엔진 크랭크 메커니즘 : 장치, 목적, 작동 방식
내용
내연 기관에는 차량 이동을 가능하게하는 두 가지 메커니즘이 있습니다. 가스 분배 및 크랭크입니다. KShM의 목적과 구조에 초점을 맞 춥니 다.
엔진 크랭크 메커니즘은 무엇입니까
KShM은 단일 장치를 형성하는 예비 부품 세트를 의미합니다. 그 안에서 연료와 공기가 일정 비율로 혼합되어 에너지를 태우고 방출합니다. 메커니즘은 두 가지 범주의 움직이는 부품으로 구성됩니다.
- 선형 운동 수행-피스톤이 실린더에서 위 / 아래로 움직입니다.
- 회전 운동 수행-크랭크 샤프트와 그 위에 설치된 부품.
두 유형의 부품을 연결하는 매듭은 한 유형의 에너지를 다른 유형으로 변환 할 수 있습니다. 모터가 자율적으로 작동하면 힘의 분포가 내연 기관에서 섀시로 이동합니다. 일부 자동차는 에너지가 바퀴에서 모터로 되돌아 가도록합니다. 예를 들어 배터리로 엔진을 시동하는 것이 불가능한 경우 이에 대한 필요성이 발생할 수 있습니다. 기계식 변속기를 사용하면 푸셔에서 차를 시작할 수 있습니다.
엔진 크랭크 메커니즘은 무엇입니까?
KShM은 다른 메커니즘을 설정합니다. 그렇지 않으면 자동차가 이동할 수 없습니다. 전기 자동차에서 전기 모터는 배터리로부터받는 에너지 덕분에 즉시 변속기 샤프트로가는 회전을 생성합니다.
전기 장치의 단점은 파워 리저브가 적다는 것입니다. 전기 자동차의 주요 제조업체가이 기준을 수백 킬로미터까지 올렸지 만 대부분의 운전자는 높은 비용으로 인해 이러한 차량에 접근 할 수 없습니다.
장거리 및 고속 주행이 가능한 유일한 저렴한 솔루션은 내연 기관이 장착 된 자동차입니다. 실린더-피스톤 그룹의 일부를 움직이기 위해 폭발 에너지 (또는 그 이후의 팽창)를 사용합니다.
KShM의 목적은 피스톤이 직선으로 움직이는 동안 크랭크 샤프트의 균일 한 회전을 보장하는 것입니다. 이상적인 회전은 아직 달성되지 않았지만 피스톤의 갑작스러운 충격으로 인한 갑작스러운 움직임을 최소화하는 메커니즘이 수정되었습니다. 12 기통 엔진이 그 예입니다. 크랭크의 변위 각도는 최소이며 전체 실린더 그룹의 작동은 더 많은 간격으로 분산됩니다.
크랭크 메커니즘의 작동 원리
이 메커니즘의 작동 원리를 설명하면 자전거를 타는 동안 발생하는 과정과 비교할 수 있습니다. 사이클리스트는 페달을 번갈아 가며 드라이브 스프로킷을 회전시킵니다.
피스톤의 선형 운동은 실린더에서 BTC의 연소에 의해 제공됩니다. 미세 폭발 (스파크가 적용되는 순간 HTS가 강하게 압축되어 날카로운 밀기가 형성되는 이유) 동안 가스가 팽창하여 부품이 가장 낮은 위치로 밀립니다.
커넥팅로드는 크랭크 샤프트의 별도 크랭크에 연결됩니다. 관성뿐만 아니라 인접한 실린더의 동일한 프로세스로 인해 크랭크 샤프트가 회전합니다. 피스톤은 가장 낮은 지점과 위쪽 지점에서 얼지 않습니다.
회전하는 크랭크 샤프트는 변속기 마찰 표면이 연결된 플라이휠에 연결됩니다.
