статистики.

Sheriff имеет сложную геометрию, учитывающую устройство и особенности автомобиля, векторы приложения сил и боковые грани для защиты агрегатов, «родная» – практически прямой кусок стали.

Сравнение защит: внешняя сторона
С внутренней стороны у Sheriff есть три упора: два в подрамник возле передних нижних рычагов, один – в центральный кронштейн под переднюю опору двигателя. «Дилерская» – прямая и без упоров, в чём и кроется подвох. Каждый автомобиль с завода комплектуется угловым пластиковым кожухом, прикрывающим приводной ремень и навесное оборудование от грязи, реагентов и камней. Сам по себе кожух не взаимодействует с поддоном двигателя, но после установки «дилерской» защиты его плотно прижимает к поддону и в месте стыка начинает скапливаться вся грязь, выступая в качестве агрессора. Сочетание вибрации, реагентов и абразива как раз и приводят к коррозии. В машинах с вариатором ситуация повторяется зеркально, но несколько реже: «спасает» что самой низкой точкой выступает всё же поддон двигателя и кожух со стороны вариатора не настолько плотно прилегает.

Сравнение защит: внутренняя сторона
Кроме отсутствующих упоров, обеспечивающих правильное расположение угловых пластиковых кожухов, «дилерская» защита по своей сути одноразовая, «установил и не открутил».
У Sheriff крепёж свой, но становится на штатные места: слева спереди прикручивается к балке радиатора, справа спереди – к буксировочной проуишне, сзади – к подрамнику при помощи закладных. Плюсы несомненные: защита откручивается без проблем одной рукой при помощи ключа или пневмопистолета.

Точки крепления защиты картера Sheriff
«Родная» защита спереди притягивается тремя болтами, удерживающими нижнюю пластиковую панель бампера (в народе «губа»), сзади – обыкновенными болтами, шляпка прячется в подрамнике. Если с передними болтами особых проблем нет, то для откручивания задних понадобятся две руки: одной ключом фиксируется шляпка болта, второй – откручивается гайка, удерживающая защиту. В дополнение к этому болты расположены крайне неудачно, возле заднего сайлентблока переднего нижнего рычага: пока рычаг новый, добраться до шляпки болта можно без препятствий, но если пострадал сам сайлентблок (а он принимает на себя основную долю продольной нагрузки), рычаг ложится на подрамник и зажимает болт. Выручает только болгарка. В итоге солидная потеря времени и дополнительные расходы на рядовые операции.

Точки крепления дилерской защиты картераКазалось бы, такой простой элемент как лист стали, но в нашем случае стоит предпочесть качественные отечественные разработки и отказаться от поставленной в автосалоне: и надёжней, и безопасней, и существенно облегчает ремонт.

4. Решение

По собранной статистике 7-8 машин из 10 с «дилерской» защитой рано или поздно сталкиваются с коррозией поддонов. Чтобы быть полностью уверенным в своём автомобиле, достаточно вывесить машину на подъёмнике и тщательно обследовать агрегаты с фонариком, либо заехать к нам на диагностику, которая учитывает очень много узкоспецифичных проверок, выработанных специально для Додж Калибр. Если следов коррозии нет – снимите защиту или поставьте Sheriff, если появилась – лучше сразу поменять поддон, потому что ни один сервис не может дать гарантию на заведомо дефектный элемент.
При замене поддонов следует учитывать, что хоть все двигатели Додж Калибр и относятся к одному семейству, мотор 1.8 с внутренней маркировкой [EBA] отличается меньшим масляным насосом от 2.0 [ECN], 2.4 [ED3] и 2.4 Turbo [ED4].

Масляный поддон двигателя Додж Калибр (1.8 литра)В процентном соотношении машин с двигателем 1.8 существенно меньше на рынке, тем не менее поддоны на них найти легче и стоимость в 3-4 раза ниже, в то время как на поддоны львиной доли Додж Калибр с двигателями от двух литров наблюдается острый дефицит.

Масляный поддон двигателя Додж Калибр (2,0 литра)

Для каких машин подходит?

