Qu'est-ce qu'un carter de moteur (but, emplacement et conception)
Teneur
Le concept approximatif d'un carter est connu de tous ceux qui ont au moins un peu étudié la conception d'un moteur à combustion interne (ICE). Mais beaucoup pensent qu'une seule partie est cachée en dessous, qui s'appelle en fait le carter d'huile. Un concept plus général est plutôt théorique, il ne s'agit pas d'une pièce ou d'un assemblage spécifique, mais désigne tout l'espace du moteur situé en dessous des cylindres.
Pourquoi un moteur a-t-il besoin d'un carter
Dans la grande majorité des moteurs, le carter est utilisé pour y loger un bain d'huile et un certain nombre de composants qui assurent le fonctionnement du système de lubrification.
Mais comme il occupe un volume assez important, c'est en lui que se situent de nombreux autres mécanismes :
- vilebrequin avec ses roulements et lits de montage coulés dans le bloc ;
- détails du système de ventilation des gaz formés pendant le fonctionnement ;
- joints à lèvres aux points de sortie des extrémités avant et arrière du vilebrequin ;
- demi-anneaux de poussée, fixant l'arbre du déplacement longitudinal;
- pompe à huile avec filtre grossier ;
- des arbres d'équilibrage qui équilibrent le mécanisme de manivelle des moteurs théoriquement déséquilibrés ;
- buses pour une lubrification supplémentaire et un refroidissement des pistons ;
- jauge à huile et capteur de niveau d'huile.
Les moteurs inférieurs obsolètes utilisaient également un arbre à cames installé dans le carter, et les soupapes étaient entraînées par des poussoirs sous la forme de tiges allant à la tête du bloc.
conception
Habituellement, le carter se compose de la partie inférieure du moulage du bloc-cylindres et y est relié par le joint de carter.
Mais il existe également des conceptions plus complexes, où une plaque intermédiaire est vissée au bloc par le bas, recouvrant les lits du vilebrequin avec des roulements principaux. Ainsi, avec une diminution de la masse du bloc, une rigidité supplémentaire est fournie, ce qui est important pour le fonctionnement à long terme du groupe de pistons.
Ceci est particulièrement important pour les moteurs entièrement en alliages légers, même des déformations de bloc imperceptibles entraînent une usure inégale des cylindres et des éraflures.
La pompe à huile est montée sur ou sous l'extrémité avant du vilebrequin, auquel cas elle est entraînée par une chaîne séparée du pignon de vilebrequin. Les équilibreurs peuvent être placés dans des lits d'arbre ou combinés dans un monobloc avec une pompe à huile inférieure, formant un module fonctionnel complet.
La rigidité de la structure est assurée par des ailettes coulées et des chicanes supplémentaires, dans lesquelles des trous peuvent être percés pour réduire les pertes par pompage depuis le bas des pistons.
La chaleur est évacuée par circulation d'huile, pour laquelle parfois la casserole est également moulée à partir d'un alliage léger avec des ailettes de refroidissement développées. Mais le plus souvent, la palette est emboutie en acier fin, elle est moins chère et plus fiable en cas d'impacts éventuels dus à la collision d'obstacles.
Types de carters
Selon le type de moteur, des fonctions supplémentaires peuvent être attribuées au carter.
Carter de moteur à deux temps
Dans les moteurs à deux temps, le carter est utilisé pour pré-comprimer le mélange. Il est aspiré dans l'espace sous-piston lors de la course de compression dans le cylindre.
Lors du mouvement descendant du piston, la pression sous celui-ci augmente et dès que le canal de dérivation s'ouvre dans la zone inférieure du cylindre, le carburant mélangé à l'air se précipite vers la chambre de combustion. D'où les exigences d'étanchéité du carter, la présence d'une soupape d'admission et de joints de pied de vilebrequin de haute qualité.
Il n'y a pas de bain d'huile et la lubrification est effectuée en ajoutant une certaine quantité d'huile spéciale deux temps au mélange de travail, qui brûle ensuite avec de l'essence.
