엔진 크랭크축 플라이휠 그룹 구성 요소
먼저 크랭크축
크랭크축은 엔진에서 가장 중요한 부품 중 하나이며, 피스톤과 커넥팅 로드 그룹에서 발생하는 가스 압력을 견뎌내어 크랭크축의 토크로 변환하고 외부로 전달하는 기능을 합니다. 또한 크랭크축은 엔진의 밸브 메커니즘 및 기타 보조 장치(예: 발전기, 팬, 워터 펌프, 파워 스티어링 펌프, 밸런스 샤프트 메커니즘 등)를 구동하는 데에도 사용됩니다.
크랭크축 플라이휠 그룹: 1- 풀리; 2- 크랭크축 타이밍 벨트 톱니바퀴; 3- 크랭크축 스프로킷; 4- 크랭크축; 5- 크랭크축 메인 베어링(상단); 6- 플라이휠; 7- 속도 센서 신호 발생기; 8, 11- 스러스트 패드; 9- 크랭크축 메인 베어링(하단); 10- 크랭크축 메인 베어링 커버.
크랭크축은 작동 시 주기적인 가스 압력 변화, 왕복 관성력 및 원심력, 고속 작동 시 발생하는 토크 및 굽힘 모멘트를 견뎌야 하므로 쉽게 휘어지거나 비틀림 변형이 발생할 수 있습니다. 따라서 크랭크축은 충분한 강도와 강성, 우수한 내마모성 및 균형을 갖추어야 합니다. 크랭크축은 일반적으로 중탄소 합금강으로 제작되며, 저널 표면은 고주파 담금질 또는 질화 처리됩니다. 상하이 산타나 엔진의 크랭크축은 고품질 중탄소강 다이 단조로 제작됩니다. 아우디 JW 및 유차이 YC6105QC 엔진은 저렴하고 고강도이며 내마모성이 우수한 희토류 연성 주철로 제작됩니다.
1. 크랭크축의 구조
크랭크축은 일반적으로 전단부, 주축 목부, 크랭크, 평형추, 커넥팅 로드 저널 및 후단부로 구성됩니다. 크랭크는 커넥팅 로드 저널과 좌우 주 저널로 이루어져 있습니다. 크랭크축의 크랭크 개수는 실린더의 개수와 배열에 따라 달라집니다. 단기통 엔진의 크랭크축은 크랭크가 하나뿐이며, 직렬 엔진의 크랭크축은 실린더 개수와 같고, V형 엔진의 크랭크축은 실린더 개수의 절반입니다. 크랭크축의 전단부에는 풀리, 타이밍 기어 등이 장착되어 워터 펌프와 밸브 메커니즘을 구동합니다. 크랭크축의 주축 목부는 실린더 본체의 주 베어링 시트에 설치되어 크랭크축을 지지합니다. 커넥팅 로드 저널은 커넥팅 로드를 장착하는 데 사용되며, 크랭크는 주축 저널과 커넥팅 로드 저널을 연결합니다. 크랭크축 회전 시 발생하는 원심력을 상쇄하기 위해 크랭크축에 밸런스 블록이 장착되어 있다. 크랭크축 후단에는 플라이휠을 볼트로 크랭크축에 연결하는 연결 플랜지가 있다. 커넥팅 로드 저널의 윤활을 위해 메인 샤프트 저널에서 커넥팅 로드 저널까지 윤활 통로가 뚫려 있다. 일체형 크랭크축은 구조가 간단하고 무게가 가벼우며 작동이 안정적이며, 일반적으로 플레인 베어링을 채택하여 중소형 엔진에 널리 사용된다.
2. 크랭크의 배치 원리
크랭크축의 형상과 각 크랭크의 상대적 위치는 주로 실린더 수, 실린더 배열 및 각 실린더의 작동 순서에 따라 결정됩니다. 엔진 작동 순서를 정할 때는 가능한 한 다음 규칙을 따라야 합니다.
연속 작동 중인 두 실린더를 최대한 멀리 떨어뜨려 메인 베어링의 부하를 줄이고, 흡기 과정에서 연결된 두 밸브가 동시에 열리는 현상과 "공기 흡입" 현상이 엔진의 흡기 효율에 미치는 영향을 방지해야 합니다.
(1) 엔진의 원활한 작동을 위해서는 각 실린더의 작동 간격각이 같아야 한다. 엔진이 한 작동 사이클을 완료하는 크랭크축각 내에서 각 실린더는 한 번씩 작동해야 한다. 실린더 수가 i개인 4행정 엔진의 경우 작동 간격각은 720°/i이다. 즉, 엔진이 원활하게 작동하도록 크랭크축의 720°/i마다 한 실린더가 작동해야 한다.
(2) V형 엔진인 경우 좌측 및 우측 실린더 열이 교대로 작동해야 합니다.
3. 일반적인 다기통 엔진 크랭크 배열 및 작동 순서
직렬 4행정 엔진의 크랭크축과 크랭크의 배열. 직렬 4기통 4행정 엔진의 작동 주기 각도는 720°/4=180°이며, 4개의 크랭크는 동일 평면에 배치되고, 엔진 작동 순서(또는 점화 순서)는 1-3-4-2 또는 1-2-4-3입니다. 일반적으로 사용되는 작동 사이클 추력 장치는 마찰 방지 금속층이 있는 단면 반원형 스러스트 패드, 플랜지가 있는 크랭크축 메인 베어링, 그리고 원형 스러스트 링의 세 가지 형태를 가집니다. 스러스트 패드는 외면에 마찰 방지 합금층이 있는 반원형 강판으로, 본체 또는 메인 베어링 커버의 홈에 설치됩니다. 스러스트 패드의 회전을 방지하기 위해 스러스트 패드에는 홈에 고정되는 돌출부가 있습니다. 일부 스러스트 패드는 4개를 사용하여 2개의 정원형 제한부를 형성하고, 일부는 2개의 제한부를 사용합니다. 마찰 방지 금속이 있는 면이 크랭크축 쪽을 향해야 합니다.
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