크랭크샤프트란 무엇인가?

크랭크 샤프트를 기능, 구성 요소, 작동 원리, 유형 및 재료로 나누어서 알아보도록 하겠습니다. 크랭크 샤프트는 내연기관(ICE)의 움직이는 부분입니다. 주요 기능은 피스톤의 선형 운동을 회전 운동으로 변환하는 것입니다. 피스톤은 커넥팅로드를 통해 크랭크 샤프트에 연결됩니다. 크랭크 샤프트는 엔진 블록 내에 장착됩니다. 피스톤, 커넥팅로드, 플라이휠, 크랭크샤프트 피스톤, 커넥팅로드, 크랭크 샤프트가 함께 크랭크 메커니즘을 형성합니다. 내연 기관의 모든 피스톤은 크랭크 샤프트로 힘을 전달합니다. 기계적 관점에서 볼 때 크랭크 샤프트는 높은 비틀림 힘, 굽힘 힘, 압력 및 진동을 견뎌야 합니다. 크랭크 축의 보조 기능으로써 크랭크 샤프트의 두 번째 기능은 다른 엔진 시스템에 동력을 전달하는 것입니다. 밸브 타이밍, 오일펌프, 냉각(물) 펌프, 에어컨 압축기, 교류발전기 등이 그 예가 되겠습니다. 크랭크 샤프트의 구성 요소를 정리해보자면 제어 측 또는 구동 끝, 카운터 웨이트, 메인 베어링 저널, Conrod 저널, 플라이휠 측/힘 전달, 오일 보어, 균형 구멍/드릴 정도입니다. 크랭크 샤프트는 메인 저널을 통해 엔진 블록에 장착됩니다. 커넥팅로드는 크랭크 샤프트의 콘로드 저널에 고정되어 있습니다. conrod 저널의 반대쪽에 있는 크랭크 샤프트에는 외부 모멘트를 보상하고 내부 모멘트를 최소화하여 진동 진폭과 베어링 응력을 줄이는 균형 추가 있습니다. 크랭크 샤프트의 한쪽 끝에는 플라이휠이 연결되고 다른 쪽 끝에는 밸브 타이밍 기어가 있습니다. 메인 저널과 콘로드 저널의 수는 실린더 수와 엔진 유형 (V 형, 직선형 등)에 따라 다릅니다. 메인 저널과 콘로드 저널 모두에서 크랭크 샤프트에는 엔진이 작동 중일 때 오일이 흐르는 윤활 오리피스 (오일 보어)가 있습니다. 엔진 토크는 각 피스톤이 팽창 사이클에 있을 때만 생성되기 때문에 연속적이지 않습니다. 이로 인해 엔진 토크를 부드럽게 하고 진동을 줄이기 위해 플라이휠이 크랭크 샤프트에 장착됩니다. 동일한 conrod 저널의 V 형 엔진에는 두 개의 커넥팅로드가 장착됩니다. 이러한 배열로 인해 동일한 수의 실린더에 대한 V-엔진이 직선 엔진보다 더 콤팩트 합니다. V6 엔진의 길이는 직선 6 기통 (L6) 엔진의 길이보다 짧습니다. 크랭크샤프트와 엔진블록 사이에는 메인 저널에 크랭크 샤프트 베어링이 장착되어 있습니다. 그들의 역할은 엔진 블록 마운트와 접촉하는 마찰 방지 재료 층을 통해 마찰을 줄이는 것입니다. 작동 원리다 기통 엔진에서는 더 복잡한 엔진 크랭크 샤프트가 사용되는 반면 작은 엔진에서는 단순한 설계로 충분합니다. 커넥팅로드의 큰 끝이 부착된 크랭크 스로우 또는 크랭크 핀은 두 동작 간의 변환을 완료합니다. 이것은 축이 크랭크의 축과 오프셋 되는 추가 베어링 표면입니다. 플라이휠 또는 크랭크 샤프트 풀리는 생성된 에너지를 저장하고 추가 작업에 사용하기 위해 크랭크에 장착됩니다. 플라이휠은 또한 4기 통 엔진의 맥동 특성을 감소시킵니다. 엔진의 부드럽고 진동 없는 작동을 위해 크랭크 샤프트는 메인 베어링에 장착됩니다. 