Dodge Caliber
Dodge Avenger
Dodge Journey
Fiat Freemont

Jeep Compass
Jeep Liberty
Jeep Patriot
Chrysler Sebring

trs-motors.ru

масляный поддон двигателя внутреннего сгорания — патент РФ 2131986

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Масляный поддон закреплен на блок-картере ниже оси коленчатого вала ДВС и выполнен в виде единой тонколистовой детали, включающей донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, и свободно размещенный в заполненной маслом полости с зазором по отношению к внутренним стенкам поддона шумопонижающий элемент, имеющий форму по крайней мере части открытого короба. Шумопонижающий элемент имеет ячеистую структуру и выполнен из вспененного пористого сплава металлов, например алюминия или титана, причем структура элемента может быть открыто- или закрытоячеистой. В последнем случае полости ячеек могут быть вакуумированными. Преимущественно конструкция предназначена для двигателей легковых автомобилей. Изобретение позволяет снизить шум, излучаемый нижней частью двигателя в окружающую среду. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к корпусным деталям двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Как правило масляный поддон ДВС выполняется в виде единой детали — литой, воспринимающей часть нагрузок деформирующих нижнюю часть блока цилиндров (блок-картер), и увеличивающих его (блок-картера) жесткость, или легкой тонкостенной цельноштампованной детали из листовой стали, закрепленной через уплотнительную прокладку к блоку-картеру двигателя и динамически легкодеформируемой в зоне присоединения к монтажной зоне блок-картера. Конструкции масляных поддонов (МП), являющиеся сборниками масла, должны удовлетворять по крайней мере двум основным требованиям; хорошим теплоотводом наружной поверхности для охлаждения масла и малым уровнем шума, излучаемым вибрирующими стенками поддона в окружающую среду (низким корпусным звуком). Известен масляный поддон ДВС ВАЗ-2108, В.А. Вершигора и др. «Автомобиль ВАЗ-2108», М., ДОСААФ СССР, 1986, с. 67, рис. 32, поз. 20, который представляет собой однослойную тонкостенную, цельноштампованную из металлического листа деталь, снабженную фланцем крепления к блоку цилиндров ДВС. Картер имеет необходимую площадь поверхности теплосъема, а внутри его полости содержится моторное масло. Конструкция описанного тонкостенного масляного поддона обеспечивает достаточно эффективный теплоотвод, однако подверженный сильным вибрационным воздействиям, динамически деформируемый, колеблющийся тонкостенный металлический поддон, имеющий развитую поверхность, является достаточно эффективным излучателем звуковой энергии в окружающую среду, что является его существенным конструктивным недостатком. Этот недостаток частично устраняется в техническом решении, описанном в заявке Франции N 2398887, МКИ F 02 F 11/00, публ. 13.03.79, где поддон крепится к блок-картеру через специальные промежуточные эластичные виброизолирующие элементы, частично ослабляющие динамическое возбуждение стенок и соответственно уменьшающие излучаемый поддоном структурный звук. Однако конструктивно, это достаточно сложное решение, увеличивающее материалоемкость и номенклатуру изделия, при недостаточно эффективном подавлении корпусного звука, вследствие ограниченных виброизолирующих качеств эластичных элементов и потери этих качеств в процессе эксплуатации из-за воздействия высокотемпературных и динамических нагрузок. Из заявки Японии N 63-18019, МКИ F 02 F 7/00, публ. 15.04.88, БИ 5-451, известен масляный картер выполненный из композиционного трехслойного материала «металл-пластик-металл» (МПМ). Благодаря достаточно высоким вибродемпфирующим свойствам углеродных нитей и упруговязким свойствам пластикового слоя с низкой температурой размягчения, обеспечивается рассеивание энергии вибраций стенок поддона и снижение корпусного шума ДВС в области средних и высоких частот звукового спектра. Являясь эффективным с точки зрения улучшения шумовибродемпфирующих качеств, материал МПМ в это же время является достаточно дорогим в изготовлении, технологически плохо подвержен глубокой вытяжке (известные трудности имеют место в производстве масляных поддонов), что может увеличивать количество брака при изготовлении поддонов из МПМ, а также обладает ухудшенным теплоотводом, вследствие наличия в структуре материала изоляционного вязкоупругого пластикового слоя, что либо вынуждает применять или увеличивать производительность масляного радиатора, либо использовать дополнительные средства для охлаждения моторного масла, например направленный интенсивный принудительный обдув поддона. Известны многочисленные технические решения, в которых в той или иной мере одновременно решаются обе обозначенные проблемы, в частности это улучшение теплоотвода от стенок поддона и уменьшение