작동 스트로크의 스트로크가 끝난 후 모터의 다른 스트로크를 실행하기 위해 피스톤은 메커니즘 샤프트의 회전으로 인해 이미 움직이고 있습니다. 인접한 실린더에서 작동 스트로크의 스트로크를 실행하기 때문에 가능합니다. 흔들림을 최소화하기 위해 크랭크 저널이 서로 오프셋됩니다 (인라인 저널로 수정 됨).
KShM 장치
크랭크 메커니즘에는 많은 부품이 포함됩니다. 일반적으로 그들은 운동을 수행하는 사람과 항상 한곳에 고정되어있는 사람의 두 가지 범주에 기인 할 수 있습니다. 일부는 다양한 종류의 움직임 (이동 또는 회전)을 수행하는 반면 다른 일부는 이러한 요소에 필요한 에너지 또는 지원의 축적이 보장되는 형태로 사용됩니다.
이것은 크랭크 메커니즘의 모든 요소에 의해 수행되는 기능입니다.
블록 크랭크 케이스
내구성있는 금속으로 주조 된 블록 (저예산 자동차-주철 및 더 비싼 자동차-알루미늄 또는 기타 합금). 필요한 구멍과 채널이 만들어집니다. 냉각수와 엔진 오일이 채널을 통해 순환합니다. 기술 구멍을 통해 모터의 핵심 요소를 하나의 구조로 연결할 수 있습니다.
가장 큰 구멍은 실린더 자체입니다. 피스톤이 배치됩니다. 또한 블록 설계에는 크랭크 샤프트지지 베어링을위한 지지대가 있습니다. 가스 분배 메커니즘은 실린더 헤드에 있습니다.
주철 또는 알루미늄 합금을 사용하는 이유는이 요소가 높은 기계적 및 열적 부하를 견뎌야하기 때문입니다.
크랭크 케이스의 하단에는 모든 요소의 윤활 후 오일이 축적되는 섬프가 있습니다. 과도한 가스 압력이 캐비티에 축적되는 것을 방지하기 위해 구조에는 환기 덕트가 있습니다.
습식 또는 건식 섬프가있는 자동차가 있습니다. 첫 번째 경우 오일은 섬프에 모아져 남아 있습니다. 이 요소는 그리스의 수집 및 저장을위한 저장소입니다. 두 번째 경우에는 오일이 섬프로 흘러 들어가지만 펌프는이를 별도의 탱크로 펌핑합니다. 이 설계는 섬프 고장시 오일이 완전히 손실되는 것을 방지합니다. 엔진이 꺼진 후 윤활유의 작은 부분 만 누출됩니다.
실린더
실린더는 모터의 또 다른 고정 요소입니다. 사실, 이것은 기하학적 구조가 엄격한 구멍입니다 (피스톤이 완벽하게 맞아야 함). 그들은 또한 실린더 피스톤 그룹에 속합니다. 그러나 크랭크 메커니즘에서 실린더는 가이드 역할을합니다. 그들은 엄격하게 검증 된 피스톤의 움직임을 제공합니다.
이 요소의 치수는 모터의 특성과 피스톤의 크기에 따라 다릅니다. 구조물 상단의 벽은 엔진에서 발생할 수있는 최대 온도를 향하고 있습니다. 또한 소위 연소실 (피스톤 공간 위)에서 VTS의 점화 후 가스의 급격한 팽창이 발생합니다.
고온 (경우에 따라 2도까지 급격히 상승 할 수 있음) 및 고압에서 실린더 벽의 과도한 마모를 방지하기 위해 윤활 처리됩니다. O- 링과 실린더 사이에 얇은 오일 막이 형성되어 금속 대 금속 접촉을 방지합니다. 마찰력을 줄이기 위해 실린더의 내부 표면을 특수 화합물로 처리하고 이상적인 정도로 연마합니다 (따라서 표면을 거울이라고 함).
