エンジンのクランクケースとは（目的、位置、デザイン）
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クランクケースのおおよその概念は、内燃エンジン (ICE) の設計を少しでも勉強したことのある人なら誰でも知っています。 しかし多くの人は、実際にはオイルパンと呼ばれるその下に隠されている部品はXNUMXつだけであると信じています。 より一般的な概念はかなり理論的であり、特定の部品やアセンブリではなく、シリンダーの下にあるモーターの空間全体を意味します。
なぜエンジンにはクランクケースが必要なのか
ほとんどのモーターでは、クランクケースは、その中にオイルバスと潤滑システムの動作を保証する多数のコンポーネントを配置するために使用されます。
ただし、かなりの量を占めるため、その中に他の多くのメカニズムが配置されています。
- ブロックに鋳造されたベアリングと取り付けベッドを備えたクランクシャフト。
- 動作中に生成されるガスの換気システムの詳細。
- クランクシャフトの前端と後端の出口点のリップシール。
- スラストハーフリング、シャフトを縦方向の変位から固定します。
- 粗いフィルター付きオイルポンプ。
- 理論的にアンバランスなエンジンのクランク機構のバランスをとるバランスシャフト。
- 追加の潤滑とピストン冷却のためのノズル。
- オイルレベルゲージとオイルレベルセンサー。
時代遅れの下部モーターもクランクケースに取り付けられたカムシャフトを使用しており、バルブはブロックのヘッドにつながるロッドの形をしたプッシャーを介して駆動されていました。
デザイン
通常、クランクケースはシリンダーブロックの鋳物の下部で構成され、サンプガスケットを介してそれに接続されています。
しかし、より複雑な設計もあり、中間プレートが下からブロックにネジ止めされ、メインベアリングでクランクシャフトのベッドを覆います。 したがって、ブロックの質量が減少すると、ピストン グループの長期的な動作にとって重要な剛性が追加されます。
これは、軽合金のみで作られたエンジンにとって特に重要であり、たとえ目に見えないブロックの変形であっても、シリンダーの不均一な摩耗やスカッフィングにつながります。
オイル ポンプはクランクシャフトの前端またはその下に取り付けられ、この場合、オイル ポンプはクランクシャフト スプロケットとは別のチェーンによって駆動されます。 バランサーはシャフトベッドに配置することも、下部オイルポンプと一体化して一体化して、機能的に完全なモジュールを形成することもできます。
構造の剛性は、鋳造フィンと追加のバッフルによって提供され、ピストンの底部からのポンピングロスを低減するために穴を開けることができます。
熱は油の循環によって除去されますが、そのために鍋は開発された冷却フィンを備えた軽合金から鋳造されることもあります。 しかし、パレットは薄い鋼板から打ち抜かれることが多く、安価で、障害物にぶつかった場合の衝撃に備えてより信頼性が高くなります。
クランクケースの種類
エンジンの種類によっては、クランクケースに追加の機能が割り当てられる場合があります。
XNUMXストロークエンジンクランクケース
XNUMX ストローク エンジンでは、混合気を予圧縮するためにクランクケースが使用されます。 シリンダー内の圧縮行程中にピストンの下の空間に吸い込まれます。
ピストンの下方運動中にピストン下の圧力が上昇し、シリンダーの下部ゾーンでバイパスチャネルが開くとすぐに、空気と混合された燃料が燃焼室に突入します。 したがって、クランクケースの気密性、インレットバルブの存在、および高品質のクランクシャフトトーシールが必要となります。
オイルバスはなく、作動混合物に一定量の特殊なXNUMXストロークオイルを添加し、ガソリンで燃焼させることで潤滑を行います。
XNUMXストロークエンジンクランクケース
XNUMX ストローク サイクルでは、故障が発生した場合にのみ燃料がクランクケースに入ることができます。 通常の状態では、オイルバスを貯留する役割を果たし、チャネルと摩擦ペアを通過した後にオイルバスが流れます。
サンプの底には、粗いメッシュフィルターを備えたポンプのオイル取入口があります。 クランクシャフトカウンタウェイトとオイルミラーの間には、接触時の発泡を防ぐため一定の距離が確保されています。
ボクサークランクケース
ボクサー エンジンでは、クランクケースがブロック全体を強化する主要なパワー要素です。 同時に、それはコンパクトであり、自動車の「ボクサー」の利点のXNUMXつである全高が低く、車の全体的な重心が低くなります。
ドライサンプとは
静的または近接した条件下でのみ、一定レベルまで満たされた浴の形で油を収容することが可能です。 スポーツカーではこのようなことはできません。あらゆる方向に一定の強い加速が発生するため、オイルはどこにでも行きますが、サンプの底にあるオイルポンプレシーバーには届きません。
したがって、そこでの潤滑システムは、オイルが下に滞留せず、すぐにいくつかの強力なポンプによって汲み上げられ、空気から分離されて消費者にポンプで送られる、いわゆるドライサンプで実行されます。
システムはさらに複雑になりますが、他に方法はありません。 航空業界と同様に、上下の概念がまったく存在しない場合、エンジンは反転飛行でも動作する必要があります。
典型的な内訳
クランクケースの主な問題は、クランクケースが障害物に衝突し、せいぜいパレットにへこみができることです。 最悪の場合、亀裂が入ったり動いたり、エンジンのオイルが失われ、オイルがなければ寿命は数秒しかありません。
インストルメントパネルのドライバーの目の前に赤いインジケーターが点灯します。その後、モノリスになるのを待たずに、すぐにエンジンを停止する必要があります。
場合によっては、クランクケースが衝撃後に無傷であるにもかかわらず、光が圧力低下を示している場合があります。 これは、サンプの弾性変形により、アルミニウム合金製のオイルレシーバーチューブが破損したことを意味します。
ポンプに空気が混入し、潤滑システムが故障します。 結果は同じで、修理しないと自力で動けなくなります。
エンジンのクランクケース保護
車の最低地上高がどのようなものであっても、障害物は乗り越えられない場合があります。 このような場合の避難や修理を避けるために、クランクケースを保護する必要があります。
SUV とは異なり、乗用車やクロスオーバーでは、ホイールの下からの飛沫から最大限の保護が行われます。 プラスチック製のシールドは石に当たると役に立ちません。 そのため、追加装備としてメタルリジッドプロテクションが取り付けられています。
それを突破することもできますが、補強材があり、パワーサブフレームに取り付けられているため、そのようなデザインはスキーのように機能し、車のフロント全体を持ち上げます。 モーターの生存確率が大幅に向上します。
保護シートは厚さ2～3mm、アルミの約XNUMX倍の鋼板をプレス加工したものです。 後者のオプションは簡単ですが、著しく高価です。
ハイテクにお金を払う意欲のある人はケブラーを使用できます。 エンジンを整備するとき、保護シートは簡単に取り外すことができ、保護シートに開けられたスロットと穴が必要な熱交換を提供するため、オイルが過熱することは非常に望ましくありません。