вибровозбудимости стенок поддона и, таким образом, снижение корпусного шума излучаемого масляным картером в окружающую среду. В частности, для уменьшения вибровозбудимости применяют различного рода упоры-демпферы и усиливающие элементы, см. заявку Германии N 4027242, МКИ F 02 B 77/13, публ. 05.03.92, заявку ЕПВ N 0497753, МКИ F 02 F 7/00, публ. 05.08.92, заявку Японии N 63-61757, МКИ F 02 F 1/00, публ. 17.03.88. Либо панель поддона снабжают специальными ребрами жесткости, как это известно из заявки Японии N 1-247746, МКИ F 02 F 7/00, публ. 03.10.89, или в авторском свидетельстве СССР N 1083923. В техническом решении по заявке Японии N 63-21010, МКИ F 02 B 77/13, публ. 16.06.80, дно масляного картера выполнено из двух, размещенных с зазором и виброизолированных друг от друга панелей (стенок). Однако описанные технические решения достаточно сложны и материалоемки. Известно устройство уменьшения шума масляного поддона ДВС, заявка Японии N 3-25630, МКИ F 02 F 7/00, публ. 08.04.91, содержащее прорези, выполненные в боковых стенках поддона, прикрепленного к нижней части блок-картера ДВС. В прорезях смонтированы специальные упругие элементы. Отличительной особенностью указанного технического решения является то, что между соседними прорезями выполнены ребра, вытянутые от поверхности крепления поддона до его днища. Такая конструкция обеспечивает повышение изгибной жесткости стенок поддона и, как следствие, снижение его виброактивности и уменьшение корпусного звука. Дальнейшим совершенствованием описанного выше устройства является техническое решение, описанное в заявке Японии N 3-48338, МКИ F 02 B 77/13, публ. 24.07.91, в котором на упругих элементах с обеих сторон сквозных отверстий (прорезей) выполнены выпуклые участки. Кроме того, устройство содержит прижимы, которые, благодаря создаваемому ими давлению на боковые поверхности упругих элементов, прижимают участки к боковой кромке кожуха. Устройство характеризуется достаточной простотой монтажа упругих элементов и обеспечивает надежное уплотнение. Однако, и в этих технических решениях вибрации от сопрягающейся зоны блок-картера двигателя передаются недостаточно ослабленными на присоединительную донную часть масляного картера, что прямо влияет на усиление излучения корпусного шума. Известен масляный поддон блок-картера ДВС, разъемного типа, описанный в заявке Германии 4242513, МКИ F 02 F 7/00, публ. 23.06.94, выполненный в виде двух, соединенных между собой деталей, одна из которых представляет собой донную часть поддона, а другая — верхнюю часть, посредством которой поддон крепится к блок-картеру двигателя. В плоскости разъема донной и верхней частей установлен кассетный масляный фильтр, который наряду со своей прямой функцией (очистки масла) дополнительно способствует и некоторому демпфированию вибраций структуры поддона, что в некоторой степени позволяет уменьшить его виброактивность и корпусной звук. Однако этому техническому решению свойственны в той или иной степени уже отмеченные выше конструктивные, технологические и эксплуатационные недостатки. В частности, это повышенная вибровозбудимость структуры поддона и передача соответствующего структурного шума в окружающую среду, ввиду недостаточной демпфирующей способности данной конструкции кассетного масляного фильтра. Из патента Великобритании N 2276205, кл. F 01 M 11/00, публ. 21.09.94, известен масляный поддон двигателя, в котором для уменьшения шума, излучаемого структурными стенками как донной, так и присоединительной к нижней плоскости блок-картера двигателя части поддона, в полости поддона, в разных ее уровнях сформированы вертикальные ребра, расположенные на некотором удалении (с зазором) от стенок тонколистовой структуры поддона, причем нижние торцы ребер снабжены каналами для свободного перетекания масла. Здесь функцию демпфера вибраций стенок поддона выполняет слой моторного масла, который размещен между ребрами и стенками поддона. Однако ребра, выполненные в виде тонкостенных металлических с развитой поверхностью элементов, не обладают звукопоглощающими свойствами, и вместе с этим, могут сами легко возбуждаться, проводить и даже усиливать передачу звука на собственных резонансных формах своей тонколистовой структуры. В качестве прототипа выбран масляный поддон двигателя внутреннего сгорания, описанный в патенте США N 5465692, кл. F 02 F 7/00, 1995, который выполнен в виде тонколистовой корытообразной детали, смонтированной на нижнем разъеме блок-картера двигателя. Внутри поддона смонтирован пластинчатый успокоитель, в котором выполнены технологические отверстия для прохода в донную часть, где размещено масло, функциональных элементов системы смазки двигателя (маслозаборника с фильтром, масляного щупа и др.). В полости поддона, образованной его донной частью и ограниченной успокоителем, размещен «внутренний поддон» (дословный перевод), свободно «плавающий» в масляной ванне, причем между внутренней стенкой донной части поддона и наружными стенками «внутреннего поддона» имеется пространство заполненное вытесняемым маслом. Вертикальное перемещение внутреннего поддона ограничено наличием успокоителя, который в свою очередь имеет ряд сквозных удлиненных отверстий. В местах возможного контакта «внутреннего поддона» с донной частью или успокоителем предусмотрено наличие упругих элементов. Внутренний поддон представляет собой жесткую (металлическую) тонколистовую структуру. Т.