자동차 (기관)실린더블록~크랭크축

소개글

자동차 (기관)실린더블록~크랭크축에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실린더 블록(cylider block)
2.실린더 벽의 두께
3.실린더 헤드
4.실린더 헤드 가스킷
5.연소실
6.피스톤
7.커넥팅 로드
8.크랭크축

본문내용

Mg+Ni+Si+Fe
고분자 플라스틱을 사용하기도 한다.
최근에는 피스톤헤드부에 세라믹 도금을 하여 고온고압축 엔진에 적합하도록 제작한다.
(3)피스톤 간극
피스톤의 재질 및 형상에 따라 다르나 피스톤과 실린더벽 사이에는 피스톤의 열팽창을 고려하여 알맞은 간극이 있어야한다. 가극은 피스톤 최대 바깥지름과 실린더 안지름과의 차로 표시한다.
경합금 피스톤의 경우 실린더 안지름의 0.05% 이내의 열팽창을 고려하여 피스톤 간극을 둔다.(0.02~0.04mm)
*현재는 타원형 피스톤 형식을 사용하고 있다.
간극이 클때
블로바이 가스에 의한 압축압력이 낮아진다.
피스톤 링의 기능저하로 인하여 오일이 연소실에 유입되어 오일소비가 많아진다.
피스톤 슬랩 현상이 발생되며 기관 출력이 저하된다.
간극이 적을때
오일 간극의 저하로 유막이 파괴되어 마찰마멸이 증대된다.
마찰열에 의해 소결되기 쉽다.
해설 / 피스톤 슬랩: 압축 행정 시 피스톤 헤드부의 측압이 실린더 벽을 때리는 현상
소결현상: 두 금속이 마찰에 의하여 늘어붙는 현상
노킹: 피스톤 헤드가 실린더 내에서 이상폭발 현상으로 연소되는 상태이다.
노킹의 관계되는 요소
1. 혼합기의 압력과 온도의 변동. 2. 연료의 옥탄가 및 세탄가 3. 표면착화저항
4. 기관의 회전수 5. 연소실의 구조
노크센서: 실린더 블혹 중앙부 설치[노킹 억제→피에조 저항형 노크센서를 이용하여 E.C.U(점화시기 지각)]
(4)알루미늄 합금 피스톤의 종류
캠 그라운드 피스톤
솔리드 피스톤
슬리퍼 피스톤
스플릿 피스톤
인바스트럿 피스톤
옵셋 피스톤(피스톤슬랩 방지)
7.피스톤 링(piston ring)
기밀작용(압축가스 누출방지)
오일 제어작용(연소실 내의 오일 유입방지 및 실린더벽 윤활작용)
열전도작용(냉각작용)
(2)구비 조건
내열성, 내마멸성, 높은 열전도율, 양호한 탄성률, 실린더 벽에 균일한 면압을 가할것, 마찰 저항이 작을 것
링 이음간극이 작으면: 열팽창으로 인하여 실린더벽과 소결됨(스틱현상)
링 이음간극이 크 면: blow-by gas 실린더 케이스 현상, 연소실로 오일 유입(조기점화) 톱링에는 특수주철 표면에 압력과 2700℃ 고열 때문에 Cr(크롬)도금을 한다.
(3)재질
특수주철
회색주철로서 원심주조법으로 제작하여 표면에 크롬(Cr)도금을 하여 톱 링에 사용된다.
구상 흑연 주철
(4)피스톤 이음 방법
버트이음(but joint)
각 이음(angle joint)
랩 이음(lap joint)
실 이음(seal joint)
(5)종류
압축링: 1번, 2번: 열전도 작용, 기밀유지 작용
*플레인형 *챔퍼형 *테이퍼형
오일 링(oil ring):３번,4번:오일 제어 기능
오일 링을 끼우는 홈에는 과잉된 오일을 피스톤 안으로 빼내기 위한 배유구가 설치되어 있다.
편심형 피스톤 링: 두께는 일정하나 폭의 절개구(이음간극)이 좁고 그 반대 방향의 폭이 넓은 것으로 실리더 벽에 고루 압력을 형성한다.
