Um cárter é a carcaça do virabrequim em um mecanismo de combustão interna recíproca. Na maioria dos motores modernos, é integrado ao bloco do motor. Ele também funciona como carcaça e protege as peças do motor contra poeira, água e lama espirrando.

Ele armazena óleo lubrificante necessário para lubrificar as peças do motor. O tamanho é suficientemente grande, pois acomoda o virabrequim giratório com a haste de conexão.

Vários acessórios como um carburador, bomba de combustível, gerador, bomba de água, limpador de ar, motor de partida, ventilador, filtro de óleo, corpo de óleo do refrigerador, etc. também são montados no cárter.

O cárter não só dá suporte às peças do motor e montagens do motor, mas também suporta as cargas causadas pelo impulso do pistão, pressão do gás, forças primárias e secundárias, casais, etc.

Portanto, ele deve ser forte para suportar essas cargas e pressões. Quando o bloco do cilindro e o cárter são lançados juntos em uma unidade, o ferro fundido cinza é usado porque tem rigidez, baixo custo e alta resistência ao desgaste.

Os motores de dois tempos normalmente usam um design de compressão de cárter, resultando na mistura combustível/ar passando antes de entrar no cilindro. Este design do motor não inclui uma caixa de óleo no cárter.

Os motores de quatro tempos normalmente têm uma aba de óleo na parte inferior do cárter e a maior parte do óleo do motor é mantido dentro do cárter. A mistura combustível/ar não passa pelo cárter em um motor de quatro tempos; no entanto, uma pequena quantidade de gases de escape muitas vezes entra como “blow-by” da câmara de combustão.

Um motor de manivela aberta não tem cárter. Este design foi usado em motores iniciais e permanece em uso em alguns grandes motores diesel, como usado em navios.

Tipos De Cárteres

O bloco do cilindro e a parte superior do cárter são de um gesso integral. Assim, é geralmente dividido em uma parte superior e inferior. A parte inferior é conhecida como “panela de óleo” e atua como um reservatório para o armazenamento de óleo lubrificante.

O óleo lubrificante é espirrado devido à rotação da manivela e também é bombeado para os rolamentos do motor, lubrificando assim as várias peças do motor. Para resfriar o óleo lubrificante, as aletas ou costelas são fornecidas na parte externa da panela de óleo.

Essas barbatanas também aumentam a força da panela de óleo.

As articulações entre a parte superior do cárter e a panela de óleo podem estar no nível do eixo virabrequim ou abaixo deste eixo. Foi mostrada a montagem da parte superior do cárter com a panela de óleo.

As principais forças que atuam em um bloco de cilindros devem-se a:

• A pressão do gás inclui a força da explosão, e
• Forças inerciais devido à reciprocidade de massas.
• Ambas as forças agem ao longo da vara de conexão, ou seja, a linha de derrame. Essas forças tendem a levantar os blocos do cilindro do cárter.

Portanto, no caso de um motor de cilindro único ter uma articulação de cárter no eixo do virabrequim, as forças de resistência são induzidas nos fios dos parafusos de retenção usados nas juntas. Observe que a angularidade da haste de conexão resulta nas forças horizontais nas paredes do cilindro e no rolamento do virabrequim.

Diminuir o comprimento da haste de conexão aumenta as forças laterais. No caso de um motor multi cilindros, as tensões resultantes são divididas entre um maior número de parafusos. No caso de motores do tipo V de 90°, o componente de tensões é dividido igualmente em direções verticais e horizontais.

Portanto, o cárter é dividido através do eixo virabrequim. Tal montagem torna o cárter mais leve porque o tamanho da panela de óleo é aumentado, que geralmente é feito de liga de alumínio.

Para minimizar as forças de resistência nos parafusos usados na articulação do cárter, a parte superior do cárter é ainda mais estendida abaixo do eixo do virabrequim. A extensão é de 50 mm a 75 mm abaixo do virabrequim.

Isso diminui o tamanho da panela de óleo, mas a rigidez do cárter é aumentada na direção vertical. A parte superior ocupa a força da explosão, enquanto os parafusos da panela de óleo tomam apenas forças inerciais.

Um motor de ciclo de quatro tempos precisa de um volante mais pesado do que um motor de ciclo de dois tempos. Portanto, o cárter do motor de ciclo de quatro tempos é mais robusto do que o motor de ciclo de dois tempos. Um motor seguindo um ciclo misto tem uma alta relação de compressão e uma grande força de explosão e, portanto, precisa de um cárter mais forte.