о. образуется слоистая структура «масло-металл-масло-металл» с улучшенной звукоизолирующей способностью и ослабленным возбуждением внешней стенки масляного поддона. Названная тонколистовая металлическая структура внутреннего поддона может динамически возбуждаться, проводить и даже частично усиливать передачу звуковой энергии на собственных резонансных формах этой листовой структуры. Одновременно с этим конструкция внутреннего поддона обладает высокой добротностью как вибропередающая колебательная система (жесткая тонколистовая структура с низким внутренним трением). Из-за очень незначительного внутреннего трения металлической структуры стенок внутреннего поддона они, под влиянием динамического воздействия, могут достаточно легко возбуждаться на своих собственных колебательных модах с соответствующей передачей возбуждения на внешнюю оболочку поддона. По этим причинам описанное устройство поддона имеет ограниченную эффективность, что обусловлено названными виброакустическими дефектами. Цель изобретения — снижение шума, излучаемого нижней частью двигателя в окружающую среду. Сущность изобретения заключается в том, что в известном масляном поддоне, выполненном в виде единой тонколистовой корытообразной детали, содержащей донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, и свободно размещенный в заполненной маслом полости, с зазором по отношению к внутренним стенкам поддона, шумопонижающий элемент, имеющий форму по крайней мере части открытого короба, названный элемент имеет ячеистую структуру и выполнен из вспененного пористого сплава металлов, например алюминия или титана. При этом шумопонижающий элемент может иметь открытоячеистую или закрытоячеистую структуру. Причем элемент с открытоячеистой структурой может быть облицован тонкой звукопрозрачной пленкой, например термостойкой полимерной пленкой, или металлической алюминиевой фольгой, или аналогичным специальным покрытием, исключающим свободное перетекание масла через поры структуры элемента. В варианте с закрытоячеистой структурой полости ячеек могут быть частично вакуумированы. Сверху короб может быть по крайней мере частично закрыт крышкой, в которой выполнены отверстия для попадания внутрь шумопонижающего элемента масла и прохождения функциональных элементов системы смазки двигателя. При таком конструктивном исполнении шумопонижающий элемент, стенки которого имеют определенную толщину, а структура представляет собой вспененный пористый сплав металлов (алюминия, титана), в отличие от прототипа, решающего задачу уменьшения структурной составляющей шума, излучаемого нижней частью двигателя, становится многофункциональным, поскольку дополнительно эффективно решает проблему уменьшения аэродинамической составляющей шума, и одновременно с этим является более эффективным звукоизолирующим и звукопоглощающим элементом. При этом сам по себе коробчатый элемент, имея легкую пористую вспененную структуру с высоким внутренним трением, обладает очень слабой вибровозбудимостью, без выраженных собственных вибрационных мод, исключающих передачу динамического возбуждения на внешнюю оболочку. Сущность изобретения поясняется на чертеже, где на фиг. 1 показан масляный поддон двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 показано сечение А-А по фиг. 1; на фиг. 3 и 4 показаны варианты сечения структуры шумопонижающего элемента. Масляный поддон закреплен ниже оси 1 коленчатого вала ДВС и выполнен в виде единой тонколистовой детали, включающей донную 2 и присоединительную 3 части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель 4, и свободно размещенный в заполненной маслом полости, с зазором по отношению к внутренним стенкам поддона, шумопонижающий элемент 5, имеющий форму по крайней мере части открытого короба, стенки которого имеют ячеистую структуру, выполненную из вспененного пористого сплава металлов, в частности алюминия или титана. Названная структура может быть открыто- или закрытоячеистой. Короб может быть полностью или частично закрыт крышкой 6 из аналогичного материала, причем в крышке 6 выполняются отверстия 7 для попадания внутрь его масла и прохождения функциональных элементов, в частности наливного лотка 