크랭크샤프트란 무엇인가요? 크랭크샤프트는 어떤 역할을 하나요? 크랭크샤프트는 어떻게 구성되어 있나요?
크랭크샤프트는 엔진의 가장 중요한 부품 중 하나로, 커넥팅로드에서 발생하는 힘을 크랭크샤프트를 통해 토크 출력으로 변환하고 엔진의 다른 부속품을 작동시킵니다. 크랭크샤프트는 회전 질량의 원심력, 주기적인 가스 관성력, 왕복 관성력의 영향을 받아 굽힘 및 비틀림 하중을 견뎌야 합니다. 따라서 크랭크샤프트는 충분한 강도와 강성을 가져야 하며, 저널 표면은 내마모성, 균일성, 균형성을 갖춰야 합니다. 크랭크샤프트는 탄소 구조강 또는 연성 주철로 제작되며, 커넥팅로드가 설치된 후 커넥팅로드의 상하(왕복) 운동을 감당하여 원운동(회전)으로 전환할 수 있습니다. 크랭크샤프트의 주요 기능은 엔진의 상하 왕복 운동을 회전 운동으로 변환하여 전체 기계 시스템에 동력을 공급하는 것입니다.
크랭크샤프트의 역할은 주로 다음과 같습니다.
전달 동력: 크랭크 샤프트는 피스톤의 왕복 선형 운동을 원형 회전 운동으로 변환하여 피스톤의 힘을 출력 샤프트로 전달하고, 밸브, 피스톤, 커넥팅 로드 등 엔진의 다른 부분을 작동시킵니다.
토크와 속도 전달: 크랭크축은 엔진의 토크와 속도를 출력축으로 전달하여 자동차가 주행하는 동안 동력을 생산할 수 있고, 엔진이 정상적으로 작동할 수 있도록 합니다.
견뎌야 할 토크: 크랭크샤프트는 엔진의 정상적인 작동을 보장하기 위해 엔진의 토크와 관성력을 견뎌야 합니다.
제어 밸브: 크랭크샤프트는 밸브의 개폐를 제어하여 실린더 내의 흡입 및 배기 공기를 제어하고 엔진의 정상적인 작동을 보장합니다.
일반적으로 크랭크샤프트는 엔진의 매우 중요한 부품 중 하나이며, 그 역할은 피스톤의 왕복 선형 운동을 크랭크샤프트의 원형 회전 운동으로 변환하여 엔진의 다른 부품을 작동시키는 것입니다. 하지만 엔진의 정상적인 작동을 보장하기 위해 다양한 힘과 모멘트도 견뎌야 합니다.
크랭크 샤프트는 주로 다음과 같은 부품으로 구성됩니다.
스핀들 넥: 크랭크샤프트의 주요 지지 부분으로, 크랭크케이스의 메인 베어링 하우징에 있는 메인 베어링에 의해 지지됩니다. 스핀들 넥의 축은 모두 일직선상에 있습니다.
커넥팅로드 저널(크랭크 핀) : 메인 샤프트 저널의 축에서 벗어나 커넥팅로드 저널을 설치하며, 커넥팅로드 저널과 커넥팅로드 저널 사이에 일정한 각도를 두고 커넥팅로드에서 발생하는 힘을 크랭크 샤프트의 회전 토크로 변환합니다.
크랭크(크랭크 암) : 커넥팅 로드 저널과 메인 샤프트 저널을 연결하여 커넥팅 로드에서 발생하는 힘을 크랭크 샤프트의 회전 토크로 변환하는 부분입니다.
균형추: 엔진의 불균형한 원심 토크를 균형 있게 조절하는 데 사용되며, 때로는 왕복 관성력의 일부를 균형 있게 조절하여 크랭크축이 원활하게 회전하도록 합니다.
프런트엔드 샤프트(자유단) : 워터펌프 풀리, 크랭크샤프트 타이밍 풀리 등을 설치하는 데 사용
리어 엔드 플랜지: 플라이휠, 리어 엔드 저널 및 플라이휠 플랜지를 오일 플랜지와 리턴 나사산 사이에 설치하는 데 사용되며 오일이 다시 새는 것을 방지합니다.
크랭크샤프트의 작동 원리는 커넥팅로드의 힘을 토크로 변환하는 것입니다. 이 토크는 크랭크샤프트를 통해 출력되어 엔진의 다른 부속품을 작동시킵니다. 이 과정에서 크랭크샤프트는 회전 질량의 원심력, 주기적 변화의 기체 관성력, 그리고 왕복 관성력의 영향을 받으며, 굽힘 및 비틀림 하중을 받습니다. 따라서 크랭크샤프트는 충분한 강도와 강성을 가져야 하며, 저널 표면은 내마모성, 균일성, 그리고 균형성을 가져야 합니다.
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