엔진 베어링 수량은 엔진 설계, 실린더 수, 크랭크 샤프트 설계 등과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 그러나 항상 최소한 두 개의 베어링이 있습니다. 하나는 구동 단에, 다른 하나는 비구 동단에 사용됩니다. 모든 것이 잘 작동하면 엔진 베어링 교체가 거의 필요하지 않습니다. 일반적으로 4기 통 엔진의 크랭크 샤프트에는 3개의 주요 저널, 4개의 크랭크 핀, 4개의 카운터 웨이트 및 2 개의 크랭크 웹이 있습니다. 카운터 웨이트는 크랭크 샤프트의 굽힘 하중을 줄이고 크랭크 메커니즘이 회전할 때 엔진이 흔들리지 않도록 도와줍니다. 크랭크 샤프트 밸런싱은 대부분 카운터 웨이트에 의존합니다. 엔진 크랭크 웹은 크랭크 핀과 샤프트 사이 또는 인접한 크랭크 핀 사이의 크랭크 부분입니다. 크랭크 암이라고도 합니다. 크랭크 샤프트의 유형 엔진에 사용할 수 있는 크랭크에는 세 가지 유형이 있습니다. 캐스트 크랭크가 첫 번째인데요. 이러한 유형의 크랭크는 오랫동안 주변에 있으며 많은 디젤 및 가솔린 엔진에서 발견됩니다. 이름에서 알 수 있듯이, 이들은 주조 공정을 통해 가단성 철로 만들어집니다. 이것들은 만들기가 매우 저렴하고 잘 작동하므로 제조업체가 일반적으로 선택하는 것입니다. 평면 크랭크는 모든 직렬 4 개 엔진에서 저널이 180도 떨어져 있는 크랭크입니다. 반면에 크로스 플레인 크랭크는 저널과 카운터 웨이트가 대칭 적이 지 않기 때문에 여러 부품의 몰드가 필요합니다. 캐스트 크랭크는 특정 영역에서 내마모성을 향상하기 위해 화염 경화될 수 있습니다. 두 번째로 단조 크랭크인데요. 이들은 캐스트 크랭크보다 더 견고한 크랭크 샤프트입니다. 그들은 스트레스가 높은 엔진에서 더 일반적으로 발견되며 일부 16v 엔진에 표준으로 제공됩니다. 단조 크랭크는 완전히 다른 방식으로 만들어집니다. 일련의 다이는 크랭크의 대략적인 모양으로 가공됩니다. 이 다이는 수 톤의 클램핑 력을 가진 매우 큰 유압 프레스에 장착됩니다. 고급 강철 합금의 핫바를 하단 다이에 놓고 다이를 닫습니다. 다이가 닫히면 금속은 매우 단단히 압착됩니다. 그런 다음 재료는 주조 공정보다 더 잘 압축되고 정렬됩니다. 이 유형의 크랭크도 주조 유형과 같이 경화되지만 유도 경화를 사용합니다. 마지막으로 빌렛 크랭크입니다. 빌렛 크랭크는 엔진을 최대한 활용하려는 경우 사용할 수 있는 최고의 크랭크 유형입니다. 4340 강철은 일반적으로 이러한 종류의 크랭크를 제조하는 데 사용됩니다. 여기에는 니켈, 크롬, 알루미늄 및 몰리브덴이 포함되어 있습니다. 이 크랭크는 크랭크 샤프트 가공 시간이 가장 짧기 때문에 인기가 있습니다. 또한 재료의 균일한 구성으로 인해 최소한의 균형이 필요합니다. 크랭크 샤프트 소재 일반적으로 탄소강, 니켈 크롬 또는 기타 합금강으로 만들어집니다. 탄소강의 합금 원소는 망간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘, 코발트, 바나듐입니다. 때로는 알루미늄과 티타늄도 사용됩니다.