실린더에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 건식. 이 실린더는 주로 기계에 사용됩니다. 그들은 블록의 일부이며 케이스에 만들어진 구멍처럼 보입니다. 금속을 냉각시키기 위해 냉각수 순환을 위해 실린더 외부에 채널이 만들어집니다 (내연 기관 재킷).
- 젖은 유형. 이 경우 실린더는 블록의 구멍에 삽입되는 슬리브가 별도로 만들어집니다. 장치 작동 중에 추가 진동이 형성되지 않도록 안정적으로 밀봉되어 KShM 부품이 너무 빨리 고장납니다. 이러한 라이너는 외부에서 냉각수와 접촉합니다. 모터의 유사한 디자인은 수리하기 더 쉽습니다 (예를 들어, 깊은 스크래치가 형성되면 슬리브가 단순히 변경되고 지루하지 않고 블록의 구멍이 모터 자본화 중에 연마 됨).
V 자형 엔진에서 실린더는 종종 서로에 대해 대칭 적으로 위치하지 않습니다. 이것은 하나의 커넥팅로드가 하나의 실린더를 제공하고 크랭크 샤프트에 별도의 위치를 갖기 때문입니다. 그러나 하나의 커넥팅로드 저널에 두 개의 커넥팅로드가있는 수정 사항도 있습니다.
실린더 블록
이것은 모터 설계의 가장 큰 부분입니다. 이 요소의 상단에는 실린더 헤드가 설치되고 그 사이에 개스킷이 있습니다 (필요한 이유와 오작동을 확인하는 방법은 별도의 검토에서).
특수 캐비티를 형성하는 실린더 헤드에 홈이 있습니다. 그 안에서 압축 공기-연료 혼합물이 점화됩니다 (종종 연소실이라고 함). 수냉식 모터에 대한 수정에는 유체 순환을위한 채널이있는 헤드가 장착됩니다.
엔진 골격
하나의 구조로 연결된 KShM의 모든 고정 부분을 스켈레톤이라고합니다. 이 부분은 메커니즘의 움직이는 부분이 작동하는 동안 주 전력 부하를 감지합니다. 엔진이 엔진 실에 장착되는 방식에 따라 스켈레톤은 차체 또는 프레임의 하중도 흡수합니다. 이동 과정 에서이 부분은 기계의 변속기 및 섀시의 영향과도 충돌합니다.
가속, 제동 또는 기동 중에 내연 기관이 움직이는 것을 방지하기 위해 골격이 차량의지지 부분에 단단히 볼트로 고정됩니다. 조인트의 진동을 제거하기 위해 고무로 만든 엔진 마운트가 사용됩니다. 그들의 모양은 엔진 수정에 따라 다릅니다.
기계가 고르지 않은 도로에서 주행하면 차체에 비틀림 응력이 가해집니다. 모터가 이러한 부하를받는 것을 방지하기 위해 일반적으로 세 지점에 부착됩니다.
메커니즘의 다른 모든 부분은 움직일 수 있습니다.
피스톤
KShM 피스톤 그룹의 일부입니다. 피스톤의 모양도 다양 할 수 있지만 핵심은 유리 형태로 만들어 졌다는 것입니다. 피스톤의 윗부분을 헤드라고하고 아랫 부분을 스커트라고합니다.
피스톤 헤드는 연료가 점화 될 때 열적 및 기계적 스트레스를 받기 때문에 가장 두꺼운 부분입니다. 해당 요소의 끝 (하단)은 평면, 볼록 또는 오목 등 다양한 모양을 가질 수 있습니다. 이 부분은 연소실의 치수를 형성합니다. 다양한 모양의 움푹 들어간 부분이있는 수정이 종종 발생합니다. 이러한 모든 유형의 부품은 ICE 모델, 연료 공급 원리 등에 따라 다릅니다.