(6) (도시) 지시 마력(IHP: Indicated Horse Power)
실린더 내에 공급된 혼합기가 폭발하여 나타나는 압력과 피스톤 운동에 따른 체적의 변 화 관계를 지압계로 측정하여 지압선도에서 계산한 마력으로 미국 자동차 공학회(S.A.E) 에서 임의로 제작되고 C.F.R 기관에서 직접 산출한 마력(PS)을 말한다.
8.피스톤 핀(piston pin)
피스톤과 커넥팅로드를 연결하는 핀으로 피스톤보스부에 끼워져 피스톤에서 받은 압력을 커넥팅 로드에 전달한다.
(1) 피스톤 핀의 설치방법
고정식: 핀을 보스부에 고정 볼트로 고정하는 방법이다.
반부동식: 커넥팅 로드 소단부에 클램프 볼트로 고정하는 방식이다.(전차종 사용)
전부동식: 어느 부분에도 고정되지 않고 스냅링에 의해 빠져나오지 않도록 하는 방식이다.
(2)재질
저탄소강, 크롬강이 주로 사용되며 표면은 경화시켜 내마멸성을 높이고 내부는 그대로 두어 높은 인성을 유지하도록 한다.
9. 커넥팅로드(connecting rod)
연소실 내에서 왕복운동을 하는 피스톤에 피스톤 핀과 연결되어 크랭크축에 동력을 전달한다. 커넥팅 로드는 강한 인장력과 압축력이 작동하므로 높은 강성과 경도를 가져야하며 관성력을 줄이기 위해 경량이어야 하므로 일반적으로 I 및 H형 단조(forging) 면으로 제작한다.
(1)재질
니켈(Ni) - 크롬강(Cr), 크롬-몰리브덴강(Mo), 커넥팅 로드의 길이는 소단부의 중심간의 거리이며 피스톤 행정의 1.5~2.3배이다.
커넥팅 로드 얼라이너 측정기가 휨과 비틀림을 측정한다.
(2)해설
실린더에서 피스톤 각 행정의 변화가 불안전 작동될 때 피스톤 헤드가 실린더벽을 손상시키므로 피스톤 슬랩 현상의 원인이 된다.
(3)커넥팅 로드의 길이
장점
단점
피스톤 측압이 적어지고 실린더 벽 마모 감소효과
기관의 높이가 커진다
강도나 무게면 에서 분리
길 때
짧을때
기관의 높이가 낮아진다.
무게를 가볍게 할 수 있다.
(4)커넥팅 로드 베어링
강철 베이스에 화이트 알루미늄 메탈 또는 켈밋 메탈을 융착한 것이 많이 사용되고 있다.
10. 크랭크 축(crank shaft)
각 실린더의 동력 행정에서 발생한 피스톤의 직석왕복운동을 커넥팅 로드를 통해서 회전운동으로 바꾸어 주고 또한 피스톤에 운동을 가해서 연속적인 동력을 발생 평형을 유지시킨다.
←(출처 네이버)
(1)구비조건
큰 하중을 받으면서 고속으로 회전하기 때문에 강도나 강성이 커야하며 내마모성이 있어야 한다. 또한 정적 및 동적으로 평행하여 회전이 원활하여야 한다.
(2)크랭크축의 점화 순서
4행정 사이클 기관에서는 4개의 실린더가 각각 크랭크축 회전 180°마다 점화가 이루어지며 1번 실린더를 점화 순서의 첫 번째로 정한다.
점화 순서는 크랭크축 핀의 배열 위치와 순서에 따라서 정한다.
8기통 점화 순서 : 16258374(우수식) ,15738426(좌수식)
6기통 점화 순서 : 153624(우수식) , 141524(좌수식)
4기통 점화 순서 : 1 3 4 2(우수식) , 1 2 4 3(좌수식)
v형 8실린더 경우 좌우의 실린더 중심선이 90° 각도를 이룬 90° V형이 많고 각 크랭크핀 에는 2개의커넥팅 로드가 결합되어 있다.

키워드

실린더블록,   실린더 헤드,   피스톤