Защита картера легкового автомобиля

[okm-proba]

Общие сведения о защите картера



Моторный отсек автомобиля желательно защищать от попадания воды и грязи, а также ударов о препятствия. У многих иномарок двигатель снизу закрыт штатным пластмассовым пыльником. Некоторые из них адаптированы к условиям России и укомплектованы прочной стальной защитой картера. Автосалоны также устанавливают их в качестве дополнительного оборудования. Оригинальные защиты имеются далеко не для всех моделей и стоят весьма дорого, поэтому российские производители выпускают аналогичную продукцию, наряду с защитами для отечественных автомобилей. Если на машине стоит легко повреждаемый штатный пыльник, прочная защита картера может быть установлена поверх него.



У автомобилей с продольным расположением двигателя (как правило) защищают только его поддон. Коробка перемены передач (КПП) находится позади в относительной безопасности.



Поддон картера двигателя (масляный картер) представляет собой тонкостенный резервуар для моторного масла, расположенный под двигателем. В самой нижней его части у дна находится заборник масляного насоса. При наезде на препятствие в месте удара образуется вмятина или даже пробоина. Смятый поддон может перекрыть или повредить маслозаборник и поступление масла в двигатель прекратится. То же самое произойдет и в случае его утечки через пробоину. Если не заметить, что на панели приборов загорелась аварийная красная лампочка давления масла и вовремя не заглушить мотор, его заклинит.



При поперечном расположении двигателя в опасной зоне оказывается и КПП. В этом случае защита необходима не только мотору, но и корпусу коробки передач.



Корпус КПП легковых автомобилей отливают из легкого сплава, имеющего низкую устойчивость к образованию сколов и трещин при ударах.



Если после удара снизу нарушена работа системы смазки двигателя или вытекло масло из КПП, то дальнейшее движение автомобиля возможно только на буксире или эвакуаторе.



Основные требования к защите картера



Во время наезда на препятствие часть энергии удара гасится самой защитой и ее креплением, а часть передается кузову. При этом кузов и его элементы не должны деформироваться. Именно этим условиям должны отвечать ее механические свойства.



Жесткость защиты можно считать оптимальной, если деформация происходит только в пределах зазора между ней и картером (обычно зазор составляет не более 20–30 мм, чтобы не сильно уменьшать дорожный просвет). Это связано с тем, что: слишком большая жесткость защиты может привести к повреждению кузова, так как вся энергия удара будет передаваться на него; защита картера с недостаточной жесткостью иногда способна перевести фронтальный удар в скользящий, но может упереться в картер и повредить его.



Кроме того, жесткость определяется условием безопасности - при лобовом столкновении двигатель должен перемещаться вниз, а не в сторону водителя и переднего пассажира. Чтобы защита не препятствовала этому, она изготавливается с прогибом вниз. Это обеспечивает ее направленную деформацию при смятии передней части автомобиля.



Прочность защиты обеспечивается конструкцией и используемыми материалами. Она должна быть такой, чтобы выдерживать без серьезных повреждений наезд на острый камень, металлический прут и т.д.



Прочность крепления достигается использованием соответствующего крепежа и установкой защиты только на силовые элементы автомобиля - лонжероны кузова, подрамник двигателя, поперечную балку подвески.



Недостаточно прочным считается крепление защиты к более слабым элементам, например поперечине под радиатором, что допустимо только для пыльников. В случае такой установки защиты радиатор может пострадать от удара.



Вес защиты должен быть минимально возможным при условии обеспечения необходимой жесткости и прочности. Поэтому его величина у существующих защит находится в пределах 7–15 кг, что не приводит к заметному увеличению нагрузки на переднюю ось автомобиля.



Устройство защиты картера



Форма и размеры защиты, расположение в ней различных отверстий и мест крепления определяются конструкцией автомобиля. Отверстия необходимы для: крепления к кузову; слива масла из двигателя и КПП; вентиляции.



Крепление защиты осуществляется с помощью: стандартных и специальных болтов, гаек, различных шайб и т.д.; переходных кронштейнов, необходимых в том случае, когда силовые элементы кузова находятся высоко. Их прочность должна быть достаточной, чтобы выдержать нагрузки при ударе; лапок, изготовленных из полос металла, приваренных к ней; поперечин в виде жесткого профиля, например, трубы.



Дополнительные элементы конструкции: демпфирующие подушки устанавливают на защите в местах, ближе всего расположенных к двигателю, КПП и элементам кузова. Это связано с тем, что после сильного удара зазор между защитой и поддоном картера может уменьшиться или стать нулевым. Тогда, соприкасаясь с работающим мотором, она издает достаточно неприятный звук (Для восстановления зазора защиту приходится отгибать вниз монтировкой); металлические или пластиковые боковые крылышки, установленные на защите, предохраняющие моторный отсек от грязи.



Виды декоративных покрытий. Большинство отечественных производителей стальных защит покрывает свои изделия порошковой эпоксиполиэфирной краской горячего отверждения. Такое покрытие достаточно долговечно при аккуратной езде.



Недорогие изделия для отечественных автомобилей красят обычной нитроэмалью. Но даже самое качественное покрытие не может противостоять механическому воздействию, например при наезде на бордюр во время парковки.



Защиты из конструкционной стали - относительно дешевого материала толщиной 2–3 мм - получили наибольшее распространение. Пластичность стали позволяет выполнить на изделии штамповкой ребра жесткости. Такие защиты легко поддаются правке в случае деформации от удара.



Защиты из алюминия легче стальных, но примерно в пять раз дороже. Поэтому в основном их ставят на спортивные автомобили, где вес играет решающую роль. Для изготовления защит используют как мягкие сплавы алюминия, так и термоупрочненные (дюраль) Д16Т или В95. По прочности дюраль не уступает стали, но низкая пластичность не позволяет штамповать ребра жесткости. Конструкция таких защит чаще всего представляет собой плоский лист толщиной 7–10 мм с несколькими небольшими поперечными изгибами и отверстиями для крепления и вентиляции.



Термоупрочненные защиты выправить после удара гораздо сложнее.



Пластиковые защиты изготавливают из композиционных материалов, состоящих из основы - армирующего волокна и связующего - смолы. В качестве основы чаще всего используют стеклоткань, реже - углеткань (карбон), которая дороже и менее технологична. Наиболее стойкий материал для композитных защит - кевларовая ткань, разработанная для бронежилетов, но высокая цена ограничивает ее применение.



По удельной прочности стекло- и углепластик в 1,5 раза, а кевлар - в 2,5 раза превосходят сталь, что позволяет сделать защиту легче. Однако композиты плохо воспринимают сосредоточенные нагрузки. При наезде на острый предмет смола крошится, а волокна, потерявшие опору, ломаются. Поэтому толщину композитных защит приходится увеличивать до 8–12 мм, что снижает их преимущество в весе.



Композитные защиты одновременно выполняют функцию пыльника, так как полностью закрывают моторный отсек снизу. Технология изготовления позволяет придать им любую форму, но стоят они дороже стальных.



Высокая прочность волокон, увеличенная толщина и корытообразная форма делают их очень жесткими. Если композитная защита картера имеет трещины, то она не подлежит восстановлению.