O- 링을 설치하기 위해 피스톤 측면에 홈이 있습니다. 이 홈 아래에는 부품에서 오일을 배출하기위한 홈이 있습니다. 스커트는 대부분 타원형이며 주요 부분은 열팽창의 결과로 피스톤 웨지를 방지하는 가이드입니다.
관성의 힘을 보상하기 위해 피스톤은 경합금 재질로 만들어집니다. 이로 인해 가볍습니다. 부품의 바닥과 연소실의 벽은 최대 온도에 직면합니다. 그러나이 부분은 재킷 내부의 냉각수를 순환시켜 냉각되지 않습니다. 이 때문에 알루미늄 요소는 강한 팽창을 겪습니다.
피스톤은 발작을 방지하기 위해 오일로 냉각됩니다. 많은 자동차 모델에서 윤활은 자연스럽게 공급됩니다. 오일 미스트는 표면에 가라 앉고 섬프로 다시 흘러갑니다. 그러나 오일이 압력 하에서 공급되어 가열 된 표면에서 더 나은 열 방출을 제공하는 엔진이 있습니다.
피스톤 링
피스톤 링은 피스톤 헤드의 어느 부분에 설치되었는지에 따라 기능을 수행합니다.
- 압축-최상위. 실린더와 피스톤 벽 사이에 씰을 제공합니다. 그들의 목적은 피스톤 공간의 가스가 크랭크 케이스로 들어가는 것을 방지하는 것입니다. 부품의 설치를 용이하게하기 위해 부품이 절단됩니다.
- 오일 스크레이퍼-실린더 벽에서 과도한 오일을 제거하고 윤활유가 피스톤 위 공간으로 침투하는 것을 방지합니다. 이 링에는 피스톤 드레인 홈으로의 오일 배출을 용이하게하는 특수 홈이 있습니다.
링의 직경은 항상 실린더의 직경보다 큽니다. 이로 인해 실린더 피스톤 그룹에서 씰을 제공합니다. 가스 나 오일이 자물쇠를 통해 스며 들지 않도록 링은 슬롯이 서로에 대해 오프셋 된 위치에 배치됩니다.
링을 만드는 데 사용되는 재료는 용도에 따라 다릅니다. 따라서 압축 요소는 대부분 고강도 주철과 최소 불순물 함량으로 만들어지며 오일 스크레이퍼 요소는 고 합금강으로 만들어집니다.
피스톤 핀
이 부분을 통해 피스톤을 커넥팅로드에 부착 할 수 있습니다. 보스의 피스톤 헤드 아래에 배치되고 동시에 커넥팅로드 헤드의 구멍을 통해 배치되는 중공 튜브처럼 보입니다. 손가락이 움직이지 않도록 양쪽에 고정 고리로 고정되어 있습니다.
이 고정은 핀이 자유롭게 회전하도록하여 피스톤 움직임에 대한 저항을 감소시킵니다. 이는 또한 피스톤 또는 커넥팅로드의 부착 지점에서만 작업이 형성되는 것을 방지하여 부품의 작업 수명을 크게 연장시킵니다.
마찰력으로 인한 마모를 방지하기 위해 부품은 강철로 만들어집니다. 열 스트레스에 대한 저항력을 높이기 위해 처음에는 경화됩니다.
연접봉
커넥팅로드는 보강 리브가있는 두꺼운로드입니다. 한편으로는 피스톤 헤드 (피스톤 핀이 삽입되는 구멍)와 다른 한편으로는 니트 헤드가 있습니다. 두 번째 요소는 접을 수 있으므로 부품을 크랭크 샤프트 크랭크 저널에서 제거하거나 설치할 수 있습니다. 볼트로 헤드에 부착되는 커버가 있으며 부품의 조기 마모를 방지하기 위해 윤활용 구멍이있는 인서트가 장착되어 있습니다.
하부 헤드 부싱을 커넥팅로드 베어링이라고합니다. 그것은 머리에 고정하기 위해 곡선 덩굴손이있는 두 개의 강판으로 만들어집니다.
