Cárter
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Cárter. Es una de las piezas imprescindibles de una máquina, especialmente del motor. Es una caja metálica que contiene los mecanismos operativos del motor. La función básica del cárter es cerrar y aislar del exterior el bloque del motor, que aloja el cigüeñal, el pistón y la biela. Pero su principal misión es albergar el aceite de lubricación del motor.
Sumario
Características
Normalmente el cárter se fabrica por estampación a partir de chapa de acero. su forma cóncava aporta la capacidad de almacenaje de aceite necesaria para cada motor, cantidad que se comprueba verificando el nivel mediante una varilla o sonda con sus correspondientes marcas. Con el objeto de evitar el oleaje del aceite, que suelen disponer en el cárter de chapas que frenan el desplazamiento del mismo, especialmente en el sentido de la marcha.
El cárter también se fabrica con aleaciones ligeras de aluminio que sin aportar demasiado peso, y debido a su buena conductibilidad térmica, disipan una gran cantidad de calor, a lo que contribuye en muchos casos la presencia de aletas de refrigeración. El empleo de este material presenta la ventaja añadida de que disminuye el nivel acústico del motor.
El cárter está fijado al bloque motor mediante tornillos con interposición de una junta de estanqueidad, y en el parte inferior del mismo está situado el tapón roscado que permite su drenaje. Las juntas de estanqueidad se fabrican de corcho o materiales sintéticos, pero existe una tendencia a la aplicación de juntas líquidas o masillas sellantes que polimerizan en poco tiempo en contacto con el aire. Este tipo de juntas exigen una adecuada limpieza antes de su aplicación. En ocasiones, el cárter se atornilla.
Funcionamiento
La función básica del cárter es cerrar y aislar del exterior el bloque del motor, que aloja el cigüeñal, el pistón y la biela. Pero su principal misión es albergar el aceite de lubricación del motor.
Partes del Cárter
- Cárter superior, cárter intermedio o cárter del cigüeñal: parte del cárter, que es estructural con el bloque, y que está en contacto directo con el mismo , y más concretamente con el conjunto cilindro-cigüeñal . A esta pieza se une el bloque de los cilindros, y lleva integrados los cojinetes de bancada o apoyos del cigueñal que son de acero integrados en el aluminio, sobre los que gira el cigüeñal, que queda sujeto más rígidamente que en el caso anterior.
Esta pieza recibe por tanto toda la fuerza de los cilindros y a su vez, la fuerza del cigüeñal, que transforma el movimiento rectilíneo de los cilindros en giratorio. De la rigidez del cárter superior, depende la eficacia del motor. Para garantizar esta rigidez, los nuevos diseños tienden a considerar una sola pieza estructural el bloque de cilindros, apoyos del cigueñal y cárter superior.
- Cárter inferior o cárter de aceite: parte no estructural, y como su propio nombre indica, es la parte inferior de la carcasa del cárter, y se encuentra fijada mediante tornillos especiales al cárter superior. Actúa a modo de bandeja donde cae el aceite. Y es que el cárter inferior tiene una función primordial: contener el aceite para la lubricación del motor, y conseguir su óptimo funcionamiento. El lubricación.se deposita en el cárter inferior, y desde allí es aspirado por la bomba de lubricación, para ser directamente bombeado de nuevo a todas las piezas del motor que requieren engrase a presión, especialmente los apoyos del cigueñal. En otros casos el cárter es mucho más reducido , y el aceite se recoge mediante succión a un pequeño depósito independiente, desde donde se bombea igualmente al motor. Esta última modalidad se denomina cárter seco, garantizando en los casos de fuerzas de inercia elevadas (motores de competición, motores de aviación) que la bomba de lubricación se quede descebada, poniendo en peligro la lubricación.
Caso del motor alternativo
En este caso la palabra cárter se usa para diferenciarlo del bloque del motor , que es el elemento esencial del motor. El cárter aloja al tren alternativo constituido por cigüeñal, pistón, y biela, cierra al bloque por la parte del cigüeñal, la opuesta a la culata, y tradicionalmente su función es, además de cerrar el bloque y aislarlo del exterior (aunque teóricamente podría funcionar sin él), cumplir con la importantísima misión de albergar el aceite de lubricación del motor. En ciertos diseños, con objeto de aumentar la rigidez del motor, evitando vibraciones (diésel potentes o motores con el bloque de aleación de aluminio ) y a la vez reducir el peso del mismo, la fabricación del cárter se realiza con aleaciones de aluminio o magnesio. En tal caso los apoyos del cigueñal van integrados en él. En este caso el cárter de aceite como lo hemos visto en el párrafo anterior se fija a este "cárter de bancada".
Sistema de ventilación positiva del Cárter (PCV)
Durante el funcionamiento del motor, y debido a las presiones y altas temperaturas a que está sometido el aceite del engrase, se produce la oxidación y descomposición del mismo, produciendo vapores que quedan en el interior del cárter. Esta descomposición es mas acusada cuando el motor ha perdido compresión, ya que entonces pasan gases frescos de la mezcla durante la compresión y vapores procedentes de la combustión al interior del cárter, que, al condensarse, se mezclan con el aceite descomponiendolo. En estas condiciones el aceite pierde rápidamente todas sus propiedades lubricantes, lo que origina el continuo cambio de aceite y ocasiona, además, una perdida de rendimiento del motor debido a la sobrepresión interna en el interior del cárter.
Para evitar esto, los motores están provistos de un sistema de ventilación del cárter que tiene por objeto arrastrar fuera del mismo los vapores de agua y gasolina a medida que penetran en él, así como los procedentes de la propia descomposición del aceite, manteniendo de esta forma la presión interna.
Entre los procedimientos empleados para ventilar el cárter están:
- Ventilación abierta
- Ventilación cerrada
Ventilación abierta
La ventilación abierta consiste en colocar un tubo, generalmente acoplado a la tapa de balancines (culata), que comunica el interior del cárter con exterior, y a través del cual escapan los gases directamente a la atmósfera, debido a la mayor presión interna de la parte superior del motor y con la ayuda de los órganos en movimiento. Este sistema tiene el inconveniente de que se expulsa a la atmósfera una mezcla de hidrocarburos y gases procedentes de la combustión que contaminan la misma, por lo cual este procedimiento esta prohibido desde hace muchos años.
Ventilación cerrada
La ventilación cerrada, que actualmente es obligatoria, consiste en conectar el tubo de salida de gases al colector de admisión, y de esta forma los vapores son devueltos al interior de los cilindros, donde se queman juntamente con la mezcla.
Este sistema tiene la ventaja de que la evacuación y ventilación interior es más rápida, al ser aspirados los gases por los cilindros durante la admisión, y la parte de aceite que arrastra la evacuación, al estar mezclada con los gases en pequeñas proporciones, sirve para el engrase de la parte alta de los cilindros.
Cuando la aspiración de gases se conecta debajo de la mariposa, al llegar al colector de admisión hay una válvula (A) que se cierra a la vez que aquella y el motor queda a ralentí, se evita una entrada de aire y que el motor pueda pararse; esta válvula es accionada por la fuerte depresión ocasionada por el ralentí, cuando se acelera disminuye la depresión y la válvula se abre y continua la ventilación del cárter.
En cierto rango de r.p.m. se abre la válvula PCV, creandose un vacío dentro del motor, que permite la entrada de aire fresco al mismo por medio de unos conductos desde el filtro de aire y la salida de los gases nocivos hacia la cámara de combustión pasando por el múltiple de admisión. El flujo de gases depende exclusivamente de la válvula PCV, y la abertura de este depende del vacío creado en el múltiple de admisión.