8 и маслозаборника 9, масляного щупа (не показан) и др. Снаружи, фиг. 4, или изнутри, фиг. 3, стенки короба могут быть облицованы тонкой звукопрозрачной пленкой 10, например алюминиевой фольгой, или полимерной пленкой. Между стенками короба и поддона образован зазор 11, в котором размещено масло. Полости ячеек закрытоячеистой структуры могут быть частично вакуумированы. Динамические процессы в ходе реализации рабочих процессов в ДВС в виде газовых сил, неуравновешанных сил и моментов инерции кривошипно-шатунного механизма вызывают динамические деформации блок-картера ДВС, с соответствующим возбуждением и передачей колебательных процессов и изгибных динамических деформаций в присоединенных к нему корпусных деталях и смонтированных навесных узлах ДВС, с соответствующим переизлучением этой колебательной энергии в энергию упругих звуковых волн, излучаемых в окружающую среду в виде корпусного звука, являющегося нежелательным шумовым загрязнением окружающей среды. В рассмотренном выше прототипе достаточно эффективно решена техническая задача уменьшения структурной составляющей звукового излучения, генерируемого нижней частью ДВС, за счет демпфирования вибраций стенок масляного поддона четырехслойной структурой — масло во внутреннем поддоне, стенки внутреннего поддона, масло между стенками внутреннего и внешнего поддона и стенки внешнего поддона, а также за счет наличия в местах контакта внутреннего поддона с успокоителем и стенками внешнего поддона упругих (эластичных) элементов. Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что достаточно «толстые» стенки шумопонижающего элемента 5, имеющие пористую, вспененную из сплава металлов структуру, обладающую высоким внутренним трением, очень слабо возбуждаются при динамическом воздействии на них. В такой структуре практически не возбуждается спектр собственных мод и такая система не обладает дефектом усиления виброзвукопередачи и обладает повышенной звукоизоляцией. Открытоячеистая структура, в отличие от любой плотной (как в прототипе), которая совсем не поглощает звук, является эффективным поглотителем упругих звуковых волн, генерируемых в замкнутом пространстве масляного поддона. Таким образом, предлагаемая конструкция, в сравнении с прототипом, обладает более эффективной звукоизоляцией слоистой структуры (включение пенистой составляющей), более слабыми вибропередающими свойствами (исключение возбуждения собственных мод пенистой структурной составляющей с высоким внутренним трением материала), а также обеспечивает эффект поглощения воздушного шума генерируемого механизмами двигателя в замкнутом пространстве масляного поддона и блок-картера двигателя (варианты открытоячеистой и структуры облицованной тонкой звукопрозрачной фольгой 10). Предлагаемые варианты конкретной конструкции выбираются исходя из конструктивных, технологических, эксплуатационных, стоимостных и пр. возможностей и целесообразностей (т.е. в большей или меньшей степени обеспечения, например, эффекта звукопоглощения, при одновременном сохранении или увеличении эффекта звукоизоляции, вибродемпфирования, массы, стоимости и т. п. ) для отдельного взятого конкретного конструктивного исполнения устройства. Представленные различные конструктивные исполнения устройства существенным образом расширяют его область применения и обеспечивают оптимальный эффект ля различных конструктивных применений устройства в составе объектов машин энергетического и транспортного машиностроения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Масляный поддон двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде тонколистовой корытообразной детали, содержащий донную и присоединительную части, между которыми размещен пластинчатый успокоитель, и свободно размещенный в заполненной маслом полости с зазором по отношению к внутренним стенкам поддона шумопонижающий элемент, имеющий форму по крайней мере части открытого короба, отличающийся тем, что названный элемент имеет ячеистую структуру и выполнен из вспененного пористого сплава металлов. 2. Поддон по п. 1, отличающийся тем, что шумопонижающий элемент имеет открытоячеистую структуру. 3. Поддон по п.1, отличающийся тем, что шумопонижающий элемент имеет закрытоячеистую структуру. 4. Поддон по п.1, отличающийся тем, что сверху короб по крайней мере частично ограничен крышкой, в которой выполнены отверстия для попадания внутрь шумопонижающего элемента масла и прохождения функциональных элементов системы смазки двигателя. 5. Поддон по п.1, отличающийся тем, что шумопонижающий элемент выполнен из вспененного алюминиевого сплава. 6. Поддон по п. 2, отличающийся тем, что элемент с открытоячеистой структурой облицован тонкой звукопрозрачной пленкой. 7. Поддон по п.3, отличающийся тем, что полости ячеек частично вакуумированы.

www.freepatent.ru