Carter de moteur à quatre temps
Avec un cycle à quatre temps, le carburant ne peut pénétrer dans le carter qu'en cas de dysfonctionnement. Dans des conditions normales, il sert à stocker le bain d'huile, où il s'écoule après avoir traversé les canaux et les paires de friction.
Au fond du carter se trouve une prise d'huile de la pompe avec un filtre à grosses mailles. Une certaine distance est respectée entre les contrepoids du vilebrequin et le miroir d'huile afin d'éviter la formation de mousse au contact.
Carter moteur Boxer
Dans les moteurs boxer, le carter est le principal élément de puissance qui rigidifie l'ensemble du bloc. En même temps, il est compact, ce qui offre l'un des avantages d'un "boxer" automobile - une faible hauteur hors tout, ce qui réduit le centre de masse global de la voiture.
Qu'est-ce que le carter sec
Il est possible de contenir de l'huile sous la forme d'un bain rempli à un certain niveau uniquement dans des conditions statiques ou proches. Les voitures de sport ne peuvent rien fournir de tel, elles subissent de fortes accélérations constantes dans toutes les directions, c'est pourquoi l'huile pénètre partout, mais pas jusqu'au récepteur de la pompe à huile au fond du carter.
Par conséquent, le système de lubrification y est effectué avec le soi-disant carter sec, lorsque l'huile ne s'attarde pas en dessous, mais est immédiatement captée par plusieurs pompes puissantes, séparées de l'air et pompées vers les consommateurs.
Le système devient beaucoup plus compliqué, mais il n'y a pas d'autre issue. Comme dans l'aviation, où la notion de haut et de bas peut ne pas exister du tout, le moteur doit également fonctionner en vol inversé.
Pannes typiques
Le principal problème avec le carter est qu'il heurte un obstacle, après quoi une bosse se forme au mieux sur la palette. Au pire il va craquer ou bouger, le moteur va perdre de l'huile, et sans cela, il n'aura que quelques secondes à vivre.
Un indicateur rouge s'allume devant le conducteur sur le tableau de bord, après quoi vous devez immédiatement éteindre le moteur, sans attendre qu'il se transforme en monolithe.
Il arrive parfois que le carter soit intact après le choc, mais le voyant signale tout de même une baisse de pression. Cela signifie que la déformation élastique du carter a provoqué la rupture du tube récepteur d'huile, qui est souvent en alliage d'aluminium.
La pompe entraînera de l'air et le système de lubrification tombera en panne. Le résultat est le même - vous ne pouvez pas vous déplacer seul sans réparation.
Protection carter moteur
Quelle que soit la garde au sol de la voiture, l'obstacle peut encore être infranchissable. Pour éviter l'évacuation et la réparation dans chacun de ces cas, on cherche à protéger le carter.
Sur les voitures et les crossovers, contrairement aux SUV, la protection est maximale contre les éclaboussures sous les roues. Les boucliers en plastique ne vous aideront pas à frapper une pierre. Par conséquent, une protection rigide en métal est installée en tant qu'équipement supplémentaire.
Vous pouvez également le percer, mais ayant des raidisseurs et étant attaché à un sous-châssis électrique, une telle conception fonctionnera comme un ski, soulevant tout l'avant de la voiture. La probabilité de survie pour le moteur est fortement augmentée.
La tôle de protection est en tôle d'acier emboutie de 2 à 3 mm d'épaisseur, soit environ deux fois plus épaisse que l'aluminium. Cette dernière option est plus facile, mais sensiblement plus chère.
Ceux qui sont prêts à payer pour la haute technologie peuvent utiliser le Kevlar. Lors de l'entretien du moteur, la feuille de protection peut être facilement retirée et les fentes et les trous qui y sont pratiqués fournissent l'échange de chaleur nécessaire, il est très indésirable de surchauffer l'huile.