상부 헤드 내부의 마찰력을 줄이기 위해 청동 부싱이 압착됩니다. 마모 된 경우 전체 커넥팅로드를 교체 할 필요가 없습니다. 부싱에는 핀에 오일을 공급하기위한 구멍이 있습니다.
커넥팅로드에는 몇 가지 수정 사항이 있습니다.
- 가솔린 엔진에는 커넥팅로드 축에 직각을 이루는 헤드 커넥터가있는 커넥팅로드가 가장 자주 장착됩니다.
- 디젤 내연 기관에는 비스듬한 헤드 커넥터가있는 커넥팅로드가 있습니다.
- V 엔진에는 종종 트윈 커넥팅로드가 장착됩니다. XNUMX 열의 XNUMX 차 커넥팅로드는 피스톤과 동일한 원리에 따라 핀으로 메인 커넥팅로드에 고정됩니다.
크랭크 샤프트
이 요소는 메인 저널의 축을 기준으로 커넥팅로드 저널의 오프셋 배열이있는 여러 크랭크로 구성됩니다. 이미 다양한 유형의 크랭크 샤프트와 그 기능이 있습니다. 별도 검토.
이 부분의 목적은 피스톤의 병진 운동을 회전으로 변환하는 것입니다. 크랭크 핀은 하단 커넥팅로드 헤드에 연결됩니다. 크랭크의 불균형 회전으로 인한 진동을 방지하기 위해 크랭크 샤프트의 두 개 이상의 위치에 메인 베어링이 있습니다.
대부분의 크랭크 샤프트에는 메인 베어링의 원심력을 흡수하는 균형 추가 장착되어 있습니다. 부품은 단일 블랭크에서 주조하거나 선반을 켜서 만들어집니다.
풀리가 크랭크 샤프트의 발가락에 부착되어 가스 분배 메커니즘 및 펌프, 발전기 및 에어컨 드라이브와 같은 기타 장비를 구동합니다. 생크에 플랜지가 있습니다. 플라이휠이 부착되어 있습니다.
플라이휠
디스크 형 부분. 다른 플라이휠의 형태와 유형 및 그 차이점은 또한 별도의 기사... 피스톤이 압축 행정에있을 때 실린더의 압축 저항을 극복 할 필요가 있습니다. 이것은 회전하는 주철 디스크의 관성 때문입니다.
부품 끝에 기어 림이 고정되어 있습니다. 스타터 벤 딕스 기어는 엔진이 시동되는 순간에 연결됩니다. 플랜지 반대쪽에서 플라이휠 표면은 변속기 바스켓의 클러치 디스크와 접촉합니다. 이 요소들 사이의 최대 마찰력은 토크가 기어 박스 샤프트로 전달되도록합니다.
보시다시피, 크랭크 메커니즘은 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 장치 수리는 전문가가 독점적으로 수행해야합니다. 엔진 수명을 연장하려면 자동차의 정기 유지 보수를 준수하는 것이 매우 중요합니다.
또한 KShM에 대한 비디오 리뷰를 시청하십시오.
질의 응답 :
크랭크 메커니즘에는 어떤 부품이 포함되어 있습니까? 고정 부품: 실린더 블록, 블록 헤드, 실린더 라이너, 라이너 및 메인 베어링. 움직이는 부품: 링이 있는 피스톤, 피스톤 핀, 커넥팅 로드, 크랭크샤프트 및 플라이휠.
이 KShM 부품의 이름은 무엇입니까? 이것은 크랭크 메커니즘입니다. 실린더 내 피스톤의 왕복 운동을 크랭크축의 회전 운동으로 변환합니다.
KShM의 고정 부품의 기능은 무엇입니까? 이 부품은 움직이는 부품(예: 피스톤의 수직 이동)을 정확하게 안내하고 회전을 위해 단단히 고정(예: 메인 베어링)하는 역할을 합니다.
